Устройство для автоматического управления насосным агрегатом

(51) 5 5/ Г САНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1320516, кл. Р 04 0 15/00, 1936.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ 1 НАСОСНЫМ АГРЕГАТОМ(57) Изобретение может быть использовано в автоматизированных системахподдержания пластового давления. Цельизобретения - повьппение надежностиуправления путем предотвращения срабатываний устройства при появленииложных команд или неисправности узла(У) 10 формирования временных интер-.валов. Вход последнего подключен квходу формирователя (Ф) 13 аварийно-.1551828 го сигнала, выход которого соединен С входами блока 15 индикации и элемента ИЛИ НЭ) 14. Последний выход У О соединен с входом узла 2 управле 5 ния через Э 14. Входы узла 2 управления соединены с исполнительными органами 6 через схему 16 запрета, управляющий вход которой подключен к выходу второго элемента ИЛИ 17 узла 2 управления, При неисправности У 10 Изобретение относится к автоматическому управлению насосными агрегатами, в частности к системам поддерЖания пластового давления, и является усовершенствованием изобретенияпо авт,св, 9 1320516.Цель изобретения - повышение надежности управления путем предотвращения срабатываний устройства при появлении ложных команд или неисправности узла формирования временныхинтервалов.На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг, 2 - схема формировате-.ля временных интерваловУстройство для автоматического управления насосным агрегатом содержитпульт 1 управления с узлом 2 управ,пения, узел 3 контроля и защиты,35узел 4 индикации состояния оборудования, узел 5 индикации аварийных параметров, исполнительные органы 6, датчик 7 состояния и датчики 8 аварийных 40параметров, при этом узел 2 управления соединен с датчиками 7 состояния,узлом 4 индикации состояния оборудования, исполнительным органом 6, узлом 3 контроля и защиты, который соединен с исполнительным органом, генератор 9 импульсов, узел 10 формирования временных интервалов, анализатор11 причин отключения насоса и узел 12отображения. Узел 2 управления соединен с генератором 9 импульсов, узлом10 формирования временных интервалови анализатором 11, который соединенс датчиками 8 аварийных параметров,узлом 3 контроля и защиты, узлом 555индикации аварийных параметров и пультом 1 управления. Узел 2 управлениясостоит из триггеров, логических элементов и схем И. Кроме того, устройи отсутствии на его выходе такта ТщНконец цикла) на выходе Ф 13 формируется такт Т ц + о, который поступа -ет на вход блока .15 и Э 14, С узла 2управления с выхода второго элементаИЛИ 17 в этом случае, а также и в исходном состоянии на схему 16 запретапоступает сигнал, блокирующий прохождение ложных команд на исполнительные органы 6. 2 ил. ство снабжено формирователем 13 аварийого сигнала, дополнительным элементом ИЛИ 14, блоком 15 индикаций и схемой 16 запрета "з". При этом вход узла 10 формирования временных интервалов подключен .к входу формирователя 13 аварийного сигнала, выход которого соединен с входом блока 15 индикации и первым входом элемента ИЛИ 14, при этом последний выход узла 10 формирования временных интервалов соединен с соответствующим входом узла 2 управления через второй вход и выход дополнительного элемента ИЛИ 14, а первые четыре выхода узла 2 управления соединены с исполнительными органами 6 через схему 16 запрета "з", управляющий вход которой подключен к выходу элемента ИЛИ 17 узла 2 управления.Узел 10 формирования временных интервалов и формирователь 13 аварийного сигнала состоит из трех последовательно соединенных двоична-десятичных счетчиков с выходными дешифраторами, коммутационного поля и группы трехвходовых схем И Нфиг.2). Выходы дешифраторов с помощью перемычек соединяются с входами схем И, на выходах которых формируются такты, соответст вующие заданным временным интервалам, Временное распределение выходных сигналов в зависимости от места применения устройства может меняться. Устройство работает следующим образом,При включении питания формируетсясигнал. "Сброс" (эта связь на фиг.1не показана), который приводит триг-.геры Т 1, ТЗ и Т 4 в состояние "0",триггеры Т 2 и Т 5 - в состояние "1".6гателя) на втором выходе узла 1 О появляется такт Т 2, по которому проверяется условие Р , = Рнома5 При невыполнении условия РвыРноРмц сигнал с уровнем "О с пер-.вого выхода датчика 8 аварийных параметров поступает через элемент НЕ на10вход схемы И 5 узла 2 управления, Навыходе схемы И 5 формируется сигнал суровнем "1", который через элементИЛИ 3 поступает на вход К триггераТ 2, тем самым снимается сигнал "Бло 15кировка датчика давления", что приводит к формированию сигнала "Аварийноеотключение НА" на втором выходе узла3 контроля и защиты НА, так как дав-,.ление на выходе НА не в норме.При выполнении условия РВыМ =20= Рс, сигнал с уровнем 1 с пер 11 1 Ввого выхода датчиков 8 аварийных па- .р аметров НА поступает на вход схемыИб узла управления . На выходе схемыИб формируется команда "Открыть э адвижку " , которая подается на второйвход исполнительных органов 6 , одновременно сигнал " 1 " с выхода схемыИб через элемент ИЛИ 3 поступает н авход К триггера Т 2 , обнуляет его иснимает сигнал "Блокировка датчикадавления",По истечении заданного интервалаЙ (с - время открытия задвижки) натретьем выходе узла 1 О формированиявременных интервалов появляется тактТЗ, по которому проверяется открытиезадвижки. Если за время с задвижкане открылась, то сигнал с состоянием"О" поступает с третьего выхода узладатчиков 7 на пятый вход узла 2 управления и через элемент НЕ 2, схемуИ 7 и элемент ИЛИ-НЕ формирует сигнал"Неисправность оборудования НА".Если же в момент появления тактазадвижка открыта, то сигнал с состоя нием "1" с третьего выхода узла цатчиков 7 состояния оборудования поступа"ет на пятый вход узла 2 управления.Нри этом на выходе схемы И 8 формируется сигнал , переводящий триггер Т 4в состояние "1". Триггер Т 4 в состоянии "1" формирует сигнал "НА включен",который подается на первый вход узла4 индикации и зажигает лампу "НА включен",После получения сигнала "НА включен" на седьмом выходе узла 10 появ 51828 При этом на выходе элемента ИЛИ 7устанавливается нулевой потенциал,который, поступая на запрещающий входсхемы 16 запрета "з", запрещает прохождение ложных команд управления наисполнительные органы 6.Сигнал "1" с выхода триггера Т 5зажигает лампу "НА отключен" в узле4 индикации. Триггер Т 2 в состоянии"1" формирует сигнал "Блокировка, датчика давления" (так как датчик давления в начале пуска имеет состояние",О"), который поступает в анализатор11 причин аварийного отключения НА,участвующего в формировании на .выходе элемента И-НЕ узла 3 контроля изащиты сигнала "НА готов к пуску".При наличии сигнала "НА готов .кпуску" (первый выход узла 3 контроляи защиты) по команде "Пуск НА" отпульта 1 управления триггер Т переходит в состояние "1" и устанавливает"Режим А" (режим пуска НА), разрешаетпрохождение секундных импульсов генератора 9 импульсов на входы узла 10формирования временных интервалов иформирователя 13 аварийного сигнала. ППри этом на выходе элемента ИЛИ 17устанавливается состояние "1", по ко"торому разрешается прохождение командуправления через схемы 16 запрет "з",По сигналу "Режим А" выбираетсягруппа схем ИЗ-И 8, и если на входе ИЗимеется сигнал "Задвижка закрыта" (отдатчиков 7 состояния оборудованияНА), то на выходе схемы ИЗ формируется команда 11 Включить двигатель", которая поступает на первый вход исполнительного органа 6 НА,После заданного интервала времени(с, - время, необходимое для включения двигателя) на первом выходе узла 10 формирования временных интерва- .лов формируется такт Т 1, по которомуна схеме И 4 проверяется включение:двигателя, Если двигатель не включен,то сигнал "Двигатель включен" с состоянием "1" поступает на четвертыйвход узла 2 управления. Приэтом фор- Бмируется сигнал "Неисправность обору дования НА" на выходе элемента ИЛИ-НЕи выдается на первый вход анализатора 11 причин аварийного отключенияНА. В данном случае пуск НА останав-.ливается.После интервала времени фь ( С -время достижения нормального давленияна выходе НА с момента включения двиляется такт Т ч (конец цикла), по ко 1551828О 5 2025303540 торому обнуляется триггер Т 1, снимаярежим пуска НА, При этом на выходеэлемента ИЛИ 17 устанавливается "0",который, поступая на запрещающий входсхемы 6 запрета "з", запрещает прохождение ложных команд управления наисполнительные органы 6.Остановка НА выполняется следукюцимобразом. По.команде "Останов НА" отпульта 1 управления на выходе элемента ИЛИ узла 2 управления формируетсякоманда "Отключить двигатель", которая через схему 16 запрета "э" поступает на третий вход исполнительныхорганов 6. Одновременно триггер ТЗпереводится в состояние "1", при ко"тором устанавливается "Режим Б" (режим остановки НА) и разрешается пос. тупление импульсов от генератора 9импульсов на вход узла 10 формирования временных интервалов, аналогичнорежиму А. По сигналу "Режим Б" выбирается группа схем И 9-И 12 совпадений.После интервала времени , (Ф, -интервал времени между командами "Отключить двигатель" и "Закрыть задвижку") на четвертом выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт Т 1 . который поступает начетырнадцатый вход узла 2 управления(вход схемы И 9). На выходе схемы И 9формируется команда "Закрыть задвижку", которая подается на четвертыйвход исполнительных органов 6.После интервала времени Ф (оввремя отключения двигателя) по так, ту Т 2 проверяется выполнение команды "Отключить двигатель", которая поступает на вход схемы И 10. Если двигатель не отключился, то сигнал "Двигатель включен" с шестого входа узла2 управления поступает на вход схемыИ 10. На выходе схемы И 10 через элемент ИЛИ-НЕ формируется сигнал "Неисправность оборудования НА".Поистечении заданного времени(- время закрытия задвижки) нашестом выходе узла 10 формированиявременных интервалов появляется тактТЗ , который через шестнадцатый входузла 2 управления поступает на входысхем И 11 и И 12.)Если задвижка не закрылась, то сигнал через элемент НЕ 3 поступает навход схемы И 12. На .выходе последнейформируется сигнал "Неисправность сзадвижки", и зажигается в узле 4 инди.кации соответствующая лампа,Если же задвижка закрылась, то сигналом с выхода схемы И 11 триггер Т 5 переводится в состояние "1" и зажигает лампу "НА отключен" в узле 4 индикации состояния оборудования.После получения сигнала "НА отключен" на седьмом выходе узла 10 формирова-.ния временных интервалов появляетсятакт Т(конеццикла),по которому триггер ТЗ сбрасывается в нулевое состояние,снимая режим "Останов НА". Это такжеприводит узел 10 и формирователь 13временных интервалов в исходное состояние, а схема 16 запрета 1"з" запрещает прохождение ложных команд на исполнительные органы 6. Устройство при неисправном узле 10 формирования временных интервалов работает следующим образом.Секундные импульсы, поступающие;. .:на вход формирователя 13 аварийного сигнала, на выходе Тк, +формиру-. ют такт, который, проходя через элемент ИЛИ 14, переводит триггеры Т 1 и ТЗ в состояние "О" и одновременно, поступая на вход индикатора 15, оповещает о неисправности узла 10 фор- мирования временньх интервалов,Узел 3 контроля и защиты и анализатор 11 причин аварийного отключения работает следующим образом.В исходном состоянии выходы датчиков (кроме датчика давления) имеют .состояние "1",. а выход датчика давле" ния блокируется сигналом "1", постунающнм с выхода триггера Т 2 узла 2 управления. Кроме этого сигнала, "1" формируется на инверсном выходе элемента ИЛ-НЕ (т,е, сигнал "Неисйравность оборудования НА" отсутствует) узла 2 управления. Таким образом, к моменту пуска НА все входы узла 3 контроля и защиты должны иметь состояние"1", в противном случае невозможен пуск НА, так как на.прямом выходе элемента И-НЕ узла 3 контроля и защи-. ты не формируется сигнал "НА готов к пуску".Поэтому в исходном состоянии выхо-. ды (1п+1) групп схем запрета "з" в анализаторе 11 причин аварийного отключения НА имеют состояние "1", а на выходе элемента И-НЕ узла 3 контроля и защиты формируется сигнал "НА готов к пусу". При аварийном срабатывании одного из датчиков 8 аварийных параметров или поступлении признака "Неисправность оборудования "НА"30 на инверсном выходе элемента И-НЕ узла3 контроля и защиты формируется команда "Аварийное отключение НА", одновре.менно состояние данного параметра свыхода группы схемы запрета "э" анализатора 11 причин аварийного отключениячерез соответствующий инвертор НЕ записывается в собственный триггер группы триггеров Т. 10Триггер зажигает соответствующуюлампу данного параметра в узле 5 индикации аварийных параметров, с выходакоторого сигнал поступает на входсхемы запрета з анализатора 11 причин аварийного отключения, и запрещает воздействие всех аварийных сигна- .лов на вход до устранения причины аварийного отключения НА. После устранения неисправности по сигналу "Съем 20аварии" от пульта 1 управления группа триггеров Т в анализаторе 11 причин аварийного отключения переводитсяв состояние "0",Использование формирователя 13 аварийного сигнала, схемы 16 запрета"з", элемента ИЛИ 14, элемента 15 индикации позволяет предупредить появление ложных команд управления и,тем самым, продлить ресурс оборудования НА,Формула изобретения Устройство для автоматического управления насосным агрегатом по авт, св. В 1320516, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности управления путем предотвращения срабатываний устройства при появлении ложных команд или неисправности узла формирования временных интервалов, устройство снабжено фор;. мирователем аварийного сигнала, до- . полнительным элементом ИЛИ, блоком индикации и второй схемой запрета, при этом вход узла формирования временных интервалов подключен к входу формирователя аварийного сигнала, выход которого соединен с входом блока индикации и с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, при этом последний выход узла формирования временных интервалов соединен с соответствующим входом узла управления через второй вход и выход дополнительного элемента ИЛИ, а первые четыре выхода узла управления соединены с исполнительным органом через вторую схему запрета, управляющий вход которой подключен к выходу второго элемента ИЛИ узла управления.1551828 Редактор И 3 . Тираж 49 б Подписное ак осударственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин Составителхред М.Дидык еров Корректор О.Кравцова