Многоканальное устройство для последовательного управления агрегатами

,Ш С 05 В 1101 ИСАЙ ЗОБРЕТЕНИ У це ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ООСРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРМТИЙ таеснов сииатвы(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 497560, кл. С 05 В 19/02, 1971.2. Авторское свидетельство СССР485410, кл. С 05 В 11/01, 197 прототип).(54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ АГРЕГАТАИИ, содержащее источник питания, плюсовой шиной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы сигнализации, а в каждом канале первые, вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены третий и четвертый разделительные диоды, первый и второй ограничиваккцие резисторы, а также ключ, выполненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттером - к второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыкающий контакт первого реле подключенной к обьединенным между собой первым выводам обмоток вторых реле, вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходами каждого канала, третьим выходом через раэмыка 80, 1121648 А ющие контакты второго реле своего канала, подключенного к минусовой шине источника питания, первые выходы каждого канала соединены с раэмакающими контактами первых концевых выключателей, переключакщий контакт первого концевого выключателя первого канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диоде, а в остальных каналах - с замыкающим кон-тактом первого концевого выключателя предыдущего каналапри этом параллельно переключающему и завввающему контактам первых концевых выключателей каждого канала включены З первые замыкакпде контакты второго 1 реле этого канала, замыкающий контакт первого концевого выключателя последнего канала соединены с первым выводом первого элемента сигналиэа- ф ции, вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каж- . дого канала соединены с замыкающим контактом второго концевого выключателя своего канала, переключающий контакт второго кои вого выключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемента запуска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с размакакщим контактом второго концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно переключающему и разика" ющему контактам вторых концевых выключателей каждого канала включены. вторые замыкаккцие контакты второго реле этого канала, размыкающий контакт второго концевого выключателя первого канала соединен с первым вы1121648 водом второго элемента сигнализации,вторым выводом подключенного к минусовой шине, катоды третьего и четвертого разделительных диодов обьединены и через первый ограничивающийрезистор соединены с первым выводомобмотки первого реле, а через второйоораничиващций резистор - с базойтранзистора, подключенной через поИзобретение относится к областиавтоматического управления и может .быть использовано в системах, гденеобходимо управление группой агрегатов от общего устройства запуска. 5Агрегаты представляют собой устройства, которые могут занимать два конечньм состояния (нОткрыто", "Закрыто" )и могут останавливаться в любом промежуточном положении в зависимости 1 О,от продолжительности сигнала запуска. Порядок включения агрегатов опре"деляется в зависимости от их предыдущего состояния и исправности, Изобретение может быть использовано в 15системах для кондиционирования сбольшим количеством исполнительныхагрегатов,Известно устройство для управленияисполни"ельными механизмами, содержа щее несколько электромагнитов с концевыми выключателями, шаговый искатель с тремя коммутирущцими полями,два источника питания, два реле,по два резистора и по два диода на 25каждый электромагнит 1 1При несрабатывании одного из концевьм выключателей электромагнитовустройство останавливается и не может осуществлять дальнейшее продвнже"ЗОние по заданной программе. Предусмотренная в устройстве блокировканеэффективна, так как она устанавливается один раз и не учитывает возможньм неисправностей в концевыхвыключателях и электромагнитах. Устройство требует вмешательства опера-.тора нли выполнения предварительныкконтрольньм операций, что снижаетего быстродействие и надежность. .4 О следовательно соединенные третьи ичетвертые концевые выключатели с минусовой шиной источника питания,подключенной через третьи замыкающиеконтакты вторьм реле к первым выводам третьих элементов сигнализациикаждого канала, вторые выводы которых соединены с плюсовой шиной источника питания,2Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, в котором имеются два источника питания, несколько реле, шаговый распределитель (искатель), выходные реле запуска, цепи готовностиагрегатов к пуску, по два диода накаждый агрегат, один конденсатор иконтакты запуска. Реле и конденсаторзамедляют движение шагового распределителя для проведения контроляза исправностью включаемого агрега"та 23.Наличие в устройстве шаговогораспределителя н схемы управления,замедляющей движение распределителя,снижает скорость автоматическогоуправления агрегатами, Наличие электромеханического шагового распределителя снижает надежность устройства, так как требуется постоянныйуход за механизмом, его контроль исмазка,Цель изобретения - повышениебыстродействия и надежности многоканального устройства для последовательного управления агрегатами.Указанная цель достигается тем,чтб в многоканальное устройство дляпоследовательного управления агрегатами, содержащее источник питания,плюсовой виной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов эауска, первое реле, обмоткакоторого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы снгналызацни, а в каждом канале первые,вторые, третьи и четвертые концевыевыключатели, второе реле, первый ивторой разделительные диоды, введеЭ 1121 ны третий и четвертый разделиТельные диоды, первый и второй ограничивающие резисторы, а также ключ, выполненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттеромк второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замцкакщий контакт первого реле подключен. ной к объединенным между собой пер О вым выводам обмоток вторьпс реле, .вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым вы ходами каждого канала, третьим выходом через размясающие контактывторого реле своего канала, подключенного к минусовой шине источникапитания, первые выходы каждого ка Онала соединены с размыкающими контактами первых концевых выключателей, переключающий контакт первогоконцевого выключателя первого канала соединен с вторым выводом первогоэлемента запуска и анодом третьегоразделительного диода, а в остальныхканалах " с замыкающим контактом первого концевого выключателя предыдуще-.1го канала, при этом параллельно переключающему и завысающему контактампервых концевых выключателей каждогоканала включены первые эавыкающиеконтакты второго реле этого канала,замыкааций контакт первого концевого З 5вьпслючателя последнего канала соединен с первым выводом первого элемента сигнализации вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторыевыходы каждого канала соединены с 40замыкающим контактом второго концевого выключателя своего канала, переключащций контакт второго концевоговыключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемента запУска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальныхканалах - с размыкающим контактомвторого концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно 50переключающему и разьщкающему контактам вторых концевых выключателейкаждого канала включены вторые эамыкакщие контактш второго реле этогоканала, размыкающий контакт второго 55концевого выключателя первого каналасоединен с первым выводом второгоэлемента сигнализации, вторым выводом 648 4подключенного к минусовой ипше, катоды третьего и четвертого разделительных диодов объединены и через первыйограничивающий резистор соединены спервым выводом обмотки первого реле,а через второй ограничивающий резистор - с базой транзистора, подключенной через последовательно соединенные третьи и четвертые концевые выключатели с минусовой шиной источника питания, подключенной через третьизамыкающие контакты вторых реле к первым выводам третьих элементов сигнализации каждого канала, вторые выеводы которьм соединены с плюсовой шиной источника питания.На фиг. 1 представлена схема устройстваф на фиг,2 - диаграмма работы агрегатов и их концевых выключателей.Устройство содержит агрегаты 1,2, 3 и 4,накопительный конденсатор 5,первый 61 второй 7 и третьи 8,Ф 82 8 и 8 элементы сигнализаций; первйе 91, 9, 9 З, 9, вторые 10.10,10 , 10 , третьи 11, 11, 11 , 11и четвертые 12, 12 , 12 , 12 концеФгф зф вые вцключателй, вторые реле 33 , 13133 13%, первые 14142143. 144,1 ф 4вторые 15, 15, 15, 15, третий 16зфи четвертый 17 разделительные диоды,первый 18 и второй 19 ограничивакщиерезисторы, ключ 20, выполненный в виде транзистора, замыкающий контакт21 первого реле, раэмыкающие 22 , 22,226 э 22 Ь ь а также первые 231 э 232 эс 23., 23 вторые 24 1, 24, 24 з, 244, итретьи 25, 25, 25, 25+ замыкакщиеконтакты вторых реле, источник 26питания, элементы 27 и 28 запуска ипервое реле 29.Агрегаты 1-4 управляют технологическими потоками мощности. За опре" деленное время, заданное элементом27 или 28увеличивается или уменьшается поток мощности в технологическом объекте. Агрегаты 1-4 остаются.в таком состоянии до следующихкоманд элементов 27 и 28. Агрегатыимеют два конечных состояния: "Открыто" по командам элемента 27 и"Закрыто" по запуску элемента 28.Источник 26 предназначен для питаниявсех элементов устройства. Выключатели 91-9+ предназначены для выдачи команд о состоянии агрегатов в момент наступления перехода в режим полностью "Открыто" и разрешают про. должение выполнения команды элемен-та 27 для последующего агрегата(фиг.1 и 2),Выключатели 10 -10 предназначе1ны для выдачи команд о состоянииагрегатов в момент перехода в режим"Закрыто" и разрешают продолжениевыполнения команды элемента 28 дляпрерьщущего агрегата. Выключатели11-11, 12-12, предназначены дляформирования коротких импульсов разрыва последовательной цепи в моментперехода в режим "Открыто" или ."Закрыто" любого иэ агрегатов 1-4. Нафиг.2 обозначены эти переходные моменты в виде разрыва при переходедиаграммы от режима "Закрыто" к режиму "Открыто" и наоборот, Длительность команд элементов 27 и 28 может быть любой и они могут не бытькратными продолжительности временивыполнения команды агрегатами 1-.4,а зависеть от потребности технологи"ческого объекта.Реле 13 " 13, предназначены дляотключения и блокировки агрегатов ивыдачи сигнализации в случае неисправности агрегатов, например выходаиз строя двигателя или торможениязадвижки и т.п. Реле имеет электромеханическую память. Контакты 2222 реле 13-13 предназначены дляотключения электродвигателей агрегатов 1-4 в случае каких-либо неисправностей. Контакты 23 "23, 24-24и 25 -25 реле 13: -13 агрегатов1 + чпредназначены для подключения цепиуправления последующих (предыдущих)агрегатов 1-4 в случае неисправности предыдущих (последующих) агрегатов в цепи элементов 27 и 28. Контакгы 251 -25+ реле 13 -13 предназначены для включения элемейтов 8-8 принеисправности агрегатов 1-4,Реле 29 с конденсатором 5 предназначено для формирования сигналас задержкой в случае неисправностиагрегатов 1-4, если агрегат на зацанное время не отработал командуэлемента 27(28). Диоды 14-14,151 -15 предназначены для управленияреле 13 -13 при неисправности агре 1 4гатов и развязки цепей элементов 27и 28. Диоды 16 и 17 предназначеныдля питания репе 29, конденсатора 5,транзистора 20 и развязки цепей элементов 27 и 28. Элементы 6,7, 8-8,предназначены для сигнализации онеисправности агрегатов 1-4,Ключ (транзистор) 20 предназначен цля разряда конденсатора 5 после каждой отработки агрегатом полного режима "Закрыто" или "Открыто", что свидетельствует об исправности агрегатов 1-4. Резистор 18 предназначен для ограничения тока цепи питанияреле 29 и увеличения времени задержки его срабатыванияРезистор 19предназначен для ограничения токацепи питания базы транзистора 20.Устройство работает в следующихрежимах: режим работы от элемента 27на открытие при исправности всехагрегатов устройства; режим работыот элемента 28 на закрытие при исправности всех агрегатов устройства;режим работы устройства при неисправности агрегатов.2 О Команды от элементов 27 и 28, уп 1равляющие устройством, могут быть.любой длительности. В зависимостиот времени прохождения этих сигналовустройство включает или выключаетЬдин или несколько агрегатов, Каждыйагрегат передает команду на последующий после своей полной отработки ипри наличии команды элемента 27, Впервом режиме при поступлении команды от элемента 27 сигнап от плюсовойшины источника 26 через контактэлемента 27, размыкающий контакт вь 1- ключателя 91 поступает на обмоткудля открытия агрегата 1 и палее че рез размыкающий контакт 222 реле 13агрегата 1 замыкает цепь с минусомисточника 26. Агрегат 1 начинаетотрабатывать команду на открытие,при этом в начале отработки ко манды концевой выключатель 10 изгоризонтального положения (фиг, 1)переходит в вертикальное положениеи готовит цепь для команды на закрытие агрегата 1. По окончании 45 отработки команды "Открыто" агрегатом 1 выключатель 9 иэ вертикального положения переходит в горизонтальное и готовит цепь для включенияагрегата 2 на выполнение команды "От крыто". Если команда элемента 27 непрекращается, то таким же образом,как агрегат 1, отрабатывает команду,элемента 27 агрегат 2 и передаеткоманду на агрегат 3 и т.д.При действии команды элемента 27через его контакт, диод 16, резистор18 начинает заряжаться конденсатор5 от плюса источника 26 (другая об45 Если ранее выполнен первый режими часть агрегатов 1-4 находится в от"крытом состоянии, то эти агрегаты за кладка конденсатора 5 подключена к минусу источника), В начале команды элемента 27 при переключении выключателя 12 агрегата 1 транзистор 20 кратковременно открыт, так как в 5 момент переключения выключателя 12, происходит отключение базы от минуса источника 26, а по цепи резистора 19 плюс источника поступает на базу транзистора 20, который кратковремен но открывается и разряжает конденсатор 5, что исключает включение реле 29. В конце отработки команды ".Открыто" агрегатом 1 происходит пе. реключение выключателя 11 и также 15 разряд конденсатора. Таким образом, если все агрегаты 1-4 отрабатывают команду на открытие за время, несколько меньшее времени заряда конденсатора 5, обеспечивающего дос 1 таточное напряжение для включения реле 29, то последнее не срабатывает и не выдает команду на контакт 21.В первом режиме реле 13-13 не срабатывают и не формируются команды 25 аварийной сигнализации и блокировки. Дсли команда элемента 27 прекращается при неполном срабатывании какого- либо агрегата, то при последующей такой же команде агрегат отрабатыва ет полный режим "Открыто . Если команда элемента 27 продолжается доль-. ше времени отработки всеми агрегатами, то к концу действия этой команды все агрегаты 1-4 ее отрабатывают и отключаются от дальнейшего ее воздействия, вследствие чего на элементе 6 возникнет индикация. Зто означает, что мощность для технологичес кого объекта, пропускаемая агрегата ми 1-4, недостаточна. Такая ситуация может возникнуть, если часть агрегатов 1-4 неисправна,"Во втором режиме при управлении от элемента 28 от плюса источника 26 через замкнутый контакт элемента 27 проходит сигнал через контакты10-10, на элемент 7 и минус источника, если в первоначальный моментвсе агрегаты 1-4 находятся в закрытом состоянии (как обозначено на фиг.1). Зто означает, что агрегаты1-4 закрыты и прохождение командыиа закрытие от элемента 28 невозможно.55 крываются в последовательности справа налево согласно фиг. 1. Например, агрегат 1 по команде на открытие элемента 27 останавливается в среднем положении, при котором снята команда. Но так как вначале срабатывания агрегата 1 переключателся выключатель 10 и подготавливается цепь для прохождения команды от элемента 28, то при прохождении этой команды во втором режиме через выключатели 10+-10 происходит подача питанияна обмотку агрегата 1, выключатели 10 -105 в горизонтальном положении, и выключатель 10 в вертикальном по 1ложении. Команда о неисправности от реле 29 не формируется, как и в первом режиме.В третьем режиме (при неисправности агрегатов) любая команда элементов 27 и 28 производит подачу плюса от источника 26 через диоды 16 и 17 на реле 29 с конденсатором 5. Реле 29 срабатывает в том случае, если конденсатор 5 заряжен до напряжения срабатывания реле 29, Зто проис" ходит, если какой-либо агрегат не отработает заданный режим и остановится в среднем положении, а команда от элементов 27 и 28 продолжает поступать. Конденсатор 5 заряжается и реле 29 срабатывает. При этом включается второе реле неисправного агрегата, у которого на первых или вторых разделительных диодах будет плюс. Плюс от источника проходит через контакты элемента 27 или 28, первые 9 -9, или вторые 101-10+ выключатели, первые 141-144 или вторые 15- 15 разделительные диоды, обмотки реле 13 -13, контакт 21 к минусу источника. Одно из вторых реле 13-13 запоминает сигнал о неисправности с помощью электромеханической памяти (например, реле типа РПСили, ДП). Контакты 22 -22 разрываютФцепь питания неисправного агрегата 1-4). Неисправный агрегат не включается, до тех пор, пока пока не будет устранена неисправность и снята блокировка реле 13-13. Кроме того, контакты 23 -23 , 24 -24 шунтируют переключатели выключателей 9 -9 10 -10 и тем самым обеспечивают пе 1 Фредачу сигналов элементов 27, 28 на последующие или предыдущие агрегаты 1-4. Контакты 25 -25 включают эле 1 4менты 81-8+ . Таким образом оператор определяет, какой агрегат неисправен.Неисправность агрегата не влияет на надежность работы всего объекта, так как неисправный агрегат сраэу отключается и в дальнейшей в работе объекта не участвует. Своевременное 5 отключение агрегатов при неисправности обеспечивает их сохранность (не выходят иэ строя обмотки управления и нет заклинивания механической части агрегатов), что повышает надежность устройства и срок службы при соответствуищем обслуживании. Неисправный агрегат не влияет наработу других агрегатов и не увеличивает время отработки команды запуска. Предлагаемое устройство имеетболее высокое быстродействие посравнению с прототипом, достигаемоеблагодаря введению в устройство свяэей между элементами, которые обеспечивают автоматический переход кпоследующему исправному агрегату вслучае неисправности предыдущего.1121648 Составитель В.СолончукРедактор И.Рыбченко ТехредМ,КузьмаКорректор ско аказ 7981/37 Тирак 841 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, Раушс