Программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) 11 4 С 05 В 19/ 13 "ьКЬЛИ 0 ОБРЕТЕНИЯ САН КОМУ СВИДЕТ ТВУ КАВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторское бюро систем промьппленной автоматикиЧебоксарского производственногообъединения "Промприбор"(56) Герзон В.М., Мамет А.П10 рчевский Е,Б. Управление водоподготовительным оборудованием и установками. М.: Энергоатомиздат, 1985,с. 131-139.Авторское свидетельство СССРУ 1136111, кл. С 05 В 19/18, 1982.(54) ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНИМИ ФИЛЬТРАМИ (57) Изобретение относится к области автоматического управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации, Устройство содержит коммутационный узел 1, выполненный в виде программируемой логической. матрицы, счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания времени, блоки 8 сигнализации и генератор 9 импульсов. Реле 5 времени должно быть выполнено многоканальным, иметь индивидуальные входы задания времении восстановления, 4 илИзобретение относится к автоматическому управлению процессами водоподготовки, например для котельных,ТЭЦ, ГРЭС ь5Цель изобретения - повышениеудобства эксплуатации,На фиг. представлена схема устройства; на фиг.2 - схема технической реализации устройства на уровне , 1 Остандартных функциональных элементов;на фиг.З - схема реле времени; нафиг.4 - временная диаграмма работыустройства.Устройство содержит коммутирующий 15узел 1, выполненный на логическойматрице, вход 2 (для подключения датчиков), счетчик 3 числа операций,блок 4 управления, реле 5 времени,дешифратор 6, блоки 7 задания времени операции восстановления, блоки8 - 8 у сигнализации и генератор 9импульсов,Блок 4 управления содержит (фиг,2),триггер, выполненный на элементах 25И-НЕ 10, 11, КС-цепь на элементах12, 13 кнопки "Пуск" 14 и "Стоп" 15,Реле 5 времени (фиг,З) содержитблок развязки 16, двоичные счетчики17 и 18, 0-триггеры 19 и 20, диференцирующую КС-цепь на элементах21, 22.На вход 2 устройства подаютсясигналы от датчиков и концевых выключаталей запорной арматуры фильтра,характеризующее состояние фильтра.На выходах .счетчика 3 выставляются порядковые номера операций в программе восстановления фильтра.Блок 4 управляет работой устройст.ва, вырабатывая сигналы установки егов исходное состояние и включения вработу.Блоки 8 сигнализации осуществляютсветовую сигнализацию проведения операций восстановления. Генератор 9импульсов вырабатывает импульс, период следования которых определяетсяпродолжительностью операций восста-новления, Задание временных установок осуществляется с помощью блоков7.Программируемая логическая матрица 1 может быть выполнена в видеперепрограммируемого постоянного за 5поминающего устройства (ППЗУ) информационной емкостью 2 " 1-разрядных слов. Адреса ячеек ППЗУ, в которых хранятся -разрядные данные, определяются (ш+и) -разрядным двоичным кодом, ш разрядов которого характеризуют состояние фильтра, а и разрядов - порядковые номера операций в программе восстановления фильтра. Выходные 1-разрядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра) имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой реле 5 времени, при этом "1" устанавливают реле в нулевое состояние, а 0 разрешает счет импульсов генератора 9, остальные (1-1) разрядов представляют собой номер временной установки для проведения той или иной операции восстановления. ППЗУ в зависимости от уровня логических сигналов на входе выборки (третьем входе) может иметь по выходам состояние невыбора с высоким выходным импедансом при "1" на входе выборки, а также активное состояние "0" или "1" (в зависимости от введенной программы) при "0" на входе выборки, Так как число исполнительных устройств, необходимых для восстановления одного фильтра, в большинстве случаев не прещгшаат 8, а число операций восстановления в алгоритме 28, то для полстроения программируемой логической матрицы наиболее подходят микросхемы К 573 РФ 2 информационной 16384 бит число разрядов адресного слова - 11, информационного - 8).Счетчик 3 числа операций может быть построен на микросхеме Д 2 К 176 ИЕ 1.Блок 4 управления содержит триггер, устанавливающийся в нулевое состояние при включении напряжения питания или нажатии кнопки "Стоп" и срабатывающий при нажатии кнопки "Пуск".Реле 5 времени, выполнено многоканальным с общими для всех каналов входами счета импульсов и установки в нулевое состояние и выходом и индивидуальными для каждого канала входами задания времени; реле времени может быть построено любым известным способом, например так, как показано на фиг. 3.Реле 5 времени (фиг.З) содержит блок 16 развязки, предназначенный для устранения взаимного влияния блоков 7 задания времени, двоичные счетчики 17 и 18, 0-триггеры 9 и 20 и дифференцирующую КС-цепь для установ 13741815 10 15 20 25 ки Р 8 в нулевое состояние при ключении питания. Первоначально реле времени находится в режиме ожидания, при этом на его К-входе "1", вследствие чего на выходах счетчика 17 и триггеров 19 и 2 также "1". При появлении на К-входе сигнала "0 первым же импульсом с С-входа Р-триггер 20 устанавливается в состояние "0", что приводит к записи по входам Р 1, Р 2, РЗ, Р 4 в счетчик 17 через блок развязки 16 временной уставки, заданной соответствующим блоком 7. После этого реле времени начинает отсчет времени. По истечении заданного времени на выходе счетчика 17 появляется сигнал "0", что изменяет выходной сигнал Р-триггера 19 с "1" на "0". Далее на К-вход реле времени снова поступает сигнал "1" и все повторяется аналогичным образом. Счетчик 18 осуществляет счет операций восстановления, его содержимое увеличивается на 1 после каждого срабатывания реле 5 времени, что приводит к поочередному включению индикаторов 8 р - 8 у свидетельствующих о проведении той или иной операции восстановления.Дешифратор 6 является дешифратором 30 двоичного кода в десятичный.БлОки 7 задания времени представ- . ляют собой двухпозиционные однополюсные переключатели с независимой. фиксацией, например, типа П 2 К.35Блоки 8, - 88 сигнадизации построены на светодиодах, например, типа АЛ 307.На временной диаграмме работы устройства (фиг.4) обозначены момент 40 й включения напряжения питания; моментначала отсчета времени начальной) операции восстановления; момент й окончания отсчета времени первой (начальной) операции восста 45 новпения; момент 1 начала отсчета времени второй операции восстановления; время , - 1, в течение которого оператор формирует технологически". кую линию для проведения первой50 операции восстановления, последовательно закрывая, к примеру, задвижки1, 2 и открывая задвижки 3 , 4время й- с, проведения первой операции восстановления, составляющее, например, 4 Т, где Т - период следова 55 ния импульсов генератора 9 импульсов; время- с , в течение которого оператор формирует технологическую линию проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1 и закрывая задвижки 3,4, сигналы АО-А 7 дат/ Г чиков положения задвижек 1 - 8 выходные сигналы А 8-А 10 счетчика 3 числа операций, сигнал БЕ на выходе блока 4 управления, выходные сигналы Р 1.1-Р 1.5 блока 1 (высокоимпедансное состояние выходов обозначено знаками ХХХ), выходные сигналы Р 4.1-Р 4.8 дешифратора 6, выходной сигнал СН генератора 9 импульсов, РЬ Ь - сигнал, формируемый на первом (динамическом) выходе реле 5 времени, РЬ 1-ЬР 8 - сигналы, формируемые на вторых выходах реле 5 времени о выполнении операций восстановления У 1 - 8 соответственно.При включении напряжения питания триггер блока 4 управления устанавливается в исходное нулевое состояние, а на выходе блока 4 выставляется сигнап "1", который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа операций, Выходы блока 1 при этом находятся в высокоимпедансном состоянии независимо от уровня сигнапов на первых и вторых входах, т.е. для реле 5 времени высокоимпедансное состояние первого выхода блока 1 равносильно действию "1", оно находится в исходном нулевом состоянии (на всех выходах сигналы "0") независимо от уровня сигналов на остальных входах.Перед окончанием процесса фильт-. рации оператор производит химический анализ воды и оценку качества фильтрующей загрузки, после чего на основе полученных данных он, изменяя состояния переключателей соответствующих блоков 7, задает время операций восстановления в двоичном коде "1-2-4-8", Например, задание временной установки для проведения первой операции восстановления продолжительностью 4 мин производится путем нажатия переключателя первого сверху блока 7, соединенного с входом Р 0.4 реле 5 времени.После окончания процесса фильтрации оператор, воздействуя на соответствующие задвижки, отключает "истощенный" фильтр на восстановление и формирует технологическую линию дляпроведения первой операции восстановления, номер которой определен (прип=3) трехразрядным (в данный моментнулевым) кодом счетчика 3 числа операций (момент отключения фильтра навосстановление определяется оператором в соответствии с утвержденнымидля каждой водоподготовительнойустановки режимными картами, поставленными на основе типовых инструкцийс учетом конкретных местных условий).10После того, как задвижки фильтра перейдут в требуемые состояния, напервых входах блока 1 устанавливается двоичный (при ш=8) восьмиразрядный код, который свидетельствует отом, что технологическая линия дляпроведения первой операции восстановления сформирована. Далее оператор, воздействуя на кнопку "Пуск"блока 4 управления, инициирует появление на его выходе сигнала "0" ( момент й, на фиг.4), разрешающегоработу блоков 1 и 3.Прн этом на первом выходе блока1 появляется сигнал "0", по которому 25реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора 9 и включаетсяодин из блоков сигнализации, например первый сверху, свидетельствуя отом, что первая операция восстановления началась; на вторых выходахблока 1 выставляется Д)-разрядныйкод первой временной операции, например 0001, который, поступая на входыдешифратора 6, вызывает появлениесигнала "1" на одном из его выходов,например первом сверху, что приводитк появлению на выходах соответствующего, например первого сверху, блока7 задания времени (при К=4) четырех разрядного двоичного кода временипервой операции восстановления, например 0010,Реле 5 времени отсчитывает импульсы генератора 9 импульсов до тех 45пор, пока выходной код двоичногосчетчика (не показан) реле 5 временине сравнивается с двоичным (при К=4)четырехразрядным кодом времени первой операции восстановления, установленным на соответствующих установочных РО-входах реле 5 времени (моментС на фиг.4). При этом условии отключается блок 8, сигнализации проведения первой операции восстановления,оповещая оператора об окончании первой операции восстановления; на первом (динамическом) выходе реле 5времени появляется импульсный сигнал,в результате чего на выходах счетчи-,ка 3 устанавливается код 001 (прип=З), являющийся номером второй операции восстановления,Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая на вторые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при 1=5) новогопятиразрядного кода. При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал"1", который, поступая на нулевойустановочный вход реле 5 времени,устанавливает его в нулевое состояние независимо от уровня сигналовна остальных входах; на вторых выходах блока 1 выставляется (1-1)разрядный код, который, поступая навходы дешифратора 5, вызывает появление сигналов "0" на всех его выходах,что приводит к снятию К-разрядногодвоичного кода времени первой операции восстановления,Устройство остается в этом состоянии до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не сформируеттехнологическую линию, присущую вто-.рЬй операции восстановления, номеркоторой определен и-разрядным (вданный момент все разряды кода, кроме младшего, равны нулям) кодомсчетчика 3 числа операций.После того, как исполнительныеустройства фильтра перейдут в требуемые состояния (момент Тэ нафиг.З), на вторых входах блока 1устанавливается двоичный ш-разрядныйкод, свидетельствующий о том, чтотехнологическая линия для проведениявторой операции восстановления подготовлена. Изменившийся ш-разрядный выходной код блока 2, поступая на первые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при 1=5) нового пяти- разрядного кода, При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал 1 10 , по которому реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора 9 и включается соответствующий блок 8 сигнализации, например 8 - второй сверху, свидетельствуя о том, что вторая операция восстановления началась; на вторых выходах блока 1 выставится (М)-разрядный код второй временной уставки, например 0010,Г который, поступая на входы дешнфрато7 13741 ра 6, вызывает появление сигнала "1" на его соответствующем выходе, например втором сверху, что приводит к появлению на выходах соответствующего, например второго сверху, блока 7,задания времени - разрядного двоичного кода времени второй операции восстановления.Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и прове-. дение всех остальных операций восстановления фильтра, причем при вы полнении какой-либо операции оператор может оперативно изменить временную уставку любой последующей операции путем изменения положения переключателей задания времени операций соответствующего блока 7.После проведения последней опера О ции восстановления, номер которой задан, например, единичным выходным кодом счетчика 3 числа операций опе- ратор включает восстановленный фильтр в работе и, воздействуя на 25 ,кнопку "Стоп" блока 4 управления, устанавливает устройство в исходное состояние, При этом на выходе блока 4 управления выставляется сигнал "1", который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа операций. Выходы узла 1 при этом находятся в высокоимпедансном состоянии,.а реле 5 времени - в исходном нулевом состоянии. После этого устройство возвращается в первона 35альное состояние и готово к отработке программы восстановления.Таким образом, изобретение обеспечивает возможность оперативного 40 изменения времени операций восстановления без выключения питания низкоквалифицированным обслуживающим 81персоналом как перед отработкойпрограммы восстановления, так и вовремя ее выполнения, т.е, оно болееудобно в эксплуатации,Формула изобретенияПрограммное устройство для управления водоподготовительными фильтрами, содержащее коммутирующий узел, выполненный в виде программируемой логической матрицы, первые входы которого являются входами устройства, генератор импульсов, подключенный выходом к счетному входу реле времени, подключенного нулевым установочным входом к первому выходу коммутирующего узла, и счетчик числа операций, подкпюченный счетным входом к первому выходу реле времени, а выходами - . к вторым входам коммутирующего узла, третьи входы которого соединены нулевым установочным входом счетчика чис-. ла операций и выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, в него дополнительно введены дешифратор, блоки задания времени операций восстановления и блоки сигнализации, причем входы дешифратора подключены к вторым выходам коммутирующего узла, выходы дешифратора подключены к входам соответствующих блоков задания времени операций восстановления, юнсоды которых подключены к соответствующим установочным входам реле времени, выполненного многбканальным с индивидуальными входами задания времени каждой операции восстановления, и вторыми выходами, подключенными к соответствующим блокам сигнализации.137481 Составитель А.Исправникоехред И.Попович ректор О. Кра Н. Швыдкая едак Подписи 3 Т ВНИИПИ Го сударстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж аказ 60 нного комит ний и откр наб д. 4/5 Раушс ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,