Система управления электрическим исполнительным механизмом

Полезная модель относится к автоматизации технологических процессов, и может быть использована для позиционирования исполнительного электрического механизма МЭО оператором в ручном режиме, в режиме дистанционного управления по радиоканалу или компьютером по цифровому каналу связи. Система управления исполнительным электрическим механизмом МЭО, содержащая реверсивный контактор, оснащенный входами управления «больше» и «меньше», к входу которого подключено напряжение питания, а к выходу электродвигатель механизма МЭО, который связан с датчиком положения исполнительного механизма, отличающаяся тем, что в нее введен блок переключателей, оснащенный выходами «больше» и «меньше», и четырьмя входами: первым, вторым, третьим и четвертым, кнопками ручного управления: «больше» и «меньше», первым и вторым переключателями режимов работы; введены устройство радиоприемное управляющих сигналов, оснащенное выходами «больше» и «меньше» и устройство приемное управляющих сигналов контроллера, оснащенное выходами «больше» и «меньше» и цифровым каналом связи, причем, выходы «больше» и «меньше» устройства радиоприемного и устройства приемного управляющих сигналов контроллера подключены к первому и второму, к третьему и четвертому входам блока переключателей соответственно, в систему введен источник питания, подключенный к реверсивному контактору, к устройству радиоприемному управляющих сигналов, к устройству приемному управляющих сигналов контроллера, к указателю положения механизма, и введен указатель положения МЭО, подключенный к выходу датчика положения исполнительного механизма.

Предлагаемая полезная модель относится к автоматике, в частности к устройствам для контроля и регулирования технологических параметров и может быть использована для позиционирования исполнительных электрических механизмов МЭО, в системах автоматического управления технологическими процессами.

Известны устройства для контроля и регулирования технологических параметров [1], содержащие в номенклатуре блоки реверсивных контакторов - пускатели бесконтактные реверсивные - ПБР, оснащенные управляющими входами «больше» и «меньше», входом для подключения напряжения питания и выходом для подключения электродвигателя МЭО, блоки ручного управления, задатчики уставок, блоки питания, блоки регулирования, измерительные преобразователи, указатели положения.

Недостатком устройств [1] являются их низкие функциональные возможности и необходимость выполнения проектных работ на объекте автоматизации для создания системы управления исполнительным электрическим механизмом МЭО.

Известное устройство [2] предназначается для вывода дискретных сигналов по последовательному цифровому каналу связи. Недостатком устройства [2] являются его низкие функциональные возможности.

Целью предлагаемой полезной модели является создание функционально законченной системы управления электрическим исполнительным механизмом с расширенными функциональными возможностями. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее реверсивный контактор управляющими входами «больше» и «меньше», входом питания и выходом на электродвигатель МЭО, введен блок переключателей, оснащенный выходами «больше» и «меньше», первым, вторым, третьим и четвертым входами, указателем положения исполнительного механизма, управляющими кнопками «Больше» и «Меньше», первым и вторым переключателями, причем выходы «больше» и «меньше» переключателя подключены к одноименным входам реверсивного пускателя, а выход датчика положения МЭО подключен к указателю положения МЭО, введены радиоприемное и радиопередающее устройство дискретных сигналов и устройство вывода дискретных сигналов, подключенное к цифровому каналу связи с

контроллером и источник питания, подключенный к реверсивному контактору, к датчику положения МЭО, а также к радиоприемному устройству и устройству вывода дискретных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту - прототипом предлагаемой системы является пускатель бесконтактный реверсивный ПБР из номенклатуры по источнику [1].

На Фиг.1 изображена блок-схема предлагаемой системы управления электрическим исполнительным механизмом МЭО, на Фиг.2 - фрагмент выполнения системы управления исполнительным электрическим механизмом, на Фиг.3 - пример реализации блока переключателей.

На представленных Фигурах изображены:

1 - исполнительный механизм МЭО,

2 - электродвигатель МЭО,

3 - датчик положения МЭО,

4 - реверсивный контактор,

5 - источник напряжения,

6 - блок переключателей,

7 - управляющая кнопка «Больше» - Б,

8 - управляющая кнопка «Меньше» - М,

9 - переключатель режима управления: «ручной» - Р, «дистанционный» - Д,

10 - переключатель режима управления: «радиоприемник» - РП, «приемник сигналов контроллера» - ПСК,

11 - указатель положения МЭО,

12 - устройство радиоприемное управляющих сигналов,

13 - устройство радиопередающее управляющих сигналов,

14 - устройство приемное управляющих сигналов контроллера,

15 - контроллер,

16 - источник питания,

17 - линия связи устройства 14 и контроллера 15,

18 - трехпозиционное реле.

Схема прохождения активных управляющих сигналов представлена на Фиг.2. Система имеет три активных режима работы и функционирует следующим образом

1. Ручной режим работы. Этот режим обеспечивается путем перевода переключателя 9 в положение - Р. В этом режиме при нажатии на кнопку 7 - «Больше» на выход «больше» блока переключателей поступает управляющий сигнал, который проходит на вход «больше» реверсивного контактора и обеспечивает подключение напряжения питания блока 5 на вход электродвигателя МЭО, который перемещается в направлении «больше». При нажатии на кнопку «Меньше» МЭО перемещается в направлении «меньше». Отпускание кнопки «Больше» или «Меньше» вызывает остановку МЭО. При одновременном нажатии на кнопки «Больше» и «Меньше» электродвигатель МЭО остается выключенным.

2. Режим работы от устройства передачи дискретных сигналов. Для этого необходимо переключатель 9 перенести в положение «дистанционный» - Д, а переключатель 10 перевести в положение «Радиоприем» - РП. При таком положении переключателей 9 и 10 активные сигналы «больше» и «меньше» с выходов радиоприемного устройства 12 проходят через блок переключателей 6 на управляющие входы «больше» и «меньше» реверсивного контактора 4 и МЭО работает так же, как и от кнопок «Больше» и «Меньше» переключателя 6.

3. Режим работы от сигналов контроллера. Для этого необходимо переключатель 9 перевести в положение дистанционный - Д, а переключатель 10 в положение «приемник сигналов контроллера» - ПСК. В этом случае активные управляющие сигналы «больше» и «меньше» с одноименных выходов приемника сигналов контроллера проходят на управляющие входы «больше» и «меньше» реверсивного контактора 4 аналогично режиму 2.

Для дистанционного управления МЭО аналоговым токовым I_дист в систему управления МЭО введено трехпозиционное реле с зоной нечувствительности с выходами «больше» и «меньше» и первым и вторым входами аналоговых сигналов. К третьему и четвертому входу блока переключателей подключают соответственно выходы «больше» и «меньше» трехпозиционного реле, а к первому и второму входам трехпозиционного реле подключают дистанционный аналоговый сигнал и сигнал U_ос обратной связи датчика положения МЭО соответственно.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает все основные режимы управления и контроль исполнения управляющих команд: в ручном режиме проверяется работоспособность МЭО по указателю положения, в дистанционном режиме по командам радиопередающего устройства проверяется воздействие МЭО на исполнительный орган, в режиме управления от устройства приема сигналов контроллера проверяется реализация

сложных алгоритмов управления контроллера в автоматическом режиме. Каждый из режимов управления МЭО необходим на стадии внедрения системы автоматического управления, при штатной работе системы и при проведении профилактических работ.

В качестве радиопередатчика и радиоприемника управляющих сигналов использован комплект Magic system, MSRF-3K [3], в качестве приемника управляющих сигналов контроллера применено устройство [2|.

Реверсивный контактор, блок переключателей с указателем положения МЭО, устройство радиоприемное управляющих сигналов, устройство приема управляющих сигналов контроллера и источник питания размещены в едином корпусе и представляют собой функционально законченное изделие - блок управления реверсивный БУР.

Приемник управляющих сигналов контроллера может содержать программно-технические средства, обеспечивающие прием аналогового сигнала положения МЭО или сигнала регулируемого параметра, и реализацию законов управления релейною регулятора, пропорционально интегрально дифференциального (ПИД) регулятора, и выдавать управляющие сигналы «больше» и «меньше» на его выходах в соответствии с указанными законами регулирования.

Таким образом, предложенная полезная модель системы управления исполнительным электрическим механизмом МЭО новая, имеет изобретательский уровень и обеспечивает широкие функциональные возможности, позволяющие вести управление в различных ситуациях и в штатных условиях вести управление исполнительным электрическим механизмом МЭО в соответствии с требуемым законом регулирования для технологического процесса. Предложенная система может быть широко использована в черной и цветной металлургии и других отраслях промышленности.

Литература:

1. Каталог электронно-механического завода, г. Чебоксары, 2003г.

2. Каталог модулей 1-7000, модуль 7042, фирма ICP CON, 2000г.

3. MAGIC SYSTEMS, система дистанционного управления с динамическим кодом, MSRF-3K. 2000 г.

1. Система управления исполнительным электрическим механизмом МЭО (механизм электрической однооборотный), содержащая реверсивный контактор, оснащенный входами управления “больше” и “меньше”, к входу которого подключено напряжение питания, а к выходу - электродвигатель механизма МЭО, который связан с датчиком положения исполнительного механизма, отличающаяся тем, что в нее введен блок переключателей, оснащенный выходами “больше” и “меньше” и четырьмя входами: первым, вторым, третьим и четвертым, кнопками ручного управления: “больше” и “меньше”, первым и вторым переключателями режимов работы, введены устройство радиоприемное управляющих сигналов, оснащенное выходами “больше” и “меньше” и устройство приемное управляющих сигналов контроллера, оснащенное выходами “больше” и “меньше” и цифровым каналом связи, причем выходы “больше” и “меньше” устройства радиоприемного и устройства приемного управляющих сигналов контроллера подключены к первому и второму, к третьему и четвертому входам блока переключателей соответственно, в систему введен источник питания, подключенный к реверсивному контактору, к устройству радиоприемному управляющих сигналов, к устройству приемному управляющих сигналов контроллера, к указателю положения механизма, и введен указатель положения МЭО, подключенный к выходу датчика положения исполнительного механизма.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в нее введено трехпозиционное реле с зоной нечувствительности, выходами “больше” и “меньше”, первым и вторым входами аналоговых сигналов, к третьему и четвертому входу блока переключателей подключают соответственно выходы “больше” и “меньше” трехпозиционного реле, а к первому и второму входам трехпозиционного реле подключают дистанционный аналоговый управляющий сигнал и сигнал обратной связи датчика положения МЭО соответственно.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство приемное управляющих сигналов контроллера дополнительно оснащается аналоговым вводом, подключенным к выходу датчика положения МЭО и программой, реализующей релейный или пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в нее введено устройство радиопередающее управляющих сигналов и микропроцессор, связанный цифровым каналом передачи данных с устройством приемным управляющих сигналов контроллера.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что реверсивный контактор, блок переключателей, устройство радиоприемное управляющих сигналов, устройство приемное управляющих сигналов контроллера, источник питания и указатель положения МЭО размещены в едином корпусе.