Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов

Союз Советскик Социвлистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 765856(23) Приоритет -Опубликовано 230980.Бюллетень КР 35 Дата опубликования описания 25, 09. 80(51)М. Кл.з 6 08 С 19/28 Государственный комитет СССР по делам изобретении и открытий(72) Авторы изобретения А,А. Джавадов, Ф.Д. Джафаров и Г.А. Кулиев Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ОБЪЕКТОВ 10 Устройство относится к устройствам телемеханики, В частности к устройствам, обеспечивающим контроль эа состоянием аппаратуры устройства конт ролируемого пункта (одного из уст ройств системы телемеханики) , диагностики неисправностей отдельных его узлов и проверки их правильного функционирования.Устройство предназначено для обеспечения контроля состоянияаппаратуры объекта нефтяных скважин, датчиков, сигнализаторов, управляющих элементов, контроля за правильным функционированием аппаратуры 15 и используется для наладки аппаратуры при ее изготовлении, диагностики неисправности при ее отказе и проверки работоспособности аппаратуры при ее эксплуатации, незави симо от того, что пункт управления работает с данным объектом или пункт управления отсутствует.Известно устройство для контроля объектов, содержащее генератор импуль сов подключенный к выходному каналу й связанный с логическим блоком, содержащим элементы И и ИЛИ, преобразователь импульсного напряжения .заданной частоты в постоянное нап 2ряжение, выходы которого соединены с выходными каналами устройства, а входы - с выходами элементов И и. ИЛИ, которые соединены с входными каналами устройства 11.Наиболее близким техническим решением является устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока вцпачи информации на индикацию, блок выдачи информации, выход которого соединен со входом блока контролируемого пункта, выход которого под ключен к первому Входу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход - через блок преобразования кода подключен ко второму входу блока выдачи информации на индикацию 121.Однако известные устройства имеют узкую область применения, ограниченные функциональные воэможности; кроме того, объем аппаратуры не позволяется применять известное устройство как переносное устройство для контроля работоспособности при -ксплуатации аппаратуры КП.Цель изобретения - расширить функциональные возможности устройства.Это достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с третьим входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объектов, первый выход которого соединен с четвертым входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход - подключен ко второму входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управления опросом через блок измерения соединен с третьим входом блока выдачи информации и со вторым входом блока приема информации, третий выход которого подклю чен к первому входу блока управления объектом, четвертый выход соединен со вторым входом блока определения состояния объектов, а пятый выход блока управления опросом подключен ко второму выходу блока управления объектом.На чертеже приведена структурная схема устройства;Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов содержит блок 1 выбора режима, блок 2 управления опросом, блок 3 определения состояния объектов, блок 4 управления объектом,. блок 5 измерения, блок 6 выдачи информации, блок 7 приема информации, блок 8 преобразования кода, блок 9 выдачи информаций на индикацию, блок .10 индикации и блок Х 1 контролируемого пункта. Блок 1 выбора режима предназначен для выбора режима работы устройства.Блок 2 управления опросом содержит переключатели и логические. элементы, предназначенные для управления блоками устройства при выдаче и приеме информации. Блок 3 определения состояния объектов предназначен для формирования сигнала, который определяется состоянием КП и неисправностью его отдельных узлов.Блок 4 управления объектом предназначено для формирования управляющих команд и приема сигнала об исполнении команды, результат которого индицируется.Блок 5 измерения предназначен для измерения рабочего давления и перепада давления, дебита нефтяныхскважин, а также опроса информацииТСАи номера скважин, которые стоятна замере,Блок 6 выдачи информации предназначен для шифрации кодов и выдачиих на КП в зависимости от режима работы устройства.Блок 7 приема информации предназначен для приема и проверки информации, поступающей от КП, и выО дачи этой информации через соответствующие блоки на индикацию.Блок 8 преобразования кода предназначен для преобразования двоичного кода и частотного сигнала на15 двоично-десятичный код.Блок 9 выдачи йнформации на индикацию содержит усилитель и логические элементы и предназначен длявыдачи информации на индикацию,2 р Блок 10 индикации содержит шестиразрядные индикационные лампы ИВ,КМи предназначен для индикацииинформации, поступающей от блока 9.Блок контролируемого пункта состоит из отдельных логических блоков и.предназначен для уп.:авлениявентилями и .датчиками,а также дляизмерения технологических параметров(дебит нефтяных скважин, рабочеедавление и перепад давления скважинЗО и т,д.), в зависимости от команд,поступающих от ПУ или же устройства местного управления и контроля(УМУК).Устройство работает в трех режи 35 мах:1. режим определения состоянияаппаратуры КП и обнаружения ее неисправного узла (режим 1);2, режим проверки работоспособ 4 О ности аппаратуры КП, датчиков при ихизготовлении и эксплуатации в случае отсутствия ПУ, атакже при устранении неисправностей (режим 11),3, режим проверки работоспособности аппаратуры КП, датчиков, а4 также при контроле совместнойработы ПУ и КП в случае, когда КП одновременно работает с аппаратуройПУ (режим 111 )Устройство работает следующимобразом.Режим 1. При подключении устройства к аппаратуре КП с нажатиемпереключателя "сеть" находящеесяв блоке 2 управления опросом питание55 27 В, 12 В, 24 В, и 1 В от КП поступает к устройству. В этом случае блок 1 выбора режима через блок2 на блок 3 подает сигнал об осуществлении операции, относящейсядо к первому режиму, После этого блок3 автоматически подготавливает сигналы для обнаружения неисправногоузла аппаратуры КП и опроса еесостояния, которое через блок 6 выдается в КП, При этом от КП в блок7 поступает условный номер неисправного узла (если он есть) и состояния КП,т.е.в данный момент КП работает с ПУ или нет,а если КП работает сПУ, какие операции осуществляются,и номер объекта, который через блоки3 и 9 выдается в блок 10 для инди"кации. Тогда в блоке 10 индикациисоответственно загораются лампыусловного номера неисправного узлааппаратуры КП, "КП занято", сообщающие КП работает с ПУ или свободден, название операции, которая осуществляется между ПУ и КП в данныймомент. При этом в зависимостиот результатов, оператор осуществляет следующие работы: в случае,когда КП свободен (лампа "КП занято"не горит), загорается лампа "контроль", что разрешает работу устройства с аппаратурой КП, и оператор,выбирая второй или третий режим,осуществляет соответствующие операции и налаживает неисправные узлыКП. Если КП работает с ПУ (лампа"КП занято" горит), устройство самоне дает разрешение на работу оператора до окончания выполнения данной операции между ПУ и КП (времявыполнения одной операции может бытьдо 1,5 мин) . В это время операторв блоке 10 может следить за работой КП, а при окончании работы между ПУ и КП (гаснет лампа "КП занято")загорается лампа "контроль" и устройство разрешает осуществить работыв режиме 11 или 1 П.При работе во втором и третьемрежимах блок 2 не снимает сигнал разрешения об осуществлении операциив режиме 1. Этим он дает возможностьпостоянно следить за работой КП.Режим ТХ. В этом режиме в случае отсутствия ПУ устройство проверяет работоспособность аппаратурыКП при ее изготовлении и эксплуата-,ции. Кроме этого, при эксплуатацииаппаратуры КП с устройством можнопроверить и работоспосОбность самихобъектов, датчиков, сигнализаторов,управляющих элементов и т.д. Приэтом блок 1 выдает на блок 2 сигналоб осуществлении операции во второмрежиме (аппаратура КП не работаетс ПУ и лампа "КП занято" не горит,а загорается лампа "контроль"): Вэтом режиме устройство осуществляетоперации в ручном и автоматическомрежиме, которые выполяет системателемеханики (ПУ и КП),1 Осуществление команды в ручномрежиме.В ручном режиме устройство можетосуществлять следующие операции:контроль за измерением дебитанефтяных скважин (команды "Включитьскважину", "Отключить скважину",60 десятичный выдается на индикационное табло "Номер скв. или КП", находящееся в блоке 10. После этогоблок 7 на КП выдает квитанцию оправильности приема информации иот КП поступают коды, признаки паконтроль за измерением текущегозначения рабочего давления (1 И 1-1)контроль за измерением текущегозначения перепада давления (1 И 1-2)опрос информации телесигнализации аппаратурной и технологическойаварии (1 СА);контроль за осуществлением телерегулирования двухпозиционного объекта (1 Р и 1 Р).При этом тумблер "РР" (режим раф боты) устанавливается в положении"РУ" (ручное управление).Рассмотрим действие по функциям.Контроль за изменением дебитанефтяных скважин. Эта операция, не" 15 зависимо от способа замера, осуществляется четырьмя командами:подключение сквал:ины на замер("Вкл,скв."), отключение скважинызамера ("Откл.скв), осуществление 2 О измерения ("Измерение")и опрос накопленной информации от КП (Съем1 И").Для осуществления этих команд вблоке 2,соответственно нажимаетсяпереключатель "Вкл, скв," или "Откл.скв." или же "Измерение". При этомблок 2 через блок 4 ("Вкл,скв," и"Откл. скв.") и блок 5 на блок 6выдает соответствующие команды, которые после шифрации посылаются на ЗО КП . В этом случае на индикационномтабло загорается лампа "команда",характеризующая выдач команды наКП. После исполнения команд на объектах через КП, блок 7, блок 4 и 35 блок 9 на блоке индикации загораетсялампа исполнениеп, гаснет лампа"команда", и устройство возвращается в исходное положение. При посылке любой команды на КП в случае не- О правильного функционирования с помощью блока 3 на индикационном таблоиндицируется номер неисправного узлааппаратуры КП.Опрос результатов измерения дебитанефтяных скважин, накопленных в КП,и номера скважин, стоящих на замере,Для опроса номера скважин, стоящих на замере, и накопленной информа"ции о каждом параметре (нефть, общаяжидкость и газ), в блоке 2 соответственно нажимаются переключатели 1 И 1,или 1 И 2 или же 1 ИЗ. При этом черезблок 5 и 6 на КП выдаются коды, соответствующие параметру и команде"Съем 1 И", а также в блоке 10 заго рается лампа "команда". После тогоот КП через блок 7 номер кода скважины, стоящей на замере, поступает на вход блока 8, который после преобразования двоичного кода на двоично765856 диаметра и его информации, которыеюерез блоки 7, 8 и 9, поступаютна блок 10 и загорается лампа "1 И 1"или "1 И 2", или же "1 ИЗ" соответственно выбранного параметра, а наиндикационном табло "результат измерения" индицируется результат измерений соответствующих параметров,Если информация принята правильно,тогда блок 7 выдает на КП квитанциио правильности приема информациии завершается осуществлением команды "Съем 1 И",Контроль за осуществлением операции регулирования двухпозиционногообъекта. Для осуществления этойоперации, в первую очередь, выбирается номер скважины, которая требуетвоздействия. Для этого в блоке 2нажимается переключатель с фиксациями "Выбор номера сквили КП",и с появлением нужного номера сква Ожины на индикационном табло зановонажимается переключатель "Выбор номера скв. или КП". После этого нажатием переключателя Р" (открытьвентиль) или "1 Р 2" (закрыть вентиль)в блоке 2 через блок 4 и 6 выбираются на КП коды команды 1 Р 1 или1 Р и номер скважины, При этом загорается лампа "команда", загораетсялампа "исполнен", и устройство возвращается в исходное положение,Контроль за измерением текущегозначения рабочего давления и перепада давления. Для осуществленияэтих команд выбирается номер скважины, как при операции 1 Р и 1 Р35и в блоке 2 нажимается переключатель "1 И 11" или "1 И 12 п, При этомчерез блоки 5 и 6 на КП выдаютсякоды выбранного номера скважины икоманды, а в блоке 10 загорается 4 алампа "команда". После поступлениярезультатов измерения рабочего давления или перепада давлений от КПв виде двоичного кода или же в видечастотного сигнала(Г = 2-4 кГцили У = 4-8 кГц) через блок 7поступает в блок 8, который послепреобразования в двоично-десятичныйкод через блок 9 выдается на индикационное табло "Результат измерений",находящееся в блоке 10. Кроме этого, 50после правильного приема информацииблок 7 на КП выдает квитанцию правильного приема информации и гаснет лампа "команда".фОпрос информации 1 СА. Для осуществления этой операции в блоке 2 нажимается переключатель "1 СА". При этомблок 2 снимает сигнал от блока 3,предназначенный для обнаружениянеисправности узла аппаратуры КП, доопределения его состояния, и выдаетему сигнал о выдаче команды 1 СА нааппаратуре КП.После этого код команды 1 СА черезблок 6 выдается на КП, и при этом 5 загорается лампа "команда". Информа. ция о наличии аварии в соответствующихфобъектах через блоки 7, 3 и 9 поступает на блок 10, в результате чего гаснет лампа "команда", загорается лампа "1 СА" и соответствующие лампы "аварии на объектах" (лампа "1 СА 1" ,"1 СА 2", "1 САЗ" и "1 СА 4"). В конце работы в блоке 2 нажатием переключателя "сброс", устройство возвращается в исходное положение.2. Осуществление команды в автоматическом режиме.В отличие от других режимов в этом режиме посылки приема информации между КП и УМУК осуществляются через линейные узлы КП (в этом режиме КП не может работать с ПУ). Поэтому необходимо дополнительно проверить узел линейный, узлы приема информации от ПУ и передачи информации ему и другие узлы, которые в других режимах полностью не проверяются.Операции в автоматическом режиме осуществляются в основном для наладки КП при его изготовлении и в случае отказа тех узлов аппаратуры КП при их эксплуатации, которые в других режимах невозможно контролировать. В автоматическом режиме устройство может осуществить операции 1 И 1-1 Р (последовательйое измерение рабочего давления и перепада давлений на всех скважинах, которые на одно КП можно подключить до 16 и в общем коллекторе, а потом, используя результаты измерения каждой скважины, определяется требование осуществления операции 1 Р). При работе в автоматическом режиме тумблер "Р" устанавливается в положение "авт." и осуществляется операция 1 И 1-1 Р.Для осуществления операции 1 И 1-1 Р сначала выбирается условный номер КП в системе телемеханики. Для этого в блоке 2 нажимается переключатель "Выбор номера скв. или КП", где загорается лампа "КП", сигнализирующая о том, что на индикационном табло "Номер скв. или "КП", находящемся в блоке 10, индицируют номера КП, а йе скважины. При появлении в индикационном табло номера нужного КП заново нажимается переключатель "Выбор номера скв. или "КП", и в результате этого переключатель возвращается в исходное состояние, С нажатием переключателя команды "1 И 1" разрешение измерения рабочего давления и перепада давлений) в блоке 2 через блок 5 и 6 на КП посылаются коды номера КП и команды 1 И 1. После правильного приема информации от КП через блок 7 на индикацию поступает квитанция о правильном приеме, в результате которогэ гаснет лампа "КП", еагорается лампа)чего давления и перепада давлений.следовательно в этой операции от1 в блоке 8 в виде частотного сигала или двоичного кода поступаетэультат измерений рабочего давлея скважины, номер которой индициется. После преобразования этой формации в двоично-десятичнй код блоке 10 индицируется результатмерений, и блок 7 на КП выдаетигнал о правильности приема инфорьции, При этом от КП поступаетэзультат измерения перепада давлей в той же сква;ине, которая посв преобразования в двоично-десячный код индицируется в блоке 10,через блоки 4 и б на КП выдаются эизнаки 1 Р (телерегулирования), кономера КП и команды 1 Р .После приема и исполнения коман Р от КП последовательно постуает сигнал квитанции и исполнения гих команд, и в блоке 10 соответгвенно загораются лампы "квит." "исполн", После этого от КП пос-. упает очередной номер скважины, и эзультат измерения рабочего давлеия и перепада давлений этой скважиы, который после преобразования в воично-десятичный код индицируетя в соответствующее табло "Номер кв. или КП", и "Результат измереий". Одновременно с получением нформации о номере скважины и реультата измерений рабочего давлеия блок 7 на КП выдает квитанцию правильном приеме, а после полу- ения результата измерения перепада авлений блок 4 через блок б выдат на КП признак 1 Р, коды номера П и команды 1 Р . Получение информаии о номере очередной скважины иезультата измерений рабочего давения и перепада давлений, а такжех индикации осуществляются какписано. Но при этом после получеия результата измерений перепадаавлений на КП команда 1 Р не поылается, а посылается квитанция оравильном приеме информации. Таим образом, на всех скважинах и набщем коллекторе измеряется рабочее авление и перепад давлений. Вонце измерений от КП поступает сигал "конец информации", и в блоке 0 загорается лампа "конец инфорации", характеризующая завершение существления операции 1 И 1-1 Р.Режим 111 . В случае работы КП с У с подключением предложенного устойства к аппаратуре КП, не нарущаяовместпую работу ПУ и КП, предлааемое устройство дает возможностьсуществить контроль работоспособости КП и объектов и воздействие 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 на объекты при необходимости. Вэтом режиме можно осуществить операции измерения дебита нефтяных скважин (Команды "Вкл.скв.", "Откл.скв.""Измерение" и "Съем информации"),измерение рабочего давления и перепада давлений в каждой скважине ив общем коллекторе (1 И 11 и 1 И 12)телерегулирование соответствующихвентилей (1 Р, и 1 Р) для всех скважин, а также опрос информации 1 СА и обнаружение неисправностисубблоков аппаратуры КП,После подключения устройства аппаратуры КП в блок 2 нажимается переключатель "сеть", на устройство поступает питание. После этого устройствоавтоматически осуществляет операциив режиме 1 и в случае, если КП работает с ПУ, в блоке 10 загораетсялампа "КП занято", которая послеокончания работы ПУ с КП гаснет, азагорается лампа "контроль", в блоке 10 разрешающая осуществлениеоперации. Указанные операции в режиме 111 осуществляется аналогичноописанному для режима 11,Если при работе устройства с аппаратурой КП на КП поступил бы отПУ более приоритетный сигнал какойнибудь команды, тогда от КП черезблоки 7 , 4 и 9 на блок 10 поступает предупреждающий сигнал, в результате которого загорается лампа "внимание". При этом .оператор должензакончить работу.Если оператор не закончил своюработу, то через 30 с от КП сновапоступает предупреждающий сигнал,в результате которого сбрасываютсяцифры в индикационном табло илампы "контроль", "внимание" и другие гаснут, а загорается лампа"КП занято" команда от ПУ", Крометого, в блоке 10 загораются лампыусловного номера команды, осущеСтвляющейся между ПУ и КП, и в индикационном табло индицируется номерскважины, которая измеряется илиуправляется соответствующими параметрами. После окончания работы ПУс КП от КП поступает сигнал "конецработы", в результате которого гаснут лампы "КП занято" и "командаот ПУ" и загорается лампа контроль"разрешающая оператору продолжать работу. Формула изобретения устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока выдачи информации на индикацию, блок выдачи информации,. выход которого соединен со входом блока контролируемого пункта765856 12 ф К ОУ Составитель Н. ЛысенкоСтенина Тех ед С.Мигунова Корректор О. Ковинска дакто Псдпа ССийнаб но каэ б 4 4 ТиражВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры 113035 Москва ЖРа ска 5 ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектнаяр 4 Фил выход которого подключен к первому входу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход через блок преобразования кода подключен ко второму входублока выдачи информации на индикацию, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей устройства, в него введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с третьим входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход . блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объектов, первый выход которого соединен с четвертым входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен ковторому входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управленияопросом через блок измерения соединенс третьим входом блока выдачи информации и со вторым входом блокаприема информации, третий выход которого подключен к первому входу блока управления объектом, четвертыйвыход - соединен со вторым входомблока определения состояния объектов, а пятый выход блока управленияопросом подключен ко второму выходублока управления объектом. 15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 488216,кл. С 06 Г 11/00, 1969,2, Стенд для проверки шкафа КП,2 О Рабочая документация. ЗЛ 6, 123,315, завод "НИПИНефтехимавтомат",1977,(прототип)