Устройство для сигнализации о состоянии исполнительного механизма — SU 1265823 (original) (raw)

(19) 01) . А 1 511 4 С 08 В 23/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СКОМУ СВИД НА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Киевский институт автоматикиим. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРВ 858046,кл. С 08 В 21/00, 1979.Авторское свидетельство СССРВ 1076932, кл. 6 08 В 23/00, 1982(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА(57) Изобретение относится к областиавтоматизации технологических процессов, предназначено для применения вкачестве средств отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительных механизмов (ИМ). Цель изобретения - увеличение инФормативностиустройства путем обеспечения сигнализации бегущим светом движения материального или энергетического потока через ИМ с последующим его переводом (при необходимости) в режимцовного свечения. С этой целью вустройство, содержащее два датчика положения, три световых индикатора,четыре элемента ИЛИ, два элемента И,элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, генератор импульсов и шины "Закрыть", "Открыть" и "Стоп", введены шесть элементов ИЛИ, четыре элемента И, третий триггер, распределитель импульсов и шина "Сброс". При закрытом ИМравным светом светится индикатор положения "Закрыто". При подаче команды Открыть" ИМ начинает выполнятькоманду, индикатор положения "Закрыто" гаснет, а два других начинаютсветиться прерывисто, При полном открытии ИМ эти индикаторы переводятсяв режим бегущего света, свидетельствующий о движении в ИМ потока. Приподаче в этом случае управляющегосигнала на шину "Сброс" индикаторыпереходят в режим ровного свечения.Если до окончания полного открытияИМ будет подана команда по шине"Стоп", то один из этих индикаторовпогаснет, а другой будет светитсяровным светом. При подаче командыИзобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информациина мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительных механизмов (ИМ), обладающих органами контроля своих конечных состояний, и может быть использовано в локальных 10и централизованных системах контроляи управления в газовой, химической,энергетической и других отраслях промьппленности в тех случаях, где длясигнализации положения ИМ достаточна не количественная, а лишь наглядная качественная характеристикасостояния, осуществляемая простымиустройствами при использовании длямнемосхем светотехнических средств 20отображения информации.Целью изобретения является увеличение информативности устройства путем обеспечения сигнализации "Бегущим светом" движения материальногоили энергетического потока через ИМс последующим его переводом (при необходимости) в ровное свечение,На фиг. 1 представлена функциональ 30ная схема предлагаемого устройствасигнализации; на фиг.2 - функциональная схема распределителя импульсов,вариант.Устройство сигнализации (фиг,1)содержит датчики 1 и 2 положения 35(датчики конечных положений ИМ соответственно "Закрыто" и "Открыто" ),световой индикатор 3 положения "Закрыто", световые индикаторы 4 и 5,положения Открыто", элементы ИЛИ 406-9, двухвходовые, элементы И 10 и11 четырехвходовые, элемент ИЛИ-НЕ4 2, триггеры 13 и 14, генератор 15импульсов, шину 16 "Закрыть" и шину17 "Открыть", шину 18 "Стоп", элементы ИЛИ 19-21 двухвхоцовые, элементы ИЛИ 22-24 трехвходовые, элемент И 25 трехвходовый, элементы И26-28 двухвходовые, триггер 29, распределитель 30 импульсов и шину 31"Сброс",Распределитель 30 выполнен натриггерах 32 и 33 и элементах И 34-37.Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма содержит первый датчик 1 положения,который соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 12 и первыми входами первого и третьего двухвходовых элементов ИЛИ 6 и 8, второй датчик 2 положения, который соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 12 и вторыми входами второго и пятого двухвходовых элементов ИЛИ 7 и 19, а также с вторым входом четвертого двухвходового элемента И 26, шину 16 "Закрыть", соединенную с первым входом второго двухвходового элемента ИЛИ 7, а также с вторыми входами четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9и восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22, шину 17 "Открыть", соединенную с первыми входами четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9 и восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22, а также с вторым входом третьего двухвходового элемента ИЛИ 8, шину 18 "Стоп", подключенную к инверсному входу второго триггера 14 и к первому входу пятого двухвходового элемента ИЛИ 19, шину 31 "Сброс", соединенную с третьим входом трехвходового элемента ИЛИ 22, прямой и инверсный входы первого триггера 13 соединены соответственно с выходами второго и третьего двухвходовых элементов ИЛИ 7 и 8, прямой вход второго триггера 14 подключен к выходу четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9, прямой и счетный входы триггера 29 соединены соответственно с выходами восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22 и пятого двухвходовбго элемента ИЛИ 19, выход элемента ИЛИ-НЕ 12 соединен с первыми входами первого четырехвходового элемента И 10 и третьего трехвходового элемента И 25, а также с третьим входом второго четырехвходового элемента И 11, прямой и инверсный выходы первого триггера 13 подключены соответственно к третьему входу первого четырехвходового элемента И 10 и к первому входу второго четырехвходового элемента И 11, прямой выход второго триггера 14 соединен с вторым входом первого четырехвходового элемента И 10 и четвертым входом второго четырехвходового элемента И 11, а его инверсный выход соединен с вторым входом третьего элемента И 25, генератор 15 импульсов соединен с четвертым входом второго элемента И 11, а также с входом распределителя 30 импульсов, прямой выход триггера 29 соединен с третьим входом третьего элемента И 25 и пер1265823 4выхода выдает единичный логическийсигнал, и, наоборот, - нулевой сигнал, если ранее подавалась команда"Стоп". Элемент ИЛИ-НЕ 12 выдает логическую единицу, когда ИМ не находится в одном из крайних положений.Принимаем за начальное исходное положение, когда ИМ полностью закрыт, Вэтом случае датчик 1 положения, выдаваа 1 О логическую единицу, через первыйэлемент ИЛИ 6 вызывает ровное свечение индикатора 3 положения "Закрыто".Два других индикатора 4 и 5 не светятся, так как датчик 2 положенияи элемент ИЛИ-НЕ 12 выдают нулевыесигналы. Случайные команды "Закрыто""Стоп" и "Сброс" не вызывают ни изменения положения ИМ, ни свеченияиндикаторов. вым входом двухвходового элемента И 25, а инверсный выход триггера 29 подключен к первым входам пятого и шестого элементов И 27 и 28, вторые входы которых соответственно подсоединены к выхс там шестого и седьмого элементов ИЛИ 20 и 21, первый и второй входы которых подключены к выходам распределителя 30 импульсов, выход первого элемента И 10 соединен с вторым входом первого, элемента ИЛИ 6, выход второго элемента И 11 соединен с первыми входами элементов ИЛИ 23 и 24, к выходам которых .подключены соответственно световые индикаторы 4 и 5 положения, выход третьего элемента И 25 подключен к второму входу десятого элемейта ИЛИ 24 и к выходу пятого элемента И 27, выход четвертого элемента И 26 сое динен с третьим входом десятого элемента ИЛИ 24 и с вторым входом восьмого элемента ИЛИ 23, выход шестого элемента И 28 подключен к третьему входу девятого элемента ИЛИ 23, а 25 выход первого элемента ИЛИ 6 соединен со световым индикатором 3.В качестве датчиков 1 и 2 конечных положений используются обычно контакты конечных выключателей типа ВК, ЗО ВВ или бесконтактные датчики типа БСП, БРП и др. Световые индикаторы 3-5 положений могут быть представлены в виде различных типов коммутаторных ламп, электролюминесцентных индикаторов, светодиодов и т.п. Для устройства целесообразны только современные технические средства микроэлектроники, например, микросхемы типа К 155, К 511 и т,д. Распредели-. 4 О тель 30 импульсов также легко реализуется на этих средствах, в качестве которых может применяться пересчетная схема (фиг.2), состоящая из двух последовательно соединенных триггеров 4 32 и 33 и четырех двухвходовых эле.ментов И 34-37, входы которых в разфличных сочетаниях подключены к вьмодам первого и второго триггеров 32 Как только ИМ полностью откроется, на выходе датчика 2 положения появится единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 19 по счетному входу переключает триггер 29 в такое. состояние, при котором на его инверсном выходе образуется единичный логический сигнал, разрешающий прохождение через элементы И 27 и 28 импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24. При этом прерывистое свечение индикаторов 4 и 5 переводится в режим "бегущего света", что свидетельствует о полном открытии механизма и движении в нем материального или энергетического потока,и 33.Устройство работает следующим образом.Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения ИМ,а также от ранее подававшихся 55 команд. Например, если подавались команды "Закрыть" илиОткрыть", то второй триггер 14 со своего прямого.,При подаче команды "Открыть" по шине 17 первый триггер 13 преключается в инверсное состояние, а триггер 14 н триггер 29 - в прямое. Одновременно по цепям управления (эти цепи "Открыть", "Закрыть" и "Стоп" не показаны) подается команда "07 крыть" на приводИМ. Если ИМначинает выполнять. эту команду,токак толькодатчик 1 поло 11 1жения Закрыто выдаст нулевойсигнал.Э индикатор 3 положения погаснет, а индикаторы 4 и 5 начнут прерывисто светиться, поскольку на вход второго элемента И 11 поступают потенциальные длительные единичные сигналы от элемента ИЛИ в12, триггеров 13 и 14 и прерывистый единичный сигнал от генератора 15 импульсов. Прерывистое (мигающее) свечение индикаторов 4 и 5 свидетельствует о переходном процессе (движении) ИМ в сторону его открытия."Бегущий" свет на пвух световых индикаторах 4 и 5 положения "Открыто" в данном случае достигается за счет выполнения следующей последовательности свечения: в первый момент светится только индикатор 4, затем светятся оба индикатора 4 и 5, затем светится только индикатор 5, и, наконец, оба индикатора погашены. В том случае, когда наличие "бегущего света" может существовать длительное время и что, естественно, превращается для оператора в раздражающий фактор, на шину 31 "Сброс" подается управляющий сигнал, который переводит триггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24 прекращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать единичный длительный потенциальный сигнал, который вызывает ровное све - чение световых индикаторов 4 и 5.Если до окончания полного открытия ИМ по шине 18 подана команда "Стоп", то ИМ останавливается, а второй триггер 14 и триггер 29 переключаются в инверсное состояние. Переключение триггера 29 разрешает передачу импульсов с распределителя 30 через элементы И 27 и 28 на световые индикаторы 4 и 5, обеспечивая имитацию "бегущего"света. После подачи квитирующего сигнала по шине 31 "Сброс" триггер 29 возвращается в прямое состояние, выдав нулевой сигнал на элементы И 27 и 28 и единичный сигнал на вход элемента И. в результате чего свечение индикатора 4 прекращается, а индикатор 5 высвечивается ровным светом. Половинное свечение мнемознака ИМ качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрь 1 том статистическом состоянии ИМ. В случае подачи по шине 16 команды "Закрыть" триггеры 13 и 14 из инверсного переходят в прямое состояние, в результате чего индикаторы 4 и 5 гаснут, а индикатор 3 высвечивается мигающим светом, что свидетельствует о перемещении ИМ в сторону закрытия, Если ИМ доходит до своего конечного положения "Закрыто", то прерывистый (мигающий) сигнал индикатора 3 переходит в ровный, сигнализируя о конечном закрытом сос тоянии механизма. Если же во время 5 10 15 20 25 30 движения ИМ в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 подается команда Стоп то свечение индикатора 3 мигающим светом прекращается и появляется "бегущий " свет на индикаторах 4 и 5, информируя оператора о прекращении переходного щоцесса в сторону закрытия ИМ и начала установившейся работы механизма в полуоткрытом состоянии. После квитаций "бегущего" света, путем подачи сигнала по шине 31 светится ровным светом только индикатор 5, сигнализируя о полуоткрытом состоянии ИМ.Технический эффект от использования устройства обусловлен его применением для отображения на мнемосхемах информации не только о конечном, промежуточном (остановленном) и динамическом (переходном) состоянии широкого класса двухпозицонных ИМ, но и индикации наличия движения материальных или энергетических потоков через ИМ при его полном и неполном открытии после прекращения переходного процесса и достижения установившегося состояния. При этом улучшаются эргономические условия работы оператора за счет повышения информативности сигнализации. Это оказывает влияние на качество технологического Формула из обр етения Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, три световых индикатора положения, четыре элемента ИЛИ, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, генее ратор импульсов и шины "Закрыть", "Открыть" и "Стоп", первый датчик положения соединен с пырвым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, шина "Закрыть" соединена с первым входом третьего элемента ИЛИ, шина "Открыть" соединена с вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй датчик положения соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов ИЛИ, прямой и инверсный7 12 б 5 входы второго триггера соединены соответственно с выходом четвертого элемента ИЛИ и шиной "Стоп", входы первого элемента И соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ, с прямым выходом первого триггера, с прямым выходом второго триггера и генератора импульсов, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а входы второ го элемента И соединены соответственно с инверсньпф выходом первого триггера, прямым входом второго триггера, с генератором импульсов, с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход первого 35 элемента ИЛИ соединен с первым световым индикатором положения, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с.целью повышения информативности устройства, в него дополнительно 20 введены шесть элентов ИЛИ, четыре элемента И, третий триггер, распределитель импульсов и шина "Сброс", второй датчик положения и шина "Стоп" соединены с входами пятого элемента 25 ИЛИ, генератор импульсов соединен с входом распределителя импульсов, входы шестого и седьмого элементов ИЛИ соединены с выходом распредели 823теля импульсов, выход элемента ИЛИНЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и первымвходом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соединенс вторым входом третьего элемента И,прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом третьего элемента И и первым входом четвертогоэлемента И, второй вход которого соединен с вторым датчиком положения,инверсный выход третьего триггерасоединен с первьщи входами пятогои шестого элементов И, вторые входыкоторйх соединены соответственно свыходами шестого и седьмого элементов ИЛИ, выход второго, четвертогои шестого эл ментов И соединены свходами девятого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с вторым световыминдикатором положения, выходы третьего и пятого элементов И объединеныс одним из входов десятого элементаИЛИ, другие входы которого сое-.динены с выходами второго и чет-вертого элементов И, выход десятого элемента ИЛИ соединен стретьим светова индикатором поло;.,ения,1265823 фи г Составитель О.БогомолТехред В.Кадар орректор А.Тя дактор А.Воро аказ 56 Подпис комитета СССР и открытий ская наб., д. 4/5е Нроизводственно-полиграфическое предприят Тираж 515 Государственног делам изобретен Москва, Ж, Ра Ужгород, ул. Проектная

Смотреть

Устройство для сигнализации о состоянии исполнительного механизма