Многоканальное устройство для последовательного управления агрегатами

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ПОСЛВДОВАТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ АГРЕГАТАМИ, содержащее источник питания , плюсовой шиной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы сигнализации, а в каждом канапе первые , вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства , в него введены третий и четвертый разделительные диоды, первый и второй ограничивакяцие резисторы, а также ключ, выполненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттером - к второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыкающий контакт первого реле подключенной к объединенным между собой первым выводам обмоток вторых реле, вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходами каждого канала , третьим выходом через размыкающие контакты второго реле своего канала, подключённого к минусовой шине источника питания, первые выходца каждого канала соединены с размыкаюор ми контактами первых концевых выключателей, переключающий контакт первого концевого выключателя перв( канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диода, а в остальных каналах - с замыкающим контактом первого концевого выключателя предыдущего канала, при зтом параллельно переключающему и замыкающему контактам первых концевых выключателей каждого канала включены первые замыкакпр е контакты второго реле этого канала, замыкаюп нй контакт первого концевого выключателя последнего канала соединены с первым выводом первого элемента сигнализации , вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каж . дого канала соединены с замыкаю щим контактом второго концевого выключателя своего канала, переключающий контакт второго концевого выключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемента запуска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с разьодкакщим контактом второго концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно переключающему и ющему контактам вторых концевых выключателей каддого канала включены вторые замыкающие контакты второго реле этого канала, размыкающий контакт второго концевого выключателя первого канала соединен с первым вы

COOS COSFKHHX

COUNI

РЕСПУБЛИК р@р С 05 В 11 01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЖОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОМНРМТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаесновм саи ртвъстви (21) 3511713/24-24 (22) 23. 11. 82 (46) 30.10.84. Бюп. У 40 (72) С.С.Брукман и Г.С.Раввин (53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 497560, кл. G 05 В 19/02, l971.

2. Авторское свидетельство СССР

485410. кл. G 05 В 11/01, 1973 прототип ) . (54) (57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

АГРЕГАТАИИ, содержащее источник питания, плюсовой шиной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы сигнализации, а в каждом канале первые, вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены третий и четвертый разделительные диоды, первый и второй ограничивакщие резисторы, а также ключ, выполненный в виде . транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эииттерои - к второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыкакщий контакт первого реле подключенной к обьединенным между собой первым выводам обмоток вторых реле, вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходаии каждого канала, третьим выходом через раэмыкаSU„, 1121648 А ющие контакты второго реле своего канала, подключенного к минусовой шине источника питания, первые выходы каждого канала соединены с раэмюкающими контактаии первых концевых выключателей, переключакщий контакт первого концевого выключателя первого канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диоде, а в остальных каналах - с заиыкакщии контактом первого концевого выключателя предыдущего канала,,при этом параллельно переключающему и заэыкающему контактаи первых концевых выключателей каждого канала включены первые заиыкакпде контакты второго

1 реле этого канала, замыкающий контакт первого концевого выключателя последнего канала соединены с первым выводом первого элемента сигнализации, вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каж= . дого канала соединены с замыкающим контактом второго концевого выключателя своего канала, переключающий контакт второго концевого выключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемента запуска и анодои четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с размакакщим контактом второго концевого выключателя последукщего канала, при этом параллельно переключакщему и разипса" кщему контактам вторых концевых выключателей каждого канала включены. вторые замыкакщие контакты второго реле этого канала, размыкающий кон- . такт второго концевого выключателя первого канала соединен с первым вы1121648 водом второго элемента сигнализации, вторым выводом подключенного к минусовой шине, катоды третьего и четвертого разделительных диодов обьединены и через первый ограничивающий резистор соединены с первым выводом обмотки первого реле, а через второй ограничивакиций резистор — с базой транзистора, подключенной через по4

Изобретение относится к области автоматического управления и может . быть использовано в системах, где необходимо управление группой агрегатов от общего устройства запуска. 5

Агрегаты представляют собой устройства, которые могут занимать два конечньм состоянйя (нОткрыто", "Закрыто" ) и могут останавливаться в любом промежуточном положении в зависимости 1О .от продолжительности сигнала запуска. Порядок включения агрегатов определяется в зависимости от их предыцущего состояния и исправности, Изобретение может быть использовано в IS системах для кондиционирования с большим количеством исполнительных агрегатов.

Известно устройство для управления исполни>"ельными механизмами, содержа-20 щее несколько электромагнитов с концевыми выключателями, шаговый искатель с тремя коммутирукбцими полями два источника питания, два реле, по два резистора и по два диода на каждый электромагнит f1 }.

При несрабатывании одного из концевьм выключателей электромагнитов устройство останавливается и не может осуществлять дальнейшее продвнже-ЗО ние по заданной программе. Предусмотренная в устройстве блокировка неэффективна, так как она устанавливается один раз и не учитывает возможньм неисправностей в концевых выключателях и электромагнитах. Устройство требует вмешательства опера-. тора нли выполнения предварительных контрольньм операций, что снижает его быстродействие и надежность. .4р следовательно соединенные третьи и четвертые концевые выключатели с минусовой шиной источника питания, подключенной через третьи замыкающие контакты вторьм реле к первым выводам третьих элементов сигнализации каждого канала, вторые выводы которых соединены с плюсовой шиной источ ника питания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором имеются два источника питания, несколько реле, шаговый распределитель (искатель), выходные реле запуска, цепи готовности агрегатов к пуску, по два диода на каждый агрегат, один конденсатор и контакты запуска. Реле и конденсатор замедляют движение шагового распределителя для проведения контроля за исправностью включаемого агрегата 2 .

Наличие в устройстве шагового распределителя н схемы управления, замедляющей движение распределителя, снижает скорость автоматического управления агрегатами.:Наличие электромеханического шагового распределителя снижает надежность устройства, так как требуется постоянный уход за механизмом, его контроль и смазка.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности многоканального устройства для последовательного управления агрегатами.

Указанная цель достигается тем, чтб в многоканальное устройство- для последовательного управления агрегатами, содержащее источник питания, плюсовой шиной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы снгналызации, а в каждом канале первые, вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды, введез 1121 ны третий и четвертый разделиТельные диоды, первый и второй ограничивающие резисторы, а также ключ, выполненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттеромк второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыкакщий контакт первого реле подключенной к объединенным между собой пер- 10 вым выводам обмоток вторых реле, .вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходами каждого канала, третьим выходом через размакающие контакты второго реле своего канала, подключенного к минусовой шине источника питания, первые выходы каждого канала соединены с размьпсающими контактами первых концевых выключателей, переключающий контакт первого концевого выключателя первого канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диода, а в остальных каналах - с заиакакщим контактом первого концевого выключателя предыдуще1

ro канала, при этом параллельно переключающему и зампсающему контактам первых концевых выключателей каждого канала включены первые эамакающие контакты второго реле этого канала, замыкающий контакт первого концевого 35 выключателя последнего канала соединен с первым выводом первого элемента сигнализации вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каждого канала соединены с 4О замакающим контактом второго концевого выключателя своего канала, -переключаяиций контакт второго концевого выключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемен- 45 та запУска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с размакающим контактом второго концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно 50 переключающему и разьшпсающему контактам вторых концевых выключателей каждого канала включены вторые эамыкакицие контакта второго реле этого канала, размакающий контакт второго 55 концевого выключателя первого канала соединен с первым выводом второго элемента сигнализации, вторым выводом

648 4 подключенного к минусовой шине, катоды третьего и четвертого разделительных диодов объединены и через первый ограничивающий резистор соединены с первым выводом обмотки первого реле, а через второй ограничивающий резистор — с базой транзистора, подключенной через последовательно соединенные третьи и четвертые концевые выключатели с минусовой шиной источника питания, подключенной через третьи замакающие контакты вторых реле к первым выводам третьих элементов сигнализации каждого канала, вторые выЮ воды которых соединены с плюсовой шиной источника питания.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 — диаграмма работы агрегатов и их концевых выключателей.

Устройство содержит агрегаты 1,2, 3 и 4,накопительный конденсатор 5, перв и 61 второй 7 и третьи 8,Ф 82э

8 и 8+ элементы сигнализаций; первйе 9„9, 9З, 94, вторые 10.„102, 103. 1.04, третьи 1119 112 1139 11 и четвертые 12„, 12, 12, 12 концеФ

2 3 вые выключателй, вторые реле 13, 13

13З, 134, первые 14,, 142 14з, 14

2 вторые 15„, 15, 15, 15, третий 16 з и четвертый 17 разделительные диоды, первый 18 и второй 19 ограничивакщие резисторы, ключ 20, выполненный в виде транзистора, замыкающий контакт

-21 первого реле, раэмыкающие 22, 22, 228э 224Ь а также первые 231э 232, !

233 234 „ вторые 24 1» 242» 243, 244 и третьи 25, 25, 25>, 254 замыкающие .контакты вторых реле, источник 26 питания, элементы 27 и 28 запуска и первое реле 29.

Агрегаты 1-4 управляют технологическими потоками мощности. За определенное время, заданное. элементом

27 или 28 ° увеличивается или уменьшается поток мощности в технологическом объекте. Агрегаты 1-4 остаются в таком состоянии до следующих команд элементов 27 и 28. Агрегаты имеют два конечных состояния: "Открыто" по командам элемента 27 и

"Закрыто" по запуску элемента 28.

Источник 26 предназначен для питания всех элементов устройства. Выключатели 91-9+ предназначены для выдачи команд о состоянии агрегатов в момент наступления перехода в режим полностью "Открыто" и разрешают продолжение выполнения команды элемен-

1121648 та 27 для последующего агрегата (фиг.1 и 2).

Выключатели 10 -10 предназначе

1 ны для выдачи команд о состоянии агрегатов в момент перехода в режим

"Закрыто" и разрешают продолжение выполнения команды элемента 28 для прерьщущего агрегата. Выключатели

11„-11+, 12., -12, предназначены для формирования коротких импульсов разрыва последовательной цепи в момент перехода в режим "Открыто" или ."Закрыто" любого иэ агрегатов 1-4. На фиг.2 обозначены эти переходные моменты в виде разрыва при переходе диаграммы от режима "Закрыто" к режиму "Открыто" и наоборот. Длительность команд элементов 27 и 28 может быть любой и они могут не быть кратными продолжительности времени выполнения команды агрегатами 1-.4, а зависеть от потребности технологи" ческого объекта.

Реле 13„- 13, предназначены для отключения и блокировки агрегатов и выдачи сигнализации в случае неисправности агрегатов, например выхода из строя двигателя или торможения задвижки и т.п. Реле имеет электромеханическую память. Контакты 22 22+ реле 13 -13 предназначены для отключения электродвигателей агрегатов 1-4 в случае каких-либо неисп равностей. Контакты 231-234 24„-244 и 25 -25 реле 13: -13 агрегатов

1 + 1 предназначены для подключения цепи управления последующих (предыдущих) агрегатов 1-4 в случае неисправности предыдущих (последующих) агрегатов в цепи элементов 27 и 28. Контакгы 25 -25+ реле 13„-13 предназначены для включения элемейтов 8 -8 при неисправности агрегатов 1-4.

Реле 29 с конденсатором 5 предназначено для формирования сигнала с задержкой в случае неисправности агрегатов 1-4, если агрегат на зацанное время не отработал команду элемента 27(28). Диоды 14„-14,,15 -15 предназначены для управления реле 13 -13 при неисправности агре1 1 гатов и развязки цепей элементов 27 и 28. Диоды 16 и 17 предназначены для питания репе 29, конденсатора 5, транзистора 20 и развязки цепей элементов 27 и 28. Элементы 6,7, 8„-8, предназначены для сигнализации о неисправности агрегатов 1-4.

Ключ (транзистор) 20 предназначен цля разряда конденсатора 5 после каждой отработки агрегатом полного режима "Закрыто" или "Открыто", что свидетельствует об исправности агрегатов 1-4. Резистор 18 предназначен для ограничения тока цепи питания реле 29 и увеличения времени задержки его срабатывания ° Резистор 19 предназначен для ограничения тока цепи питания базы транзистора 20.

Устройство работает в следующих режимах: режим работы от элемента 27 на открытие при исправности всех агрегатов устройства; режим работы от элемента 28 на закрытие при исправности всех агрегатов устройства; режим работы устройства при неисправности агрегатов.

Команды от элементов 27 и 28, уп1 равляющие устройством, могут быть .любой длительности. В зависимости от времени прохождения этих сигналов устройство включает или выключает

Ьдин или несколько агрегатов, Каждый агрегат передает команду на последующий после своей полной отработки и при наличии команды элемента 27. В первом режиме при поступлении команды от элемента 27 сигнап от плюсовой шины источника 26 через контакт элемента 27, размыкающий контакт выключателя 9 поступает на обмотку для открытия агрегата 1 и далее че35 рез размыкающий контакт 22> реле 13 агрегата 1 замыкает цепь с минусом источника 26. Агрегат 1 начинает отрабатывать команду на открытие, при этом в начале отработки ко40 манды концевой выключатель 10 из горизонтального положения (фиг. 1) переходит в вертикальное положение и готовит цепь для команды на закрытие агрегата 1. По окончании

4$ отработки команды "Открыто" агрегатом 1 выключатель 9 иэ вертикального положения переходит в горизонтальное и готовит цепь для включения агрегата 2 на выполнение команды "От50 крыто". Если команда элемента 27 не прекращается, то таким же образом, как агрегат 1, отрабатывает команду .элемента 27 агрегат 2 и передает команду на агрегат 3 и т.д.

При действии команды элемента 27 через его контакт, диод 16, резистор

18 начинает заряжаться конденсатор

5 от плюса источника 26 (другая об1121648

Если ранее выполнен первый режим и часть агрегатов 1-4 находится в открытом состоянии, то эти агрегаты за кладка конденсатора 5 подключена к минусу источника) . В начале команды элемента 27 при переключении выключателя 12„ агрегата 1 транзистор 20 кратковременно открыт, так как в 5 момент переключения выключателя 12, происходит отключение базы от минуса источника 26, а по цепи резистора

19 плюс источника поступает на базу транзистора..20, который кратковремен- 10 но открывается и разряжает конденсатор 5, что исключает включение реле 29. В конце отработки команды

".Открыто" агрегатом 1 происходит переключение выключателя 11 и также 15 разряд конденсатора. Таким образом, если все агрегаты 1-4 отрабатывают команду на открытие за время, несколько меньшее времени заряда конденсатора 5, обеспечивающего дос- 20 г

1таточное напряжение для включения реле 29, то последнее не срабатывает и не выдает команду на контакт 21.

В первом режиме реле 13.,-13 не срабатывают и не формируются команды аварийной сигнализации и блокировки.

Дсли команда элемента 27 прекращается при неполном срабатывании какоголибо агрегата, то при последующей такой же команде агрегат отрабатыва- 30 ет полный режим "Открыто . Если команда элемента 27 продолжается доль-. ше времени отработки всеми агрегатами, то к концу действия этой команды все агрегаты 1-4 ее отрабатывают и отключаются от дальнейшего ее воздействия, вследствие чего на элементе 6 возникнет индикация. Зто означает, что мощность для технологичес» кого объекта, пропускаемая агрегата- 40 ми 1-4, недостаточна. Такая ситуация может возникнуть, если часть агрегатов 1-4 неисправна.

Во втором режиме при управлении от элемента 28 от плюса источника

26 через замкнутый контакт элемента 27 проходит сигнал через контакты

10„-10 на элемент 7 и минус источника, если в первоначальный момент все агрегаты 1-4 находятся в закрытом состоянии (как обозначено на фиг. 1). Зто означает, что агрегаты

1-4 закрыты и прохождение команды иа закрытие от элемента 28 невозможно.

55 крываются в последовательности справа налево согласно фиг. 1. Например, агрегат 1 по команде на открытие элемента 27 останавливается в среднем положении, при котором снята команда. Но так как вначале срабатывания агрегата 1 переключателся выключатель 10л и подготавливается цепь для прохождения команды от элемента

28, то при прохождении этой команды во втором режиме через выключатели

10+-10„ происходит подача питания на обмотку агрегата 1, выключатели

10+-10 в горизонтальном положении, и выключатель 10 в вертикальном по1 ложении. Команда о неисправности от реле 29 не формируется, как и в первом режиме.

В третьем режиме (при неисправности агрегатов) любая команда элементов 27 и 28 производит подачу плюса от источника 26 через диоды 16 и

17 на реле 29 с конденсатором 5.

Реле 29 срабатывает в том случае, если конденсатор 5 заряжен до напряжения срабатывания реле 29. Зто проис" ходит, если какой-либо агрегат не отработает заданный режим и остановится в среднем положении, а команда от элементов 27 и 28 продолжает поступать. Конденсатор 5 заряжается и реле 29 срабатывает. При этом включается второе реле неисправного агрегата, у которого на первых или вторых разделительных диодах будет плюс. Плюс от источника проходит через контакты элемента 27 или 28, первые 9 -9, или вторые 10.,-10+ выключа» тели, первые 141-144 или вторые 15„15+ разделительные диоды, обмотки реле 13 -13, контакт 21 к минусу источника. Одно из вторых реле 13„-13 запоминает сигнал о неисправности с помощью электромеханической памяти (например, реле типа РПС-36 или, ДП-12). Контакты 22 -22 разрывают

° 1. цепь питания неисправного агрегата

1-4). Неисправный агрегат не включается, до тех пор, пока пока не будет устранена неисправность и снята блокировка реле 13 -13 . Кроме того, контакты 23 -23, 24 „-24+ шунтируют переключатели выключателей 9 -9

10 -10 . и тем самым обеспечивают пе1 4 редачу сигналов элементов 27, 28 на последующие или предыдущие агрегаты

1-4. Контакты 25 -25 включают эле1 4 менты 81-8+. Таким образом оператор определяет, какой агрегат неисправен.

112164S

11i !11 11 11о 1 1 2 12Р Рб j

Фиг.1

Неисправность агрегата не влияет на надежность работы всего объекта, так как неисправный агрегат сразу отключается и в дальнейшем в работе объекта не участвует. Своевременное 5 отключение агрегатов при неисправности обеспечивает их сохранность (не выходят иэ строя обмотки управления H нет заклинивания механической части агрегатов), что повышает надежность устройства и срок службы при соответствуищем обслуживании.

Неисправный агрегат не влияет на работу других агрегатов и не увеличивает время отработки команды запуска. Предлагаемое устройство имеет более высокое быстродействие по сравнению с прототипом, достигаемое благодаря введению в устройство связей между элементами, которые обеспечивают автоматический переход к последующему исправному агрегату в случае неисправности предыдущего.

1 121648

Составитель В.Солончук

Редактор И.Рыбченко Техред М.Кузьма Корректор А.Тяско

Заказ 7981/37 Тирах 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4