Патент ссср 414820
а
О П И А.Ц„ „.И"::Д
И 3 О 6 P Е Т Е Н И Яl4826
Союз Советскюн
COQHOJIiICTN(I @i!i _#_
РФС >)У О )й !!
К ПАТЕНТУ
3 HBItCI»II>III OT rl;ITeIIT;1 )>(е>
) > 1. КЛ. 6 05Ь ",> 02
Заявлено 02.IV.197! (¹ i!)41713/!8-2 !) Приоритет 29.04.1970, № Р2020940.9. ФРГ
Государственный ко)4итет
Опубликовано 05.II.!974. Бюллетень Л% 5
Совета Министров СССР оо делам иэооретвний
УД К 68 !.333: 6 (088.8) и открытии
1 ! Дата опубликования описания 14 V1.1974
Автор изобретения
Иностранец
Херман Вальдман
ФРГ
3 11 Sl H11Te:1 t>
Иностранная фирма
«С>!мене ЛГ»
ФР1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОКЛНЛЛЬНЬ}Х СИСТЕМ
РЕГУЛ ИРОВЛН ИЯ С ДЛ (! И КЛМИ И РЕ! УЛЯ I ÎÐÀÌÈ
Устройство относится к технике регулирования.
Известны устройства для контроля многоканал>п)ых систем регулирования с датчиками и регул>ггорами, содержащие основной OIIтрольно-кор рек!иру)ощий блок с попарно присоединенными к трем ветвям регулирования трехпозиционными переключателями, суммирующим операционным усилителем и реле, обмотки которых подключены к выходам соотвстству)ощих трехпозиционных переключателей, а контакты включвпы в цепи между ве(вями регулирования и входными резисторами суммирующего Операционного усилителя.
Пред !О>кснное устройство отличае!Ся I.eit, что Оно содержит два дополнительных контрол>н!О-корректирующих блока, входы которых !tot!;II)lto присоединены к контролируемым ветвям системы регулировании нараллельш> !
)ходам Осноьч!Ого контрольно-корректирующеf0 блока, три смесителя, несколько групп ко«1 РОЛЬ!! Π— КОPPLК !НPУ)ОЩИХ ОЛОКОВ НО l! СЛУ !!P!!— сосдн«енных к нх входам звеньев в каждой ветви регулирования и две группы контроль Io-корректирующих блоков, входы которых присосди«сны соответственно к выходам датчиков и смесителей, а выходы подключены ко вторым входам смесителей и входам регуляторов и к первым входам смесителей, соединенных вторыми входами с соответствующими выходами основного и дополнительных контрольно-корректирующих устройств. Кроме того, устройство отличается тем, что в нем выходы соответствующей им группы кон рольнокоррсктнрующнх блоков соед)шены с доно lllllтсльнымн входамп интегрирующих регуляторов, а также тем, что он содержит общий инд икаторный элемент и в каждом контрольнокорректирующем блоке группу индикаторных
10 элементов по числу контролируемых ветвей, которые включены в цепь источника питающего нанряже«ия через соответсгну Ощне груltltht ко!ьгактов реле. .:> ГО НОЗВО. НЛО Г!ОВ!>IСН Ь ДОСтОН PIIOC I I> K()tl15 троля.
l1a фнг. 1 и фиг. 2 показаны электрнчсск«е сосд)!ненни между элемснтамн контролирующ(. ГО уcTро!!сз ва; на фиг. 3 — блок-схема устройс!ва, в котором Ilpllilellello на каж loe ре20 гу It!pi>tot(I()(. )Hello по Од))ому блоку 1(o«! puл>l, на! фнг. 4 !)а1)н!1!! г Олок сх(м!л $ L pol)e !)а е щггегрнрук)щ!!мн звены!м«.
13 xo, LII!>!с 1, Iе. >!. >! ь) 1---3> кО!1 ро)I «I)О-нор ре! I !1рукпцего блока 4 соединены с тремя нети>!мн
25 5 — 7 трехканальной регу.,It!pi>toLI)ctl снс 1(. il ы, соеднненнымн со звеньями цепи регулирования, например датчиками дсйствнге 11>!loll и заданной величин, регулирующими усплн!Сг!ими или дру(гимн передающими блоками. Клем30 мы 1 и 2 связаны со входами трехпозицион4
14820 ..ного переключателя 8, на выходе которого поя вляется сигнал, включающий реле 9, если разность напряжений на клеммах превышает заданное пороговое значение. Клеммы 2, 3 и
1, 3 соединены соответственно с трехпозициofl llbIiiitH II(".pe1(vtloчателями 10 H 1 1, IIpHcoP/lllненными к обмоткам реле 12 и 13. Контакты
14 — 16 реле 9, 12 и 13 занимают показанное на фиг. 1 положение, когда эти реле выключены (т. е. при,нормальной работе ветвей, когда все разности напряжений между клеммами
1 — -3 не доходят до заданного порогового значения). В этом случае напряжения в отдельных ветвях 5 — 7 практически равны. При этом состоянии клемма 1 соединена переключающим контактом 16, клемма 2 — переключающим контактом 15 и клемма 3 — переключающим конта ктом 16 с входными резисторами 17 суммирующего операционного усилителя 18, на выходной клемме 19 которого получают среднее арифметическое значение напряжений на его входах. Когда ветви 5 — 7 регулирования действуют нормально, напряжение па выходной клемме 19 практически соответствует напряжению в каждом отдельной ветви 5 — 7.
Рассмотрим, например, случай, когда напряжение в ветви 5 нарушено и поэтому между напряжениями ветвей 5 и 7 образовалась значительная разница. Б этом случае срабатывают переключатели 8, 11, которые приводят в действие реле 9 и 13. Напряжения с клемм 2 и 3 попадают через кон" àêòû 14 н
15 на предназначавшиеся для них и ранее входные резисторы 17 усилителя 18, тогда как соответствующий клемме 1 вход усилителя 18 теперь подключается к клемме 2, Таким образом,,напряжение на клемме 2 имеет удвоенное влияние через один входной резистор 17. Поэтому отключение поврежденной ветви 5 на выходной сигнал на клемме 19 влияния не оказывает.
Двумя рабочими контактами 14 и 16 рслс
9 и 13, которые срабатывают при повреждении в ветви 5, соответствующая сигнальная лампа 22 подключается к источнику питающего напряжения 23, приложенного к клемме 24, и сигнализирует о повреждении ветви 5. Регулирующие системы обычно содержат несколько контрольно-корректирующих устройств 4, для которых применена одна общая сигнальная лампа 25, присоединенная к их клеммам
26. Рабочие KQIITBlKTbI 14 — 16 всех реле 9, 12, 13 при этом соединены параллельно между клеммами 26 и соответствующими клеммами нулевого потенциала 27. В результате общая сигнальная лампа 25 включается при срабатывании только одного из реле 9, 12 или 13 отдельных устройств 4. Таким образом, при правильном функционировании контрольнокорректирующей системы светится общая сигнальная лампа 25 и одна лампа каждого контрольно-корректирующего блока 4.
Процесс выбора 2-х из 3-х проходит аналогично и при повреждениях в ветвях б или 7, но при повреждении в ветви 6 сработают ре5
65 ле 9 и 12, а при повреждении в ветви 7 — реле 12 и 13.
В варианте схемы, приведенной на фиг. 2, осуществлен принцип усреднения при равномерном участии всех действующих на усредняющий (суммирующий) операционный усилитель 18 напряжений ветвей регулирования также и для случая повреждений. Нагрузка на переключатели 20, 21, 28 осуществлена здесь так же, как и .в устройстве, показанном
»а фиг. 1. Часть схемы, сигнализирующая о повреждении, сохранена без изменений.
В качестве центрального сигнального устройства (фиг. 2) применена сирена 29. Различие схем, показанных на фиг. 1 и 2, состоит в том, что подаваемые на клеммы 1 — 3 напряжения ветвей поступают на входные резисторы 17 через параллельно соединенные нормально замкнутые контакты 14 — 16 двух реле из трех (9, 12 и 13), срабатыва.ощих при повреждении в соответствующей ветви. Посредством параллельно-последовательного соединения других нормально замкнутых контактов 14—
16 этих реле резистор 30 отрицательной обратной связи усилителя 18 частично шунтируется таким образом, что при отключении одной ветви регулирования от входа этого усилителя его усиливающее действие повышается на множитель 3/2 по сравнению с состоянием без повреждения.
lip» отсутствии повреждений все реле 9, 12 и 13 находятся в бездействии, т. е. их контакты 14 — -16 замкнуты. Таким образом, в отрицательной обратной связи усилителя 18 присутствует îëüêî резистор 30, и поэтому на выходную клемму 19 поступает сумма трех входных напряжений на клеммах 1 — 3, умножен ная на 1/3. Если часть резисторов отр ицательной обратной связи, шунтированная паралелльно-последовательным соединением контактов 14 — 16, равна точно половине значения сопротивления резистора 30, то при размыкании ко пактов 14, 16; 14, 15 илп 15, 16 сумма входных напряжений от двух, нс имсloLll,Fix повреждений, ветвей регулирования умножается в суммирующем уснлигелс 18 на 1/2 и передается на выходную клемму 19. Таким образом, выходной сигнал усредняющего суммирующего усилителя 18 изменяется по величине относительно суммы его входных сигналов.
Схема, показанная lla фиг. 2, хорошо иллюстрирует контрольную схему с выбором
2-х из 3-х с легко выполнимым обобщением на выбор 3-х из 4-х или обобщением в схему с выбором (n — 1) — из n). Для выбора 3-х из
4-х требуется всего шесть трехпозиционных переключателей для каждой возможной комбинации из двух напряжений ветвей, а нормально замкнутые контакты трех реле, находящихся под воздействием напряжений ветвей, должны быть соединены как в фиг. 2, параллельно друг другу во входной цепи и в цепи отрицательный обратной связи усилителя 18.
Тогда входное сопротивление, нешунтируемая часть и шунтируемая часть сопротивления от414820
60 рицательной обратной связи усилителя 18 будут наход иться в отношении как 4: 1: 1!3 (т. е. и: 1: 1/n — 1). Система 3-v из 4-х хотя и дает еще более высокую ступень надежности в отношении специфических видов поврсждсний, чем система 2-х из З-х, но связана со значительно более высокими затратами, вслсдствие чего применение ее вероятно ограничится областью реакторной техники.
Для контроля регулирующей системы с тремя ветвями, в которой три выходных сигнала соответствующих друг другу звеньев цепи регулирования контролируютсл и корректиру)отся одним контрольно- корректирую)цим блоком 4, пе осуществляется контроль по принципу выбора 2-х из 3-х самих контрольно-корректирующих блоков 4. Поэтому можно использовать по одному контрольно-корректирующему блоку 4 на участок цепи регулирования, чтобы напряжение с выхода каждого звена цепи регулирования шло параллельно ца три контрольно-.корректирующие блока 4.
На фиг. 3 показана схема такого устройства. С выходов 31 — 33 трех датчиков 34 — 36 сигналы передаются дистанционным передающим звеном 37. Преобразованные им сигналы поступают с выходов 38 — 40 в три контрольно-корректирующих блока 4, выполненных по схемам на фиг. 1 или фиг. 2. Сигналы с их выходов 41 — 43 поступают на входы смесителей 44, на вторые входы которых подаются сигналы с выходов 46 трех других контрольно-корректирующих блоков 4, подк,71очен)п.)х к трем датчикам 45 — 47. Для контроля участков цепи регулирования за смесителями 44 и регуляторами 48 предусмотрено еще по три контрольно-корректирующих блока 4, связанных входами соответствующим образом с выходами расположенных перед ними звеньев цепи регулирования. Показанная на фиг. 3 система позволяет осуществлять непрерывный контроль и легко находить повреждения.
1<,оитроль регуляторов с интегрирующей cveмой, работающих паралчельно, может оказаться затруднительным из-за неизбежных допустимых отклонений рассогласования выходных напряжений, которые даже при правил1ном функционировании могут привести в действие связанные с ними контрольные схемы.
На фиг. 4 представлена схема, в которой эти трудности устранены, благодаря тому, чтО каждый из трех интегрирующих регуляторов
49 — 51 содержит резистор отрицательной 00ратной связи 52 и компенсирующую положительную обратну)о связь через резистор 53 с выхода 19 усредняющего усилителя устройства 4. Действие допускаемых отклонений при этом ограничивается только небольшими разностями между выходными напряжениями трех интегрирующих регуляторов 49 — 51.
Учитывая э)и разности, можно соответственно подстраивать пределы срабатывания трсхпозицио!Гиых псрек.почателей в контрольно-корректирующих блоках 4. Таким образом, при нормальной работе выходные напрл)ксиил всех иитсгрируюиц1х регуляторов 49 — 51»ь)равии»шотсл !)тиоситсльно друг друга, а в случае поврсждси ил, например при внезапном скачкс выходного напряжения одного из pery,7sIToj)oI3 д!) прсдсла, сигна.чьнал систсма контро,чьного устройства действует как описано выше.
Предмет изобретения
1. VCTpoitÑTÂO дЛл 1 СКОЛЬКО ГP)>ÏП I 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем> что, с цсль!О умс1!ьиlс)lил 13,713л11и!! Ilа доС I ОВСP II OCTb КО 1 1ТРОЛ Л И IIТСГР И Р >>101ЦИ Х РСГi Ë иторов, в исм вы.<О.<ы cool I)e l còâi>101) teé им группы контрольно-коррек!ирую)цих блоков соединены с дополнитсльиыми»ходами иитсгРИРУIO!ЦИХ PCГУЛЛТОРОВ. 3. Устройство по till. 1 и 2, о т л и ч à lo l!I е сс я leit, что опо содержит общий индикаторный элемент, который включен в цепь источника питающего напряжения через соответст. вующие группы контактов реле контрольнокорректируюших блоков. 414820 Фиг5 Составитель А, Маслов Техред Т. Курилко Редактор Л. Утехина Корректор Г. Филатова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1351/18 Изд. № 480 Тирани 60 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 5К-35, Раушская наб.. д. 4, 5
