Система для контроля и управления рассредоточенными объектами Советский патент 1982 года по МПК G08C19/16 

(54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ

ОНЬЕКТАМИ

Изобретение относится к АСУ ТП и может быть использовано для управле ния и контроля объектов в реальном масштабе времени, в частности для управления и контроля состояния груп артскважин на компрессорных станциях магистральных газо про водо в. Известны системы телемеханики, сп способные осуществ ить контроль и управление объектами ClJ. Однако эти системы сложные и дорогостоящие и их использование для контроля и управления не везде целесообразно. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сис тема контроля и управления -техничес ких средств метеорологической вычислительной системы реального времени Останкинской телебашни, содержащая коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразо ватель кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания С 2. Недостатком известнойсистемы является отсутствие возможности организации ждущего режима сигнализации и контроля, что снижает надежность контроля. Цель изобретения - повышение надежности контроля путем организации ждущего режима сигнгшиэации и контроля. Поставленная цель достигается тем, что в систему для контроля и управления рассредоточенными объектами, содержащую коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления,блок измерения и запоминания сигналов и блок питания,введены блок нормсшиэации сигнашов, первый, второй, третий, четвертый блоки приоритетного управления, узлы аварийной сигнализации, причем к первым и вторым выходам коммутатора подключены соответственно первые входы первого и второго блоков приоритетного управления объектами,третьи выхо« ды коммутатора соединены с последовательно включенными узлами аварийной сигисшизации,вторые и третьи входы первого,второго,третьего и четвертого блоков приоритетного управления под-ключе ны к соответствующим выходам блока питания. Первый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход первого блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки, реле времени и реле управления с вторым входом первого блока приоритетного управления третий вход которого через замыкающий кон|такт реле управления соединен с первым входом первого блока приоритетного управления. Второй блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход втррого блока приоритетного управления соеди нен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом второго блока приори тетного управления, третий вход кото рого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входом второго блока приоритетного управления. Третий блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый.и третий входы третьего блока приоритетного правления объединены и через цепочку параллельно включенных контактов реле управления первого и третьего блоков приоритетного управления, пос ледовательно соединенных с параллель но включенными контактами реле времени четвертого и реле управления втррого блоков приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления соединены с вторым входом третьего блока приоритетного управления. Четвертый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход четвертс го блока приоритетного управления через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третье го блока приоритетного управления, параллельно соединенных контактов реле управления первого и четвертого блоков приоритетного управления, пос ледовательно соединенных с контактом реле управления второго блока приори тетного управления и параллельно сое диненных обмоток реле времени и реле управления,соединен с вторым входом четвертого блока приоритетного управления. Каждый узел аварийной сигнгшизаци выполнен на триггере квитирования, реле, резисторах, диодах и на источнике питания, первый вход первого узла .аварийной сигнализации через параллельно включенные первый резистор, первый размыксцощий контакт реле и диод соединен с первым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные второй резистор, второй раэмы контакт реле,, диод и замыкающий контакт триггера квитирования соединен с вторым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход соединен через последовательно соединеииые третий резистор, диод и и третий замыкающий контакт реле с третьим входом узла аварийной сигнализации, вход триггера квитирования каждого узла аварийной сигнгшизации включен параллельно третьему резистору, а количество узловаварийной сигнализации равно количеству Iконтролируемых объектов управления. На чертеже представлена схема системы. Система для контроля и управления рассредоточенными объектами содержит первый блок 1 приоритетного управления (включения),второй блок 2 приоритетного управления (отключения), третий блок 3 приоритетного управления, четвертый блок 4 приооитетного управления, узлы 5-7 аварийной сигнализгщии, коммутатор 8, преобразователь 9 кода в сигнал управления, блок 10 измерения тл запоминания сигналов, блок 11 нормализации сигналов, блок 12 питания. В управляющую машину 13 входят блоки 8-12. По количеству необходимых объектов контроля и управления может быть добавлено необходимое количество узлов аварийной сигнализации и блоков приоритетного управления, линии 14-16 связи. Первый блок 1 приоритетного управления (включения) содержит реле 17 времени, реле 18 управления, размыкающий с выдержкой времени на срабатывании контакт 17 времени и замыкакнций контакт 18 реле 18 управления. Второй блок 2 приоритетного управления (отключения) содержит реле 19 времени, реле 20 управления, размыкающий с выдержкой времени на срабатывание контакт 19 реле 19 времени и замыкающий контакт 20 реле 20 управления. Третий блок 3 приоритетного управления содержит реле 21 времени, реле 22 управления, размыкающий контакт 20j, реле 20 управления блока 2, замыкающий контакт 22 реле 22 управления, замыкаюо й контакт 18 реле 18 управления блока 1, замокающий с выдержкой времени на отпускание контакт 23 реле 23 времени блока 4. Четвертый блок 4 приоритетного управления содержит реле 23 времени, реле 24 управления, разкыкающий контакт 19(2 реле 19 времени блока 2, замыкающий контакт 23 реле 23 управления, за мкающий контакт 183 реле 18 управления блока 1, за1«1каюадий с выдержкой времени на срабатывание контакт 21 репе 21 времени,замыкаклдий контакт 24 реле 24 управления. Каждый узел аварийной сигнализации (рассмотрим на примере узла 7) выполнен на триггере 25 квитирования и замыкающем контакте 25 триггера 25,двух размыкающих контактах 26 и 26 и одном замыкающем контакте 27 репе аварийной сигнализации (не поjKaaaHo) трех резисторах 28-30, трех диодах 31-33 и резисторе 34 (установ ленном в последнем, наиболее удаленном узле аварийной сигнгшизации). Система работает следующим обра|зом (рассмотрим на примере контроля и управления работой скважин). При отключении всех скважин в слу чае понижения уровня воды в резервуа ре ниже нижнего предела уставки от преобразователя 9 через коммутатор 8 пойдет сигнал на включение блока 1. При этом сработает реле 17 времен и реле 18 управления, которое своим замыкающим контактом 17-) ставит на самоподхват реле 17 и 18. Одновремен но замыкающие контакты 18 , 18 реле 18 замкнут свои контакты в цепях питания реле 21,23 времени и реле 22,24 блоков 3 и 4. По цепочке замк нутых контактов ISi и 20ц запитываются реле 21 времени и реле 22 управления. Замыкайщий контакт 21 ре ле 22 управления зашунтирует замыкающий контакт 18 реле 18 управления блока 3, а другой промежуточный контакт реле 22 управления включит магнитный пускатель первой артскважины (не показан). Если 3 время, меньшее воемени уставки Т., реле 17 времени блока; 1, расход воды установится в заданные пределы регулирования, то спустя время Т срабатывает реле 17 времени блока 1 и своим размыкающим с выдерж кой времени на срабатывание контактом 17,, размыкает цепь питания обмоток реле 17 времени н реле 18 управл ния, реле 18 обесточится и разомкнет свои контакты в цепи блока 1 и в цепях других блоков приоритетного управления. Выдержка времени Т замыкгиощего с выдержкой времени на срабатывание контакта 21 реле 21 времени блока 4 выбрана больше уставки Т реле 17 времени блока 1. В результате замыкгиощий с выдержкой времени на срабатывание контакт реле 21 времени в блоке 4 не успевает замкнуться и . включить вторую артскважину. Вследствие этого не будут запитаны обмотк реле времени и реле управления всех приоритетных блоков управления за исключением блока 3, а следовательно будет включена только первая артсква жина. Если за время большее времени уставки Tj- .замыкающего с выдержкой времени на срабатывание контакта реле времени 3-1 блока 3 уровень воды в баке не возвратится в заданные пределы регулирования, то спустя время Т после замыкания контактов преобразователя 9 замкнется замыкаю. щий с выдержкой времени на срабатывание контакт 2Ц реле 21 времени в блоке 4 и включит вторую артскважину. Рассмотрим отключение артскважин в случае повышения уровня воды в баке выше верхнего предела уставки,j , Допустим, что до момента указанного ловышения уровня воды включено две артскважины. При повышении уровня воды вьше ставки срабатывает контакт преобразователя 9. При этом напряжение питания поступает на обмотки репе 19 времени и реле 20 управления,которое своим контактом 20 ставит на самоподхват реле 19 и 20. Одновременно реле 20 размыкают свои контакты в цепях питания реле 21 и 23 времени и реле 22 и 24 управления блоков 3 и 4. В блоке 3 оазмыкание контакта 20.j реле управления 20 не обесточивает o6NOTки реле 21 времени и реле 22 управления, так как размыкаюшнй контакт 20 реле 20 зашунтирован замыкающим с выдержкой времени на отпускание контактом 23., реле 23 времени, которое в данный момент замкнуто. В блоке 4 реле 23 и 24 обесточиваются и реле 24 своим замыкающим контактом обесточивает магнитный пускатель второй артскважины (не показан). Выдержка времени Tcj замыкающего с выдэржкой времени на отпускание контакта 23 реле 23 времени блока 3 выбрана больше уставки Tj реле 19 бремени блока 2. Если за время, меньшее времени установки Tj, уровень воды в баке возвратится в заданные пределы регулирования, то спустя время Tf сработает реле 19 времени,разомкнется размыкающий с выдержкой,, времени на срабатывание кС|Нтад т 19,, реле 19 и реле 20 в блоке 2. Обесточптсл замыкающий контакт 20,, ,реле вернется в исходное состояние и расшунтирует контакт преобразователя 9 в блоке 2. Размыкающие контакты реле 20 управления в блоке 3 замкнутся, в результа- те будут обесточены обмотки реле 23 времени и реле 24 управления блока 4, а следовательно, обесточится магнитный пускатель второй артскважины (не показан). При контроле состояния возможно нормальное и аварийное функционирование системы контроля. При работе системл в жду1цем режиме линия 14-15 связи соединена через коммутатор 8 с входом блока 10 измерения и запоминания сигналов. Полярность в линии 14-15 связи прямая (показанабез скобок). В случае появления аварийного сигнала на одной из артскважин (например в узле 7) размыкается размыкающий контакт 25 реле и п липни 14-15 связи появляемся сопротивление, по величинебольше R, Блок 10 фиксирует это состояние и через УВМ переводит систе с коммутатора 8 в режим определения величины сопротивления, соединив линию I4t-16 связи через «коммута тор 8 с блоком 11 нормализации. Полярность в линии 14-16 связи прямая (показана без скобок). Блок 11 нормализации -определяет величину сопротивления в линии 14-16 связи и по величине этого сопротивления определяется номер узла аварийной сигнализации,где появился аварийный .сигнал Затем система переводится в режим квитирования аварийного сигнала, при этом линия 14-15 связи соединяется через коммутатор 8 с блоком 12 пи- тания. Напряжение блока 12 питания прило жено по цепочке: линия 15 связи, резистор 30, замыкающий контакт 27 реле аварийной сигнализации. Триггер 25 взводится (за счет скачкообразного падения напряжения на резисторе 30) и своим замыкающим контактом 26 зашунтирует резистор 29 и опять в линии 14-15 связи величина сопротивления становится равной R, Таким образом, система опять переходит в ждущий режим. Аварийное состояние линии связи имеет следующие режимы. При обрыве линии 14 связи в ждуще режиме коммутатор 8 соединяет линию 15-16 связи с входом блока 10/ ври этом полядность в ливни LS - в линии 16 . При обрыве линии jl4 седзи в ава; рийном режиме определения едцретивления коммутатор 8 соединяв ЛИНИЮ 15-16 связи с входом блока 1}, нормализации, полярность в линии 15 связи -,. в линии 16 - , По величине сопротивления определяется аварийное состояние объекта кеитроля. При обрыве линии 15 связи g аварийном режиме определения сопротивления коммутатор 8 соединяет 14-16 связи с входом блока цнормализации Полярность в линии 14 связи , в линии . Величина сопроти ления линии 14-16 связи, а следовательно, и аварийное состояние объект контроля определяется с помощью блока иормсшизации. Сле д9вательно, система обеспечивает ждущий режим, контроля состояния распределенных объектов, опреде;;;; ляет место появления сигнала, обеспе чивает управление объектами, Контрол состояния распределённых объектов и контроль работоспособности линии связи позволяет повысить надежность контроля за счет простого схемного решения, трехпроводной линии связи и организации ждущего режима сигнализации, а также контроля отработки управляющегося воздействия. Формула изобретения 1. Система для контроля и управления рассредоточенными объектами, содержащая коммутатор, к соответствую|щим перйым входам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания, от Ли ч ающая ся тем, что, с целью повьшения эффективности контроля путем организаций ждущего режима сигнализации и контроля, в Hefe введены блок норамалиэации сигналов первый, второй,и третий и четвертый, блоки приоритетного управления и узлы аварийной сигнализации, к первым и вторым выходам коммутатс а подключены соответственно первые входы первого и второго блоков 1ч иоритетгного управления объектами, третьи выходы коммутатора соединены с последовательно включенными узлами аварийной сигнализации, вторые .и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого блоков приоритетного управления подключены к соответствующим выходам блока питания. 2,Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежйости и уп|юо1ения cHcreva, первый елок приоритетного управления выполнен йа реле времени и реле управления, первш вход первого блока приоритетного управления соединен через размыкающий контгист реле времени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом первого блока при(итет- , ного управления, третий вход которого через замыкакидай контакт реле управления соединен с первым входом первого блока приоритетного управления. 3.Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системы, второй блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход второго блока приоритетного управления соединен через размокающий контакт реле времени и параллельно в.клюЭЕённые обмотки реле времени и реле управления с вторым входом второго блока приоритетного управ;1ения, третий вход которого через замыкгиощий контакт реле управления соединен с первым входом второго блока приоритетного управления. ,4. Система по п.1, о т л и ч а юш а я с я тем, , с целью повышения надежности и1 упрощения системы, третий блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле упра ления, первый и третий входы третьего блока приоритетного управления объединены и через цепочку параллель но включенных контактов реле управле ния первого и третьего блоков приори тетного управления, последовательно соединенных с параллельно включенным контактами реле времени четвертого и реле управления второго блоков при оритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления соединены с вторым входом третьего блока приоритетного управления. 5. Система по п.1, о т л и ч а юИ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системь, четвертый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и на реле управления, первый вход четвертого блока приоритетного управ ления через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третьего блока приоритетного управления, последовательно соединенных с контактом реле управлени/i второго блока приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток рел времени и реле управления, соединен с вторым входом четвертого блока пр оритетного управления. 6. Система по п,1, отлича ю сц а я с я тем, что с целью повышения надежности контроля за счет организации ждущего режима сигнализации и контроля отработки управляйте го воэдействия, каждый узел аварийной сигнализсщии выполнен на триггере квитирования, реле, резисторах, диодах и на источнике питания, вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные первый резистор, первый раэмыкгиощий контакт реле и диод соединен с первым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные второй резистор, второй размыкающий контакт реле, диод и замыкающий контакт триггера квитирования соединен с вторым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход каждого узла аварийной сигнализации соединен чере9 последовательно соединенные третий резистор, диод и третий замыкающий контакт реле с третьим входом узла аварийной сигнализащии, вход триггера квитирования каждого узла аварийной сигнализации включен параллельно третьему резистору, а количество узлов аварийной сигнализации равно количеству контролируемых объектов управления. Источкикн информации. Принятые во внимание при экспертизе 1.Технические средства телеобработки информацю в АСУ в реальном масштабе времени. М.,, МДНТП, 1976, с.70, ри-с. 1. 2.Технические средства телеобработки информации в АСУ в реальном масшабе времени..М., МДНТП, 1976, с. 105-108. рис, 2 (прототип).