Устройство для ввода информации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 987612 Сакьа йовемиикСоциалистическихРеспубликае делен нзебретеннй и втнрьпнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ПНЕВМАТИЧЕСКИХДАТЧИКОВ В СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМПРОЦЕССОМ 1Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам сопряжения множества пневматических датчиков с электронной цифровой вычислительной машиной.Известные устройства аналогичного назначения, содержащие генератор пневматических пилообразных импульсов, аналоговый пневмоэлектропреобразователь, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, пневматические нуль-органы и блок опроса 1 1.Такие устройства обладают низкой точностью и требуют больших затрат машинного времени.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является подсистема ввода информации от пневматических датчиков в управляющий выо числительный комплекс УВК ), содержащая генератор пневматических пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к УВ 1(, задатчика 2нижнего, промежуточного и верхнегоэталонных пневматических сигналов,пневматические нуль-органы, вйходныеконтакты которых подключены к УВК,первые входы первых трех нуль-органов соединены с выходами соответствующих задатчиков эталонных сигналовпервые входы остальных нуль-органовсоединены с выходами пневматическихдатчиков, а вторые входы всех нульорганов соединены с выходом генера"тора пневматических пилообразных им"пульсов 2 ,Известные системы имеют низкуюнадежность, так как выход из строялюбого из трех нуль-органов, подключенных к выходам соответствующихзадатчиков эталонных пневматическихсигналов, прйводит к отказу всейсистемы.Цель изобретения - повышение надежности системы,Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве для вводаинформации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом, содержащим генератор пневматицеских пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к входному каналу устройства с управляющего вычислительного комплекса, задатчика нижнего, промежуточного и верхнего эталонных пневматических сигналов, пневматические нуль-органы, 10 выходы которых подключены к выходным каналам устройства на управляющий вычислительный комплекс, первые входы первых трех нуль-органов соединены с выходами соответствующих задатциков 15 эталонных пневматических сигналов, первые входы остальных нуль-органов соединены с выходами соответствующих пневматических датчиков, а их вторые входы соединены с выходом генератора пневматических пилообразных импульсов, установлены четыре двухмембранных клапана, причем смежная с проточной камерой первая уп; равляющая камера первого клапана 25 соединена с выходом задатцика нижнего эталонного пневматического сигнала, проточная и вторая управляющая камеры соединены с выходом генератора пневматицеских пилообразных импульсов, а сопло соединено с вторым входом первого нуль-органа, проточная и первая управляющая камеры второго клапана соединены с выходом генератора пневматических пилообразных35 импульсов, сопло второго клапана соединено с проточной и второй управляющей камерами третьего клапана, сопло которого соединено с вторым входом второго нуль-органа а первая40 управляющая камера соединена с второй . управляющей камерой второго клапана и выходом задатчика промежуточного эталонного пневматического сигнала, проточная и первая управляющая камеры45цетвертого клапана подключены к выходу генератора пневматицеских пилообразных импульсов, вторая управляющая. камера этого клапана соединена свыходом задатчика верхнего эталонного50 пневматицеского сигнала, а сопло соединено с вторым входом третьего нуль- органа.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой системы.Система содержит генератор 1 пневматических пилообразных импульсов, управляющий вычислительный комплекс 2, задатцики 3-5 нижнего, промежутоцного и верхнего эталонных пневматических сигналов соответственно, пневматические нуль-органы б " 6,двухмембранные клапаны 7- 10 и пневматические датчики 111- 11Управляющий вход 12 генератора 1 соединен с входным каналом выходом УВК 2, а его выходной канал 13 соединен с проточной и второй ( дальней от проточной ) управляющей камерами .клапана 7, проточными и первыми управляющими камерами клапанов 8 и 10 и вторыми входами нуль-органов 6,1- 6 д. Первая управляющая камера клапана 7 соединена с выходом задатчика 3 нижнего эталонного пневматического сигнала и с первым входом нуль-органа 61, а его сопло подключено ко второму входу нуль-органа 6.1, Вторая управляющая камера клапана 8 соединена с выходом задатцика 1 промежуточного. эталонно 1 го пневматического сигнала с первой управляющей камерой клапана 9 и с первым входом нуль-органа 62,второй вход которого подклюцен к соплу клапана 9, Сопло клапана 8 соединено с проточной второй управляющей камерами клапана 9, Вторая управляющая камера клапана 10 соединена с выходом задатчика 5 верхнего эталонного пневматического сигнала и с первым входом нуль-органа 6, второй вход которого подклюцен к соплу клапана 10, Первые входы нуль-органов б,- 6 ъ 1 подсоединены к выходам пневматических датчиков 11- 11 соответственно, а выходы нуль-органов 6 подключены церез выходные каналы устройства к УВК.Система работает следующим образом.Выходные сигналы Р - Р задатци 3ков 3-5 устанавливаются обычно равными 20, 60 и 100 кПа 0,2-0,6 и1,0 кгс/см соответственноПо ко 2манде от УВК генератор 1 выдает пилообразный пневматический импульс.При этом минимальное выходное давление Р генератора 1 несколько. меньше Р 1, а максимальное несколько больше Р. Состояние клапанов 7- 10 зависит от значения сигнала Р. Клапан 7 закрыт при РР 1+дклапан 8 при Рг ( Р- дклапан 9 - при Рг+Д и клапан 10 - при Р 1(Р -д 2, где величины приращений давления, определяемые геометрическими размерами клапанов (,для клапанов П 23 К 1Устройство для ввода информации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом, содержащее генератор пневматических пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к входному каналу устройства с управляющего вычислительного комплекса, задатчики нижнего, промежуточного и верхнего эталонных пневматических сигналов, пневматические нуль- органы, выходы которых подключены к выходным каналам устройства на.уп 50 98765системы УСЭППА эти величины порядка 7-11 кПа ). При остальных значениях сигнала Рг клапаны 7; 10 открыты .При минимальном значении сигнала Р выходные контакты всех нуль-орга нов б разомкнуты (выходные сигналы датчиков 11 изменяются,в диапазоне 20-100 кПа), По мере достижений сигналом Р значений, равных выходным сигналам Р - Р задатчиков 3-5 и1 310 пневматических датчиков 11, выходные контакты соответствующих нуль-органов 6 замыкаются. Иоменты замыканий этих кбнтактов используются в УВК для представления сигналов от пнев матических датчиков 11 в цифровой форме 1,например, по числу тактовых импульсов за период от момента замыкания контакта нуль-органа б,подключенного к задатчику 3, до момен та срабатывания каждого из нуль-органов 64- бп подключенных к соответствующим пневматическим датчикам 11, с коррекцией по результатам срабатывания нуль-органов 6и 6). 25По мере достижения сигналом Р определенных значений клапаны 7-10 поочередно закрываются и открываются, ограничивая изменения давлений на вторых входах нуль-органов 6- 6, з 0 Благодаря этому перепад давлений на входах этих нуль-органов для всех -режимов работы системы не превышает соответствующей величины й , чем обеспечиваются щадящие условия работы нуль-органов 6,1- 6. Это приводит к увеличению в 5-6 раз срока их службы и к повышение надежности всей системы.40Формула изобретения 12 6равляющий вычислительный комплекс,первые входы первых трех нуль-органов соединены с выходами соответствующих задатчиков эталонных пневматических сигналов, первые входы остальных нуль-органов соединены с выходамисоответствующих пневматических датчиков, а их вторые входы соединеныс выходом генератора пневматическихпилообразных импульСов, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цепьюповышения надежности, в нем установлены четыре двухмембранных клапана,причем смежная с проточной камеройпервая управляющая камера первогоклапана соединена с выходом задатчика нижнего эталонного пневматическогосигнала, проточная и вторая управляющая камеры соединены с выходом генератора пневматических пилообразныхимпульсов, а сопло соединено с вторымвходом первого нуль-органа, проточная и первая управляющая камеры второго клапана соединены с выходом генератора пневматических пилообразныхимпульсов, сопло второго клапана соединено с проточной и второй управляющей камерами третьего клапана,сопло которого соединено с вторымвходом второго нуль-органа, а первая управляющая камера соединена свторой управляющей камерой второгоклапана и выходом задатчика промежуточного эталонного пневматичес"кого сигнала, проточная и первая управляющая камеры четвертого клапанаподключены к выходу генератора пневматических пилообразных импульсов,вторая управляющая камера этого клапана соединена с выходом задатчикаверхнего эталонного пневматического сигнала, а сопло соединено с вторым входом третьего нуль-органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Якобсон В, М, Устройство связи с объектами управляющих вычислительных машин, -Сб. Измерения, контроль, автоматизация. вып. 1, И.,ЦНИИТЭприборостроения, 1974, с.58,2, Подсистема ввода пневмосигналов "Астра". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.2.508,003,1979, Воронежский филиалСКБА (прототип).987612 оставитель О. Гудковаехред Ж.Кастелевич Корректор " Редактор Г. Кин аказ 10303/36 Тираж 704 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная