Пристрій управління запірною арматурою буз-дпи

Корисна модель відноситься до устаткування для автоматизованих систем управління технологічними процесами ядерних електростанцій та призначена для формування сигналів управління електродвигуном запірної арматури та сигналів світлової сигналізації. Найбільш близьким по технічній суті та виконуваним функціям управління і видачі команд "Відкрити", "Закрити", видачі інформації про положення арматури в пристрій логічного управління, на мнемосхему, в схему технологічної сигналізації, в систему технологічного захисту, блокувань і в схему автоматичного ввімкнення резерву, а також сигналізації про наявність вхідних команд і команд заборони є блок БУЗ - МАД, ТУ25-7192.00293. Пристрій містить канал вхідних сигналів команд відкриття та канал вхідних сигналів команд закриття, які складаються з перетворювачів вхідних сигналів, вузол логічної обробки вхідних сигналів, що складається з дискретних елементів та мікросхем малого ступеню інтеграції, вузол управління та вузол індикації. Вхідні сигнали проходять через вхідні перетворювачі на логічну схему. Після логічної обробки вхідні сигнали подаються на транзисторні ключі, за допомогою яких формуються вихідні сигнали блоку. Недоліками відомого пристрою є відсутність системи діагностики функціонування вузлів та елементів пристрою та захисту від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії по ланцюгам живлення, недостатня захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону та індустріальних перешкод, недостатня стійкість до електростатичних розрядів, недостатній захист від несанкціонованого доступу. Крім того блок не має конструктивних елементів захисту від пошкодження під час експлуатації. Використання дискретних елементів та мікросхем малого ступеню інтеграції призводить до великої споживаної потужності та порівняно низької надійності. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою управління запорною арматурою БУЗ ДПИ шляхом використання сучасних мікросхем великого ступеню інтеграції - мікро контролерів, програмованої логічної матриці, інтелектуальних силових перемикачів; елементів захисту від перешкод та пошкодження супресорів, стабілітронів, само відновлювальних запобіжників, вдосконаленню конструктивних елементів захисту та використанню діагностики вузлів та елементів пристрою, а також нової організації взаємозв'язків між ними забезпечується захищеність пристрою від електромагнітних полів радіочастотного діапазону та індустріальних перешкод, захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії по ланцюгам живлення, від несанкціонованого доступу, стійкість до електростатичних розрядів, діагностика функціонування вузлів та елементів пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій управління запірною арматурою, який містить канал вхідних сигналів команд "відкриття", канал вхідних сигналів команд "закриття", вузол логічної обробки вхідних сигналів, вузол управління, вузол сигналізації, введено вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікро контролері, два перетворювача вихідних різнорівневих сигналів, вузлом логічної обробки вхідних сигналів є програмована логічна матриця (ПЛМ), входи якої з’єднані з виходами каналу вхідних сигналів команд "відкриття", каналу вхідних сигналів команд "закриття" та вузла управління, а виходи її сполучені з перетворювачами вихідних різнорівневих сигналів, з вузлом сигналізації та вузлом діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, який зворотно з'єднаний з ПЛМ, до того ж вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації з’єднаний з перетворювачами вихідних сигналів, крім того пристрій постачено металевими екранами, розміщеними з двох боків. Заявлений пристрій має новий склад елементів та нову організацію взаємозв'язків між ними, тобто містить нову сукупність ознак, які забезпечують нові технічні властивості корисної моделі. Технічний результат, як наслідок цих властивостей - розширені функціональні можливості пристрою, а саме - керування електродвигуном запірної арматури з крайніх та проміжних точок; залишати електроприводну арматуру в проміжному положенні; відкривати - закривати запірну арматуру під дією автоматичних команд логічного управління, дистанційного управління за допомогою індивідуальних ключів або через систему вибіркового управління, пристроїв захисту та блокувань, а також за допомогою вузла управління; виконувати пріоритети команд від технологічних захистів перед всіма іншими командами; забороняти виконання команд дистанційного відкриття - закриття; забороняти виконання команд "відкрити", "закрити"; сигналізувати про положення запірної арматури за допомогою двох ламп на мнемосхемі та двох світло діодів вузла сигналізації; сигналізувати про наявність на входах команд та їх заборона за допомогою чотирьох світло діодів вузла управління; давати дозвіл на формування світлової сигналізації на мнемосхемі; видавати ін формацію в пристрій логічного управління та в схему технологічних захистів. На фігурі 1 зображена блок-схема пристрою. Пристрій складається з каналу 1 вхідних сигналів команд "відкриття", каналу вхідних сигналів команд "закриття", програмованої логічної матриці (ПЛМ) 3, вузла 4 управління, вузла 5 сигналізації, вузла 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізованого на мікроконтролері, перетворювачів 7, 8 вихідних різнорівневих сигналів. На фігурі 2 наведена функціональна схема пристрою управління запірною арматурою БУЗ - ДПИ. Пристрій управління запірною арматурою БУЗ-ДПИ містить канал 1 вхідних сигналів команд "відкриття", який складається з входів Вх1-1, Вх1-2,Вх1- 3, Вх1-4 , Вх1-5, Вх1-6 , Вх1-7, Вх1-8 , Вх1-9, Вх1- 10, Вх1- 11, випрямлячів 9,10,11, гальванічно розв’язаних перетворювачів 12, 13, 14, 15 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювача 16 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачів 17, 18, 19, 20, 21, 22 вхідних сигналів з 15В до 5В та буферних елементів 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29; канал 2 вхідних сигналів команд "закриття", який складається з входів Вх2- 1, Вх2- 2, Вх2- 3, Вх2- 4, Вх2-5, Вх2- 6, Вх2-7, Вх2- 8, Вх2-9, випрямляча 30, гальванічно розв'язаних перетворювачів 31,32 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювача 33 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачів 34, 35, 36, 37, 38, 39 вхідних сигналів з 15В до 5В та буферних елементів 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46; програмовану логічну матрицю 3; вузол 4 управління; вузол 5 сигналізації , який складається з трьох світлодіодів індикації роботи каналу 1 вхідних сигналів команд "відкриття" та трьох світлодіодів індикації роботи каналу 2 вхідних сигналів команд "закриття"; вузол 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації; перетворювача 7 вихідних сигналів; перетворювача 8 вихідних сигналів. Канал 1 вхідних сигналів команд "відкриття", канал 2 вхідних сигналів команд "закриття" та вузол 4 управління з’єднані з входами програмованої логічної матриці 3, а виходи ПЛМ 3 з’єднані з вузлом 5 сигналізацї, вузлом 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, перетворювачами 7, 8 вихідних сигналів, крім того, перетворювачі 7, 8 вихідних сигналів з’єднані з вузлом 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації. Пристрій управління запорною арматурою БУЗ - ДПИ працює наступним чином. Вхідні сигнали каналу 1 вхідних сигналів команд "відкриття" через входи Вх1-1, Вх1-2,Вх1-3, Вх1-4, Вх1-5, Вх1-6, Вх1- 7, Вх1-8, Вх1- 9, Вх1-10 , Вх1-11 , випрямлячі 9, 10, 11, гальванічно розв’язані перетворювачі 12, 13, 14, 15 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювач 16 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачі 17, 18, 19, 20, 21, 22 вхідних сигналів з 15В до 5В та буферні елементи 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 подаються на програмовану логічну матрицю 3. Вхідні сигнали каналу 2 вхідних сигналів команд " закриття" через входи Вх2-1, Вх2-2 , Вх2-3, Вх2-4, Вх2-5 , Вх2-6, Вх2- 7, Вх2-8, Вх2-9 , випрямляч 30, гальванічно розв’язані перетворювачі 31, 32 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювач 33 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачі 34, 35, 36, 37, 38, 39 вхідних сигналів з 15В до 5В та буферні елементи 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 поступають на програмовану логічну матрицю 3. В програмованій логічній матриці 3 згідно з програмою ПЛМ здійснюється логічна обробка всіх вхідних сигналів. Вхідні сигнали ПЛМ 3 подаються на перетворювач 7 вихідних сигналів з 5В до 24В та перетворювач 8 вихідних си гналів з 5В до 15В, де здійснюється формування вихідних сигналів пристрою. Індикація стану роботи каналу 1 вхідних сигналів команд "відкриття", та каналу 2 вхідних сигналів команд "закриття" здійснюється за допомогою шести світлодіодів вузла 5 сигналізації. Дистанційне управління електродвигуном запірної арматури здійснюється за допомогою кнопок вузла 4 управління. Перетворювачі 7,8 вихідних сигналів виконані на мікросхемах, які мають у своєму складі захисні елементи супресори, самовідновлювальні запобіжники. Вузол 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, виконаний на мікроконтролері, здійснює постійний контроль роботи ПЛМ 3, перетворювачів 7,8 вихідних сигналів та визначає місце встановлення пристрою в місці призначення. Місцева індикація правильності функціонування пристрою здійснюється світлодіодом вузла 6 діагностики. При включенні пристрою також здійснюється контроль вузла 5 сигналізації шляхом подачі команд управління від мікроконтролера на ПЛМ 3. Зв’язок пристрою з пристроями зовнішнього контролю здійснюється за допомогою локальної мережі RS-485. Конструктивна корисна модель пристрою виконана на друкованій платі, яка закрита з двох боків металевими екранами, що дозволяє реалізувати необхідну захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від електростатичних розрядів, від несанкціонованого доступу та від пошкодження елементів під час експлуатації. Використання елементів захисту ланцюгів живлення, входів та ви ходів також здійснює захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії. Використання сучасної елементної бази (мікроконтролер, ПЛМ) значно зменшує споживану потужність, поліпшує теплові режими та підвищує надійність пристрою.