Программное реле времени Советский патент 1984 года по МПК H01H43/00 

Изобретение относится к области автоматики, а именно к многоканальным программным реле времени и используется преимущественно для управления реверсивными тиристорными преобразователями с раздельным управлением вентильными комплектами,

Известны программные реле времени и устройства для программного управления, используемые в системах управления установок для регулирования и задания параметров технологических процессов, соде;ржащее соединенные последовательно блок ввода программы и блок команд, выходы которого через последовательно соединённые блоки задания временных интервалов и блоки управления подключены к входам первого элемента И, йыход которого подключен через последовательно соединенные инвертор, второй элемент И, первый генератор импульсов и распределитель импульсов к другим входам блоков управления и через последовательно соединенные третий эле- . мент Н, второй генератор импульсов и блок команд - к второму входу третьего элемента И,, соединенные последбвательно элемент ИЛИ, логический ёлок и блок индикации, и счетчик, выход которого соединен с другим входом блока команд, первый вход через элемент ИЛИ - с выходами блока задания программы, а второй вход через логический блок - с входами блока задания программы С1.

Независимость переключения каналов управления от состояния объекта управления сужает функциональные

возможности известных устройств. 1

Наиболее близким по техническим свойствам и достигаемым результатам к изобретению является многоканальное программное реле времени, содержащее п каналов управления, каждый из которых выполнен на элементе с времязадающими RC-цепями, элементе И и элементе памяти. Инверсный выход каждого элемента памяти п -1 канала подключен к входу сброса элемента памяти следующего канала и .к первому входу элемента И своего канала, а инверсный выход элемента памяти п -го канала - второму входу элемента И первого канала и к первому входу элемента И своего канала. Прямой выход каждого элемента памяти . rt -1 канала соединен с вторым входом .элемента И следующего канала, а прямой выход элемента памяти h-го канала - с входом сброса элемента памяти первого канала. Выход элемента времени каждого канала соединён с входом элемента памяти своего канала, выход элемента И каждого канала подключен к входу элемента времени своего канала. В таком програм -мном реле времени происходит последовательное переключение каналов управления с первого канала по п.-ый канал независимо, от состояния 5 объектов управленияf2j.

. Использование известного программного реле времени неприемлемо для случая, когда после окончания работы одного из каналов управления нельзя включать следующий канал управления до окончания переходных процессов в объекте управления, время протекания Которых непостоянно, например в гидрометаллургии цинка.

5 Токограмма электролизеров цинка при питании их от реверсивных тиристорных преобразователей знакопеременным {реверсивным током имеет следующие временные параметры: длительность импульса тока прямого направления от 10 до 30 с, длительность импульса тока обратного направления от 0,2 до 2 с.

Переключать направление тока

5 с прямого направления на обратное и наоборот можно лишь после спадания тока до нуля с учетом времени восстановления запирающих свойств тиристоров моста, выходящего из

Q работы, т.е. после окончания переходных процессов в объекте регулирования, время протекания которых зависит от режима его работы: величины тока, сопротивления электролизера, пропорционального количеству

ванн, находящихся в работе, температуры электролита -и т.д. Эту функцию в реверсивных тиристорных преобразователях выполняет логическое переключающее устройство, что усложняет систему управления преобразователем. В связи с этим использование известного программного реле времени без логического переключающего устройства невозможно. Помимо этого,

5 при малых уст.авках длительности тока, например, обратного направления, время переходных процессов становится соизмеримо с уставкой длительности тока, что приводит к

0 уменьшению фактической длительности импульса тока и нарушению технологического режима электролиза. I . , .

Независимость переключения каналов управления от состояния объекта

5 управления сужает функциональные

возможности известного программого . реле времени.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей программного реле времени.

Цель достигается тем, что в программное реле времени, содержащее в каждом из двух каналов управления последовательно соединенные

5 элемент И, элемент времени и элемент памяти, инверсный выход которого подключен к одному из входов элемента И своего канала управления, а прямой выход - к входу сброса элемента памяти второго канала управления, в каждый канал управления введены дополнительный элемент времени, выход которого подключен к второму входу элемента И своего канала управления, дополнительный элемент И, первый вход которого подключен к прямому выходу элемента памяти своего канала управления-, и дополнительный элемент памяти, общий для обоих кансшов управления, каждый из входов которого подключен к выходу дополнительного элемента И одного из каналов управления, а инверсный выход - к входу дополнительного эле мента времени этого же канала управ ления, причем вторые входы дополнительных элементов И соединены между собой и подключены к выходу устройства разрешения переключения канс1лов управления, а выходы дополнительных элементов времени подключены к клеммам для съема сигналов управления дополнительных каналов управления. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого программного времени,На фиг. 2а-д - диаграммы напряжений, поясняющие работ программного реле времени. Программное реле времени содержит в каждом из двух каналов управления последовательно соединенные элемент И 1-1-1-2, элемент времени 2-1-2-2 с времязадающими ft.С-це пями и элемент памяти 3-1-3-2, инверсный выход которого подключен к одному из входов элемента И 1-1-1-2 своего канала управления, а пряМой выход - к входу сброса элемента памяти другого канала управления и к одному из входов дополнительного эл мента 4-1-4-2 своего канала управле ния, вторые входы дополнительных эл ментов 4-1-4-2 И соединены между со бой и подключены к выходу 5 устройства разрешения переключения кангшо управления. Выходы дополнительных элементов 4-1-4-2 И подключены к вх дам дополнительного элемента б памяти, общего для обоих каналов упра ления, инверсные выходы которого подключены к входам дополнительных элементов 7-1-7-2 времени своих каналов управления. Выходы дополнител ных элементов времени подключены к BTOptJM входам основных элементов И своих каналов управления и подключе ны к клеммам 8 и 9 для съема сигналов управления дополнительных.каналов управления, а основными выходны ми клеммами 10 и 11 являются выходы элементов И 1-1-1-2 каждого канала управления, которого находятся-в состоянии соответствующем наличию сигнала на его прямом выходе и отсутствию на инверсном. Сигналы на выходных клеммамх 8-11 отсутствуют. С инверсного выхода элемента памяти 3-1 сигнал поступает на первый вход элемента И 1-1. В момент времени -ti на второй вход элемента И 1-1 и выходную клемму 8 .через элемент времени 7-1 поступает сигнал с инверсного выхода элемента памяти б, в результате чего появляется сигнал на выходе элемен- , та И 1-1. С выхода элемента И 1-1 сигнал поступает на выходную клемму 10 {фиг. 2j6) и вход элемента 2-1 времени. В момент време°ни -ta срабатывает элемент 2-1 времени и меняет состояние элемента 3-1 памяти. На его прямом выходе появляется сигнал, а на инверсном исчезает . С первого выхода элемента И 1-1 сигнал снимается, в результате чего исчезает сигнал на выходной клемме 10 (фиг. 2p). С прямого выхода элемента памяти сигнал поступает на первый вход элемента И 4-1. Этот же сигнал меняет состояние элемента 3-2 памяти. На инверсном выходе элемента 3-2 памяти появляется сигнал, а,на прямом исчезает. С инверс,- ного выхода элемента 3-2 памяти сигнал подается на первый вход элемента И 1-2. В момент времени -Ьь, соответствующий окончанию переходных процессов в объекте управление, на входе 5 появляется сигнал, разрешакхдий переключение программного реле (фиг. 2,а)..При поступлении сигнсша с входа 5 на второй вход элемента И 4-1 на его выходе также возникает сигнал. Этот сигнал меняет состояние элемента б памяти. На его инверсном выходе сигнал исчезает, на прямом возникает. Сигнал на рыходной клемме 8 исчезает (фиг. б). С прямого выхода элемента б памяти сигнал поступает на вход элемента времени и с выдержкой времени в момент времени -t/i появляется на выходной клемме 9 (на фиг.) и втором входе элемента И 1-2. Так как на обоих входах элемента И 1-2 имеются сигналы, то на выходной клемме 11 также формируется сигнал Сфиг. 2д), который одновременно поступает на вход элемента 2-2 времени. В момент времени -ts срабатывает элемент 2-2 времени и своим выходным сигналом меняет состояние элемента 3-2 памяти. На его прямом выходе появляется сигнал, на инверсном исчезает. С первого входа элемента И 1-2 сигнал снимается, в результате чего исчезает сигнгш на выходной клемме 11 (фиг..2/х). С

прямого выхода элемента памяти сигнал поступает на первый вход К и на вход элемента 3-1 памяти что приводит к изменению его состояния. На инверсном выходе элемента 3-1 памяти появляется сигнал, на прямом исчезает, С инверсного элемента 3-1 памяти сигнал поступает на первый вход элемента И 1-1. В момент времени tg появляется сигнал на входе 5. Так как на обоих входах элемента И 4-2 имеются сигналы, на его выходе также возникает сигнал, который меняет состояние элемента б памяти. На его прямом выходе и выходной клемме 9 сигнал исчезает (фиг. ), на инверсном появляется. Далее работа реле циклически повторяется.

Использование изобретения позволит расширить функциональные возможности программного реле времени, имеющего два канала управления, так как оно может быть применано в системе управления реверсивным тиристорным преобразователем для питания электролизеров цветных металлов знакопеременным током, упростить систему управления за счет исключения логического переключающего устройства.

ПРОГРАММНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ, содержащее в каждом из двух каналов управления последовательно соединенные элемент И, элемент времени и элемент памяти, инверсный выход которого подключен к одному из входов элемента И своего канала управления, а прямой выход - к входу сброса элемента памяти другого канала управления, отличающееся тем I что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждый канал управления введены дополнительный элемент рремени, выход которого подключен к второму входу элемента И своего канала управления, дрполнительный элемент И, первый вход которого подключен к прямому выходу элемента памяти своего канала управления, и дополнительный элемент памяти , общий для обоих каналов управления, каждый из входов которого подключен к выходу дополнительного элемента И одного из каналов управления, а инверсный выход - к входу дополнительного Элемента времени § этого же канала управления, причем вторые входы дополнительных элементов И соединены между собой и подключены к выходу устройства разрешения переключения кансшов управления, а выхоДы дополнительных элементов времени подключены к клеммам 2 съема сигналов управления дополнительных каналов управления,

f r

fy ff ff

// fy f