Система для контроля и управления рассредоточенными объектами

(Я 1 М. Кд.ф С 08 С 19/1 б Государствеииый комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(71) Заявитель Изобретение относится к АСУ ТП иможет быть использовано для управления и контроля объектов в реальноммасштабе времени, в частности для 5управления и контроля состояния группартскважин на компрессорных станцияхмагистральных газопроводов.Известны системы телемеханики, споспособные осуществить контроль и управление объектами 1 3,Однако зти системы сложные и дорогостоящие и их использование дляконтроля и управления не везде целесообразно.Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой является система контроля и управления .технических средств метеорологической вычислительной системы реального времениОстанкинской телебашни, содержащаякоммутатор, к соответствующим первымвходам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления,блок измерения и запоминания сигналов и блок питания 2). 25Недостатком известной системы является отсутствие воэможности организации ждущего режима сигнализациии контроля, что снижает надежностьконтроля.30 Пель изобретения - повьааение надежности контроля путем организации ждущего режима сигнализации и контроля.Поставленная цель достигается тем, что в систему для контроля и управления рассредоточенными объек" тами, содержащую коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания,введе" ны блок нормализации сигналов, первый, второй, третий, четвертый блоки приоритетного управления, узлы аварийной сигнализации, причем к первыМ и вторым выходам коммутатора подключены соответственно первые входы первого и второго блоков приоритетного управления объектами, третьи выхо ды коммутатора соединены с последова- тельно включенными узлами аварийной сигнализации, вторые и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого блоков приоритетного управления под" ключены к соответствующим выходам блока питания.Первый блок приоритетного управ" ления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход первого(54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИблока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно нключенные обмотки, реле времени и реле управления с вторым входом первого блока приоритетного упранления,. третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с пер)ным входом первого блока приоритетного управления,Второй блок приоритетного управления выполнен на реле времени и 10 реле упранления, первый вход нтррогоблока приоритетного управления совдиВен через размыкающий контакт релевремени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управленияс вторым входом второго блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт релеуправления соединен с первым входомвторого блока приоритетного управления, Третий блок приоритетного управления выполнен на реле времени иреле управления, первый.и третийвходы третьего блока приоритетногопранления объединены и через цепочку параллельно включенных контактовреле управления первого и третьего 20 25 блоков приоритетного управления, последовательно соединенных с параллельно включенными контактами реле времени четвертого и реле управлениявторого блоков приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления,соединены с вторым нходом третьего 35блока приоритетного управления,Четнертый блок приоритетного уп"равления выполнен на реле времени иреле управления, первый вход четвертсго блока приоритетного управления 40через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третьего блока приоритетного управления,параллельно соединенных контактов,реле управления первого и четвертого 45блоков приоритетного управления, последовательно соединенных с контактом реле управления второго блока приоритетного упранления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления,соединен с вторым входомчетвертого блока приоритетного управления,Каждый узел аварийной сигнализации выполнен на триггере книтирования,реле, Резисторах, диодах и на источнике питания, первый вход первого узла анарийной сигнализации черезпараллельно включенные перный реэис"тор,.первый размыкающий контакт релеи диод соединен с первым нходом второго узла аварийной сигнализации,второй вход первого узла аварийнойсигнализации через параллельно включенные второй резистор, второй разьыкающнй контакт реле, диод и замыкаю щий контакт триггера книтирования со-. единен с вторым нходом второго узла аварийной сигнализации, второй вход соединен через последонательно соединенные третий резистор, диод и и третий замыкающий контакт реле с третьим входом узла анарийной сигнализации, вход триггера книтиронания каждого узла аварийной,сигнали" зации включен параллельно третьему резистору, а количество узлов аварий- ной сигнализации равно количестну ,контролируемых объектов управления.На чертеже представлена схема сис" теьо.Система для контроля и управления рассредоточенными объектами содержит первый блок 1 приоритетного упранле". .ния (включения),второй блок " приоритетного управления (отключения), третий блок 3 приоритетного управления, четвертый блок 4 приоритетного управления, узлы 5-7 аварийной сигнализации, коммутатор 8, преобразователь 9 кода н сигнал управления, блок 10 измерения и запоминания сиг" налов, блок 11 нормализации сигналов, блок 12 питания. В упранляющую машину 13 входят блоки 8-12. По колйчестну необходимых объектов контроля и управления может быть добавлено необходимое количество узлов аварийной сигнализации и блоков приоритетного управления, линии 14-16 связи.Первый блок 1 Приоритетного УпРавления (включения) содержит реле 17 нремени, реле 18 управления, Раэьыкающий с выдержкой времени на срабатывании контакт 17 релз 17 времени и замыкающий контакт 18 реле 18 управления. Второй блок 2 приоритетного управления (отключения) содержит реле 19 времени, реле 20 управления, размыкающий с выдержкой времени на срабатывание контакт 19 реле 19 време" ни и замыкающий контакт 20 реле 20 управления. Третий блок 3 йриоритетного управления содержит реле 21 времени, реле 22 управления, размыкающий контакт 20 реле 20 управления блока 2, эаьыкающйй контакт 22реле 22 управления, замыкающий контакт 18 реле 18 управления блока 1, замыкающий с выдержкой времени на от-. пускание контакт 23 реле 23 времени блока 4. Четвертый блок 4 приоритетного управления содержит реле 23 времени, реле 24 управления, размыкающий контакт 192 реле 19 времени блока 2, замыкающий контакт 23 реле 23 управления, замыкающий контакт 183 реле 18 управления блока 1, замыкающий с выдержкой времени на срабатывание контакт 21 реле 21 времени,зажкающий контакт 24 реле 24 управ" ления.Каждый узел анарийной сигнализации (рассмотрим иа примере узла 7)978175 10 15 65 выполнен на триггере 25 квитированияи замыкающем контакте 25 триггера25,двух раэьыкающих контактах 26 и26 и одном замыкающем контакте 27,.реле аварийной сигнализации (не по"каэано) трех резисторах 28-30, трех диодах 31-33 и резисторе 34 (установленном в последнем, наиболее удаленном узле аварийной сигнализации).Система работает следующим образом (рассмотрим на примере контроля и управления работой скважин),При отключении всех скважин в случае понижения уровня воды в реэервуаре ниже нижнего предела уставки ото.преобразователя 9 через коммутатор8 пойдет сигнал на включение блока 1. При этом сработает .реле 17 времени и реле 18 управления, которое своим замыкающим контактом 17 ставит на самоподхват реле 17 и 18, Одновремен О но замыкающие контакты 182 , 18 З реле 18 замкнут свои контакты в цепях питания реле 21,23 времени и реле 22,24 блоков 3 и 4. По цепочке замкнутых контактов 181 и 20 запитываются реле 21 времени и реле 22 управления. ЗамыкаЮщий контакт 21 реле 22 управления .зашунтирует замыкающий контакт 18 реле 18 управления блока 3, а другой промежуточный контакт реле 22 управления включит магнитный пускатель первой артскважины (не показан).Если э 4 время, меньшее времени уставки Т реле 17 времени блока,.1, расход воды установится в заданные пределы регулирования, то спустя время Тсрабатывает реле 17 времениблока 1 и своим размыкающим с выдержкой времени на срабатывание контактом 17 размыкает цепь питания обмо ток реле 17 времени и реле 18 управления, реле 18 обесточится и разомкнет свои контакты в цепи блока 1 и в цепях других блоков приоритетного управления. 45Выдержка времени Т замыкающего с выдержкой времени на срабатывание контакта 21 реле 21 времени блока 4 выбрана больше уставки Т реле 17 времени блока 1, В результате замы О кающий с выдержкой времени на срабатывание контакт реле 21 времени в блоке 4 не успевает замкнуться ивключить вторую артскважину. Вследствие этого не будут запитаны обмотки 55 реле времени и реле управления всехприоритетных блоков управления эаисключением блока 3, а следовательно,будет включена только первая артскважина.Если за время большее времени уставки Т. .замыкающего с выдержкой времени на срабатывание контакта реле времени 3-1 блока 3 уровень водыв баке не возвратится в заданныепределы регулирования, то спустя время Т после заьыкания контактов преобразователя 9 замкнется эаьыкаю щий с выдержкой времени на срабатывание контакт 21 реле 21 времени в блоке 4 и включит вторую артскважину.Рассмотрим отключение артскважин в случае повышения уровня воды в баке выше верхнего предела уставкк.,. ;Допустим, что до момента указанного дювышения уровня воды включено две артскважины. При повышении уровня водЫ выше уставки срабатывает контакт преобразователя 9. При этом напряжение пита ния поступает на обмотки реле 19 времени и реле 20 управления, которое своим контактом 20 ставит на самоподХват реле 19 и 20Одновременно реле 20размыкают свои контакты в цепях питания реле 21 и 23 времени и реле 22и 24 управления блоков 3 и 4, Вблоке 3 размыкание контакта 20 релеуправления 20 не обесточивает обмотки реле 21 времени и реле 22 управления, так как размыкающий контакт 20реле 20 зашунтирован эаьыкающим свыдержкой времени на отпускание контактом 23, реле 23 времени, котороев данный момент замкнуто. В блоке4 реле 23 и 24 обесточиваются и реле24 своим замыкающим контактом обесточивает магнитный пускатель второйартскважины (не показан).Выдержка времени Т 2 замыкающегос выдержкой времени на отпусканиеконтакта 23 реле 23 времени блока3 выбрана больше уставки Т реле19 Времени блока 2. Если за время,меньшее времени установки Т, уровень воды в баке возвратится в заданные пределы регулирования, то спустявремя Т сработает реле 19 времени,разомкнется размыкающий с выдержкой,времени на. срабатывание контахт 19 реле 19 и реле 20 в блоке 2. Обесточитсязамнкающий контакт 20, реле вернетсяв исходное состояние и раааунтируетконтакт преобразователя 9 в блоке 2.Размыкающие контакты реле 20 управления в блоке 3 замкнутся. В результате будут обесточены обмотки реле 23времени и реле 24 управления блока4, а следовательно, обесточится магнитный пускатель второй артскважийы(не показан),При контроле состояния возможнонормальное и аварийное функционирование системы контроля,При работе систеж вждущЕм режиме линия 14-15 связи соединена черезкоммутатор 8 с входом блока 10 измерения и запоминания сигналов, Полярность в линии 14-15 связи прямая(показанабез скобок). В случае появления аварийного сигнала на однойиэ артскважин (например в узле 7размыкается размыкающий контакт 25реле и в .пинии.14-15 связи лолвляется сопротивление, по величине большееВ. Блок 10 фиксирует зто состояниеи через УВМ переводит систеМу с помощью коммутатора 8 в режим определения величины сопротивления, соеди"нив линию 14. 16 связи через фкоммутатор 8 с блоком 11 нормализации. Полярность в линии 14-16 связи прямая(показана без скобок). Блок 11 нормализации определяет величину сопротивления в линии 14-16 связи и повеличине этого сопротивления опреде"ляется номер узла аварийной сигнализации, где появился аварийный сигнал.Затем система переводится в режим 15книтирования аварийного сигнала, приэтом линия 14-15 связи соединяетсячерез коммутатор 8 с блоком 12 питания,Напряжение блока 12 питания приложено по цепочке: линия 15 связи, резистор 30, замыкающий контакт 27 реле аварийной сигнализации. Триггер25 взводится (эа счет скачкообразного падения напряжения на резисторе 2530) и своим замыкающим контактом 26зашунтирует резистор 29 и опять влинии 14-15 связи величина сопротивления становится равной й, Таким образом, система опять переходит вждущий режим.Аварийное состояние линии связиимеет следующие режимы.При обрыве линии 14 свяэи в ждущемрежиме коммутатор 8 соединяет линию15-16 связи с входом блоха 10, приэтом поляцность в линии Я евиви ф-"в линии 16 1+1При обрыве линии 3.4 свези в аварийном режиме определения ццдрртив"ления коммутатор 8 соединяем линию15-16 связи с входом блока 4 Нормализации, полярность в линии 15связивв линии 16 - +Повеличине сопротивления опредрЛИетсяаварийное состояние объекта ИОНтроля,Формула изобретения 30 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше"ния надежности и упрощения системы,первый блок приоритетного управлениявыполнен на реле времени и реле управления, первый вход первого блокаприоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времении параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом первого блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входомпервого блока приоритетного управления,3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью иовышения надежности и упрощения системы,второй блок приоритетного управления При обрыве линии 15 связи в аварийном режиме определения сопротивления коммутатор 8 соединяет 14-16 связи с входом блока 11 нормалйэации, Полярность в линии 14 связи+, в линии 16 -ф, Величина сопротив-. ления линии 14-16 связи, а следовательно, и аварийное состояние объекта 5 контроля определяется с помощью блока нормализации.Следовательно, система обеспечиваетждущий режим, контроля Состояния распределенных объектов, определяет место появления сигнала, обеспечивает управление объектами, Контроль состояния распределеннйх объектов и контроль работоспособности линии связи позволяет повысить надежность контроля эа счет простого схемного решения, трехпроводной линии связии организации ждущего режима сигнализации, а также контроля отработкиуправляющегося воздействия. 1, Снстема для контроля в управления рассредоточенными объектами, содержащая коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразователь кода в сиг"налы управления, блок измеренияи запоминания сигналов и блок питания, о т Л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения эффективности контроля путем органиэаций ждущегорежима сигнализации и контроля, в неевведены блок норамализации сигналов,первый, второй,и третий и четвертый,блоки приоритетного управления и узлы аварийной сигнализации, к первыми вторым выходам коммутатора подключены соответственно первые входыпервого н второго блоков приоритет-.ного управления объектами, третьи выходы коммутатора соединены с последовательно включенными узлами аварийной сигнализации, вторые и третьивходы первого, второго, третьего ичетвертого блоков приоритетного управления подключены к соответствующим выходам блока питания выполнен на реле времени и реле управления, первый вход второго блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом второго блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входом второго блока приоритетного управления.4. Система по п.1, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с целью повышения надежности н упрощения системы,третий блок приоритетного .управлениявыполнен на реле времени и реле управления, первый и третий входы третьего блока приоритетного управленияобъединены и через цепочку параллельно включенных контактов реле управления первого и третьего блоков приоритетного управления, последовательносоединенных с параллельно включеннымиконтактами реле времени четвертого 1 Ои реле управления второго блоков приоритетного управления и параллельносоединенных обмоток реле времени иреле управления, соединены с вторымвходом третьего блока приоритетного 15управления,5. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системы, четвертый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и на реле управления, первый вход четвертого блока приоритетного управления через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третьего блока приоритетного управления, последовательно соединенных с контактом реле управления второго блока приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле 30 времени и реле управления, соединен с вторым входом четвертого блока приоритетного управленияб. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что с целью повышения надежности контроля за счет органиэации ждущего режима сигналиэации и контроля отработки управляющего воздействия, каждый узел аварийной сигнализации выполнен на триггере квитирования, реле, резисторах,диодах и на источнике питания, первый вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные первый резистор, первый размыкающий контакт реле и диод соединен спервым входом второго узла аварийнойсигнализации, второй вход первогоузла аварийной сигнализации черезпараллельно включенные второй резистор, второй размыкающий контакт реле, диод и замыкающий контакт триггера квитирования соединен с вторымвходом второго узла аварийной сигнализации, второй вход каждого узлааварийной сигнализации соединен череэпоследовательно соединенные третийрезистор, диод и третий эаиюкающийконтакт реле с третьим входом узлааварийной сигнализации, вход триггера квитирования каждого узла аварийной сигнализации включен параллельнотретьему резистору, а количествоузлов авариййой сигнализации равноколичеству контролируеьих объектовуправления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Технические средства телеобработки информации в ЬСУ в реальноммасштабе времени, И., ИДНТП, 1976,с.70 ркс. 1,2. Технические средства телеобработки информации в АСУ в реальноммасшабе времениМ., ИДНТП, 1976,с. 105-108, рис. 2 (прототип).978175 СТИВИ хред Л Редактор И.Коваль Зака е е ае ю е ю щя 4 илиал ППППатент , г.ужгород, ул,Проектн 223/бб ТиражВНИИПИ Государствепо делам ивобрете13035, Москва, Зь Е,Бакеевекарь Корректор С.Шекмар 642 Подписн ного комитета СССР ий и открытийРаушская наб., д.4/