Устройство для сигнализации состояния регулирующего исполнительного мехаизма (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 С 08 В 23 00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ(56) АВ 107АвВ 11505 12 НЕ,г СОСТОЯ- ЕЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 789538/24-241.09.847.08.86. Бюл. У 29иевский институт автоматикиЧ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ИСПОЛНИТМЕХАНИЗМА (ЕГО ВАРИАНТЫ),(57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов ипредназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и прогмежуточных положениях регулирующихисполнительных механизмов (ИМ),Целью изобретения является повышениеинформативности держащее путем сигнализации динамического состояниякак медленно, так и быстродействующих регулирующих ИМ, находящихсяпод воздействием автоматическихрегуляторов непрерывного действия.С этой целью по первому варианту(для медленнодействующих регулирующих ИМ) в устройство, содержащеепервую информационную шину, шины положения "открыто" и "закрыто", триэлементаИЛИ, тря световых индикатора, три элемента И, первый элементИЛИ-НЕ, генератор импульсов и счетный триггер, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ,четвертый и пятый элементы И, а вустройство по второму варианту, содержащее две шины положения "откры- .то",."закрыто", три элемента ИЛИ,четыре элемента И, элемент ИЛИгенератор импульсов, счетный тригер, первую информационную шину,первый триггер и элемент выдержкивремени, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ,пятый, шестой и седьмой элементы И,второй триггер и четвертый элементИЛИ. В устройстве по первому варианту датчики конечного положения исполнительного механизма (ИМ) выдаютдва взаимоисключающих единичныхсигнала и вызывают ровное свечениепервого или второго и третьего световых индикаторов. При движения исполнительного механизма в одну сторонуобеспечивается попеременное меняющееся свечение либо второго и третье". го, либо - пря движении ИМ в другуюсторону - мигающее свечение первогоиндикатора. При полуоткрытом состоянии ИМ в зависимости от направлениядвижения ИМ высвечивается ровнымсветом либо второй, либо третий индикатор. В устройстве по второмуварианту при движений ИМ в сторонуоткрытия второй и третий индикаторыобеспечивают мигающее свечение, апри установке ИМ в промежуточном состоянии высвечивается ровным светомвторой индикатор. Если же ИМ начинаетдвижение из промежуточного состояния,но уже в противоположную сторону,высвечиваются мигающим светом второйи третий инднкаторы. Как только действие сигнала на соответствующейинформационной шине прекращается,эти индикаторы блокируются и гаснут,а первый индикатор высвечивается ровным устойчивым светом, свидетельствуяо наступлении устойчивого состоянияИМ. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), входящих в состав автоматических систем регулирования, и может быть1 О использовано в локальнь 1 х и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и др. отраслях промышленности в тех случаях, когда для регулирующих ИМ, обладающих только орга 15 нами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная, а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами, при использовании для мнемосхем светотехнических средств отображения информацииУстройство целесообразно применять для сигнализации направления переме 25 щения медленнодействующих ИМ (первый вариант) и быстродействующих ИМ (второй вариант), которые находятся под воздействием автоматических регуляторов.30Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет сигнализации динамического состояния как медленно- так и быстрое35 действующих регулирующих ИМ, находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерывногодействия.На фиг. 1 представленафункциоиальи4 О ная схемаустройства, первыи вариант, на фиг. 2 - то же, второй вариант.Устройство сигнализации по первому варианту (фиг. 1) содержит шину 1 положения "Закрыто", шину 2 положения Открыто , элементы ИЛИ 3-5, све 1 145 товой индикатор б положения "Закрыто", световые индикаторы 7 и 8 положения 3"Открыто", элемент И 9, элементы И 10 и 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, генератор 13 импульсов, счетный триггер 14, первую информационную шину 15, вторую информационную шину 16, информационные шины 15 и 16, которые обеспечивают подачу в устройство взаимоисключающих сигналов рассогласования автоматических систем регулирования, действующих соответственно на открытие и закрытие ИМ; элемент ИЛИ-НЕ 17, элементы И 18 и 19.Функциональная схема устройства сигнализации по второму варианту (фиг. 2) в отличие от первого имеет первый и второй триггеры 20 и 21, четвертый элемент ИЛИ 22, элементы И 23 и 24, элемент 25 выдержкивремени. Устройство но первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом.Датчики конечного положения ИМ выдают на шины 1 и 2 положения два взаимоисключающих единичных сигнала: в закрытом состоянии ИМ по шине 1 положения "Закрыто" такой сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ 3 и вызывает ровное свечение светового индикатора 6, а в открытом состоянии ИМ по шине 2 положения "Открыто" такой сигнал через элементы ИЛИ 4 и 5 обеспечивает свечение ровным светом световых индикаторов 7 и 8. Если после исходного, например, закрытого состояния по цепям . (не показаны) подается команда на открытие, то ИМ начинает открываться и световой индикатор 6 положения "Закрыто",высвечивается ровным светом до момента размыкания контакта конечного включателя датчика, подключенного к шине 1 положения "Закрыто". Как только контакты этого датчика разомкнутся, индикатор 6 погаснет, а на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 12 исчезнет единичный сигнал, благодаря чему с его выхода подается151015 20 25 30 35 40455055 3единичный сигнал на первые входы элементов И 9, 10, 11, 18 и 19, что подготовит их к работе. При движении ИМ во время работы автоматической системы регулирования в сторону Открыто" на первой информационной шине 15 появится единичный сигнал, который поступает на третьи входы элементов И 10 и 11. Этот же сигнал через элемент ИЛИ-НЕ 17 поступает на вход элемента И 9. Поскольку счетный триггер 14 под действием генератора 13 импульсов все время находится в переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на световые индикаторы 7 и 8 начнут поступать попеременно логические единицы, которые вызывают их попеременное мигающее свечение, свидетельствующее о перемещении ИМ под воздействием автоматической системы регулирования в сторону "Открыто". Попеременные единичные сигналы с выходов счетного триггера 14 поступают также и на вхбды элементов И 18 и 19, однако дальнейшему их прохождению препятствует сигнал логического нуля, поступающий на третьи входы этих элемен" тов с дополнительной информационной шины 16, Если после отработки автоматической системой регулирования нанесенного возмущения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то сигнал на первой информационной шине 15 исчезнет,что в свою очередь заблокирует передачу на индикаторы 7 и 8 единичных сигналов триггера 14. При этом индикатор 8 погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом, поскольку на вход элемента И 9,.через элемент ИЛИ-НЕ 17:поступит единичный логический сигнал. Как только работа автоматической системы регулирования в сторону дальнейшего открытия ИМ возобновится, процесс отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторится. Если ИМ полностью откроется, т.е. дойдет до своего крайнего открытого положения, шина 2 выдаст единичный логический сигнал и оба индикатора 7 и 8 засветятся устойчивым ровным светом, свидетельствуя о полном открытии механизма. Устройство работает следующим образом. При подаче команды на зак- рытие, размыкании контакта датчика, подключенного к шине 2 положения 249556 4"Открыто", и наличии единичного командного сигнала "Закрыто" на инфор-,мационной шине 16 попеременным мигающим светом высвечиваются световыеиндикаторы 6 и 8, поскольку единичный логический сигнал с информационной шины 16 разрешает передачучерез элементы И 18 и 19 на элементыИЛИ Зи 5 попеременных логических единиц свыходовтригюера 14.Это свидетельствует о том, что ИИ под воздей .ствием автоматическойсистемы регулирования перемещаетсяв сторону"Закры-,то".Если послеотработки автоматической системырегулирования нанесенноговозмущения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то единичныйсигнал на информационной шине 16исчезнет и передача единичных сигналов на световые индикаторы б и 8 от счетоного триггера 14 прекратится.При этом индикаторы б и 8 погаснут,.светом, поскольку на второй вход элемента И 9 через элемент ИЛИ-НЕ. 17 поступит единичный логический сигналКак только работа автоматической сис"темы регулирования. в сторону дальнейшего закрытия ИИ возобновится, то процесс отображения информации наиндикаторах 6 и 8 повторится. Если ИИполйостью закроется, то датчик, подключенный к шине 1 положения "Закрыто", замкнет свой контакт и выдастлогический единичный сигнал на световой индикатор 6, который засветитсяровным устойчивым светом, свидетельствуя о полном закрытии механизма При работе устройства, выполненного по второму варианту (фиг. 2)и движении ИИ по причине работы автоматической системы регулирования в сторону "Открыто" ИИ, единичный сигнал на информационной шине 15 переключает триггер 20 в инверсное состояние, в результате на вход элемента И 23 через элемент ИЛИ 22, а также входы элемента И 10 и элемента И 11 поступает единичный логический сигнал. Так как счетный триггер 14 под воздействием генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и элементы ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7 и 8 начнут поступать попеременно логические единицы, которые вызовут их попеременное мигающее свечение. Это свидетельствует о пере-.3 1249 мещении ИМ под воздействием автоматической системы регулирования в сторону открытия. При этом попеременное мигающее свечение световых индикаторов 7 и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е. после исчезновения единичного логического сигнала на информационной шине 15. Как только действие 1 О автоматической системы регулирования прекращается, элемент ИЛИ-БЕ 17 через элемент И 23 запустит элемент 25 выдержки времени, который по истечении заданного времени (например, 15 4-5 с) вернет триггер 20 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичньж сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 7 и 8 заблокируется. При 20 этом индикатор 8 погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 с выхода элемента И 24 поступит единичный длительный сигнал. Это объяс няется тем, что на входы элемента И 24 поступают два единичных логических сигнала: один - с прямого выхода, возвращенного в исходное состояние элементом 25 выдержки времени Зо триггера 20, а второй - с прямого выхода триггера 21, который при отсутствии единичного сигнала на инФормационной шине 16 и воздействия выходного сигнала элемента 25 выдержки времени не изменяет своего исходного состояния. Ровное устойчивое свечение индикатора 7 свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткрытого состояния ИМ. ЩЕсли действие автоматической системы регулирования возобновится, но уже в сторону закрытия ИМ, то единичный логический сигнал на информационной шине 16 переключит триггер 21 в инверсное состояние, в результате чего на вход второго элемента И 23 через элемент ИЛИ 22, а также на входы элементов И 18 и 19 поступает е иниЧный логический сигнал, который разрешает прохождение попеременных логических сигналов с выходов счетного триггера 14 на световые индикаторы б и 8, которые вызовут их попеременное мигающее свечение. Это сви-детельствует о том, что нод действием автоматической системы регулирования ИМ перемещается в сторону закрытия. Попеременное мигающее свечение световых индикаторов б и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е, исчезновения одиночного логического сигнала на информационной шине 16. Как только действие автоматической системы регулирования прекратится, элемент ИЛИ-НЕ 17 через элемент И 23 вновь запустит элемент 25 выдержки времени, который по истечений заданного времени 4- 5 с) вернет триггер 21 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 6 и 8 заблокируется. При этом индикаторы б и 8 погаснут, а индикатор 7 высветится ровным устойчивым светом, свидетельствуя о наступлении устойчивого состояния ИМ. Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного по первому варианту.Формула из обре те ния1. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее шины положенияЗакрыто" и "Открыто", три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми индикаторами, три элемента И первый элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, генератор импульсов соединенный со счетным входом счетного триггера, инверсный н прямой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первой информационной шиной устройства, шина положения Закрыто" соединена с первыми входамй первого элемента ИЛИ и первого элемента ИЛИ-НЕ, а шина положения Открыто" - с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми входами третьего и второго элементов ИЛИ, и выход третьего элемента И соединен с третью входом второго элемента ИЛИ, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый и5 10 15 20 25 30 35 40 пятый элементы И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ и третьему входу третьего элемента ИЛИ первые входы четвертого и пятого элементов И объединены с первым входом третьего элемента И, вторые их входы соединены соответственно с инверсным и прямым выходами счетного триггера, а третьи входы подключены к второй информационной шине, с которой также соединен один из входов второго элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого соединен с первой информационной шиной, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входутретьего элемента И.2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее две шины положения "Закрыто" и "Открыто", три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми индикаторами, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетного триггера, первую информационную шину, первый триггер и элемент выдержки времени, шина положения "Закрыто соединена с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, шина положения,Открыто" - с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второй и третьего элементов И, выходы второго и третьего элементЬв И соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, прямой н инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементовИ, инверсный вход первого триггерасоединен с первой информационнойшиной, а его инверсный выход - стретьими входами второго и третьегоэлементов И, выход четвертого элемента И соединен с входом элементавыдержки времени, выход которого соединен с прямым входом первого триггера, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью повышения информативности, в него введены вторая инфор 1мационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ,пятый, шестой и седьмой элементы И,второй триггер и четвертый элементИЛИ, выход элемента выдержки временисоединен с прямым входом второготриггера, инверсный вход которогосоединен с второй информационной шиной, инверсный выход второго триггера соединен с первыми входами пятогои шестого элементов И и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с инверснымвыходом первого триггера, а выходчетвертого элемента ИЛИ - с первымвходом четвертого элемента И, входывторого элемента ИЛИ-НЕ соединены спервой и второй информационной шинами, а его выход - с вторым входомчетвертого элемента И, прямые выходыпервого и второго триггеров соединеныс входами седьмого элемента И, выходкоторого соединен с вторым входомпервого элемента И, прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены с выходоМпервого элемента ИЛИ-НЕ, выход шестого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выходпятого элемента И - с третьим входомтретьего элемента ИЛИ,Составитель О. Богомоловао Техред В.Кадар Корректор С. Черни едактор Л. Гр Подписи аж 515 9 51 Зак ВНИИПИ Государственного Комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5