Многоканальное устройство для управления объектом Советский патент 1982 года по МПК G05B19/02 

. .

Изобретение относится к автоматике и мЪжет быть использовано для управления импульсными энергетическими установками с последовательным циклом срабатывания их исполнительных органов.

По основному авт.св. № 822149 известео многоканальное устройство для ущ авпеШ1Я объектом, содержащее посяедюателыю х единенные блок сигнализации, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, первый триггер и последовательно соединенные второй триггер и первый элемент И. Второй вход первого элемента подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ и ко второму выходу блока сигнализация. Выход nepsforo элемента И подключен к однсилу из входов первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом блока зашиты.

В каждом канале устройство содержит первый б;юк контроля, первый вход которого соединен с выходом первого датчика срабатывания исполнительного органа, а первый выход - одним из входов первого элемента ИЛИ. Второй выход первого блока контроля

соединен с соответствующим данному каналу входу блока сигнализации. Устройство содержит в каждом канале управления последовательно соединенные второй элемент И, формирователь импульсов и исполнительный фган Первый вход второго элемента И каждого канала управления соединен с выходом первого триггера, а выход - со вторым входом первого блока контроля данного канала управления. Второй вход второго элеtoмента И первого канала управления подключен ко входу запуска устройства, а выход - ко входу второго триггера. Устройства также содержит в каждом канале последовательно соединенные второй датчик срабатыISва|шя исполнительного органа и лторой блок контроля, второй вход которого подключен к третьему выходу первого блока контроля данного канала управления, первый и второй выходы - ко второму и третьему

20 входам второго элемента И последующего канала управления, а третий выход - к соответствук|щему входу первого элемента ИЛИ. Второй блок контроля каждого канала управления содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, а второй вход через элемент задержки - ко второму выходу блока, к первому входу третьего элемента И и к выходу четвертого триггера, вход которого соеданен со вторым входом блока. Второй вход третьего элемента И подключен к первому входу блока, а выход - к третьему выходу блока. В этом устройстве учтено конечное время восстановления электрической прочности коммутирующих устройств, которые испольэуются в качестве исполнительных органов. Сигнал на срабатывашЕе исполнительного органа следующего канала выдается по окончании временного интервала, который несколько превышает нормальное время восстановления электрической прочности исполнительного органа предшествующего канала 1. Однако возможны случай, когда за установленный временной интервал электрическая щ)очность исполнительного органа не восстанавливается (например, при нарушении нормальной работы дугогасительнь Х устройств), а сигнал на срабатывание исполнительного органа канала уже выдан. При этом его срабатывание может вызвать обратное срабатьшание исполнительного органа предыдущего канала, что приведет к аварийной ситуащ1И. Отсутствие в указанном устройстве контроля за восстанавливающейся электрически прочностью межконтактного промежутка исполнительного органа снижает надежность его функщюнирования. Цель изобретения - повьпиение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, чю в каждый канал устройства введен датчик . состояния межконтактнбго промежутка испол нительного органа, который вырабатывает сигнал в момент, когда восстанавливакнцаяся электрическая прочность промежутка достигает заданного урсжня. Датчик состояния имеет вход и выход и содержит устройство для измерения восстанавливающейся электричесжой прочности и компаратор. На вход датчика подается команда на начало измерения, а на выходе вырабатывается сигнал достижения электрической прочностью промежутка заданного уровня, вход датчика состояния подключен ко второму выходу, а выход - ко вновь введенному третьему входу втсфого блока контроля. При этом второй блок контроля содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий элемент ИЛИ, третий три 9 4 гер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока. Первый вход третьего элемента И соединен с первым входом блока, а второй вход - с выходом четвертого триггера, вторым выходом блока и через элемент задержки с первым входом пятого элемента И. Выход пятого элемента И подключен ко второму входу третьего элемента ИЛИ, а второй . вход - к первому (инверсному) выходу пятого триггера. Второй (прямой) выход пятого триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И, а вход - с третьим втсодом блока. Вход четвертого триггера и выход третьего элемента ИЛИ подключены ко второму входу и третьему выходу блока соответственно. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 -4 - принципиальные схемы соответственно блока сигнализации, первого и второго блока контроля; на фиг. 5 - блок-схема датчика состояния межконтактного промежутка исполнительного органа. Многоканальное устройство для управления объектом 1 (например импульсной энергоустановкой) содержит- вход 2 запуска, блок 3 сигнализации, первый элемент 4 ИЛИ, выход которого соединен со входом блока 5 защиты и через второй элемент 6 ИЛИ с единичным входом первого триггера 7, второй триггер 8, прямой выход которого соединен со входом первого элемента 9 И. В каждом канале устройство- содер жит первый 10 и второй 11 блоки контроля, формирователь 12 импульсов со вторым элементом И 13 на входе, подключенный своим выходом к исполнительному органу 14, и первый 15 и второй 16 датчики срабатывания исполнительного органа, датчики 17состояния. Блок 3 сигнализашш содержит триггеры 18по количеству каналов управления, единичный вход каждого из которых соединен с соответствующим входом 19 блока, а прямой выход через суммирующий усилитель 20 и псфоговый элемент 21 подключен к первому выходу 22 блока, а также элемент ИЛИ 23, через Который каждый вход 19 блока соединен с его вторым выходом 24. Первый блок 10 контроля содержит элемент 25 временной задержки, триггер 26 с элементом ИЛИ 27 на нулевом входе и три элемента И 28-30, выходы которых подключены соответственно к выходам 31- 33 блока. Один из входов элементов 28 и 29 соединен с первым входом 34 блока. Единичный вход триггера 26 подключен ко второму входу 35 блока и через элемент 59 25 временной задержки ко входу злемента И 30. Вторые входы элементов 28, И 30 подключены к прямому выходу триггера 26 а их выходи - ко входам элементов ИЛИ 27. Второй вход злемента И 29 соединен с инверсным выходом триггера 26. Второй блок 11 контроля содержит после довательно соединенные третий элемент И 36 третий элемент ИЛИ 37, третий триггер 38 и четвертый элемент И 39, выход которого подключен к первому 40 выходу блока. Пер вый вход злемента И 36 соединен с первым 41 входом блока, а второй вход - с выходом четв,ертого триггера 42, вторым 43 выходом блока и через элемент 44 задержки с первым входом пятого элемента И 45 Выход элемента . И 45 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 37, а второй вход - к перво1му (инверсному) выходу пятого триггера 46. Второй (прямой) выход триггера 46 соединен со вторым входом элемента И 39, а вход - с третьим входом 47 блока. Вход триггера 42 подключен ко второму 48 входу блока, а выход элемента ИЛИ 37 подключен к третьему 49 выходу блока. Датчик 17 состояния межконтактного промежутка исполнительного органа 40 содер жит устройство 50 для измерения восстанавливающейся электрической прочности и компаратор 51. В межконтактном промежутке расположен зонд 52. Выход устройства 50 подключен ко входу компаратора 52, выход которого подключен к выходу 53 датчика 17 и ко входу выключения устройства 50 (конец измерения). Вход включения устройства 50 (начало измерения) подключен ко входу 54 датчика 17. В каждом канале управления датчики 15 и 16 подключень) ко входу 34 блока 10 и ко входу 41 блока 11. Вход 54 датчика 17 подключен к выходу 43, а выход 53 - ко входу 47 блока И. Вход 35 блока 10 в каждом канале зправления подкл|очен ко входу формирователя 12 импульсов, выход 31 подключен ко входу 48 блока 11, а выход 32 - к соответствующему входу 19 блока 3 сигнализации. Выходы 40 и 43 блока 11 подключены к прямым входам элемента И 13 следзоощего канала управления инверсный вход каждого из которых подключен к прямому выходу триггера 7. Выход 24 блока сигнализации 3 подключен к одному из входов элемента ИЛИ 6 и злемента И 9, выход которого ссшместяо с выходом 22 блока 3 и выходами 33 и 49 блоков 10 и 11 подключен ко входам элемента И 4, выход которого подключен к рругаму входу элемента И 6. Единичный вход триггера 8 6 подключен к выходу элемента И 13 первого канала управления. Другой вход элемента И 13 первого канала подключен ко входу 2 запуска устройства.. Устройство работает следующим образом. До прихода импульса запуска на вход 2 устройства все триггеры находятся в нулевом состоянии и эле1иенты И 13 в каждом канале открыты по одному входу. В срабатывания исполнительного органа 14 любого канала до прихода импульса запуска устройства сигнал с выхода датчика 15 ерабатьшаиия проходит через вход 34 блока 10, открытый по одному входу, элемент И 29, через выход 32 блока 10 иа вход 19 блока 3, через элемент И 23, выход 24, элемент ИЛИ 6 на единичный вход триггера 7, закрывая по инверсному входу элементы И 13 всех каналов и тем самым блокируя эапуск устройства. В случае несвоевременного срабатьтания нескольких исполиительных органов 14 (аварийная ситуация) сигнал на выходе суммирующего усилителя 20 блока 3 в результате срабатьшания соответствующих триггеров 18 превысит установленный пороговый, уровень элемента 21, выходной сигнал которого через элемент ИЛИ 4 поступит на вход блока 5 эащиты. При поступлении импульса ,запуска срабатывает формирователь 12 импульсов и запускает исполнительный орган 14 (в случае взрывного привода коммутирующего устройства выходной импульс формирователя 12 инициирует подрыв детонатора) первого канала. Одновременно триггер 8 и триггер 26 блока 10 переходят в единичное состояние и запускается элемент 25 временной задержки, установленный на время, несколько превьпиающее время нормального срабатывания контролируемого исполнительиого органа. В результате происходит разблокировка выходе 31 и 33 и блокировка выхода 32 блока 10. Элемент И 9 открьгоается по одному из входов. При нормальном срабатываиии исполнительного органа 14 в установленном временном интервале сигнал датчика 15 проходит через элемент И 28, устанавливает триггер 26 в нулевое состояние, а блок 10 - в исходное, и с выхода 31 поступает на вход 48 блока 11. В случае отсутствия в устаиовленном временном интервале сигнала датчика 15 сигнал с элемеиа 25 временной задержки блока 10 черйз лемент И 30, выход 33 и элемент ИЛИ 4 оступает на вход блока 5 защиты. С выхода элемента ИЛИ 4 сигнал через лемент ИЛИ 6 переводит триггер 7 в единичное состояние, что приводит к блокировке дальнейшего выполнения nporpai MM. До прихода, сигнала на вход 48 блока 11 элементы И 39 и 45 открыты по одному входу, элемент И 36 закрыт. С приходом сигнала на вход 48 блока 11 триггер 42 переходит в единичное состояние, запускается злемент 44 временной задержки, разрешается прохождение сигнала с датчика 16 срабатывания и сигнала запуска на злемент И 13 следующего канала. Одновременно включается датчик 17 состояния. Элемент временной задержки 44 предварительно настроен на время, несколько превышающее время нормального восстановления злектрической прочности соответствующего исполнительного органа пбсле его срабатьтания. Сигнал с датчика 17 переводит триггер 46 в единичное состояние и, если он пришел в установленном временном интервале, то он проходит через элемент И 39 на запуск следующего канала. Если в установленном временном интервале не происходит восстановления электрической прочности межконтактного промежутка исполнительного органа, то сигнал с злемента 44 задержки через элемент И 45, злемент ИЛИ 37, выход 49 проходит в цепь аварийной защиты Одновременно зтот сигнал переводит триггер 38 блока 11 в единичное состояние, блокируя запуск следующего кана ла. Если после поступления сигнала запуска на вход 48 блока 11 по каким-либо причинам происходит обратное qpa6aTbiBaHHe исполнительного органа, то сигнал с датчика 16, прсв{дя через открытый злемент И 36, также поступает в цепь аварийной защиты, одасшременно блокируя запуск следующего канала. С появлением сигнала с цепи аварий 1кЛ защиты происходит фабатывание триггера 7, в результате чего запуск всех каналов управления блокируется, а управляющая Программа прерывается. 5.8 Введение в устройство контроля за состоянием электрической прочности исполнительных органов объекта в процессе их работы повышает надежность функционирования объекта и предохраняет его от аварий. Формула изобретения 1.Многоканальное устройство для управления объектом по авт.св. ц 822149, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в каждый канал управления введен датчик состояния исполнительного органа, а во второй блок контроля каждого канала - третий вход, причем выход и вход датчика состояния соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом второго блока контроля данного канала управления. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что второй блок контроля содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий злемент ИЛИ, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, первый вход третьего элемента И соединен с первым входом блока, а второй вход - с выходом четвертого триггера, вторым выходом блока и через элемент задержки с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен ко второму входу третьего злемента ИЛИ, а второй вход - к первому выходу пятого триггера, соединенного вторым выходом Со вторым входом четвертого злемента И, а входом - с третьим входом блока, причем вход четвертого триггера и выход третьего злемента ИЛИ подключены ко второму входу и третьему выходу блока соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское ввидетельство СССР N 822149, кл. G 05 В 19/02, 1979.