Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма

(19) (П Щ)5 ( 08 В 23/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУомаов,качеации я инфор емах, п вол ет осуществить сигнал зацию местаулирукш(ими и управлеподобным апорно-ре управл мыми с д беспечи пунктодостове лени брав ость ьных остоян иплни блоки ханизмов п технологическ ровках упр нологическ ения последних параметрам или исполнительных о техо доло жению други мов и может еханиз ть использовано в систе м по- мами,и хани в уп иост влетел ыхблокиих ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦ ТОЯНИЯ ИСПОЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗ (57) Изобретение относится к а тизации технологических процес предназначено для применения в стве средств отсбражени на динамических мнемосх и исполнительными механизмаИзобретение относится к автоматиации технологических процессов, предазначено для применения в качестве редства отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяющего существить сигнализацию места управмах управления в газовой, химической,энергетической и других отраслях проялшленности. Целью изобретения является повышение информативности устройства, Для этого в устройство, содержащее два датчика конечного положения,девять элементов И, одиннадцать элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, четыреиндикатора, три триггера, генераторимпульсов, две информационные шины,шины Закрыть", 10 ткрыть", Стоп иСброс", распределитель импульсов, который выполнен из двух триггеров ичетырех элементов И и блок дешифрации, который выполнен из двух диодов,двух транзисторов, шести резисторов,конденсатора, двух шин питания, первого элемента НЕ, первого элемента И иреле, введены три элемента И и двеинформационные шины, в распределительимпульсов введен элемент И-НЕ, а вблок дешифрации введены два диода,второе реле, второй элемент НЕ и второй элемент И. Изобретение обеспечивает сигнализацию о выборе диспетчерского пункта управления, о блокировке исполнительного механизма и об одновременном вызове на управление исполнительным механизмом с разныхпультов управления. 3 ил,ления запорно-регулирующи добными исполнительными м управляемыми с двух пункт ния, и обеспечить достове бражения состояния исполн механизмов при технологичровках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов, и может быть использовано в сис-, темах управления в газовой, химичес" кой, энергетической и других отраслях промышленности.Целью изобретении является повышение инФормативности устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства для сигнализации состояния исполнительного механизма; на фиг.2 - схема распределителя импульсов; на фиг. 3 - схема блока дешифрации и его подключение к формирователям сигналов избирательных управлений из диспетчерских пунктов управления и неисправности.Устройство содержит датчики 1 и 2 конечного положения исполнительногомеханизма (соответственно Закрыто и "Открыто" ), индикатор 3 конечного положения (" Закрыто" ), индикаторы ч и 5 конечного положения (" Открыто" ),25 элементы ИЛИ 6-9, элементы И 10 н 11, элемент 12 ИЛИ-НЕ, триггеры 13 и 14, генератор 15 импульсов, шину 16 "Закрыть", шину 17 "Открыть", шину 18 "Стоп", элементы 19-24 ИП 1, элементы 25-28 И, триггер 29, распределитель 30 импульсов, шину 31 "Сброс", элементы И 32, 33 и 34 блок 35 дешифрации, элемент ИЛИ 36, индикатор 37, информационную шину 38 иэбира)тельного управления Управление 1 информационную шину 39 "Неисправность", информационную шину 40 избирательного управления "Управление 2", информационную шину 41 Блокировка" исполнительного механизма, элементы И 42., 43 и 44. Распределитель 30 импульсов выпол"нен из триггеров 45 и 46, элементов д 5 И 47-50 и элемента И-НЕ 51.Блок 35 дешифрации выполнен из реле 52 с переключающим контактом 53, шины 54 питания, реле 55 с переключающим контактом 56, шины 57 питания, 5 Ог ) резисторов 58-63; конденсатора о 4 диодов 65"68, транзисторов 69 и 70, элемента НЕ 71, элемента И 72, элемента НЕ 73 и элемента И 74.Н информационные шины 38-41 могут 55 быть поданы сигналы от датчиков./5- 78, Распределитель 30 имеет выходы 79-83, а блок 35,дешифрации, - выходы 84-87 Устройство для сигнализации положения исполнительного механизма работает следующим образом.Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения исполнительного механизма, атакже от ранее подававшихся команд,Например, если подавались команды"Закрыть" или "Открыть", то триггер14 со своего прямого выхода выдаетсигнал логической единицы и сигналлогического нуля, если ранее подава"лась команда "Стоп", Элемент ИЛИ-НЕ12 выдает сигнал логической единицытогда, когда исполнительный механизмне находится нн в одном из крайнихположений,Принимают за первое начальное исходное положение такое, когда полностью закрытый исполнительнь)й механизмнаходится в исправном состоянии и неизбран для управления оператором нис одного диспетчерского пункта управления, В этом случае датчик 1 конечного положения Закрыто, выдаваясигнал логической единицы, через эле"мент ИЛИ 6 вызывает ровное свечениеиндикатора 3 положения "Закрыто,. Индикаторы 4 и 5 положения "Открыто"не светятся, так как датчик 2 конечного положения Открыто" и элементИЛИ-НЕ 12 выдают сигнал логическогонуля. Индикатор 37 также находится ввыключенном состоянии, поскольку сигналы на информационных шинах 38-41отсутствуют,1Случайные команды Закрыть , СтопиСброс не вызывают изменения положения исполнительного механизма, асоответственно, и свечения индикаторов 3, 4, 5 и 37.Если по какой-либо причине в первом начальном исходном положенииисполнительнь)й механизм оказался внеисправном состоянии, нагример приотсутствии напряжения питания привода исполнительного механизма, о чемсвидетельствует наличие сигнала логической единицы на информационнойшине 39 "Неисправность", а следовательно, и на выходе 86 блока 35 де".шиФрации, то индикатор 37 светитсяровным светом, сигнализируя о том,что данный исполнительный механизмуправлению не подлежит.За второе исходное положение принимаем такое, когда исполнительныймеханизм полностью закрыт находится6983 5 160 в исправном состоянии и избран к управлению из одного из диспетчерских пунктов управления. При этом икдкка" тор 3 конечного положения "Закрыто" светится ровным светом, индикаторы 4 и 5 конечного положения "Открыто" выключены, а индикатор 37 светится в зависимости от выбора места управления мигающим или импульсным светом, сформированными дискретно изменяющимися сигналами с различной скважностью: если выбран для управления первый диспетчерский пункт, т.е. по информационной шине 38 избирательного управления "Управление 1", в устройство поступает сигнал логического нуля, который формирует на втором выходе 85 блока 35 дешифрации дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 импульсов со скважно- стью сигнала, равной 2, на выходе 84 - сигнал логической единицы, подготавливающий к работе элементы И 32, 33, 34 и 43, к на выходе 87 - сигнал логического нуля, При этом через элемент И 42 и элемент ИЛИ 36 эти импульсы со скважностью 2 поступают на индикатор 37В то же время элемент И 43 блокирован сигналом логического нуля, приходящим с информационной шины 38 избирательного управления "Управление 1", таким образом, на индикатор 37 ке будут поступать им" пульсы со скважностью 1/4.Если же для управления выбран второй диспетчерский пункт, то на информационной шине 40 избирательного управления "Управление 2" появляется сигнал логического нуля, который фор" мирует на выходах 84-87 блока 35 дешифрации такие же сигналы, что и при управлении иэ первого диспетчерского пункта, т,е, на выходе 84 - сигнал логической единицы, подготавливаюший к работе элементы И 32, 33, 34 и 43, на выходе 85 - дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 со скважностью, равной 2, и на выходе 87 - сигнал логического нуля. Однако сигнал логического нуля, поступающий по инФормационной шине 40 избирательного управления "Управление 2", блокирует элемент И 42, В то же время дискретно изменяющийся сигнал с выхода 81 распределителя 30 импульсов через элемент И 43 и элемент ИЛИ 36 поступает на индикатор 37, который светится импульсным светом. В случае одновременной подачи команд по информационным шинам 38 и 40индикатор 37 находится в выключенном 5 эсостоянии так как сигналы логического нуля одновременно блокируют элементы И 42 и 43. Это позволяет скорректировать действия персонала, работающего на разных диспетчерских пунктах, и исключить одновременное управление данным исполнительным механизмом с двух пунктов управления.При наличии =игнала блокировки,поступающего в устройство по информационной шине 41 "Блокировка", ка выходе 87 блока 35 дешифрации формируется сигнал логической единицы, а навыходах 85 и 8 - сигнал логического нуля. Это вызывает срабатывание элемен та И 44 с выхода которого через элемент ИЛИ 36 поступает дискретно изменяющийся сигнал с выхода 83 распределителя 30 импульсов со скважкостью4 на индикатор 37, который светится 25 прерывистым светом. При наличии сигнала на информационной шине 41 "Блокировка" на выходе 84 появляется сигнал логического нуля, что блокируетэлементы И 32, 33, 34 и 43.30 Таким образом, мигающее свечениеиндикатора 37 свидетельствует о том,что данный исполнительный механизмизбран оператором для управления изпервого диспетчерского пункта. Опера тор, убедившись в отсутствии прерывистого свечения со скважностью 4, чтосвидетельствует об отсутствии блокировки, может приступать к подаче команды на перестановку испелнчтельного 40 механизма.При подаче команды нОткрытьн пошине 17 триггер 13 переключается винверсное состояние, а триггеры 14 к29 - в прямое. Одновременно по цепям 45 управления (не показаны) подаетсякоманда нОткрытьн на привод исполнительного механизма, Если исполнительный механизм начинает выполнять этукоманду, то, как только датчик 1 ко нечного положения "Закрыто" выдаетсигнал логического нуля, индикатор Эположения "Закрыто" гаснет, а индикаторы 4 и 5 положения "Открыто" прерывисто светятся, поскольку на вход 55 элемента И 11 поступают потенциальные длительные сигналы логическойединицы от элемента ИЛИ-НЕ 12, триггеров 13 и 14 и импульсы от генератора15 импульсов. Мигающее свечение индикаторов 4 и 5 положения "Открыто" свидетельствует о переходном процессе (движении) исполнительногомеханизма в сторону его открытия.Как только исполнительный механизм пблиостью открывается, на выходе датчика 2,положения "Открыто" появляется сигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 19 переключает тригО гер 29 в такое состояние, при котором на его инверсном выходе появляется сигнал логической единицы, разрешающий прохождение через элементы И 27 и 28 импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24. При этом индикаторы 4 и 5 положения "Открыто" переводятся в режим "бегущего света, что свидетельствует о полном открытии исполнительного меха О низма и движении в нем материального или энергетического потока, "Бегущий" свет на индикаторах 4 и 5 положения "Открыто" в данном случае достигается за счет выполнения следующей последовательности свечения: в первый момент светится только индикатор 4 положения, затем светятся индикаторы 4 и 5 положения, затем светится только индикатор 5 положения и затем 30 индикаторы 4 и 5 положения гаснут В том случае, когда наличие "бегущего" света может существовать длительное время, на шину 31 "Сброс" подается управляющий сигнал, который переводит 35 триггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24 прекращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать 40 длительный потенциальный сигнал логической единицы, который вызывает ровное свечение индикаторов 4 и 5 положения "Открыто".Если до окончания полного открытия 45 исполнительного механизма по шине 18 "Стоп" подается команда "Стоп", то исполнительный механизм останавливается, а триггеры 14 и 29 переключаются в инверсное состояние. Переключение 50 триггера 29 разрешает передачу импульсов с распределителя 30 импульсов через элементы И 27 и 28 на индикаторы 4 и 5 положения "Открыто", обеспечивая имитацию "бегущего" света. После подачи квитирующего сигнала по шине 31 "Сброс" триггер 29 возвращается в исходное состояние, выдавая 1сигнал лргического нуля на элементы И 27 и 28 и логической единицы навход элемента ИЛИ 23, в результатечего индикатор 4 положения отключается, а индикатор 5 .положения светится ровным светом. "Половинное" свечение мнемознака качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии исполнительного механизма.В случае подачи по шине 16 "Закрыть" команды "Закрыть" триггеры13 и 14 из инверсного состояния переходят в прямое, в результате чего индикаторы 4 и 5 положения "Открыто"выключаются, а индикатор 3 положениявтЗакрыто светится мигающим светом,1что свидетельствует о перемещенииисполнительного механизма в сторонузакрытия, Если исполнительный механизм доходит до своего конечного положения Закрыто , то мигающий индикатор 3 положения Закрыто переходитв ровное свечение, сигнализируя оконечном закрытом состоянии исполнительного механизма, Если же во времядвижения исполнительного механизмав сторону его закрытия по какой-либопричине по шине 18 "Стоп" подаетсякоманда "Стоп", то индикатор 3 положения Закрыто выключается, а .инди"катары 4 и 5 положения "Открыто" светятся "бегущим светом, информируя опрекращении переходного процесса всторону закрытия и начале установившейся работы исполнительного механизма в полуоткрытом состоянии. Послеквитирования бегущего света путемподачи сигнала по шине 31 "Сброс"светится ровным светом только индикатор 5 положения "Открыто", сигнализи"руя о полуоткрытом состоянии исполнительного механизма,Если во время движения из положения "Закрыто" в положение "Открыто" (или наоборот) в исполнительном механизме возникает неисправность (например, заклинивание), то по информационной шине 39 "Неисправность" поступает сигнал логической единицы, который переводит мигающее илн импульсное свечение индикатора 37 в ровное. По ровному свечению индикатора 37 совместно с мигающим свечением индикатора 3 положения "Закрыто" или индикаторов 4 и 5 положения "Открыто" судят о возникшей неисправности и направлении движения, при котором она произошла.Формула изобретения Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, со держащ .е распределитель импульсов, который выполнен иэ первого тригге" ра, вход которого является входом распределителя импульсов, первый выход первого триггера соединен с первы-,0 ми входами первого и второго элементов И и с входом второго триггера, первый выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и к второму входу второго элемента И, второй выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И и с вторым входом первого элемента И, второй выход первого триггера подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы первого, третьего, второго и четвертого элементов И являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами распределителя им пульсов, блок дешифрации, который выполнен из первого реле, первый вывод переключающего контакта которого соединен с первым выводом первого резистора и с катодом первого диода, анод 30 которого подключен к первому выводу второго резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с первым выводом третьего резистора и с базой первого транзистора, коллектор которого подключен к первому выводу четвертого резистора, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом конденсатора, с первь 1 м выводом пятого резистора и с базой второ го транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, с первой шиной питания, с вторыми выводами конденсатора и третьего и пятого резисторов, коллектор второго 45 транзистора через шестой резистор подключен к второй шине питания, которая подключена к вторым выводам второго и четвертого резисторов и переключающего контакта первого реле и к первому выводу обмотКи первого реле, второй вывод которой является первым входом блока дешифрации, ,из первого элемента И, первый вход которого является вторым входом блока дешифра" ции, а выход - первым выходом блока дешифрации, из первого элемента НВ, выход которого является вторым выходом блока дешифрации, два датчика конечного положения, первый из которыхсоединен с первыми входами первого нвторого элементов ИЛИ и с первым входом элемента ИЛИ"НВ, выход которогоподключен к первым входам первого,второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен квторому входу первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с первым индикатором положения, второй датчикконечного положения подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, к первымвходам третьего и четвертого элементов ИЛИ и четвертого элемента И, выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ,выходы которых подключены соответственно к второму и третьему индикаторам положения, шину Закрыть , которая соединена с первым входом пятогоэлемента И, выход которого подключенк первым входам седьмого и восьмогоэлементов ИЛИ и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом первоготриггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, шину Открыть , которая соединена с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен квторым входам второго, седьмого ивосьмого элементов ИЛИ, выход второгоэлемента ИЛИ соединен с вторым входомпервого триггера, второй выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к первому входувтсрого триггера, первый выход которого соединен с третьими входамипервого и второго элементов И, авторой - с вторым входом третьегоэлемента И, выход которого подключенк третьему входу шестого элемента ИЛИи к выходу восьмого элемента И, шинуСтоп, которая соединена с первымвходом седьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго триггера и к второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом третьеготриггера, первый выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и к второму входу четвертогоэлемента И, шину 1 Сброс", котораясоединена с третьим входом восьмогоэлемента ИЛИ, выход которого псдключен к второму входу третьего триггера, второй выход которого соединен спервыми входами восьмого и девятогоэлементов И, выход девятого элементаИ подключей к третьему. входу пятогоэлемента ИЛИ, первую информационнуюшину, которая соединена с первым входом. блока дешифрации, второй выходкоторого подключен к первому входудевятрго элемента ИЛИ, выход которогосоединен с четвертым индикатором положения, генератор импульсов, выходкоторого подключен к входу распреде.лителя импульсов, к четвертым входампервого и второго элементов И и к второму входу блока дешнфрации, третийвыход которого соединен с вторыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, первый выход распределителя импульсов подключен к первому входу десятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, второй выход распределителя импульсов подключен к 25второму входу десятого элемента ИЛИи к первому входу одиннадцатого элемента ИЛИ, выход которого соединен свторым входом девятого элемента Итретий выход распределителя импульсов З 0подключен к второму входу одиннадцатого элемента ИЛИ, вторую информационную шину, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения информа-тивности устройства В него введенытретья и четвертая информационныешины н десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И, в распределительимпульсов введен элемент И-НЕ, а вблок дешифрации введены третий и 40четвертый диоды, второй элемент И,второй элемент НЕ и второе реле, враспределителе импульсов вторые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И-НЕ, выход ко. торого является пятым выходом распре. делителя импульсов, в блоке дешифрации 1 б 069 ВЗ 12третий вывод переключающего контактапервого реле соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катодыкоторых являются соответственно третьим и четвертым входами блока дешифрации, коллектор второго транзисторасоединен с входом первого элементаНЕ, коллектор первого транзистораподключен к второму входу первогоэлемента И и к первому входу второгоэлемента И, выход которого являетсятретьим выходом блока дешифрации,первый вывод обмотки второго реле яв"ляется пятым входом блока дешифрации,а второй соединен с второй шиной питания и с первым выводом собственногопереключающего контакта, второй выводкоторого подключен к первой шине питания, а третий - к второму входу второго элемента И, к третьему входупервого элемента И и к входу второгоэлемента НЕ, выход которого являетсячетвертым выходом блока дешифрации,вторая информационная шина соединенас первым входом десятого, элемента Ии с третьим входом блока дешифрации,первый выход которого подключен кпервому входу одиннадцатого элементаИ, выход которого соединен с вторымвходом девятого элемента ИЛИ, третьяинформационная шина подключена к второму входу одиннадцатого элемента Ии к четвертому входу блока дешифрации,четвертый выход которого соединен спервым входом двенадцатого элемента И,выход которого подключен к третьемувходу девятого элемента ИЛИ,четвертая информационная шина соединена спятым входом блока дешифрации, третий выход которого подключен к второму входу десятого элемента И, выходкоторого соединен с четвертым входомдевятого элемента ИЛИ, четвертый ипятый выходы распределителя импульсовсоединены соответственно с третьимвходом десятого элемента И и с вторымвходом двенадцатого элемента И, 1 ЬОб 9831606983 иг,2 Составитель Н.СмирРедактор Л,Веселовская Техред Л.Олийнык орректор О Тираж 4 50 дпнсное ри ГКНТ ССС сударс Произ Заказ ВНИИПИ енного комитета по изобретениям и открытия 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 твенно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул, Гагарина,