Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 50 С 08 В 23 0 оединен с генераыходы триггера венно с .вторымй ретьего элементе рого и третьего дственно, а втор триггера ульсов, в соответс счетног тором и 8 ине И.Н.Прилепин ходами треть орого и входы в И непос элемент автоматики идетельство СССР21/00, 199.ьство СССР23/00, 1982. о ом вто ог а. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(71) Киевский инститим. ХХУ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГОМЕХАНИЗМА (ЕГО ВАРИАНТЫ).(57) 1. Устройство сигнализациисостояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два. датчика положения, три.элемента И,элемент ИЛИ-НЕ и генератор импульсов, три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми,индикаторами положения, первый датчикположения соединен с входом первогоэлемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положениясоединен с первыми входами второго итретьего элементов ИЛИ,и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которогосоединен с первыми входами первого,второго и третьего элементов И,выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго итретьего элементов ИЛИ, триггер,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения информативностиустройства, в него введен инвертор,а триггер выполнен счетным, вход вход первого элемента И через инвертор соединены с информационным входо устройства, выход первого элемента И соединен с третьим вх д р о элемента ИЛИ.;2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, три элемента ИЛИ, выходы которых подключены к световым видик торам положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения 1 ааасоединен с первыми входами второгои третьего элементов ИЛИ и вторымвходом элемента ИЛИ-НЕ, выход которо- рго соединен с первыми входами первого,второго и третьего элементов И,выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияинформативности устройства, в неговведены интегратор, а один триггервыполнен счетным, четвертый элемент И ффэлемент выдержки времени, вход счетного триггера соединен с генераторомимпульсов, а его выходы соединенысоответственно с вторыми входамивторого и третьего элементов И, ин-,версный вход триггера непосредственно1156112 1 цхоГ )1 етц11 с хРмцта И через1 С(1 Огс (СРГГГ 1(ЦЫИГЕОР)аЦИОЦЦЬЕМе 3 хо/1 м У(. Рой,: еъ.1 11 цВРГ)цьЙ Вых(ПГ 11 Е)Р)1 сЕЛИРЦ . ВТО 1)Ь М ВХОДОМлетне)того элемента И, с треьими11)(ОЯмГ Втс 1) Гсъ и трРтьРГО элемРцтонИ, 11 р 5 Ы)1 ВХОЛ т)ИГГЕра СОЕДИНЕН С Изобретение Оносится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качест ве средства отображения информации на мнемосхемах О конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), а также при ноздейстнии на них автоматических систем регулиронания, и может быть ислользовано в локальных и централи О зонанных системах контроля и управле. ция в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности н тех случаях, когда для регулирующих ИМ, обладающих только органами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная,)а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами при использовании для мцемосхем светотехнических средств отображения информации.Цель данного изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение информатив)ности сигнализации состояния регулирующих 161 при воздействии на цих автоматических систем регулирования непрерывного действия.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, ныполценного согласно первому варианту; на фиг. 2 - устройство, выполненное согласно второму варианту; на фиг, 3; функциональная схема одного из возможных вариантов выполнения элемента35 выдержки времени и его логическая связь с остальными элементами устройства, вьц)олценцого согласно вто-, рому варианту.4 фУстройство сигнализации согласно первому Ва 1)Гаь(тъс е. Фи 1. 1содержит ат 11 к 1 1 1, к)"РиО поОжени Выходом э)ГРмецта 11 ыде 1 уГс)и В 1 РмециНХОЛ КОТОРОГО СОЕДИЦРН С ВЫХОЛОМчетвертого элемента И, инверсныйвыход тр 1 гера соединен с вторымвходом первого элемента И, Выход которо ГО подключРц к трРть(м 1 Входувторого элем(цта ИЛИ,с с с) ИЕ)1, СООтВЕтСтВЕННо .1 аКрЫто И сТ- крыто", элементы ИГ 1 И 3 - 5, световой индикатор 6 полож ция "закрыто", СВЕТОВЫЕ ИНдИКаТОрЫ 7 И 8 ПОЭЖ(ция "открыто", элементы И 9- 11, элементы ИЛИ-НЕ 12, генератор 13 импульсов, информационный. вход 14 от устройства автоматической системы регулирования инвертор 15, счетцый триггер 16.Датчик 1 положения соединен со входом первого элемента ИЛИ 3, прелстанляющего соГой однонходовый повторитель-усилитель, и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 12. Датчик 2 положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 4 и 5, а также со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 9-11. Информационный вход 14 от устройства автоматической системы регулирования соединен через инвертор 15 со вторым входом первого элемента И 9, а также с третьими входами второго и третьего элементов И 10, 11. Генератор 13 импульсов соединен со входом счетного триггера 16, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми нходами соответственно второго и третьего элементов И 10 и 11. Выход первого элемента И 9 соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 4, выход второго элемента И 10 - со вторым входом элемента ИЛИ 4, Выход третьего элемента И 11 - со вторым входом элемента ИЛИ 5, К выходам элементов ИЛИ 3-5 подключены соответственно световые индикаторы 6-8,Устройство сигнализации согласно в горому варианту (фиг, 2) содержит латчиьи 1 и 2 коцРчцОГГ) 11 ГОжее 1 ия ИМ,3 5611 1 11 11соответственно закыто ц Отеьпоэлементы ИЛИ 3-5, световой индикаффтор 6 позюжеция закрыто , световыеицзикаторы 7 и 8 позкжеция открыто", элементы И 9-11, элемецт ИЛИ-Н 112, генератор 13 импульсов, ицформаццонный вход 14 от устройства автоматической системы регулирования,инвертор 15, счетный триггер 16,триггер 17, элемент И 18, эземс цт 19 10выдержки времени.Датчик 1 положения соединен со входом первого элемецта ИЛИ 3 и первым,входом элемента ИЛИ-НЕ 12. Датчик 2позокения соединен с первыми входамивторого и третьего элементов ИЛИ 4и 5, а также со вторым входом элементаИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен спервыми входами первого, второго и третьего элементов И 9-11, Информационныйвход 14 от устройства автоматическойсистемы регуцировация соединен с инверсным входом допозшительцого триггера 17 и через иявертор 15 - с первым входом дополцительцого элементаИ 18, второй вход которого подключенк инверсному выходу дополнительноготриггера 17 и к третьим входам второго и третьего элементов И 10 и 1 1,прямой вход и выход триггера 17 соответственно соединены с выходом элемента 19 выдержки времени, вход которого подключен к выходу дополнительного элемента И 18, и со вторымвходом элемента И 9, выход которогоподключен к третьему входу элементаИЛИ 4. Генератор 13 импульсов соединенфсо входом счетного триггера 16,прямой и инверсный выходы которогосоединены со вторыми входами соответственно элементов И 10 и 11. Выходэлемента И 9 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 4, выход элементаИ 10 соединен со вторым входомэлемента ИЛИ 4, выход элемента И 11соединен со вторым входом элементаИЛИ 5. К выходу элементов ИЛИ 3-5подключены соответственно световыеиндикаторы 6-8. 12 ментов цевая цересчетцая схема, выполненная на счетных триггерах. В качестве примера, на фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнения элемента выдержки времени, содержащий кольцевую пересчетную схему. Здесь же указаны и ее логические связи с остальными элементами, входящими в схему устройства согласно второму варианту. Как видно из фиг. 3, элемент выдержки времени в этом случае содержит два счетных триггера и дополнительный элемент ИЛИ, выход которого соединен с потенциальными входами триггеров пере- счетных ячеек для их сброса в нулевое исходное состояние. Входы элемента ИЛИ подключены соответственно к информационному входу 14 и к прямо. му выходу триггера 17. Вь:ход элемента И 18 подключен к счетному входу первой пересчетной ячейки.Использование пересчетцых коль - цевых схем в качестве элементов выдержки позволяет выполнить устрой 35 40 45 50 55 В устройствах сигнализации,. выпол ненных согласно первому и второму вариантам, в качестве датчиков 1 и 2 конечных положений обычно используются контакты конечных выключателей типа АК, ВВ или бесконтактцые датчики типа БСП, БГП и др. Световые индикаторы конечных положений могут быть представлены в ниле раззгцчцых тицоз коммутаторных ламп, электроззюмицесцецтцых индикаторов, светодиодов и т,д. Все указанные нафцг, 1 и фиг. 2 элементы могут бытьвыпозшены с помощью полупроводниковых приборов и микросхем, напримерК 155, К 511 и т.п, Это же относитсяи к злемецту выдержки времени, который может быть выполнен в видеширокоизвестных схем с времязадающимиКС-цепями, например элементов вьдержкивремени В 1, В 2 комплекса "Спектр", элементов Т, Тсерии "Логика Т",Выдержка времени подобных схем должнасоставлять примерно 4-5 с, Это обусловлено тем, что если в качествепримера принять время регулированиямалоинерциоццого регулятора равным2 с, то, следовательно, общее времяцазсичия си цацизации ца мнемосхемединамического состояния ИМ будетсоставлятт 6-7 с, что считаетсявпозше цостаточцым для обнаруженияоператором Факта воздействия на ИМрегузгирующсго устройства. При необходимости это время может быть увезшчецо до десяти и более секунд путем соответствующей регулировкивремени срабатывания указанных элеПомимо схем с времязадающими цепя ми в качестве элемента выдержки времени может быть использована коль 1156112ство сигнализации более компактным(на одной печатной плате). Применение для выполнения устройств согласно первому и второму вариантам релеи других электромеханических средств 5из-за громоздкости их схемной реализации нецелесообразно.Устройство согласно первому варианту работает следующим образом.Датчики 1 и 2 конечного положенияИМ выдают взаимоисключающие единичныесигналы: в закрытом состоянии ИМдатчик 1 по цепи элемента ИЛИ 3вызывает ровное свечение индикатораб, а в открытом состоянии ИМ датчик 152 через элементы ИЛИ 4 и 5 высвечивает ровным светом индикаторы 7 и 8.Если после исходного, например закрытого, состояния по цепям, которыена фиг. 1 не показаны, подается 20команда на открытие, то ИМ начинаетоткрываться и световой индикатор бположения "закрыто" высвечиваетсяровным светом до момента разиыканияконечного выключателя датчика 25положения "закрыто". Как только контакты этого датчика размыкаются,индикатор 6 гаснет, а на первом входэлемента ИЛИ НЕ 12 исчезает единичнымисигнал, благодаря чему с его выхода 30подается единичный сигнал на первыевходы элементов И 9-11, что подготавливает их к работе. При движении ИМпо причине. работы автоматическойсистемы регулирования на информационном входе 14 появляется .единичныйсигнал, который поступает на третьивходы элементов И 10 и 11. Этот жесигнал через инвертор 15 поступает также на второй вход элемента И 9. Поскольку счетный триггер 16 от генератора13 импульсов находится все время внепрерывном переключающем режиме, точерез элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на индикаторы и 8начинают поступать переменно логические единицы, что вызывает ихпопеременное мигающее свечение,которое свидетельствует о движенииИМ под воздействием автоматической усистемы регулирования. Если послеотработки автоматической системырегулирования нанесенного возмущениянаступает устойчивое полуоткрытоесостояние ИМ, то сигнал на информа- уционном входе 14 исчезает, что всвою очередь, блокирует передачу наиндикаторы 7 и 8 единичных сигналов от счетного триггера 16. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 через инвертор 15 поступает инверсный сигнал.с информационного входа 14. Как только работа автоматической системы регулирования возобновляется, процесс отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторяется, Если ИМ полностью открывается, т,е.доходит до своего крайнего открытого положения, датчик 2 положения выдает единичный сигнал и оба индикатора 7 и 8 высвечиваются устойчивым ровным светом, свидетельствующим о полном открытии механизма.Рассматривая работу устройства подобным образом в обратном порядке, т.е, из исходного открытого состояния можно убедиться, что при подаче команды на закрытие, размыкание контакта датчика 2 и наличии 1 командного сигнала с информационного входа 14, индикатор 7 и 8 также высвечиваются попеременным мигающим светом, а при отсутствии сигнала на информационный вход 14 ровным светом высвечивается только индикатор 7.При работе устройства, выполненно го согласно второму варианту, и движении ИМ по причине работы автоматической системы регулирования единичный сигнал на информационном входе 14 переключает триггер 17 в инверсное состояние, .в результате чего на второй вход элемента И 18, а также на третьи входы элементов И 10 и 11, поступает единичный логический. сигнал. Так как счетный триггер 16 от генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7 и 8 начинают попеременно поступать логические единицы, которые вызызают их попеременное мигающее свечение. Это свидетельствует о перемещении ИМ под воздействием автоматической системы регулирования,Благодаря наличию элемента И 18 и элемента 19 выдержки времени, попеременное свечение индикаторов 7 и 8 продолжается некоторое время и после прекращения действия автоматической системы .регулирования. Действиетельно, после исчезновения единичного сигнала на ,информационном входе 14 инвертор 157 1156 через элемент И 18 запускает элемент 19 выдержки времени, который по истечении заданного времени (например, 4-5 с) возвращает триггер 17 изинверсного в прямое состояние, в 5 результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 16 на индикаторы 7 и 8 блокируется. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным 10 светом; поскольку на второй вход элемента И 9 с прямого выхода триггера 17 поступает единичный длительный сигнал. Это свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткры того состояния ИИ. Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного согласно первому варианту. 11 2 8Таким образом, изобретение позволяет обеспечивать сигнализацию на мнемосхеме путем поочередного высвечивания мигающим светом двух световых индикаторов положения "открыто" динамического состояния регулирующих ИМ, при воздействии на них как инер-ционных, так и быстродействующих автоматических систем регулирования непрерывного действия, Этим, по сравнению с прототипом, и повышается информативность сигнализации так как при одном и том же количестве световых индикаторов возрастает объем представляемой оператору инфор мации, что улучшает эргономические условия его работы и оказывает положительное влияние на качество технологического контроля.