Устройство для программного управления водоподготовительными фильтрами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 19) 1111 511С 05 В 19/1 НОМИТЕТ СССР РЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙГОСУДАРС ТВЕННОПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ детоесному сЕ(71) Специальное конструкторскоебюро систем промышленной автоматикиЧебоксарского производственного объединения "Промприбор" и Всесоюзныйнаучно-исследовательский и проектноконструкторский институт атомногоэнергетического машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРУ 321800, кл. С 05 В 19/06, 1967.Авторское свидетельство СССРУ 136 111, кл. С 05 В 19/18, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫМИ ФИЛЬТРАМИ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению процессами водоподготовки, в частности для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Цель изобретения - расширение функциональных воз" можностей устройства за счет восстановления 4 ильтра с большим числом исполнительных устройств и операций восстановления фильтра, Устройство содержит блок 1 управления, элемент 2 задержки, счетчик 3 числа операций, первый и второй ВЯ"триггеры, первый и второй блоки 6,7 набора программы, генератор 8 импульсов, счетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11,блок 12 датчиков фильтра, 4 ил.1298715 45 Изобретение относится к областиавтоматического управления процессами водоподготовки, например, длякотельных, ТЭЦ, ГРЭС.,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет обеспечения восстановления Фильтра с большим числомисполнительных устройств и операцийвосстановления Фильтра, ЮНа Фиг. 1 представлена схема устройства", на фиг. 2 - схема технической реализации устройства на уровнестандартных Функциональных элементов; на фиг. 3 и ч - временные диаграммы работы устройства,Устройство содержит блок 1 управления элемент 2 задержки, счетчик 3числа операций, первый и второй КБтриггеры, триггеры ч и 5, первый и 20второй блоки 6 и 7 набора программ,генератор 8 импульсов, счетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок 12 датчиков Фильтра.25Блок 1 управления (фиг. 2) содержит десятичный счетчик с дешифратором 13, построенный на микросхемеД 2-К 176 ИЕ 8, на выходах которого формируются сигналы окончания операций ЗОвосстановления, которые используются для сигнализации и вызова оператора, триггер 14, построенный на элементах 2 И-НЕ 15 микросхемы Д 1-К 176 ЛА 7,резисторе 16 и конденсаторе 17, устанавливаемый в исходное (нулевое) состояние но окончании программы восстановления фильтра и при включениинапряжения питания, и срабатывающийпри нажатии кнопки 18 "Пуск". 0Элемент 2 задержки (фиг 2) построен на резисторе 19, конденсаторе 20и элементе ИЛИ-НЕ 21 микросхемыДЗ-К 176 ЛЕ 5,Счетчик 3 числа операций построен на микросхеме ДА-К 176 ИЕ 1.Триггеры ц и 5 (Фиг. 2) переключения программы построены на элементах 2 И-НЕ 22 микросхемы Д 5-К 176 ЛА 7, 5 О срабатывают при появлении сигнала логического "0" на последних, в данном . случае шестых выходах соответствующих блоков 6 и 7 набора программыи устанавливаются в исходное (нулевое) 55 состояние при отработке всей программы восстановления Фильтра,Элемент И-НЕ 11 реализован на микросхеме Д 1-К 176 ЛА 7. 2Блоки 6 и 7 набора программы выполнены в виде перепрограммируемыхпостоянных запоминающих устройств(ППЗУ) информационной емкостью 2и 2 Г-разрядных слов, Адресаячеек ППЗУ, в которых хранятся 2-разрядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра), имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой счетчика 9длительности операций, при этом логическая "1" устанавливает его в нулевое состояние, а логический "Оразрешает счет импульсов генератора8 импульсов; следующие (1-2) разрядов представляют собой длительностиопераций восстановления в двоичномили двоично-десятичном коде; последний (1-й) разряд формирует сигналокончания подпрограммы, Перепрограммируемая логическая матрица (ПЛМ),на которой реализованы блоки 6 и 7,в зависимости от уровня логическихсигналов на их входах управления(выборки) может иметь по выходамсостояние невыбора с высоким входным импедансом при логической "1" навходе выборки, а также активное состояние логического "0" или логической "1" (в зависимости от зйписаннойпрограммы) при логическом "Оп навходе выборки, Каждый блок 6 и 7набора программ построен на одноймикросхеме Дб (Д 7) - К 573 РФ 1 информационной емкостью 8192 бит (числоразрядов адресного слова - 10, информационного - 8).Блок 12 датчиков фильтра представляет собой совокупность датчиков фильтра и концевых выключателейисполнительных устройств обслуживающего Фильтра,Генератор 8 (прямоугольных) им"пульсов построен на микросхемеДЗ-К 176 ЛЕ 5 и содержит элементы ИЛИ 23,резистор 24, конденсатор 25,Счетчик 9 длительности операцийпостроен на микросхеме Д 8-К 176 ИЕ 1,Блок О сравнения построен намикросхеме Д 9-К 561 ИП 2,В тексте использованы общепринятые для технологических процессов водоподготовки термины: технологическая линияп - совокупность исполнительных устройств (вентили, задвижки и т.п.) и трубопроводов, при помощи которых через"операция" - сохранение одной итой же технологической линии в течение определенного времени; 5формирование (подготовка) технологической линии для проведения операции восстановления" - процесс составления технологической линии, заключающийся в последовательной уста новке исполнительных устройств в положения, необходимые для проведения данной операции. На временной диаграмме работы 15 устройства (фиг. 3) обозначены: момент 1 включения напряжения питания; момент й начала отсчета времени первой (начальной) операции восстановления; момент й окончания отсче та времени первой операции восстановления 1 момент 1 начала отсчета вре" мени второй операции восстановления; момент С 4 окончания отсчета времени второй операции восстановления; мо мент й; окончания первой подпрограммы, момент С, начала отсчета времени первой операции второй подпрограммы; время й, -со, в течение которого оператор формирует технологи О ческую линию для проведения первой операции восстановления, последовательно закрывая, к примеру, задвижки 1 и 2 и открывая задвижки 3 и 4; время 1 - проведения первой опера" ции восстановления, составляющее, например, 2 Т, где Т - период следования импульсов генератора 8; время С-С, в течение которого оператор формирует технологическую линию для 40 проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1, закрывая задвижки 3 и 4 и открывая задвижку 5; время е 4-йв проведения второй опера ции восстановления, составляющее, например 4 Т; сигналы А 1-А 7, А 11"А 14 датчиков положения исполнительных устройств1 - 14, условно расположенных в блоке 7; выходные сигналы А 8-А 10 счетчика 3 числа операций; сигнал П на выходе блока 1 управления; выходные сигналы ПП 1 и ПП 2 триггеров 4 и 5 переключения программы; выходные сигналы В 1-Вб ПЛМ 6 (высокоимпедансное состояние выходов ПЛМ обозначается знаками ХХ, номер подпрограммы - через дробь); выходные сигналы б генератора 8 импульсов; 15 4выходные сигналы Я е 0Я 4Яв счетчика 9 длительности операций; выходной сигнал ЕС блока 10 сравнения;. выходной сигнал ь элемента 2 задержки; выходные сигналы С 1-С 8 десятичного счетчика 13 блока 1 управленияоб окончании операций восстановления1 - 8 соответственно.Управление работой устройства осуществляется блоком 1 управления, который:- формирует сигналы вызова опера"тора, воспринимая импульсные сигналыоб окончании операции, поступающиес выхода элемента 2 задержки на еговход и на вход счетчика 3 числа опе, .раций;- производит сброс счетчика 3 числа операций и триггеров 4 и 5 переключения программы в исходное (нулевое) состояние до начала отработкипрограммы восстановления фильтра ипосле ее окончания путем подачи наих К-входы соответствующего логического сигнала;- формирует сигнал пуска программа восстановления фильтра, которыйчерез второй вход логического элемента И-НЕ 11 подается на вход управления первого блока 6 набора программы (выборки) и переводит его вактивное состояние,Третий выход блока 6 набора программ подключен к Я-входу первогоКЯ-триггера 4 переключения программы,который переводится в состояние логической "1" по окончании первой подпрограммы алгоритма восстановленияфильтра,Выход первого ВЯ-триггера 4 переключения программы подключен черезпервый вход логического элементаИ-НЕ 1 к входу управления (выборки)блока 6 для его блокировки после отработки первой подпрограммы и к входу выборки второго блока набора программ 7 для ее перевода в активноесостояние,ш" и К-входы блоков 6 и 7 наборапрограмм соответственно подключены кдатчикам и концевым выключателям запорной арматуры фильтра, условнорасположенным в блоке 7, а и-входы -к выходам счетчика 3 числа операций.Выход генератора 8 импульсов подключен к счетному входу двоичного счетчика 9 длительности операции, вклю"чаемому по разрешающему сигналу спервых выходов блоков 6 и 7.12987 Далее оператор нажимает на кнопку 18 "Пуск" блока 1 управления, триггер 14 пуска блока 1 управления срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал лог. "1", переводящий через вход элемента И-НЕ 11 первый блок 6 в активное состояние, При этом на первом выходе блока 6 появляется сигнал логического "0", разрешая счет импульсов генератора 8 двоичным счетчиком 9, на следующих 50 5Выходы счетчика 9 длительностиопераций подключены к первым входамблока 10.Устройство работает следующим образом. 5При включении напряжения питания(точка й на фиг. 3) выходной нулевой сигнал триггера 14 пуска блока 1управления устанавливает в исходноенулевое состояние счетчик 3 числа 10операций, триггеры 4 и 5 переключения программы и десятичный счетчик13 индикации операций блока 1 управления. Выходы 6 под воздействием сигналов логической "1", поступающих с 15выхода элемента И-НЕ 11 на вход управления (выборки) первого блока 6 ис выхода триггера 4 переключенияпрограммы на вход управления (выбор"ки) блока 7, находятся в высокоимпедансном состоянии независимо отуровня сигналов на их адресных входах. Счетчик 9 при этом находится внулевом состоянии, так как для неговысокоимпедансное состояние первыхвыходов блоков 6 и 7 равносильно логической "1", Выходной сигнал блока10 равен логическому "О", а элемента 2 " логической "1" вследствие не"равенства кодов на входах блока 10 30сравнения,Перед включением программы восстановления фильтра оператор формирует технологическую линию для проведения первой .(начальной) операции 35восстановления, номер которой определен (при п=З) трехразрядным (вданньгй момент нулевым) кодом счетчика 3 числа операций. После того, какисполнительные устройства фильтра 40переходят в требуемые состояния, навходах А 1-А 7 первого блока 6 устанавливается двоичный (при ш 7) семиразрядный код, который свидетельствует о том, что технологическая линия 45дпя проведения первой (начальной)операции восстановления сформирована,15его выходах устанавливается двоичный (при 1=2-4) четырехразрядный код задания времени первой (начальной) операции восстановления, а на последнем выходе сохраняется сигнал логической "1", Двоичный счетчик 9 отсчитывает импульсы генератора 8 до тех пор, пока его выходной код не сравняется с выходным четырехразрядным кодом первого блока 6 (точка г на фиг. 3). При этом условии срабатывает блок 10 сравнения кодов, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, поступая на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании первой (начальной) операции восстановления и устанавливаег единицу в младшем раз" ряде счетчика 3 числа операций,Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая(при п=З) на входы А 8-А 10 первогоблока 6, вызывает на его выходах) устанавливает двоичный счетчик9 в нулевое состояние и запрещаетсчет импульсов генератора 8, следующие четыре разряда будут заданиемвремени для проведения следующей(второй) операции восстановления,шестой разряд сохранит состояниелогической "1", при этом на выходеблока 10 установится логический "0",а на выходе элемента 2 - логическая"1" вследствие неравенства кодов навходах блока 10 сравнения. Этот 6 разрядный код остается неизменнымдо тех пор, пока оператор, воздей"ствуя на соответствующие исполнительные устройства, не подготовиттехнологическую линию для проведениявторой операции восстановления, номер которой определен и-разрядным(в данный момент все разряды кода,кроме младшего, равны нулю) кодомсчетчика 3 операций,После того, как исполнительныеустройства фильтра перейдут в требуемые состояния (точка й на фиг. 3),на входах А 1-А 7 блока 6 установитсядвоичный 7-разрядный код, которыйбудет свидетельствовать о том, чтотехнологическая линия для проведениявторой операции годготовлена. На еевыходах появится 6-разрядный код, впервом разряде которого будет логический "0", а значения остальных2987 разрядов останутся прежними, Двоичный счетчик 9 при этом начнет отсчет времени второй операции восста. новления, Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций первой подпрограммы восстановления фильтра.После отсчета времени последней операции восстановления, например с О порядковым номером 5 (в двоичном коде 101) первой подпрограммы (точка С на фиг. 3), при срабатывании блока 10, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, 5 поступая на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании последней операции первой подпрограммы, а на выходе счетчика 3 числа операций устанавливает новый код, который, 20 поступая на входы А 8-А 10 первого блока 6, вызывает на его выходах (при 3=6) новый шестиразрядный код, первый разряд которого (логическая "1") устанавливает двоичный счетчик 9 в нулевое состояние и запрещает счетимпульсов генератора 8, на шестом разряде выходного кода первого блока 6 появляется логический "0", срабатывает триггер 4 переключения прог раммы, переводя в активное состояние второй блок 7 и снимая сигнал выборки по первому входу элемента И-НЕ 11 с первого блока 6.Выходной код счетчика числа опера- З ций, пбтупающий на входы А 8-А 10 второго блока 6, вызывает на его выходах (при 3=6) шестираэрядный код, первый разряд которого, равный логической1, запрещает счет импульсов генератора 8. Следующие четыре разряда будут заданием времени для проведения очередной, в нашем случае шестой (011) операции восстановления. Шестой разряд принимает значение логической "1", Этот шестиразрядный код остается неизменным до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующиеисполнительные устройства, не сформирует технологическую 50 линию, присущую следующей операции восстановления, После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (точка С, на фиг. 3), на выходах А 1-А 7 55 второго блокаустановится соответствующий двоичный 7-разрядный код, а на его выходах появится шестиразрядный код, в первом разряде которого5 8будет логический "О", Значения остальных разрядов останутся прежними. Двоичный счетчик 9 при этом начнет отсчет времени данной операции восстановлением фильтра,Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций восстановления фильтра, После отсчета времени по следней опер ации во с становления срабатывает блок О, его выходной сигнал с задержкой, определяемой элементом 2, поступает на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании последней операции восстановления и на выходе счетчика 3 числа операций устанавливается единичный код, который, поступая на входы А 8-А 10 блока 7, вызывает на его выходах (при 1=6) новый шестиразрядный код, шестой разряд которого принимает значение логического 0, устанавливающее триггер 14 пуска блока 1 управления в исходное (нулевое) состояние, Его выходным сигналом в нулевое состояние устанавливаются счетчик 3 числа операций, триггеры и 5 переключения программы и сче чик 13 блока 1 управления, блоки б и 7 переходят в высокоимпедансное состояние, двоичный счетчик 8 находится в нулевом состоянии, выходной сигнал блока 10 равен логическому "О", а блока 2 - логической "1", Таким образом, устройство приводится в исходное первоначальное состояние. Формула изобретения Устройство )ля чрограммного управления водоподготовительными фильтрами, содержащее первый и втоРой блоки набора программы, блок управления,генератор импульсов, счетчик длительности операций, счетчик числа операций, блок сравнения, элемент задержки, блок датчиков фильтра, подключенный первыми и вторыми выходами кпервым информационным входам соответственно первого и второго блоковнабора программ, соединенных первымивыходами с входом обнуления счетчика длительности операции, подключенного счетным входом к выходу генератора импульсов, а разрядными выходами - к первым входам блока сравнения, связанного вторыьж входами совторыми выходами первого и второго12987блоков набора программы, а выходом через элемент задержки - к первому входу блока управления и к счетному входу счетчика числа операций, сое диненного входом обнуления с первым выходом блока управления, а соединенного разрядными выходами - с вторыми инФормационными входами первого и второго блоков набора программы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 0 с целью расширения Функциональных возможностей устройства, введены 4первый и второй КЯ-триггеры и элемент И-НЕ, подключенный первым входом к 15 1 Опрямо му выходу перво го КБ- три г ге р а ик управляющему входу второго блоканабора программы, вторым входом - ковторому выходу блока управления и кК-входам первого и второго КБ-триггеров, а выходом -к управляющемувходу первого блока набора программы, соединенного третьим выходом с8"входом первого триггера, причемтретий выход второго блока наборапрограммы подключен к Я-входу второго КБ-триггера, соединенного выходомс вторым входом блока управле -ния.1298715 йе Ег Фигфс г Составитель Н Техред И.Попо Егор акт аз 886 49 Тираж 864 ПодпиГосударственного комитетапо делам изобретений и открМосква, Ж-Э 5, Раушская наб. ное ССР 5 оиз Вц вя М твенно-поли графическое рбунова Корректор М. Самборск тие, г. Ужгород, ул. Проектная