Устройство для программного управления объектами

(54) (ГО УПР исполми пол енераыходоента ика, икац счетному входу сч выходом с блоком вязанн отлис целью возможнос иггеров,пятый,лементы подключ дам бло и входа скающимвходома и к первым ход ка,ду п о ест выход е УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАЖ 1 НОВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ, содержащее тельные механизмы с датчикажения "Открыто" - "Закрыто", ор импульсов, соединенный с первым входом первого элеподключенного выходом к ч а ю щ е е с я тем, что расширения функциональных тей, в,него введены пять т второй, третий, четвертый шестой, седьмой и восьмой И, распределитель команд, ный первыми входами к выхо ка задания времени, вторым ми - к соответствующим запу входам устройства, третьим к входу "Останов" устройст сбросовым входам триггеров м - к сбросовому.входу счетч орым выходом - к второму вхо вого элемента И, третьим вы - к первым входам второго и о элементов И ик нулевому третьего триггера, четвертым м - к первым входам третьего мого элементов И,и к нулевым входам первого и четвертого триггеров, а пятым выходом - к первым входам четвертого, пятого и восьмого элементов И и к нулевому входу второго триггера, подключенного выходом к третьему исполнительному механизму, а единичным входом - к выходу третьего элемента И, подключенного вторым входом к выходу датчика положенияЗакрыто 11 четвертого исполнительного мЕханизма, соединенного выходом датчика положения Открыто с вторым входом пятого элемента И, связанного выходом с единичным входом третьего триггера, подключенного выходом к первому исполнительному механизму, соединенному выходом датчика положения "Закрыто" с вторым входом второго элемента И, связанного выходом с еди ничным входом первого триггера, подключенного выходом к второму исполнительному механизму, причем выход датчика положения "Закрыто" третьего исполнительного механизма подключен к второму входу восьмого элемента И, соединенного выходом с единичным входом пятого триггера, связанного выходом с пятым исполнительным механизмом, подключенным выходом датчика положения "Закры 11то к второму входу четвертого элемента И, соединенного выходом с выходом шестого элемента И и с единичным входом четвертого триггера, подключенного выходом к четвертому исполнительному механизму, выход счетчика соединен с входом блока задания времени, выход датчика положения Открытовторого исполнительйого механизма соединен с вто1120286 1 О 5 20 30 35 40 45 рым входом шестого элемента И, выход датчика положения "Открыто"третьего исполнительного механизма Изобретение относится к автомати ке, в частности к системам программного управления, и может быть ис - польэовано в системах управления аппаратами циклического действия, например адсорберами для рекуперации ацетона, сероуглерода и т.д.Известно устройство, предназна-, ченное для программного регулирования процесса рекуперации ацетона в производстве ацетатного волокна, где в качестве программного устройства использован программный пневматический кулачковый механизм 1 . Однако данное устройство работает по жесткой временной программе. Для изменения длительности любой операции цикла необходимо произвести расчет профиля кулачков, изготовить и установить их со смещением друг относительно друга на определенный угол. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления циклическими процессами, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, времязадающий блок, блок набора программы, исполнительный блок, а также элемент ИЛИ, выходом соединенный через блок обнуления с входом элемента задержки и вторым входом времяэадающего блока, блок датчиков окончания операций,еблок элементов И, блок сигнализации и регистрации сбоя и элемент И. Устройство позволяет вести управление циклическим процессом по жесткой программе, разработанной и введенной в блок набора программ и по сиг- налам с датчиков исполнительных механизмов об окончании операций, т.е. длительность работы программы зависит от времени работы исполнительных механизмов 2 Д . связан с вторым входом седьмого элемента Ь, соединенного выхолом с единичным входом пятого триггера. Недостатком известного устройства является ограниченные функциональные воэможности в виду того, что устройство работает по жестким программам для определенного ряда исполнительных механизмов, а длительность интервала времени выполнения программы выбирается равной максимальному времени работы испол. нительных механизмов по заданной программе. При этом переход на другую программу осуществляется по сигналу с датчиков исполнительных механизмов об окончании операций, причем длительность данных сигналов выбирается такой, чтобы в сумме с минимальным временем работы исполнительных механизмов получалось время несколько превышающее максимальное время работы исполнительных механизмов. Таким образом, изменение любого интервала времени (операции) влечет эа собой разработку новой программы с учетом времени работы исполнительных механизмов,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления объектами, содержащее исполнительные механизмы с датчиками положения "Открыто" - "Закрыто", генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу счетчика, связанного выходом с блоком индикации, введены пять триггеров, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, распре делитель команд, подключенный первыми входами к выходам блока задания времени, вторыми входами - к соответствующим запускающим входам устройства, третьим входом - к входу "Останов устройства и с сбросо вым входам триггеров, первым выходом - к сбросовому входу счетчика, вторым выходом - к второму входу первого элемента И, третьим выходом - к первым входам второго и шестого элементов И и к нулевому входу третьего триггера, четвер тым выходом - к первым входам третьего и седьмого элементов И и к нулевым входам первого и четвертого триггеров, а пятым выходом - к первым входам четвертого, пятого и восьмого элементов И и к нулевому входу второго триггера, подключенного выходом к третьему исполнительному механизму, а единичным входомк выходу третьего элемента И, подключенного вторым входом к выходу датчика положения "Закрыто" четвертого исполнительного механизма, соединенного выходом датчика положения Открыто с вторым входом пятого элемента И, связанного выходом с единичным входом третьего триггера, подключенного выходом к первому исполнительному механизму, соединенному выходом датчика положения "Закрыто с вторым входом второго элемента И, связанного выходом с единичным входом первого триггера, подключенного выходом к второму исполнительному механизму, причем выход датчика положения "Закрыто" третьего исполнительного механизма подключен к второму входу восьмого элемента И, соединенного выходом с единичным входом пятого триггера, связанного выходом с пятым исполнительным механизмом, подключенным выходом датчика положения "Закрыточ к второму входу четвертого элемента И, соединенного выходом с выходом шестого элемента И и единичным входом четвертого триггера, подключенного выходом к четвертому исполнительному механизму, выходы счетчика соединены с входом блока задания времени, выход датчика положения "Открыто" второго исполнительного механизма соединен с вторым входом шестого элемента И, выход датчика положения "Открыто" третьего исполнительного механизма связан с вторым входом седьмого элемента И, соединен. ного выходом с единичным входом пятого тоиггеоа.На Фиг, 1 приведена Функциональная схема предложенного устройства;20286 4 на фиг. 2 - блок-схема распределите. ля команд. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство содержит аппарат (адсорбер) 1, исполнительные механизмы 21, 2, 2, 24 и 29 соотнетст. венно горячего сухого воздуха, ацетоновоздушной смеси пара, выхлопа, пароацетоновой смеси (рекуперат), с датчиками положения "Закрыто" 31 32 33 34 и 35 Открыто 41 42, 43, 44 и 45, блок 5 управления, собранный из триггеров 61, 6, 6, 64 и 6 с раздельными входами и элементов И со второго по восьмой 71, 7, 7, 74, 7, 7 и 7, распределитель 8 команд, блок 9 задания нремени, счетчик 10, первый элемент И 11, в виде клапана, блок 12 индикации, генератор 13 импульсов, времязадающие входы 14-16 соответственно для процессов адсорбции, сорбции и сушки, командные выходы 17-19 распределителя команд для переключения блока управления соответственно на адсорбцию, десорбцию и сушку, останоночный вход 20, запускающие входы 21-23; сбросовый выход 24 распределителя команд, запускающий выход 25 распределителя команд.Распределитель 8 команд состоит из элементов И 26, 26 и 263, триггеров 271, 27 и 27, элементов ИЛИ 281, 282 и 28, элемента ИЛИ 29 и элемента И-НЕ 30. Счетчик 10 временных интервалов представляет собой последовательно соединенные три четырехразрядных декады (единицы, десятки, сотни), выходы которых соединены с соответствующими дешифраторами (единиц, десятков, сотен) для преобразования двоично-десятичного кода в десятичный, а также к последовательно соединенным дешифраторам и индикаторам блока 12 индикации для представления в десятичном кодетекущего времени интервала (операции). Выходы счетчика временных интервалов соединены с входами блока 9 задания времени. Блок 9 задания времени представляет собой переключатели на десять входов и один выход и схем совпадений для формирования сигнала по каждому интервалу по истечении времени, заданных переключателями, Например, иа блоке задания времени установлено время длительности для первой операции (адсорбция) 151 мин, для второйоперации (десорбция) 51 мин и для третьей операции (сушка) 50 мин. По истечении времени каждой операции блок 9 задания времени выдает сиг - нал.Блок 9 задания времени позволяет менять время любой операции цикла в процессе работы устройства и не требует дополнительной разработки и ввода программ.Распределитель команд позволяет формировать сигналы начала операций, сброса счетчика временных интервалов в нулевое состояние при переходе на другую операцию и останова счета импульсов путем крат-ковременного закрытия клапана,0 Для соблюдения данных условий и синхронизации работы группы адсорберов устройства работают от одного генератора 13 импульсов. Блок 5 управления предназначендля плавного переключения исполнительных механизмов в определеннойпоследовательности, определяющей операцией цикла, что обеспечивает безопасность ведения процесса в моментперехода на другую операцию. 25Устройство для программного управления объектами работает следующимобразом.В аппарат (адсорбер) 1 из производственных цехов мощными вентиляторами подается ацетоновоздушнаясмесь, где пары ацетона отделяютсяот воздуха, поглощаясь активированным углем (адсорбция). Поглощенныенары ацетона десорбируют (извлекают).водяным паром, получая пароацетоно 35вую смесь (рекуперат). После извлечения рекуперата в адсорбер определенное время подается подогретыйсухой воздух для высушивания акти 40вированного угля,Так как технологический процессцикла для всех адсорберов идентичен, то при завершении процессав одном из адсорберов или в группе45адсорберов этот же процесс начинается в последующих. В противном случае происходит изменение процессовадсорбции, десорбции или сушки и,следовательно, величины вакуума на50всасывающей линии ацетоновоздушнойсмеси, что приводит к нарушению технологического режима в производственных цехах,После включения питания устройство устанавливается в исходноесостояние, а на выходе 25 распределителя 8 команд появляется сигнал,который закрывает элемент И 11,импульсы на счетчик 10 временныхинтервалов не проходят.Устанавливается задание продол,жительности каждой операции цИклана блоке 9 задания времени.По входу 21, 22 или 23 устройство запускается в работу (в зависимости с какой операции включаетсяв работу адсорбер) . Исчезает сигнал на выходе 25, открывая клапан11 для прохождения импульсов навход счетчика 10 временных интервалов, и появляется сигнал на выходе17, который поступает на вход блока 5 управления - на первые входыэлементов 71, 7 и на нулевой входтриггера 6. Так как все исполнительные механизмы закрыты - датчикиположения "Закрыто" выдают сигнал,Таким образом, сигнал с датчика"Закрыто" 31 исполнительного механизма. 2 поступает на второй входэлемента 71, выходной сигнал которого поступает на единичный вход триггера 6 1, Сигнал с единичного входатриггера 61 подается на открытиеисполнительного механизма 2 д. После,открытия исполнительного механизма2 срабатывает его датчик "Открыто"4, сигнал с которого поступа,ет навторой вход элемента 75, выход с которого подключен к триггеру 6,ставя его в единичное состояние,Сйгнал с триггера 64 подается наоткрытие исполнительного механизма25Начинается процесс адсорбции.По истечении времени операции адсорбции с блока 9 задания времени на вход 14 распределителя 8 поступает импульс, по которому формирователь выдает импульс на выходе 24 для сброса счетчика 10 временных интервалов, сигнал на выходе 25 для кратковременного закрытия элемента И 11, сбрасывает сигнал на выходе 17 и выдает постоянный сигнал на выходе 18, который поступает на вход блока 5 управления для переключения исполнительных механизмов на на следуюшую операцию цикла (десорбция). Сигнал с выхода 18 распределителя 8 поступает на первые входы112028 б 30 элементов 7, 76 и на сброс триггеров 61, б 4. Закрываются исполнительные механизмы 2 и 2. После закрытия исполнительного механизма 2 срабатывает его датчик Закрыто 3, 5 сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7, выход которого ставит триггер бд в единичное состояние. Выход с триггера 6 подается на открытие исполнительного ме ханизма 2 . После открьггия испол 3кительного механизма 2 срабатывает его датчик "Открыто" 4,сигнал с которого поступает на второй вход элемента 76, триггер 65 ставится в 15 единичное состояние, выходной сигнал которого подается на открытие ис полнительного механизма 2.Начинается процесс десорбции.По истечении времени операции , 20 десорбции с блока 9 задания времени на вход 15 блока 8 поступает импульс, по которому распределитель 8 выдает импульс на выходе 24 для сброса счетчика 10 временных ин тервалов, сигнал на выходе 25 для кратковременного закрытия клапана 11, сбрасывает сигнал на выходе 18 и выдает постоянный сигнал на выходе 19, который поступает на вход блока 5 управления для переключения исполнительных механизмов на следующую операцию цикла (сушка) .Сигнал с выхода 19 распределителя 8 поступает на первые входы эле" ментов 7, 74, 77 и на сброс триггера 6. При этом закрывается исполнительный механизм 2 и срабатывает его датчик Закрыто3, сигнал с 40 которого поступает на второй вход элемента 7, выходной сигнал которсго сбрасывает триггер 6, что обеспечивает закрытие исполнительного механизма 2. После закрытия исполнительного механизма 2 срабатывает его датчик "Закрыто" 3, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7, Сигнал с выхода элемента 7 ставит в единичное состояние триггер 64, сигнал с которого подается на открьггие исполнительного механизма 24 . Срабатывает его датчик "Открыто" 44, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7 триггер 6становится1120286 ПодписноР 7739/34 Тираж 84 1 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 13035, москва, Ж, Раушска