Устройство для контроля предельных значений параметров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 250281 (23250573/18-24 31) М. КЛ.З с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -6 05 О 9/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 23.02 ВЗ, Бюллетень Мо 7 Дата опубликования описания 230283 и. Л.Н., ту 4 в - .Ч: "у Л у.уВсесоюзного нау е ов тел го института Цветметавтом ика(72) Авторы изобретения В.К. Важненко апорожский филиа и конструкторск ьского1 Ф(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ10 Изобретение относится к автомати- зации контроля и регулирования технологических процессов, в которых необходимо поддержание заданных предельных значений параметров (давления, температуры, уровня и т,п.) в большом количестве точек контроля, относящихся к одному технологическому оборудованию, и может быть использовано для контроля и регулирования уровня материала в ретортах прокалочных печей, в сортовых бункерах и емкостях линии прокалки углеграфито-. вых материалов на электродном производстве.Известно многоканальное устройство для сигнализации о состоянии контролируемого объекта, предназначенное для фиксирования отклонения параметров контролируемого объекта за допустимые пределы в виде светового сигнала, как отдельно в каждом канале,так и в центральном блоке индикации. 1 роме того, оно содержит узел тактовой выборки сигнала и переключатели, снимающие световой и звуковой сигналы в центральном блоке индикации, Устройство позволяет также контролировать кроме отклонения параметров объекта исправностьцепей датчиков и сигнализации (11 .Для выработки регулирующего воэ действия на объект необходимо присутствие оператора. Последний, еслисигнализация сработала в отсутствиеоператора, не всегда может определить время отклонения параметров.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство централизованного автоматического множественногоконтроля температур крупных объектов, например энергетических бЛоков,содержащее датчики температур, иэмерительно-регистрирующий прибрр си-контактным переключателем, подключенным через коммутатор к группедатчиков; к источнику напряжения исхему запуска устройства. Источникнапряжения для записи номера группыподключен к (п)-ому.контакту переключателя, а к.п-му контакту черезузел управления релейным коммутатором подсоединено групповое реле исистема запуска устройства 21 .Известное устройство обеспечиваетПоставленная цель достигается тем, что н известное устройство, содержащее последовательно соединенные блок запуска и блок управления, выходом подключенный к управляющим .входам релейного коммутатора, а также К групп датчиков предельных значений параметрон, источник напряжения и двухсекционный,п-контактный переключатель, и-ый контакт первой 55 секции которого подключен ко входу блока запуска, а контакты второй сек ции - к соответствующим выходам релейного коммутатора, введены последовательно соединенные блоки делите- О лей напряжения, включенные между вы" водами источника напряжения, управ,ляющие входы которых связаны с выходами соответствующих датчикон предельных значений параметров, а вы 5 О сигнализации может использоваться для формиронания регулирующей коман. ды путем усложнения с добавлением логических элементов памяти, обеспечивающих длительное включение ис" полнительных механизмов на период 5 между повторным подключением одно-, именных датчиков. Регистрация показаний группы датчикон маркируется одной точкой, относительно которой по всей шкале диаграммы разбросаны 1 О (и) точки, регистрирующие различные показания датчикон одной группы. При этом одно положение переключателя прибора используется только для маркировки группы и информации о 15 состоянии объекта не несет. Вид диаграммы для контроля и анализа за состоянием технологического процесса .за прошедший отрезок времени требует дополнительных затрат времени, чтобы определить состояние контролируемого параметра в требуемой точке.Контроль и регулирование параметра может быть осуществлено только в следующий момент подключениядатчика . к прибору, поскольку н период между операциями повторного измерения пара" метра в одной и той же точке цепь датчик-схема сигнализации разорвана. При большом числе датчиков время между подключениями одноименных датчиков к прибору может быть значительным и дополнительно увеличивается при использовании одного контакта и переключателя только для маркировки на диаграмме соответст- З 5 вующей группы датчиков. Контроль состояния предельных значений параметров должен быть непрерывным, а регистрация и анализ отклонений технологического процесса по причине 4 О отклонений параметров за длительный промежуток времени может производиться периодически.Целью изобретения является повышение точности контроля. 45 ходы - с соотв етс тнующими входамирелЕйного коммутатора,На фиг.1 представлена. блок-схемаустройства для контроля предельныхзначений уровня материала в ретортных прокалочйых печах; на фиг.2вид диаграммы регистрирующего прибора с зарегистрированными за одинцикл опроса состояниями 4 х 12 датчиков, характеризующих наличие илиотсутствие уровня материала н ретортных печах.устройство содержит датчики 1 -1"Определьных значений параметров свыходными реле, сгруппированные вК групп по и датчиков, имеющие раз-мыкающие контакты 2 -2, которЫев соответствии с групповым объединением включены в схему 3 сигнализациии управления загрузкой реторт. Сигнализация представляет собой световое табло, а схема управления - зтопусковые цепи электрических приводовзагружающих устройств, включаемых вмомент снижения уровня материала ниже контрольного значения.В устройство введены блоки 4 л -4делителей напряжения, соединенныев последовательную цепочку и включенные между выводами источника 5напряжения. Один вывод источника подключен к общей клемме б двухсекционного и контактного переключателярегистрирующего прибора 7, а второйчерез регулирующий резистор Я - ковторой клемме пос едонательной цепочки блоков делителей напряжения.Последние выполнены н ниде последовательно соединенных двух однотипныхнизкоомньх резисторных делителей9, - 9 и О, - 10,1 на и-ступенейнапряжения каждый, одноименные выходы которых подключены попарно через переключающие контакты 11 - 11,1 Квыходных реле соответствующих датчиков 1 - 1;". предельных значений,с учетом их группиронания, и контакты групповых реле 12 - 12 релейного коммутатора 13 - к контактам14 - 14 второй секции 15 переключателя регистрирующего прибора 7.Обмотки групповых реле 12 - 12" подключены к блоку 1 б управления, соединенному, н свою очередь, черезблок 17 запуска с и-ым контактом 18первой секции 19 переключателя,Резисторы первой ступени 9 " 9К( Си 10, - 10,. каждого делителя по ве-,личине н дна-три раза больше каждогорезистора последующих ступеней,Включение через регулирующий резистор 8 к выводам источника 5 питания последовательной цепочки иэ 2 книзкоомных резисторных делителейпозволяет обеспечить установку одина.коных токов во всех делителях изменением лишь одного регулирующего резистора 8, имеющего величину на двапорядка больше суммарного значения резисторов 2 К низкоомных делителей. . В э 1 ом случае.ток в низкоомных делителях определяется как частное от деления значения нагряжения источника 5 питания на величину резистора 8.Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения питания на устройство датчики 1 - 1" включаюти ся сразу в режим контроля и контактами выходных реле 2, - 2 в схемеК 3 сигнализации и управления включают световое табло и привод загрузки, если уровень в ретортах (контролируемый параметр) ниже нормы. До прихода переключателя регистрирующего прибора 7 в положение и-го контакта 18 и 14 д регистрация состояний датчиков не осуществляется. Замыканием контакта 18 формируется первый тактовых сигнал который через блок 17 запуска включает в блоке 16 упРавления кольцевой позиционный счетчик, запоминающий единицу. Через соответствующий выход блока управления включается первое групповое реле 12 , которое своими контактамиподключает выходы блока 4, делителей напряжения к контактам 14 - 14 г, второй.секции 15 переключателя. Прйвод переключателя регистрирующего прибора 7 обеспечивает в следующие тактовые моменты времени замыкание контактов с 14 по 14, подключая тем самым по очереди выходы делителя 4 ко входу регистрирующего прибора 7 относительно общей клеммы источника 5 питания, соединенной с общей клеммой 6 регистрирующего прибора.Блоки делителей 4 - 4 к формируют на своих выходах ряд напряжений, определяемых двумя однотипными низкоомными резисторными делителями, через которые протекает одинаковый ток, и положением переключающих контактов 11 - 11" выходных реле датчи 1 К и- 1 К .ИНа фиг.1 переключающие контакты 11, в . 11 показаны в состоянии, когда контролируемый параметр (уровень материала в ретортах) не превышает предельное значение. Этим самым обес. печивается подключение на выходы преобразователей 4 - 4 К резисторов 9 - 9". В моменты достижения параметрами предельных уровней в отдельных ретортах на выход блоков делителей напряжения подключатся соответствующие резисторы из 10, - 10. Таг к ким образом, на выходах блоков 4, в .4 К формируются относительно общей клеммы 6 регистрирующего прибора 7 по две группы ступенчатых напряжений О, и ;, значения которых могут бйть вйчислены по формулам; = 2(1 -1) (Ь и+й) +Ь 1+й для сос,( тояний параметр ниже предела,(11 1);, =(2)-1)(Ьп+й)+Ь1+й для состоя-.нйй параметр равен пределу, (2)где Ь - значение одной ступеньки5напряжения или зоны региетра.ции одной точки (датчика);- порядковый номер группы датчика, 11)с,порядковый номер датчиков в10 группе, 1 6 1и,й - значение дополнительной ступеньки напряжения, необходимой для. разделения на диаграмме групповых зон регистра.15 ции точек на границах сопряжения.В устройстве дополнительная ступенька напряжения й равна одной илидвум значениям зоны регистрации од 20 ной точки й = (1-;2)Ь. Посколькуграничат между собой на линиях сопряжения зон и.групп точек последняяи-я и 1-я точки, то достаточно дляформирования на диаграмме разделительного интервала между группамиточек увеличить в 2-3 раза значенияпервых резисторов 9 - 9 и 10, - 10 п,1,; КЧем больше кратность увеличения, тембольше эона разграничения. При выборе кратности увеличения руководствуются шириной диаграммы и количеством регистрируемых параметров.Величины сдвигов по напряжеииюучастков (эон) регистрации 1 -й груп-пы датчиков Определяютсяпервыми слагаемыми формул (1) и (2), иэ которыхвидно, что они являются лишь функция-.ми номеров групп датчиков.По формуле (2) для последней И -йточки регистрации в К -й группе оп 40 ределяется значение элементарной ступени напряжения регистрации В однойточки при известном значении размахашкалы А прибора 7 и принятом значении й = 2 Ь,45 АЬ - (3) Задавая резистором 8 ток черезпоследовательную цепочку резисторныхделителей легко определить величину 50 элементарного резистора в делителе,как частное от деления значения Ь навеличину тока.После завершения цикла регистра. ции сигналов первого блока 4 дели 1 55 телей, контролирующего состояние датчиков первой группы (положение контактов 11, - 11 г,), сигналом с и-гоконтакта 18 переключателя в моментраэмыкания через блок 17 зануска в Щ блоке 16 управления кольцевой позиционный счетчик в состояние ф 2.При этом отключается первое группо-.вое реле. 12 и включается второе122,.которое подключает к контактам14 - 14 л второй секции переключате 999026ля 15 выходы второго блока 4 делителей, формирующего сигналы регистрации состояния датчиков 1 - 1 второй группы.После окончания цикла регистрации состояния датчиков последней К -й группы очередным +1)-м раэмыканием и-го контакта 18 через блок 17 запуска кольцевой позиционный счетчик в блоке 16 управления переводится из состояния записанного числа К в 10 состояние 1 и цикл регистрации повторяется, начиная с первого датчика первой группы. Беглый взгляд на диаграмму дает полное представление о состоянии агрегатов, в любой 15 момент времени.Поддержание, предельных значений параметров осуществляется автономно для каждой контрольной точки путем замыкания контактов 2, - 2 К в цепи приводов 3 исполнительных механизмов. После, достижения предельных значений параметра контакт 2. соответствующего датчика размыкается, электропривод останавливается.Использование устройства позволит повысить точность автоматическжб контроля предельных значений параметров и автоматизировать поддержание этих значений в заданных пределах, необходимых для безаварийной работы сложного агрегата, например, роторной прокалочной печи, энергоблока и т.п. Формула изобретенияУстройство для контроля предельных значений параметров, содержащее последовательно соединенные блок запуска и блок управления, выходом подключенный к управляющим входам релейного коммутатора, а также К групп датчиков предельных значений пара-. метров, источник напряжения и двух- секционный и-контактный переключатель, и-ый контакт первой секции которого подключен к входу блока запуска, а контакты второй секции - к соответствующим выходам релейного коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно содержит последовательно соединенные блоки делителей напряжения, включенные между выводами источника напряжения, управляющие входы которых связаны с выходами соответствующих датчиков предельных значений параметров, а выходы - с соответствующими входами релейного коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 428424, кл. 6 08 В 1/08, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 296084, кл. 6 05 Р 23/24, 1970прототип).