Резервированное устройство для регулирования технологических процессов

/02, 9 15114 С О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТНЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро систем промьппленной автоматики Чебоксарского промьппленного объединения "Промприбор(56) Авторское свидетельство СССР Ф 405106, кл. С 05 В 23/02, 1971.Авторское свидетельство СССР У 744476, кл. С 05 В 23/02, 1977. (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕС СОВ(57) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при построении высоконадежных систем с контролем исправности регулирующих блоков. Изобретением рещается задача повьппения надежности путем исключения ложных переключений и увеличения быстродействия отключения неисправного блока в релейных системах регулированиятехнологических процессов. Устройство содержит основной и релейный регулирующий блоки, а также пороговые элементы, дифференцирующий элемент, элементы НЕ, элементы И, блок управленияпереключателями, элемент ИЛИ, реле,переключатели. С помощью логическихэлементов проверяется соответствиеуправляющих команд из релейного регулирующего блока знаку рассогласования значения параметра и его уставкии знаку скорости изменения, этого рассогласования, Появляющееся несоответствие, которое происходит из-за отказов Фиксируется блоком управленияпереключателями, в котором срабатывает реле, и переключателями заменяется отказавший блок резервным.1 ил.1 123Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бытьиспользовано при построении высоконадежных систем с контролем исправности регулирующих блоков,Пель изобретения - повьшение надежности устройства путем исключенияложных переключений и увеличениебыстродействия отключения неисправного блока.На чертеже показана функциональнаясхема устройства.Устройство содержит пороговые элементы 1 и 2, дифференцирующий элемент 3, элементь 1 НЕ 4 и 5, элементыИ .6 и 7, блок 8 управления переключателями, элемент ИЛИ 9, реле 10,переключатели 11 и 12, сумматор 13,основной репейный регулирующий блок14, формирователь 15.релейного закона регулиронания резервный релейныйрегулирующий блок 16, блок 17 переключателей, сумматор 18, элемент 19обратной связи и регулирующий элемент 20.Пороговые элементы 1 и 2 реализуются на базе компараторов, срабатынающих при отклонении входногосигнала от нулевого значения, т,е.. на их выходе появляется сигнал логи-,ческой "1" при положительном входномсигнале (и логического 0 н остальных случаях). Практически они могутбыть выполнены на операционном усилителе с нелинейной обратной связью(например, со стабилитроном), Дифференцирующий элемент 3 может быть пас.сивным (на ВС-элементах), Элементы И,ИЛИ, НЕ представляют собой обычныеэлементы цифровой логики, например,выполненныев виде микросхем,Устройство работает следующим образом.Релейный регулирующий блок 14представляет собой сумматор 13, выделяющий сигнал рассогласования Междууставкой и текущим значением регулируемого параметра, и последовательносоединенный с ним Формирователь 15релейного закона регулирования. ОнФормирует импульсы регулирующего воздействия, причем указанные импульсыпоявляются на том выходе (Б - больше,на схеме вверху, или М - меньше, насхеме внизу), воздействие на объектот которого ведет к уменьшению сигнала рассогласования, При отказах формирователя 15 возникают ложные воздействия на регулируемый объект, под9687которыми понимаются такие воздействия, которые ведут к увеличению сигнала рассогласования, а следовательно, к опасному нарушению нормального, . Функционирования объекта, Чтобы исключить нарушение работы устройстваО 5 20 5 30 35 40 45 50 55 при отказах блок 14 резервируется, а логическая схема на элементах 1-8 обеспечивает обнаружение отказа и подключение резерва с помощью переключателей 11-12.Предположим, что сигнал рассогласования положительный и продолжает возрастать, При этом на выходе порогового элемента 1 появляется сигнал логической 1 , на выходе дифферен- ирующего элемента 3 - сигнал положительный, что обуславливает также наличие на выходе порогового эпемента 2 сигнала логической "1"Указанные двоичные сигналы поступают непосредственно на второй и третий входы первого элемента И 6, а через элементы НЕ 4 и 5 - на второй и третий входы второго элемента И 7. На элементах И 6 и 7 проверяются соответствия упранляющих команд на выходах Б и М знаку сигнала рассогласо вания и знаку скорости изменения это го рассогласования. При правильной работе устройства в рассматриваемом случае импульсы должны появиться на выходе М блока 14, что обеспечит уменьшение рассогласования. При этом ни элемент И 6, ни элемент И 7 не по лучают трех сигналов логических 1 одновременно, Если же импульсы появляются на ныходе Б, т.е, .направлены на дальнейшее увеличение рассогласования, логические "1" появляются на всех трех входах первого элемента И б, благодаря. чему через элемент ИЛИ 9 срабатывает реле 10, которое контактами 11 и 12 подключает исправный блок 16 (при этом реле должно обеспечить запоминание сигнала, т.е, либо иметь соответствующую блокирон - ку, либо быть нейтральным, поляризованным, либо включаться через триггер и т.п.), В отдельных случаях резервный блок 16 можно не ставить и ограничиться отключением блока 14, После того, как в результате воздействия импульсов с выхода М отклонение начинает уменьшаться, на выходе дифференцируюшего элемента 3 появляется отрицательный сигнал, что приводит к снятию сигнала логическойвг1 на выходе порогового элемента 23 1239 и замене ее на логический "0". При большой величине скорости приближения сигнала рассогласования к нулю блок 14 может сформировать несколько замедляющих импульсов на выходе Б. При этом ни у одного из элементов И 6 и 7 на всех трех входах одновременно сигналы логических единиц не появляются, чем обеспечивается отсутствие ложных срабатываний в рас сматриваемом устройстве. Логика обнаружения отказа устроена так, что отказ обнаруживается только при отклонении сигнала рассогласования от нуля и в направлении увеличения этого отклонения. Первый же управляющий импульс на увеличение отклонения без задержки фиксируется как отказ.При наличии сигнала рассогласовавания другого знака устройство работает аналогично.Таким образом, по сравнению с известным, у которого отказ обнаруживается после отклонения сигнала рассогласования за величину зоны нечувствительности, на что уходит дополнительное время, а также могут появляться ложные срабатывания при быстром приближении сигнала рассогласования к нулю, предлагаемое устройство обеспечивает более быстрое обнаружение отказа без ложных срабатываний. Формула изобретения35. Резервированное устройство для регулирования технологических процессов, содержащее основной репейный регулирующий блок, резервный репейный регулирующий блок, первый и вто 687 4рой элементы И, соединенные ттервымнвходами соответственно с первым ивторым выходами основного релейногорегулирующего блока, блок управленияпереключателями, выход которого подключен к управляющему входу блока пеРеключателей, первым и вторым выходами соединенного с соответствующимивыходами устройства, первый и второйинформационные входы блока переключателей связаны соответственно с первыми вторым выходами основного релейного регулирующего блока, третий и четвертый информационные входы блока переключателей связаны соответственнос первым и вторым выходами резервного релейного регулирующего блока,первый и второй входы блока управления переключателями соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениябыстродействия и надежности, в неговведены первый и второй пороговыеэлементы, дифференцирующий элемент идва элемента НЕ, выходы которых подключены соответственно к второму итретьему входам второго элемента И,а входы - соответственно к выходампервого и второго пороговых элементов И, соответственно к второму и.третьему входам первого элемента И,выход дифференцирующего элемента подключен к входу второго пороговогоэлемента, а входы дифференцирующегоэлемента и первого порогового элемента подключены к выходу отклонения ре.гулируемого параметра от уставки основного релейного регулирующего блока,1239687 ставитель В,Ива хред О,Гортвай орректор М,Максимищин Редактор Н.Рогулич аз 3395 48 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,Проектн Тираж 836НИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж, Раушская Подписноа СССРийнаб д. 4