Устройство для сигнализации и управления двухпозиционным исполнительным механизмом

кис ьше двух. характера авление еханизма. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР У 591897, кл. С 08 В 23/00, 1976.Авторское свидетельство СССР Ф 1084849, кл, С 08 В 23/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ(57) Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещениях запорнорегулирующих и им подобных двухпозиционных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля своих конечных состояний, а также для управления этими механизмами, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической,энергетической и других отрасляхпромышленности. Целью изобретения является повышение. информативности иобласти применения устройства за счетвозможности его применения для механизмов с различным быстродействиемДля достижения цели в устройство,содержащее две шины управлений, двеинформационные шины, два выхода управления, четыре элемента И, три эле.мента ИЛИ, два индикатора положения,два элемента памяти и первый элементзадержки, введены четвертый элементИЛИ, четыре элемента И-НЕ, второйэлемент .задержки, восемь элементов Ии формирователь импульсов. В зависимости от положения исполнительногомеханизма, а также времени переходаего из одного состояния в другое индикаторы положения или не светятся,или светятся ровным или мигающим светом, причем в зависимости от исправности механизма они мигают. как со скважностью равнои двум,скважностью больше или меВ зависимости от различиясвечения определяется напдвижения исполнительного1 з.п. ф-лы, 2 ил.,предназначено для применения в качестве средства отоьражения ийформациина мнемосхемах о конечных положенияхи перемещениях запорно-регулирующихи им подобных двухпозиционных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля своих конечных состояний, а также для управления этимимеханизмами, и может быть использовано в локальных и централизованныхсистемах контроля и управления в газовой, химической, энергетическойи других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение информативности и расширение областиприменения устройства за счет возможности его применения для механизмовс различным быстродействием.На фиг. 1 представлена схема устройства для сигнализации и управлениядвухпозиционнымн исполнительными механизмами; на фиг. 2 - схема формирователя импульсов различной скважности,Устройство содержит шины 1 и 2 управления (например, "Закрыть" и "Открыть" соответственно), элементы 3и 4 памяти, выходы 5 и 6 управления,индикатор 7 положений (индикатор первого конечного положения, например(индикатор второго конечного, положения, например "Открыто" ), генератор 9импульсов, элемент 10 задержки, элементы И 11-14, элемент ИЛИ 15, информационную шину 16 формирования сигнала положения исполнительного механизма (например, "Закрыто), информационную шину 17 формирования сигналаположения исполнительного механизма(например, "Открыто" ). формирователь 18 импульсов различной скважности, элементы И-НЕ 19-22, элементы И23-30, элемент 31 задержки, элементыИЛИ 32-34,формирователь 18 импульсов различ,ной скважности выполнен из триггера 35,элемента И 36 и элемента ИЛИ 37.Устройство работает следующим образом.За исходное состояние принимаютусловие, при котором исполнительныймеханизм находится в первом конечном .положении (закрытом), что соответствует замкнутому состоянию замыкающегоконтакта датчика этого положенияние на шину 2 управления подается сигнал "1", в результате чего на выходе второго элемента 4 памяти формируется сигнал "1", который поступает на входы элементов И 14, 23 и 28 и элементов И-НЕ 20 и 22, подготавли вая их к работе. Кроме того, этотсигнал через элементы ИЛИ 15 и 32 соответственно поступает на входы элементов 10 и 31 задержки, а также разрешает через элементы И 12 и ИЛИ 4534 прохождение сигнала от генератора 9 импульсов на индикатор 8 второго конечного положения, который светится мигающим светом. Одновременно с выхода 6 управления устройства сигнал "1" поступает на привод исполнительного механизма, Этому состоянию соответствует ровное свечение индикатора 7 первого конечного положенияи мигающее свечение индикатора 8второго конечного положения. Если при подаче на шину 2 управления команды последняя по каким-либопричинам не выполняется и сигнал напервой информационной шине 16 не из 5 1015 202530 и подаче по информационной шине 16 на входы элементов И 23 и 25, а также на вход элемента 3 памяти сигнала1 . В этом же исходном состоянии замыкающий контакт датчика второго конечного ( о ткрыто го ) положения раз омкнут, что соответствует подаче по информационной шине 1 7 на входы элементов И 24 и 2 6 , а также на вход элемента 4 памяти сигнала " 0 " . В рез ультате индикатор 7 первого конечного ( з акрытого ) положения через элементы И 2 5 и ИЛИ 3 3 высветится ровнымсветом, а индикатор 8 второго конечного (открытого) положения выключит-ся, так как выходные сигналы элементов 3 и 4 памяти равны "0" (элемент 4 памяти сохраняет память предыдущего открытого положения исполнительного механизма, на входе элемента 3 памяти присутствует сигнал "1". поступающий с информационной шины 16), а следовательно, равны "0" и сигналы на выходах элементов 10 и 31 задержки. Наличие сигналов "0" ыа выходах элементов 10 и 31 задержки формируетна выходах элементов И-НЕ 19-22 сигналы "1", а на выходах элементов И 13 и 14, 27 и 28 - сигналы "0",При необходимости перевода исполнительного механизма из первого (закрытого) во второе (открытое) положе 1374264меняется, то через время, равное времени срабатывания элемента 31 задержки, на входах элементов И-НЕ 21 и 22 и элементов И 27 и 28 появляется сигнал "1", который через элемент И-НЕ 22 запрещает прохождение сигнала ровного свечения через элемент И 25 на индикатор 7 положения и сигнала генератора 9 импульсов через элемент И 12 на индикатор 8 положения. Одновременно этот же сигнал через эле- мент И 28 разрешает прохождение на индикатор 7 положения сигналов малой скважности с выхода формирователя 18 импульсов. Таким образом, в результате срабатывания элемента 31 задержки индикатор 7 положения начинает светиться мигающим светом, при котором длительность свечения превышает его выключенное состояние. Это свидетельствует о том, что произошел отказ в цепях управления при подаче команды на перевод исполнительного механизма из первого (закрытого) во второе (открытое) положение.Отображение этой информации на индикаторе 7 положения сохраняется и тогда, когда через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе формируется сигнал "1". который разрешает передачу на выход элемента И 14 сигналов повьппенной скважности с выхода формирователя 18 импульсов, дальней- шая передача которых через элемент И 30 блокируется сигналом "0". поступающим с выхода элемента И-НЕ 22.Если исполнительный механизм начал выполнять поданную по шине 2 управления команду, то, как только контакт датчика закрытого положения исполнительного механизма разомкнется, на информационной шине 16 появится сигнал "0". элемент 3 памяти сохранит свое состояние, элемент 31 задержки45 времени вернется в исходное состояние, индикатор 7 положения выключится, а индикатор 8 положения будет высвечиваться мигающим светом. Это означает, что исполнительный механизм 50 отошел от своего первого конечного положения и находится в динамическом режиме перемещения из первого конечного положения во второе. Как только исполнительный механизм достигнет своего второго конечного положения, замыкающий контакт датчика замкнется и на информационной шине 17 появится сигнал "1", который переведет мигающее свечение индикатора 8 положения в ровное. Это свидетельствует о том, что исполнительный механизм полностьюоткрылся и находится во втором конечном положении (статическом, открытом)Если же во время перестановки при переводе исполнительного механизма в сторону открытого положения в нем произойдет неисправность (например, заклинивание), то через время, опре-: деляемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе сформируется сигнал "1", который одновременно через элемент И-НЕ 20 запретит передачу на индикатор 8 положения сигналов генератора 9 импульсов и разрешит передачу на него через элементы И 14 и 30 сигналов повышенной скважности с выхода формирователя 18 импульсов. В результате этого.индикатор 8 светится мигающим светом, при котором длительность его свеченияменьше его выключенного состояния. Это свидетельствует о неисправном состоянии исполнительного механизмапри выполнении командь 1 на его перевод из первого (закрытого) во второе (открытое) положение,При необходимости перевода исполнительного механизма из второго (открытого) в первое (закрытое) положение на шину 1 управления подается сигнал "1", в результате чего на выходе элемента 3 памяти формируется сигнал "1", который поступает на входы элементов И 13, 24 и 27 и элементов И-НЕ 19 и 21, подготавливая их к работе. Кроме того, этим сигналом через элементы И 14 и ИЛИ 32 приводятся в действие элементы 10 и 31 задержки, а также разрешается через элемент И 11 и элемент ИЛИ 33 прохождение сигнала с генератора 9 импульсов на индикатор 7 первого конечного положения, который начинает светиться мигающим светом. Одновременно с выхода 5 управления сигнал "1" поступает на привод исполнительного механизма, Этому состоянию соответствует ровное свечение индикатора 8 положения и мигающее свечение индикатора 7 положения.Если при подаче команды по шинеуправления она по каким-либо причинам не выполняется,.т.е. исполнительный механизм не начинает своего движения и сигнал на информационной ши 137426410 15 20 25 30 35 40 45 50 55 не 17 остается равным "1", то через время, равное времени срабатывания элемента 31 задержки, на входах элементов И-НЕ 21 и 22 и элементов И 27 и 28 появится сигнал "1", который через элемент И-НЕ 21 запретит прохождение сигнала ровного свечения через элемент И 26 на индикатор 8 положения и сигнала геиератора 9 импульсов через элемент И 11 на индикатор 7 положения. Одновременно этот же сигнал через элемент И 27 разрешает прохождение на индикатор 8 положения сигналов малой скважности от вы". хода формирователя 18 импульсов. Таким образом, в результате срабатывания элемента 31 задержки индикатор 8 положения начинает светиться мигающим светом, при котором длительность его свечения превышает погашенное состояние. Это свидетельствует о том, что произошел отказ в цепях управления при подаче команды на перевод исполнительного механизма из второго (открытого) в первое (закрытое) положение.Отображение этой информации на индикаторе 8 положения сохраняется и тогда, когда через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе формируется сигнал "1", который разрешает передачу на выход элемента И 13 сигналов повышенной скважности с выхода формирователя 18 импульсов, дальнейшая передача которых через элемент И 29 блокируется сигналом "О", поступающим с выхода элемента И-НЕ 21.Если же исполнительный механизм начал выполнять поданную по шине 1 управления команду, то, как только контакт датчика открытого положения разомкнется, на информационной шине 17 сигнал "1" сменится на сигнал "О", элемент 4 памяти сохранит свое состояние, индикатор 8 положения выключится, а индикатор 7 положения будет светиться мигающим светом. Это означает, что исполнительный механизм отошел от своего второго конечного (открытого) положения и находится в динамическом режиме перемещения из второго конечного положения в первое. Как только исполнительный механизм достигнет своего первого конечного (закрытого) положения, замыкающий контакт датчика замкнется и на информационной шине 16 появится сигнал"1", который переведет мигающее свечение индикатора 7 положения в ровное. Это свидетельствует о том, чтоисполнительный механизм полностью закрылся и находится в первом конечном,(статическом, закрытом) положении. Если же за время перестановки припереводе исполнительного механизмав сторону закрытого положения в немпроизойдет неисправность (например,заклинивание), то через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе сформируется сигнал "1", который одновременно через элемент И-НЕ 19 запретитпередачу на индикатор 7 положения сигналов генератора 9 импульсов и разрешит передачу на него через элементы И 13 и 29 сигналов повышеннойскважности с выхода формирователя 18импульсов. В результате индикатор 7положения светится мигающим светом,при котором длительность его свеченняменьше выключенного состояния. Этосвидетельствует о неисправном состоянии исполнительного механизма при выполнении команды на его перевод извторого (открытого) в первое (закрытое) положение,Формула изобретения 1. Устройство для сигнализации и управления двухпозиционным исполнительным механизмом, содержащее первую шину управления, которая соединена с первым входом первого элемента памяти, выход которого является первым выходом управления. устройства и соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки подключен к второму входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, вторую шину управления, которая соединена с первым входом второго элемента памяти, выход которого является вторым выходом управлейия устройства и соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с вторым входом третьего элемента И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым индикатором положеяия, генератор импульсов, выход которого подключен к второмувходу четвертого элемента И и к вто-рому входу первого элемента И, выходкоторого соединен с первым входомтретьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму индикатору положения, первую информационную шину,которая соединена с вторым входомпервого элемента памяти, вторую информационную шину, которая подключена к второму входу второго элементапамяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения информативности и расширения области примененияустройства за счет возможности примекения его для механизмов с различнымбыстродействием, в него введены четвертый элемент ИЛИ, второй элементзадержки, пятый, шестой, седьмой,восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И. четыре элемента И-НЕ и формирователь импульсов, первая информационная шинасоединена с первым входом пятого элемента И, с первым входом шестого 25элемента И, выход которого соединенс первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого через второйэлемент задержки подключен к первымвходам первого и второго элементовИ-НЕ и к первым входам седьмого ивосьмого элементов И, выходы которыхсоединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторая информационная шинаподключена к первому входу девятогоэлемента И и к первому входу десятогоэлемента И, выход которого соединенс вторым входом четвертого элементаИЛИ, выход первого элемента памятиподключен к второму входу десятогоэлемента И, к первому входу треТьегоэлемента И-НЕ, к второму входу седьмого элемента И и к второму входупервого элемента И-НЕ, выход которогосоединен с третьим входом первого элемента И, с первым входом одиннадцатого элемента И и с вторым входомдевятого элемента И, выход которогоподключен к .третьему входу второгоэлемента ИЛИ, выход второго элементапамяти соединен с вторым входом шес. -того элемента И, с первым входомчетвертого элемента И-НЕ, с вторымвходом восьмого элемента И и с вторымвходом второго элемента И-НЕ,выходкоторого подключен к третьему входучетвертого элемента И, к первому входу двенадцатого элемента И и к второму входу пятого элемента И, выходкоторого соединен с третьим входомтретьего элемента ИЛИ, выход первогоэлемента задержки подключен к вторымвходам третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединеныс четвертыми входами соответственнопервого и четвертого элементов ИЛИ,выход генератора импульсов подключенк входу формирователя импульсов, первый выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены квторым входам соответственно одиннадцатого и двенадцатого элементов И,выходы которых соединены с четвертымивходами соответственно третьего ивторого элементов ИЛИ, второй выходформирователя импульсов подключенк третьим входам седьмого и восьмогоэлементов И,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов выполнен из триггера,элемента И и элемента ИЛИ, вход триг"гера является входом формирователяи соединен с первыми входами элемента И и элемента ИЛИ, выходы которыхявляются соответственно первым и вторым выходами формирователя, выходтриггера подключен к вторым входамэлемента И и элемента ИЛИ.Тираж 558Государственелам изобретМосква, ЖПодп го комитета С ий и открытий Раушская наб