Устройство для защиты установки от перегрева

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 26101 А 1 5 04,7 08 51)5 Н ГОСУДАРСТВЕНО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ЕНТН ЕТЕ ТЕЛЬСТВУ КОМУ СВИ В лектро- изводстовский онецкий Чес ТЫ УСТ лектр для коессор я: устр ева со технитроля, от пеойство ержит ции те индик О уставо ровне ции уст тическо темпера- дикацией ОПИСАНИЕ И(56) Авторское свидетельство СССРВ 1361672, кл, Н 02 Н 5/04, 1985.Авторское свидетельство СССРВ 1753539, кл. Н 02 Н 5/04, 1990.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА НОВКИ ОТ ПЕРЕГРЕВА (57) Использование: область ки и автоматики, например, сигнализации и защиты комп регрева. Сущность изобретен защиты установки от перегр Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, для контроля, сигнализации и защиты компрессора от перегрева.Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации и надежности работы устройства,Такое техническое решение способствует повышению удобства эксплуатации устройства за счет введения новых режимов работы:пошаговый режим индикациитуры контролируемых узлов с инномера этих узлов; три датчика температуры, соединенных через первый коммутатор с первым блоком сравнения, последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, Первый блок уставок, соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнения, а также привод отключения установки. Первый блок индикации и первый блок управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов и первого блока индикации. При этом первый элемент И другим входом соединен с выходом первого блокасравнения, последовательносоединенные второй блок уставок. третий коммутатор, второй блок сравнения, второй элемент И и 3 блоксигнализации, Последовательносоединенные второй блок управления и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные третий блокуправления и элемент ИЛИН Е. 3 ил. автоматический режим индикратуры контролируемого узлаей номера этого узла;пошаговый режим индикаципредупредительного и аварийногосрабатывания устройства;автоматический режим индикавок предупредительного и автомауровней срабатывания устройства Кроме того, устройство обеспечивает установку и проверку настроечных параметров беэ дополнительных измерительных приборов в виде значений температуры, чтоповышает производительность труда при его настройке.Повышение надежности работы устройства обусловлено исключением ложных срабатываний устройства в момент переключения коммутаторов и одновибратора, связанных с разбросом параметров этих блоков, за счет того, что сигнал запрета на срабатывание устройства появится раньше и длительность его превышает время переключения коммутаторов,Это достигается введением в устройство ключей 24,28 и 29, блоков управления 20, 22, 25.и 27, а также конкретным исполнением и включением блока управления 21 и кроме того применением элементов ИЛИ 26; ИЛИ-НЕ 23,Другие цели и преимущества станут более понятны из следующего конкретного примера выполнения и чертежей, на которых;на фиг. 1 изображена блок-схема устройства согласно изобретению;на фиг. 2 - изображена блок-схема второго блока управления согласно изобретению;на фиг. 3 - изображена блок - схема второго блока индикации.Устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры 1, 2, 3, соединенные через первый коммутатор 4, первый блок сравнения 5, первый элемент И 6 с приводом 7 отключения установки, последовательно соединенные первый блок уставок 8 и второй коммутатор 9, последовательно соединенные второй блок уставок 10, третий коммутатор 11, второй блок сравнения 12, второй элемент И 13 и блок сигнализации 14, последовательно соединенные одновибратор 15 и элемент НЕ 16, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 17 и первый блок индикации 18, а также второй блок индикации 19, первый блок управления 20, второй блок управления 21, причем последний выходом подсоединен к адресным входам первого 4, второго 9, третьего 11 коммутаторов и первого блока 18 индикации, первый 5 и второй 12 блоки сравнения другими входами подсоединены соответственно к входам второго 9 и первого 4 коммутаторов, первый элемент И б другим входом подсоединен к выходу элемента НЕ.16. первый элемент ИЛИ 17 выходом подсоединен к входу второго блока индикации 19, а входами к выходу соответственно первого 6 и второго 13 элементов И, а также - к выходу первого блока управления 20, последовательно соединенные третий блок управления 22, элемент ИЛИ-НЕ 23 и первый ключ 24, последовательно соединенные четвертый блок управления 25 и второй элемент ИЛИ 26, а также пятый блокуправления 27, второй 28 и третий 29 ключи,причем управляющие входы второго 28 и5 третьего 29 ключей подсоединены к выходусоответственно третьего 22 и четвертого 25блоков управления, второй элемент ИЛИ 26вторым и третьим входами подсоединенысоответственно к выходам третьего 22 и пя 10 того 27 блоков управления, а выходом - ксоответствующим входам блока управления21 и первого элемента ИЛИ 17, второй блокиндикации 19 другим входом через первый24, второй 28 и третий 29 ключи подсоеди 15 нены соответственно к входам первого 4,второго 9 и третьего 11 коммутаторов, а второй 21 блок управления другим входом подсоединен к выходу первого блока 20управления; а другим выходом - к входу20 одновибратора 15Второй блок управления 21 представляет собой, например, устройство,представленное на фиг, 2, и содержит последовательно соединенные генератор 30,элемент задержки 31 и счетчик 32, Генератор 30 может быть выполнен. например, набазе специализированной микросхемы типа КР 1006 ВИ 1 - таймер, в соответствующемвключении, показанном, например, на фиг,30 2, Частота генерируемых импульсов зависитот параметров элементов С 1, В 1 и В 2 и может уменьшаться при подаче управляющегосигнала от второго элемента ИЛИ 26 и размыкании ключа К 2; конденсатор С 2 - вспо 35 могательный, защищает формировательобразцового напряжения, входящего в состав микросхемы, от помех и пульсаций, которые могут проникнуть со стороныисточника питания, Резистор 83 вспомога 40 тельный и служит для ограничения тока разряда конденсатора С 1 при замыкании ключаК 1, Ключ К 1 служит для остановки генератора (прекращение генерации импульсов) припоступлении управляющего импульса от45 первого блока управления 20 (при замыкании ключа К 1). В качестве ключей К 1 и К 2могут быть использованы, например, специализированные микросхемы типа К 561 КТЗили контакты реле. Элемент задержки 3150 представляет собой, например, схему, представленную на фиг. 14.5 (Зельдин Е,Л. Цифровые интегральные микросхемы винформационной измерительной аппаратуре. Л.; Энергоатомиздат, Ленингр. отделе 55 ние, 1986, с, 266), Счетчик 32 представляетсобой, например, обычный двоичный счетчик,В качестве датчиков 2, 1, 3 могут бытьиспользованы, например, обычные термометры сопротивлений типа ТСП.10 20 25 30 35 40 45 50 55 В качестве коммутаторов 4, 9, 11 могут быть использованы, например, обычные мультиплексоры, которые имеют и входов и один выход с последовательным подключением каждого входа к выходу при подаче на его управляющие входы цифрового кода.В качестве блоков уставок 8 и 10 могут быть использованы, например, переменные резисторы, опорное напряжение на которые подается со стабилизированного источника напряжения, а значения уставокснимается с их средних выводов,Первый 5 и второй 12 блоки сравнениямогут быть выполнены, например, в виде обычных компараторов на операционных усилителях.Элементы И 6, ИЛИ 17, И 13, ИЛИ 26 и ИЛИ.-НЕ 23, например, обыкновенные логические элементы,Первый блок индикации 18 может быть выполнен, например по схеме (Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Справочник / В.И,Иванов. А.И,Аксенов, А,М.Юшин, 2-е изд., перераб. и доп. М,; Энергоатомиздат, 1989, с. 146, рис. 4.1 а).Второй блок индикации 19 представляет собой, например, устройство, представленное на фиг, 3, и содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 33,индикаторы 34 и ключ 35. 8 качестве АЦП 33 может быть использован, например, АЦП двойного интегрирования К 572 ПВ 2; в качестве индикаторов 34-35 декадный индикатор на семисегментных светодиодных матрицах; в качестве ключа 35 - обычный транзистор соответствующей мощности, включенный последовательно в цепь питания индикаторов,Одновибратор 15 представляет собой, например, схему (см. Книгу Зельдин Е.А, Цифровые интегральные микросхемы в информационно - измерительной аппаратуре. Л.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1986, с.266, рис, 14.4).В качестве четвертого 25 и третьего 22 блоков управления могут быть использованы, например, кнопки с зависимой фиксацией, т,е. при нажатии одной из них другая приходит в отжатое положение. В отжатом положении через размыкающий контакт на вход четвертого 25 (третьего 22) блока управления поступает сигнал логического "0", в нажатом положении через замыкающий контакт - сигнал логической "1". В качестве первого 20 и пятого 27 блоков управления могут быть использованы, например, кнопки с независимой фиксацией, т,е. положение одной (нажатое или отжатое) не зависит от положения другой, В отжатом положении через размыкающий контакт на выход первого 20 (пятого 27) блока управления поступает сигнал логического "0", в нажатом положении через замыкающий контакт - сигнал логической "1".В качестве первого 24, второго 28 и третьего 29 ключей может быть использована, например, специализированная микросхема К 561 КТЗ.Устройство защиты установки от перегрева работает следующим образом.Второй блок управления 21 обеспечивает пять режимов работы устройства:основной режим работы - режим контроля и защиты;автоматический режим индикации тем- пературы контролируемых узлов с индикацией номера этих узлов;пошаговый режим индикации температуры контролируемого узла с индикацией номера этого узла;пошаговый режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывания устройства;автоматический режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывания устройства.Режим контроля и защиты.Первый 20, третий 22, четвертый 25 и пятый 27 блоки управления находятся в исходном состоянии, т,е. на их выходах присутствует сигнал логического "0", Следовательно, на управляющих входах второго 28 и третьего 29 ключей присутствует сигнал логического "0" - ключи разомкнуты, на управляющем входе первого ключа 24 присутствует сигнал логической "1" - этот ключ замкнут. На первом и втором управляющих входах второго блока управления 21 присутствуют сигналы логического "0", следовательно ключ К 1 (входящий в состав генератора 30, см. фиг. 2) - разомкнут, ключ К 2 (см, фиг, 2) - замкнут.Второй блок управления 21 формирует с помощью своего генератора 30 тактовые импульсы, которые поступают через элемент задержки 31 на счетчик 32, который формирует цифровой код управления коммутаторам 4, 9, 11, а также первому блоку индикации 18. Включение элемента задержки 31 между генератором 30 и счетчиком 32 позволяет формировать одновибратору 15 импульсы, которые появляются раньше (на время задержки, определяемое параметрами элемента задержки 31) и полностью перекрывающие по длительности момент переключения коммутаторов 4, 9 и 11. Сигнал с выхода одновибратора 15 поступает на вход элемента НЕ 16, который в момент переключения коммутаторов формируетсигнал логического "0",(сигнал запрета) на прохождение импульсов с выхода блоков сравнения 5 и 12 и тем самым полностью исключает ложные срабатывания устройства в момент переключения коммутаторов 4, 5 9 и 11. Второй блок управления 21 формируетна своем выходе цифровой код с помощью которого управляет поочередным подключением входных сигналов (величину напряжения, пропорциональную температуре 10 контролируемого узла уставки) датчиков и соответствующих им уставок (формируемых первым 8 и вторым 10 блоками уставок) для одновременной подачи на блоки сравнения 15 5 и 12, а также через замкнутый первый ключ 24 на второй блок индикации 19, При дости.-жении входным сигналом предупредительного (тревожного) уровня уставки на выходе второго 12 блока сравнения появится сигнал, который через второй элемент И 13 20 поступит на вход блока сигнализации 14 и через первый элемент ИЛИ 17 поступит на блоки 18 и 19 индикации. При этом блок сигнализации 14 будет сигнализировать, например, с частотой опроса датчиков, т.е. прерывисто - сигнализируя о достижении перегретого узла. тем самым позволяя обслуживающему персоналу, например, осуществить подготовку для пуска резервной установки,Если температура контролируемого уз 35 ла установки резко возрастает и достигнет аварийной уставки задаваемой первь 1 м блоком установок 8. то на выходе первого блока 5 сравнения появится сигнал, который поступит через первый элемент И 6 на привод 40отключения установки, Привод 7 отключит установку, При этом этот же сигнал через первый элемент ИЛИ 17 поступит на входы блоков 18 и 19 индикации, которые высветят номер и значение температуры узла, температура которого превысила аварийный уровень. В процессе эксплуатации установки требуется через заданные промежутки времени осуществлять контроль температуры 50каждого узла установки. Для этого используют автоматический или пошаговый режим индикации температуры контролируемых узлов с индикацией номера этих узлов,Автоматический режим индикации температуры осуществляется с помощью пято; го блока управления 27. При воздействии на этот блок на его выходе возникает сигнал логической "1", который через второй элемент ИЛИ 26 поступает на первый. элемент контролируемым узлом температуры тревожного уровня, а блоки 18 и 19 будут индицировать номер и значение температуры 30 ИЛИ 17, тем самым разрешая индикацию температуры и номера контролируемого узла, Сигнал логической "1" с выхода второго элемента ИЛИ 26 поступит также на управляющий вход второго блока управления 21 и разомкнет ключ К 2, входящий в состав .генератора 30 (см, фиг. 2), уменьшая тем самым частоту тактовых импульсов генератора, При.этом время индикации температуры и номера контролируемого узла достигнет заданного значения. Время индикации выбирается из условия этих параметров. Повторное воздействие на пятый блок управления 27 вызовет появление на его выходе сигнала логического "0", что приведет к замыканию ключа К 1 (см. фиг. 2) ипоявлению сигнала запрета индикации и, следовательно, восстановлению режима контроля и защиты,Пошаговый режим индикации температуры осуществляется с помощью первого блока управления 20. При воздействии на этот блок на его выходе возникнет сигнал логической "1", который через первый элемент ИЛИ 17 поступит на управляющие входа первого 18 и второго 19 блоков индикации, тем самым разрешая индикацию температуры и номера контролируемого узла. Сигнал логической ".1" с выхода первого блока управления 20 поступит так-. ке на другой управляющий вход второго блока управления 21 и замкнет ключ, входящий в состав генератора 30 (см. фиг. 2), который остановит генератор 30, На выходе второго блока управления 21 будет присутствовать та кодовая комбинация, которая присутствовала в момент воздействия на первый блок управления 20, следовательно, будет происходить индикаций температуры и номера узла, которому соответствует данная кодовая комбинация. В таком состоянии устройство будет находиться до тех пор пока повторным воздействием на первый блок управления 20 не вызовется сигнал логического "0" на его выходе. Этот. сигнал приведет к размыканию ключа К 1, входящего в состав генератора 30, а значит к возобнов-лению генерации тактовых импульсов этим генератором. Автоматический и пошаговый режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывания устройства применяется в процессе настройки устройства, прйчем индикаций уставок осуществляется в значениях температуры, что не требует дополнительных контрольно-изме- рительных приборов и пересчета величины уставок иэ вольт в градусы,Режим автоматической индикации уставок предупредительного (аварийного) уров 182610110 15 20 25 30 35 40 также - к выходу первого блока управления,50 55 ня осуществляется воздействием на четвертый.25 (третий 22) блок управления, приэтом на его выходе появляется сигнал логической "1", Этот сигнал через второй 26 ипервый 17 элементы ИЛИ поступает на управляющие входы блоков индикации 18 и19, разрешая их работу. Одновременно сиг-.нал логической "1" поступит на второй блокуправления 21., уменьшая тем.самым частоту тактовых импульсов генератора 30 (К 2 разомкнут, см, фиг. 2); Сигнал логической "1" свыхода четвертого 25 (третьего 22) блока управления также поступит на вход элементаИЛИ-НЕ 23 и на управляющий вход третьегоэлемента 29 (второго 28) ключа На выходеэлемента ИЛИ-НЕ 23 появится сигнал логического "0", который поступит на управляющийвход первого ключа 24 и разомкнет его, отключая тем самым сигнал температуры контролируемого узла от входа второго блокаиндикации 19, Сигнал логической "1", присутствующий на управляющем входе третьего29 (второго 28) ключа, замкнет его и подклю, чит тем самым сигнал уставки предупредительного (аварийного) уровня с выходатретьего 11 (второго 9) коммутатора к входувторого блока индикации 19. При этом второй 19 и первый 18 блоки индикации покажут величину уставки предупредительного(аварийного) уровня и соответствующий емуномер контролируемого узла,При необходимости подстройки величи-ны уставки конкретного контролируемогоузла воздействуют на первый блок управления 20. При этом устройство переходит изавтоматического в пошаговый режим. Сигнал логической "1" на выходе. блока управ- .ления 20 остановит генератор ЗО, На выходевторого блока управления 21 установитсякодовая комбинация, соответствующая необходимому номеру контролируемого узла.После подстройки величины уставки, воздействуя на первый блок управления 20, устанавливают на его выходе сигналлогического "О", тем самым обеспечивают 4дальнейший перебор уставок предупредительного (аварийного) уровня.Для корректировки следующей уставкинеобходимо установить на выходе первогоблока управления 20 сигнал логической "1"и прекратить воздействие на этот блок после появления необходимого номера контролируемого узла,Для обеспечения режима контроля и защиты четвертый 25, третий 22 и первый 20блоки управления переводят в исходное состояние (сигнал логического "0" на выходахэтих блоков).Таким образом, введение в устройствозащиты первого, второго, и третьего ключей, первого, второго и третьего блоков управления, генератора, элемента задержки и второго блока сигнализации, а также логических элементов ИЛИ, НЕ, И и ИЛИ-НЕ позволило повысить удобство эксплуатации и надежность работы устройства,Формула изобретения Устройство для защиты установки от пе-. регрева, содержащее датчики температуры, подсоединенныечерез первый коммутатор, первый блок сравнения, первый элемент И, предназначенный для соединения с приводом отключения установки, последовательно соединенные первый блок уставок и второй коммутатор. последовательно соединенные второй блок уставок, третий коммутатор, второй блок сравнения, второй элемент И и блок сигнализации, последовательно соединенные.одновибратор и элемент НЕ, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и первый блок индикации, а также второй блок индикации, первый блок управления, второй блок управления, при этом последний выходом подсоединен к адресным входам первого, второго, третьего коммутаторов и первого блока индикации, первый и второй блоки сравнения другими входами подсоединены соответственно к выходам второго и первого коммутаторов, первый элемент И одним входом соединен с выходом первого блока сравнения, другим входом подсоединен к выходу элемента Н Е и одному входу второго элемента И, первый элемент ИЛИ выходом подсоединен к входу второго блока индикации, а входами - к выходу соответст-. венно первого и второго элементов И, а о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации и надежности работы устройства, оно дополнительно содержит последовательно соединенные третий блок управления, элемент ИЛИ-НЕ и первый ключ, последовательно соединенные четвертый блок управления и второй элемент ИЛИ, а также пятый блок управления, второй и третий ключи, при этом управляющие входы второго и третьего ключей подсоединены к выходу соответственно третьего и четвертого блоков управления, а другой входэлемента ИЛИ-НЕ подсоединен к выходу четвертого блока управления, второй элемент ИЛИ вторым и третьим входами подсоединен соответственно к выходам третьего и пятого блоков управления, а выходом - к соответствующим входам второго блока управления и первого элемента ИЛИ, второй блок индикации другим входом че1826101 На вход одковкбратора 1 21 - второй блок уоравле кг е рез первый, второй и третий ключи подсоединен соответственно к входам первого, второго и третьего коммутаторов, а второй От второ злекента ИЛИ 26т первог лохауравленн блок управления другим входом подсоединен к выходу первого блока управления, адругим выходом - к входу одновибратора. К управлении входен первого 4,второго 9, третьего Ц хааутаторов и к карлову блоку ккаккацкк 1 В,Ро Вщороо блок иидокоцццоналогоцарробой лреобра.абательиндикаторы)ЮЮ Составитель В. Нищетаедактор Л. Павлова Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10 Заказ 2321 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035. Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5