Система управления гидрофицированной установкой

,114383 А 1 В 47/ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ СПИ САНИ ВТОРСКОМУ Св алов,о,вский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Специальное конструкторское бюро сейсмической техники(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 652128, кл. Е 21 С 3/00, 1979.2, Авторское свидетельство СССР В 245710, кл, С 08 С 9/16, 1969(54)(57) СИСТЕМА УНРАВЛЕНИЯ ГИДРОФИЦИРОВАННОЙ УСТАНОВКОЙ, содержащая датчики-преобразователи, электрогидроклапаны и блок их коммутации, усилители мощности, блок управления, блок оптической связи, генератор, счетчик времени, схемы совпадения, блок ,программы, формирователь тактовых импульсов, формирователь командных импульсов, дешифраторы команд и времени, схему ИЛИ, две схемы И-НЕ, блок индикации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет обеспечения подачи команд по времени или от датчиков- преобразователей и обеспечения возможности расположения блоков управления и индикации во взрывоопасной зоне, она снабжена. шифратором команд, блоком коммутации датчиков, реверсивным счетчиком, цифровым преобразователем, блоком сигнализации, шифратором временных команд, шифратором ожидания и 0-5-триггеромр при этом выход источника питания соединен с входами блока индикации и блока управления, выходы датчиков-преобразователей и блока управления соединеныс входами блока оптической связи, причем выходы последнего подключены квходам шифратора команд, формирователя командных импульсов и блока коммутации датчиков, к которому подключен выход 85 -триггера, соединенногос блоками коммутации, Формирователемтактовых импульсов, а входы йб -триггера соединены с формирователем командных импульсов, выходы блока программы и шифратора соединены с входами реверсивного счетчика выходы кореторого соединены с входами дешифратора команд н формирователя тактовых Яимпульсов, к входам последнего подключены схемы совпадения, соединенные с блоком коммутации датчиков,при этом выходы дешифратора командединены с входами шифраторов вре- Иаафменных команд, ожидания, дешибратора 9 авремени, схем совпадения и цифрового ф,преобразователя, выходы которогоподключены к входам блока коммутацииэлектрогидроклапанов, соединенногос блоком сигнализации, а выходы последнего подключены к входам усилителей мощности, соединенных с электрогидроклапанами, причем выходы генератора подключены к входам блокасигнализации, генератор соединен ссчетчиком времени, к которому подключена схема совпадения, связаннаяс дешифратором времени, а шифраторвременных команд, шифратор ожиданияи схема совпадения подключены соответственно к схемам ИЛИ и И-НГ.1 1143Изобретение относится к телемеханике нефтяного горного машиностроения, а именно к системам управлениягидрофицированными установками длябурения и ремонта нефтяных скважин,Известно устройство программногоуправления буровой установки, содержащее блок автоматического управления циклом бурения, блок коммута ции, электромагнитные реле, выходы 1 Окоторых соединены с исполнительнымиэлементамиа также снабжено распределителем, блоком развязки управляю"щим элементом и функциональными группами по числу исполнительных органов, 15каждая из которых содержит датчикиположений, элементы И и два триггера, причем каждый выход распределителя соединен с соответствующим входом блока коммутации, выходы которо рго соединены с входами блока развязки, а вход распределителя подключенк выходу блока автоматического управления циклом бурения, вход которого соединен с выходом управляющегоэлемента И, в каждой функциональнойгруппе первые входы элементов И соединены с выходами соответствующихдатчиков положений, вторые входы - синформационными выходами блока развязки, а объединенные выходы элементов И подключены к сбрасывающим входам триггеров направлений, входящиевходы которых подключены к соответствующим управляющим выходам блока развязки, единичные выходы триггеровнаправлений соединены с обмоткамиэлектромагнитных реле, а нулевые вы-ходы триггеров - с входами управляющего элемента И 1 ,837 3 работы системы управления," отсутствия воэможности расположения органон управления и индикации обычного исполнения в взрывоопасной зоне, отсутствия дублирующих ручных режимов управления. Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет обеспечения подачи команд по времени или от датчиков-преобразователей и обеспечения возможности расположения блоков управления и индикации во взрывоопасной зоне.Указанная цель достигается тем, что система управления гидрофицированной установкой снабжена шифратором команд, блоком коммутации датчиков, реверсивным счетчиком, цифровым преобразователем, блоком сигнализации, шифратором временных команд, шчфраНедостатком устройства является недостаточная надежность при автоматизации из-за невозможности автоматической остановки исполнительного органа, так как при отказе од ного из датчиков положения сигнал с выхода элемента И не подается на :сброс триггеров направлений, соответствующей функциональной группы, ,"отсутствия дублирующих ручных режи 1 50 мов управления (при сбое распределителя невозможно продолжение последовательной работы исполнительных элементов по программе), отсутствия контроля срабатывания при подаче 55 каждой команды от датчиков положения, отсутствия возможности включения ис- полнительных элементов подачи команд по времени или от датчиков по нелинейному закону согласно программе, невозможности расположения органов уп. равления, индикации обычного исполнения во взрывоопасной зоне.Известна также система управления гидрофицированной установкой, содержащая датчики, электрогидроклапаны и блок их коммутации, усилители мощности, блок управления, блок оптической связи, генератор, счетчик времени, схемы совпадения, блок программы, формирователь тактовых импульсов, формирователь командных импульсов, дешифраторы команд и времени, схему ИЛИ и две схемы И-НЕ, блок индикации 2,1.Недостатком данной системы телемеханики является недостаточная надежность при автоматизации из-за отсутствия возможности включения одних и тех же исполнительных элементов при различном положении счетчика (распределителя) по сложному нелинейному закону управления, невозможности подачи команд по времени от датчиков (с контролем по времени) или от датчиков в режиме ожидание по сложному алгоритму, наличия нескольких элементов: счетчика, счетчика, сохраняющего информацию при перерывах пита-. ния, задатчика времени контроля, реле времени, счетчика отставания передвигающейся секции крепи от комбайна что вызывает необходимость синхронизации работы с помощью устройства стартстопной синхронизации,а3 1143тором ожидания и Рб-триггером, приэтом выход источника питания соеди-"нен с входами блока индикации и блокауправления, выходы датчиков-преобразователей и блока управления сое 5динены с входами блока оптическойсвязи, причем выходы последнего подключены к входам шифратора команд,формирователя командных импульсов,и .блока коммутации датчиков,к которому подключен выход Ю -триггера, соединенного с блоками коммутации,формирователем тактовых импульсова входы.й 5-триггера соединены с Формирователем командных импульсов, 15выходы блока программы и шифраторасоединены с входами реверсивногосчетчика, выходы которого соединеныс входами дешифратора команд и формирователя тактовых импульсов к входам последнего подключены схемысовпадения, соединенные с блокомкоммутации датчиков, при этом выходыдешифратора команд соединены с входами шифраторов временных команд д 5ожидания, дешифратора времени, схемсовпадения и цифрового преобразователя, выходы которого подключены квходам блока коммутации электрогидроклапанов, соединенного с блоком сигЙализации, а выходы последнего подключены к входам усилителей мощности,соединенных с электрогидроклапанами,причем выходы генератора подключенык входам блока сигнализации, генера тор соединен со счетчиком времени,к которому подключена схема совпадения, связанная с дешифратором времени, а шифратор временных команд,шифратор ожидания и схема совпаде 40ния подключены соответственно к схемам ИЛИ и И-НЕ. На чертеже схематически изображена предлагаемая система,Система содержит источник 1 питания, связанный с блоком 2 индикации,блоком 3 управления, датчикамипреобразователями 4, соединенными с.блоком 5 оптической связи, выходыкоторого подключены к шифратору 6 ко"50манд, блоку 7 коммутации датчиков,формирователю 8 командных импульсов,который связан с блоком 9 программы,броком 10 коммутации электрогидроклапанов,.шиФратору 11 временных команд дешифратору 12 времени, реверсивнйй счетчик 13, соединенный сформирователем 14 тактового импуль-. 837 4, са, дешнфратором 15 команд, выходы которого поданы на входы цифрового преобразователя 16, блок 17 сигналя- зации, соединен с генератором 18 и через усилитель 19 мощности с элект- рогидроклапанами 20, схемы 21 совпадения подключены к выходам счетчика 22 времени, схемы 23 совпадения, Р 5-триггер 24, схема ИЛИ 25, первая 1 схема И-НЕ 26, вторая схема И-НЕ 27 шифратор 28 ожидания, входы которо го соединены с выходами дешифратора 15 команд, а выход с входами первой схемы И-НЕ 26, и второй схемы И-НЕ 27.Предлагаемая система управления гидрофицированной установкой предусматривает несколько режимов работы: ручной - исполнение каждой команды оператором с визуальным контролем выполненных операций; автоматический - цикличное исполнение команд. согласно программы.В исходном состоянии при включении питания реверсивный счетчик 13 устанавливается в свое состояние, в котором он был до выключения питания.й 5-триггер 24 устанавливается так, что на прямом его выходе присутствует нуль, который тем самым через блок 7 коммутации датчиков, блок 10 коммутации электрогидроклапанов закрывает прохождение сигналов от датчиков-преобразователей 4 и через усилители 19 мощности - к электрогидроклапанам 20, а также держит счетчик 22 времени в-нулевом состоянии и не дает прохождению на формирователь 14 тактового импульса командного сигнала от схемы 23 совпадения. Блок 2 индикации команд индицирует команду, в которой находится реверсивный счетчик 13.При необходимости установки реверсивного счетчика 13 в каждую, либо другую команду в блоке 3 управления с помощью переключателя "Установка команд" устанавливается команда в соответствующем коде. При подаче команды от блока 3 управления включение установки команд", реверсивный счетчик 13 через блок 5 оптической связи и шифратор 6 команд устанавливается в необходимую команду. Установка необходимой команды возможна при ручном режиме работы,1143837 Работа системы управления в ручном режиме происходит следующим об разом.На блоке 3 управления устанавливается "Ручной"режим работы, далее, 5 например, "Подъем" и "НКТ" (работа с насоснокомпрессорными трубами) .При установке команд "Подъем" и "НКТв с блока 3 управления через блок 5 оптической связи, формирователь 8 командных импульсов подключает соответствующие блоки для выполнения работы в программе подъем с НКТ. Блок 9 программы коммутирует на .соответствующее число команд и через шифратор 6 команд подключается первая команда. Через блок 10 коммутации электрогидроклапанов и цифровой преобразователь 16 подключаются соответствующие входы ячеек, 2 О которые коммутируют по любому нелинейному .закону согласно программе злектрогидроклапаны, работающие согт ласно гидросхеме (в настоящем изобретении не приведенной).при подъеме НКТ.Блоками шифраторов 11 временных команд, ожидания 28, дешифратора 12 времени выбираются соответствующие команды при подъеме, которые рабо тают лишь только по времени, от датчиков-преобразователей с контролем по времени или только от датчиков в режиме ожидания. Блок 7 коммутации датчиков коммутирует.соответствующие входы датчиков-преобразователей 4 через блок 5 оптической связи. Исходное положение исполнительных элементов: элеватор в верхнем положении, ключ отведен, манипулятор отведен от устья скважины,По команде "Пуск" происходит первая команда, Захват колонны НКТ элеватором . По этой команде Р 5 -триг,11 4 гер 24 устанавливается в единичное положение, давая возможность работать счетчику 22 времени, который начина" ет отсчет времени, подключает соответствующие входы от датчиков-преобразо 50 вателей 4 через блок 5 оптической связи и блок 7 коммутации датчиков. Одновременно выходы реверсивного счетчика 13 через дешифратор 15 команд, цифровой преобразователь 16 и блок 10 коммутации электрогидроклапанов подключаются к соответствующим гидравлическим распределителям. Блок 17 сигнализации сигнализирует, что идет первая команда. По этой команде элеватор из верхнего положе" ния начинает двигаться с минимальной скоростью и подходит к датчику максимальной скорости, который переключает движение элеватора на максимальную скорость опускания. При срабатывании датчика максимальной скорости, который подключен на первую команду, сигнал от датчика через схему 23 совпадения подается на формирователь 14 тактового импульса которым вырабатывается импульс, переключающий реверсивный счетчик 13 в другое положение, т.е. идет вторая команда и элеватор опускается с максимальной скоростью. В случае, если движение элеватора застопорится и время, отведенное для данной команды истечет, тогда от дешифратора 12 времени, через схему 21 совпадения от счетчика 22 времени подается сигнал от первой схемы И-НЕ 26 на вход 5 й 5-триггера 24. Триггер обнуляется, тем самым прекращая операцию и на блоке 17 сигнализации срабатывает прерывистая сигнализация, что данная команда вышла по времени. Возобвление данной команды происходит путем повтора от блока 3 управления подачей команды Пуск. Таким образом, происходит последовательное исполнение определенных команд. В любой момент работы можно дать команду "Стоп" с блока 3 управления, т.е. 05 -триггер 24 устанавливается в нулевое положение. и прегкращает исполнение команды.Аналогично, последовательное срабатывание реверсивного счетчика возможно и не от датчика-преобразователя 4, т е. блок 7 коммутации датчиков не подключается. Через шифратор 11 временных команд, схемы И-НК 25 и 27 сигнал подается через схемы 23 совпадения на вход формирователя тактового импульса 14, который вырабатывает импульс для переключения реверсивного счетчика 13 в следующее положение.Кроме данных режимов работы, системой предусматривается срабатывание последующей команды только от датчикапреобразователя - режим ожидание, например, при захвате НКТ манипулятором, датчик манипулятора дает сигнал на раскрепленне элева7 1 тора, т.е. следующая команда начи,нается только после того, как манипулятор захватит НКТ. При выполнении данной команды шифратор 28 ожидания на выходе выдает нуль, тем самым не давая воэможности пройти сигналу от шифратора 11 временных команд и схемы 21 совпадения кодов, через схемы ИЛИ 25 и И-НЕ 26 и 27. Таким образом, на формирователь 14 тактового импульса подается сигнал от .датчиков-преобразователей 4, через блок 5 оптической связи, блок 7 коммутации датчиков и схему 23 сов- падения. Продолжение работы команд в ручном режиме осуществляется каждый раз путем команды "Пуск" с блока 3 управления. После каждой команды в ручном режиме происходит оста 143837 8новка. Выход формирователя 14 тактового импульса подключается черезформирователь командных импульсов 8к 5 входу Рз -триггера 24, которыйобнуляясь, прекращает исполнение команды.Автоматический режим работы -цикличное исполнение команды беэостановок согласно программы, гденеобходимые команды подаются от датчиков-преобразователей 4 или по времени. Режим отличается от ручноготем, что сигнал от формирователя 14тактового импульса не подается к5 входу РБ-триггера 24 от формирователя 8 командных импульсов. Таким образом, последующая команда исполняется автоматически - от реверсивного счетчика 13.одписно ИЩК Заказ 867/2ал ППП Типуужгоро л.Проектная