Устройство для управления технологическим объектом

-32502, к. 1974.А, Програмемпературы. - римента, 1984,Органиэ адании пи опросы ра ронная выч 3, 195,СР1981 тво 9/3 54) У ОЛОГИЧ РОИСТВО ДЛЯКИМ ОБЪЕКТ УПР ИЯ ТЕХ(57) Изобретение тическому управл использовано в ч тносится к автомаию и может быть стности,в автомаемах управления техованных сис УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Патент Японии Р 4кл. С 05 В 5/00, опублиКраев А.П., Акаев Бный цифровой задатчик тПриборы и техника экспеВ 1, с. 225-227.Островский Я.Б. и дрция работы ЦВМ при пропния первичной сети. - Вэлектроники. Сер. Электлительная техника, вып.с. 79-87.Авторское свидетельсР 1016772, кл. С 05 В 1 нологическими процессами (АСУТП) длярегулирования температурными режимамиразличных технологических объектов,например, нагревателей катодов мощныхэлектронных и гаэоразрядных приборов.Цель изобретения " повышение надежности и точности устройства за счетисключения аварийных режимов при от"казах ЭВМ управляющего комплекса.Оно содержит блок управления, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель частоты, логический блок, реверсивный счетчик, коммутатор, регистр, цифроаналоговый преобразователь, суммирующий усилитель, исполнительный орган, датчик состоянияобъекта, триггер, цифровой компаратор, переключатель режима, элементпамяти, элементы И-НЕ, Логическийблок состоит из элементов И-НЕ, согласующих диодов, а коммутатор изэлементов И-НЕ, транзисторов, нагру"зочнкж резисторов и двух четырехканальных переключателей, В данномустройстве обеспечивается буферноепереключение режима работы в моментотказа ЭВМ управляющего комплексав общей структуре АСУТП. 4 ил.Изобретение относится к. автоматическому управлению и может быть использовано, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП),цлярегулирования температурными режимами различных технологических объектов, например, нагревателей кагодовмощных электронных и газоразряп;-ыхприборов,К устройствам управления, используемых в АСУ ТП, предъявляются повьппенные требования по обеспечениюЗаданных точности и надежности воспроизведения технологического процесса при отказах ЭВМ управляюшего комплекса.Цель изобретения - повышение надежности и точности устройства эасчет исключения аварийных режимовпри отказах ЭВМ управляющего комплексаНа фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вариант выполнениялогического блока на фиг. 3 - вариант выполнения блока управления нафиг. 4 - принципиальная схема коммутатора,Устройство для управления технологическим объектом содержит блок 1управления, генератор 2 импульсов,ключевой элемент 3, делитель 4 час тоты, логический блок 5, реверсивный счетчик б, коммутатор 7, регистр8, цифроаналоговый преобразователь(ЦАП) 9, суммирующий усилитель 10,исполнительный орган 11, обьект 12управления, датчик 13 состояния объекта, триггер 14, цифровой компаратор15, элемент И-НЕ 16, второй вход 17коммутатора 7, переключатель 18 ре-жима, элемент 19 памяти, второй 20,первый 21, третий 22 и четвертый 23элементы И-НЕ, вход 24 элемента памяти, элементы И-НЕ 25-28, диоды 29и 30 элементы И 31 и 32, транзисторы 33 и 34, нагрузочные резисторы35 и 36 и четырехканальные переключатели 37 и 38,Ражим работы устройства определяется коммутатором 7. При низком уровне сигнала (логический "0 ) на выходе элемента И-НЕ 16 информационныйвход регистра 8 подключается к выходу реверсивного счетчика 6 (автономный режим), а при высоком уровнеяние элемента 19 памяти зависит отпереключателя 18 режима. Элемент 19памяти (выполненный например, на базе двухобмоточного поляризованногореле РПС 32 Б) фиксирует сигналы, поступаюшие на его входы, и управляет работой ключевого элемента 3, элемента И-НЕ 16 и элементов И-НЕ 20-23. Вход 26 элемента памяти соединен с вторым входом устройства, на который поступает сигнал, информирующий об отказе ЭВМ. Сигнал о прерывании выполняемой программы может быть сформирован., например, схемой, организующей работу ЭВМ при попадании питания первичной сети, Запись информации (кода управляющего воздействия) в -егистр 8 производится с частотой, задаваемой генератором 2 импульсов, соединенного с входом синхронизации регистра 8 через элементы И-НЕ 22 и 23, которые не пропускают импульсы только в случае, когда на первом и втором входах элемента И-НЕ 22 присутствуют сигналы логической "1". Триггер 14 и элементы И-НЕ 20 и 21 управляют работой логического блока 5. Последний подключает вход реверсивного счетчика б или непосредственнс к генератору 2 импульсов (ускоренный режим работы счетчика б), или к делителю 4 частоты. Программа работы устройства задается с помощью блока 1 управления ручным набором,Устройство при управлении темпе- ратурным режимом технологического объекта работает следующим образом.При включении устройства реверсивный счетчик б,регистр 8 и триггер 14 устанавливаются в нулевое состояние,Режим работы задается переключателем 18 режима, Еспи последний находится в положении "Автономное управление", то на выходе элемента 19 памяти независимо от уровня сигнала,на входе 26 присутствует сигнал логическойкоторый открывает ключевой элемент 3 и поступает на первый вход элемента И-НЕ 16. Так как коды на входах цифрового компаратора 15 равны, то с его выхода на второй вход элемента И-НЕ 16 также поступает сигнал логической "1", На управляющий 15 2 О30 35 ,4 О 45 55 гройства (режим управления от ЭВМ), соединенного с входом 17, При этом . переключение режимов происходит только при равенстве кодов на входах цифрового компаратора 15.Начальное состо1275377 вход коммутатора 7 и первые входы элементов И-НЕ 21 и 22 поступает сигнал логического "О". Регистр 8 подключается к выходу реверсивного счетчика 6, и на цифроаналоговый преобразователь 9 поступает код задающего воздействия, сформированный по командам блока 1 управления цепью: генератор 2 импульсов - делитель 4 частоты- логический блок 5 - реверсивный счетчик 6. С выхода преобразователя 9 сигнал подается на суммирующий усилитель 10, соединенный с исполнительным органом 11, который воздействует на температурный режим объекта 12 управления. При этом в момент включения реверсивный счетчик 6 работает в ускоренном режиме, выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 9 быстро нарастает и, как только 20 его величина превысит напряжение датчика 13 (что определяется температурой объекта 12 и частотой генератора 2), на выходе суммирующего усилителя 10 появляется сигнал, вызывающий срабатывание триггера 14, который через элемент И-НЕ 20 переключает логический блок 5 и вход реверсивного счетчика 6 подключается к делителю 4 частоты. 301При включении устройства, когда переключатель 18 режима задает режим 1 Управление от ЭВМ", сигнал логического "О" с выхода элемента 19 памяти удерживает ключевой элемент 3 в за-, 35 крытом состоянии и через элемент ИНЕ 16 переключает коммутатор 7. Код задающего воздействия, сформированный в соответствии с программой работы ЭВМ, поступает в регистр 8 спер вого входа устройства, соединенного с входом 17 коммутатора 7. В момент прерывания выполняемой в ЭВМ программы (" сбоя" ) на второй вход уст,ройства, связанного с вторым входом 45 26 элемента 19 памяти, поступает сигнал логической "1", Элемент 19 памяти фиксирует этот сигнал и подает его на вторые входы элементов И-НЕ 21 и 22, а также ключевой элемент 3 и эле мент И-НЕ 16. При этом с выхода элемента И-НЕ 22 на вход элемента И-НЕ 23 подается сигнал логического "0" и импульсы не поступают на вход синхронизации регистра 8. Таким образом,55 в последнем сохраняется записанная информация, Одновременно открывается ключевой элемент 3, и, так как на 4первый вход элемента И-НЕ 20 с элемента, И-НЕ 21 приходит сигнал логического "0", а на второй - сигнал логической "1" с выхода триггера 14, логический блок 5 подключает генератор 2 импульсов к входу реверсивного счетчика 6, который начинает работать в .ускоренном режиме. Когда код на выходе счетчика 6 сравнивается с кодом, записанным в регистр 8, цифровой компаратор 15 срабатывает и на его выходе появляется сигнал логической "1", а на управляющем входе коммутатора 7 и первых входах элементов И-НЕ 20-23 - логический "0", По этому сигналу элемент И-НЕ 23 разрешает прохождение импульсов генератора 2 на вход синхронизации регистра 8, логическому блоку 5 выдается команда на подключение реверсивного счетчика 6 к делителю 4 частоты, а коммутатор 7 подключает вход регистра 8 к выходу счетчика 6. При этом процесс переключения не сказывается на температурном режиме объекта 12 управления, т.епроисходит безударно.1Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается безударное переключение режима работы в момент отказа ЭВМ управляющего комплекса в общей структуре АСУ ТП, В результа. те улучшаются надежность и точность воспроизведения технологического процесса (например, программы управления температурным режимом). Формула изобретения Устройство для управления технологическим объектом, содержащее генератор импульсов, блок управления, первый выход которого соединен с первым входом логического блока, второй выход - с первым входом делителя частоты, подключенного выходом к второму входу логического блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, а также последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, суммирующий усилитель и триггер второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом датчика состояния объекта,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены ключевой элемент, последовательно соединенные переключатель режима, элемент памяти, первый5 1275377 еи второй элементы И-НЕ, а также по- входом пятого элемента И-НЕ и первым следовательно соединенные третий и входом третьего элемента И-НЕ под четвертый элементы И-НЕ.регистр, ключенного вторым входом к второму цифровой компаратор, пятый элемент входу первого элемента И-НЕ и выходу И-НЕ и коммутатор, второй вход котопятого элемента И-НЕ, выход триггера рого соединен с первым входом уст- . соединен с вторым входом второго элеройства для управления технологичес- мента И-НЕ, выход которого йодключен ким объектом, третий вход - с выхо- к третьему входу логического блока, дом реверсивного счетчика с вторым четвертый вход которого соединен с входом цифрового компаратора, а вы О вторым входом делителя частоты и выход - с вторым входом регистра, вы- ходом ключевого элемента, втоход которого подключен к входу цифро- рой вход которого подключен к аналогового преобразователя, выход выходу генератора импульсов и элемента памяти соединен с первым второму входу четвертого элеменвходом ключевого элемента, с вторым 1 та И-НЕ.Ф1275377 4 диюею частот Составитель И. ШвецТехред Л Олейник Л. П рек едактор О. Голо дписное Тираж 83 Государственног елам изобретений Москва, Ж, Рааказ 6559/38ВН митета ССС открытийкая наб., д. 4 1130 роектная Произв енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород