Пристрій для діагностування системи захисту технологічного об’єкта

Пристрій для діагностування системи захисту технологічного об'єкта, що містить індикатор несправностей, два регістри, два цифрових компаратори, три тригери, блок установки нуля, три блоки затримки сигналу, два елементи І, два елементи НІ, двійковий лічильник, елемент АБО, індикатор контролю, формувач тестів та блок задання еталонних значень, причому вихід блока установки нуля з'єднаний з першим входом елемента АБО, вхідна цифрова шина формувача тестів разом з вхідною цифровою шиною блока задання еталонних значень підключені до вихідної цифрової шини двійкового лічильника, вихід першого цифрового компаратора з'єднаний з входом першого елемента НІ, вихід якого підключений до першого входу першого елемента І, перший вихід першого тригера з'єднаний з входом першого регістра, індикатора контролю, першого входу другого тригера та першого входу другого елемента І, вихідна цифрова шина блока задання еталонних значень підключена до другої вхідної цифрової шини першого цифрового компаратора, вихідна цифрова шина логічного блока системи захисту технологічного об'єкта з'єднана з першою вхідною шиною першого компаратора та з вхідною цифровою шиною другого регістра, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини виконавчих механізмів технологічного об'єкта, а вхід з'єднаний з виходом другого тригера, другий вхід якого підключений до виходу другого блока затримки сигналу, вхід якого разом з другим входом першого двійкового лічильника з'єднані з виходом елемен U 2 (19) 1 3 64969 4 містить перший елемент HI, вихід якого з'єднаний з'єднаний з першим входом першого елемента з першим входом першого елемента І, вихідна АБО, вхідна цифрова шина формувача тестів рацифрова шина блока задання еталонних значень зом з вхідною цифровою шиною блока задання підключена до першої вхідної цифрової шини еталонних значень підключені до вихідної цифропершого цифрового компаратора, виходи блока вої шини двійкового лічильника, перший вхід якого установки нуля та кнопки зупинки з'єднані відповіразом зі входом першого блока затримки сигналу дно з першим і другим входами першого елемента з'єднані з першим виходом першого тригера, перАБО, третій вхід якого підключений до виходу друший вхід якого підключений до виходу другого гого елемента НІ, а четвертий вхід з'єднаний з елемента І, а другий вхід з'єднаний з виходом друвиходом формувача тестів, вхідна цифрова шина гого елемента АБО, перший вхід якого разом зі якого разом з вхідною цифровою шиною блока входом першого елемента HI підключені до виходу задання еталонних значень підключені до вихідної першого цифрового компаратора, а другий вхід цифрової шини двійкового лічильника, перший разом з другим входом двійкового лічильника та з вхід якого разом зі входом першого блока затримвходом другого блока затримки сигналу з'єднані з ки сигналу з'єднані з першим виходом першого виходом першого елемента АБО, перший вихід тригера, перший вхід якого підключений до виходу другого тригера підключений до входів першого другого елемента І, а другий вхід з'єднаний з вирегістра, першого та другого електронних ключів, ходом другого елемента АБО, перший вхід якого індикатора контролю, першого входу третього триразом зі входом першого елемента НІ підключені гера та першого входу другого елемента І, другий до виходу першого цифрового компаратора, а друвхід якого з'єднаний з другим виходом першого гий вхід разом з другим входом двійкового лічильтригера, вихід першого блока затримки сигналу ника та з входом другого блока затримки сигналу підключений до входу блока задання еталонних з'єднані з другим виходом другого тригера, перший значень та до другого входу першого елемента І, вхід якого підключений до виходу кнопки пуску, вихід якого з'єднаний через третій блок затримки другий вхід з'єднаний з виходом першого елеменсигналу зі входом індикатора несправностей, вихіта АБО, а перший вихід підключений до входів дна цифрова шина формувача тестів підключена першого регістра, першого та другого електронних до вхідної цифрової шини другого електронного ключів, індикатора контролю, першого входу треключа, вихідна цифрова шина якого разом з вихідтього тригера та першого входу другого елемента ною цифровою шиною першого електронного клюІ, другий вхід якого з'єднаний з другим виходом ча з'єднані зі вхідною цифровою шиною логічного першого тригера, вихід першого блока затримки блока системи захисту технологічного об'єкта, висигналу підключений до входу блока задання етахідна цифрова шина якого підключена до другої лонних значень та до другого входу першого елевхідної цифрової шини першого цифрового компамента І, вихід якого з'єднаний через третій блок ратора та до вхідної цифрової шини другого регісзатримки сигналу зі входом індикатора несправнотра, вихідна цифрова шина якого з'єднана зі вхідстей, вихідна цифрова шина формувача тестів ною цифровою шиною виконавчих механізмів підключена до вхідної цифрової шини другого елетехнологічного об'єкта, а вхід підключений до виктронного ключа, вихідна цифрова шина якого ходу третього тригера, другий вхід якого з'єднаний разом з вихідною цифровою шиною першого елекз виходом другого блока затримки сигналу, друга тронного ключа з'єднані зі вхідною цифровою шивхідна цифрова шина другого цифрового компараною логічного блока системи захисту технологічнотора підключена до вихідної цифрової шини перго об'єкта, вихідна цифрова шина якого шого регістра, вхідна цифрова шина якого разом з підключена до другої вхідної цифрової шини перпершою вхідною цифровою шиною другого цифшого цифрового компаратора та до вхідної цифрового компаратора та з вхідною цифровою ширової шини другого регістра, вихідна цифрова шиною першого електронного ключа з'єднані з вихідна якого з'єднана зі вхідною цифровою шиною ною цифровою шиною сенсорів технологічного виконавчих механізмів технологічного об'єкта, а об'єкта, вихід першого елемента HI підключений вхід підключений до виходу третього тригера, друдо першого входу першого елемента І, вихідна гий вхід якого з'єднаний з виходом другого блока цифрова шина блока задання еталонних значень затримки сигналу, вхід другого елемента НІ підкз'єднана з першою вхідною цифровою шиною лючений до виходу другого цифрового компаратопершого цифрового компаратора, вихід другого ра, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з цифрового компаратора підключений до входу вихідною цифровою шиною першого регістра, а другого елемента НІ та до входу четвертого блока перша вхідна цифрова шина разом з вхідною цизатримки сигналу, вихід якого підключений до фровою шиною першого регістра та з вхідною ципершого входу другого тригера, другий вхід якого фровою шиною першого електронного ключа підкз'єднаний з виходом другого елемента НІ, а другий лючені до вихідної цифрової шини сенсорів вихід підключений до другого входу першого елетехнологічного об'єкта. мента АБО. Недоліком даного пристрою є те, що він доНедоліком даного пристрою є те, що він дозволяє виявити лише першу несправність логічнозволяє виявити лише першу несправність логічного блока системи захисту, що зменшує його функго блока системи захисту, що зменшує його функціональні можливості. ціональні можливості. За прототип вибрано пристрій для діагностуВ основу корисної моделі поставлено задачу вання системи захисту технологічного об'єкта (Пастворення пристрою для діагностування системи тент України №26977, МПК G05В 23/02, бюл. №16, захисту технологічного об'єкта, в якому за рахунок 2007), що містить блок установки нуля, вихід якого введення нових блоків та зв'язків між ними з'явля 5 64969 6 ється можливість виявлення всіх несправностей тестів, перший вихід першого тригера підключений контрольованої системи в процесі роботи, що додо першого входу третього тригера та до входу зволяє оцінювати рівень роботоздатності системи мультиплексора, вихідна цифрова шина якого захисту технологічного об'єкта, внаслідок чого роз'єднана з вхідною цифровою шиною логічного зширюються функціональні можливості пристрою блока системи захисту технологічного об'єкта, друта підвищується надійність роботи контрольованої гий вхід другого елемента І підключений до виходу системи. третього тригера, другий вхід якого разом зі вхоПоставлена задача вирішується тим, що в дом третього елемента НІ з'єднані з виходом гепристрій для діагностування системи захисту технератора імпульсів, вихід третього елемента HI нологічного об'єкта, що містить індикатор неспрапідключений до третього входу третього тригера, вностей, два регістри, два цифрових компаратори, вихід другого елемента І з'єднаний з першим вхотри тригери, блок установки нуля, три блоки задом першого двійкового лічильника імпульсів та зі тримки сигналу, два елементи І, два елементи НІ, входом першого блока затримки сигналу. двійковий лічильник, елемент АБО, індикатор конПристрій для діагностування системи захисту тролю, формувач тестів та блок задання еталонтехнологічного об'єкта пояснюється кресленням, них значень, причому вихід блока установки нуля на якому зображена його структурна схема. з'єднаний з першим входом елемента АБО, вхідна На схемі: 1 - блок установки нуля; 2 - елемент цифрова шина формувача тестів разом з вхідною АБО; 3 - технологічний об'єкт; 4 - перший регістр; 5 цифровою шиною блока задання еталонних зна- другий цифровий компаратор; 6 - третій блок чень підключені до вихідної цифрової шини перзатримки сигналу; 7 - другий елемент НІ; 8 - першого двійкового лічильника, вихід першого цифроший тригер; 9 - мультиплексор; 10 - індикатор конвого компаратора з'єднаний з входом першого тролю; 11 - другий блок затримки сигналу; 12 елемента НІ, вихід якого підключений до першого другий тригер; 13 - другий регістр; 14 - генератор входу першого елемента І, перший вихід першого імпульсів; 15 - третій елемент НІ; 16 - третій тритригера з'єднаний з входом першого регістра, інгер; 17 - другий елемент І; 18 - перший двійковий дикатора контролю, першого входу другого тригелічильник; 19 - перший блок затримки сигналу; 20 ра та першого входу другого елемента І, вихідна формувач тестів; 21 - блок задання еталонних цифрова шина блока задання еталонних значень значень; 22 - перший цифровий компаратор; 23 підключена до другої вхідної цифрової шини перперший елемент НІ; 24 - перший елемент І; 25 шого цифрового компаратора, вихідна цифрова другий двійковий лічильник; 26 - індикатор неспрашина логічного блока системи захисту технологічвностей, причому вихід блока установки нуля 1 ного об'єкта з'єднана з першою вхідною шиною з'єднаний з першим входом елемента АБО 2, вхідпершого компаратора та з вхідною цифровою шина цифрова шина формувача тестів 20 разом з ною другого регістра, вихідна цифрова шина якого вхідною цифровою шиною блока задання еталонпідключена до вхідної цифрової шини виконавчих них значень 21 підключені до вихідної цифрової механізмів технологічного об'єкта, а вхід з'єднаний шини першого двійкового лічильника 18, вихід з виходом другого тригера, другий вхід якого підкпершого цифрового компаратора 22 з'єднаний з лючений до виходу другого блока затримки сигнавходом першого елемента HI23, вихід якого підклу, вхід якого разом з другим входом першого лючений до першого входу першого елемента І 24, двійкового лічильника з'єднані з виходом елеменперший вихід першого тригера 8 з'єднаний з вхота АБО, другий вхід якого підключений до другого дом першого регістра 4, індикатора контролю 10, виходу першого тригера, друга вхідна цифрова першого входу другого тригера 12 та першого вхошина другого цифрового компаратора з'єднана з ду другого елемента І 17, вихідна цифрова шина вихідною цифровою шиною першого регістра, вхіблока задання еталонних значень 21 підключена дна цифрова шина якого разом з першою вхідною до другої вхідної цифрової шини першого цифроцифровою шиною другого цифрового компаратора вого компаратора 22, вихідна цифрова шина логіпідключені до вихідної цифрової шини сенсорів чного блока системи захисту технологічного об'єктехнологічного об'єкта, другий вхід першого елета 3 з'єднана першою вхідною шиною першого мента І з'єднаний з виходом першого блока затрикомпаратора 22 та з вхідною цифровою шиною мки сигналу, вихід другого цифрового компаратодругого регістра 13, вихідна цифрова шина якого ра підключений до входу другого елемента HI та підключена до вхідної цифрової шини виконавчих до входу третього блока затримки сигналу, вихід механізмів технологічного об'єкта 3, а вхід з'єднаякого з'єднаний з першим входом першого тригений з виходом другого тригера 12, другий вхід якора, другий вхід якого підключений до виходу другого підключений до виходу другого блока затримки го елемента HI, введено генератор імпульсів, тресигналу 11, вхід якого разом з другим входом пертій елемент HI, другий двійковий лічильник та шого двійкового лічильника 18 з'єднані з виходом мультиплексор, причому перший вхід другого двійелемента АБО 2, другий вхід якого підключений до кового лічильника з'єднаний з виходом першого другого виходу першого тригера 8, друга вхідна елемента І, вхідна цифрова шина індикатора нецифрова шина другого цифрового компаратора 5 справностей підключена до вихідної цифрової шиз'єднана з вихідною цифровою шиною першого ни другого двійкового лічильника, другий вхід якорегістра 4, вхідна цифрова шина якого разом з го з'єднаний з виходом елемента АБО, вихідна першою вхідною цифровою шиною другого цифцифрова шина сенсорів технологічного об'єкта рового компаратора 5 підключені до вихідної цифпідключена до першої вхідної цифрової шини мурової шини сенсорів технологічного об'єкта 3, дрультиплексора, друга вхідна цифрова шина якого гий вхід першого елемента І 24 з'єднаний з з'єднана з вихідною цифровою шиною формувача виходом першого блока затримки сигналу 19, ви 7 64969 8 хід другого цифрового компаратора 5 підключений блока, після чого через третій елемент НІ 15 третій до входу другого елемента НІ 7 та до входу третригер 16 встановлюється в нульове положення. тього блока затримки сигналу 6, вихід якого з'єдОтже, код першого тестового сигналу з виходу наний з першим входом першого тригера 8, другий формувача тестів 20 через відкритий мультиплеквхід якого підключений до виходу другого елеменсор 9 надходить на вхід логічного блока системи та НІ 7, перший вхід другого двійкового лічильника захисту технологічного об'єкта 3 і через час його 25 з'єднаний з виходом першого елемента І 24, спрацювання на його виході з'являється код, що вхідна цифрова шина індикатора несправностей подається на вхід першого цифрового компарато26 підключена до вихідної цифрової шини другого ра 22. У разі правильної роботи логічного блока, двійкового лічильника 25, другий вхід якого з'єднатобто, коли код з його виходу співпадає з кодом, ний з виходом елемента АБО 2, вихідна цифрова що надходить з виходу блока задання еталонних шина сенсорів технологічного об'єкта 3 підключена значень 21, на виході першого цифрового компадо першої вхідної цифрової шини мультиплексора ратора 22 з'являється сигнал логічної одиниці, 9, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з внаслідок чого через перший елемент НІ 23 на вихідною цифровою шиною формувача тестів 20, перший елемент І 24 подається сигнал заборони перший вихід першого тригера 8 підключений до його відкривання. першого входу третього тригера 16 та до входу Після того, як на виході генератора імпульсів мультиплексора 9, вихідна цифрова шина якого 14 з'являється наступний сигнал, на виході першоз'єднана з вхідною цифровою шиною логічного го двійкового лічильника 18 встановлюється новий блока системи захисту технологічного об'єкта 3, код, що забезпечує формування наступного тестодругий вхід другого елемента І 17 підключений до вого сигналу на виході формувача тестів 20 та виходу третього тригера 16, другий вхід якого раформування сигналу перевірки працездатності зом зі входом третього елемента НІ 15 з'єднані з логічного блока системи захисту на виході блока виходом генератора імпульсів 14, вихід третього задання еталонних значень 21. Таким чином здійелемента НІ 15 підключений до третього входу снюється перевірка працездатності логічного блотретього тригера 16, вихід другого елемента І 17 ка системи захисту технологічного об'єкта 3 на з'єднаний з першим входом першого двійкового кожному кроці його роботи. лічильника імпульсів 18 та зі входом першого блоУ разі коректного завершення перевірки прака затримки сигналу 19. цездатності логічного блока системи захисту після Запропонований пристрій працює так. При поформування останнього тестового коду перший дачі напруги живлення блок установки нуля 1 колічильник імпульсів 18 встановлюється в початкоротким імпульсом через елемент АБО 2 встановвий стан і процес діагностування розпочинається лює в нульове положення перший двійковий знову. Перевірка припиняється, коли вихідний код, лічильник 18, другий тригер 12 із запізненням, який надходить з сенсорів технологічного об'єкта оскільки сигнал для його скиду проходить через 3, змінюється, що свідчить про необхідність викодругий блок затримки сигналу 11, та другий двійнання логічним блоком системи захисту функцій, ковий лічильник 25. За умови нормальної роботи покладених на нього. При цьому сигнал на виході технологічного об'єкта 3 сигнали, що надходять з другого цифрового компаратора 5 змінюється з виходів сенсорів технологічного об'єкта 3, надхологічної одиниці на логічний нуль, внаслідок чого дять одночасно на обидва входи другого цифровона виході другого елемента НІ 7 з'являється сигго компаратора 5 (перший регістр 4 відкритий для нал логічної одиниці, який обнуляє перший тригер проходження сигналів), на його виході встановлю8 і процес діагностування припиняється. На друється сигнал логічної одиниці, яким через час загому виході першого тригера 8 встановлюється тримки сигналу в третьому блоці затримки сигналу сигнал логічної одиниці, яким через елемент АБО 6 перший тригер 8 встановлюється в одиничний 2 обнуляється перший 18 та другий 25 двійкові стан. При цьому в першому регістрі 4 фіксується лічильники та другий тригер 12 через другий блок останній цифровий код, відкривається мультиплезатримки сигналу 11. Слід зазначити, що підклюксор 9 і припиняється подача сигналів з виходів чення входів виконавчих механізмів до виходів сенсорів технологічного об'єкта 3 на вхід логічного логічного блока системи захисту 3 через другий блока системи захисту технологічного об'єкта 3, регістр 13 здійснюється через час, який задається другий тригер 12 переводиться в одиничний стан другим блоком затримки сигналу 11 і є необхідним та вмикається індикатор контролю 10, який свіддля завершення перехідних процесів в технологіччить про початок процесу діагностування. При ному об'єкті 3. цьому на вихідній шині другого регістра 13 утримуПісля відновлення роботи технологічного об'єється сигнал, який надходив з виходу логічного кта 3 коди на входах другого цифрового компараблока системи захисту технологічного об'єкта 3. тора 5 зрівнюються і процес діагностування відноНа виході генератора імпульсів 14 з'являється влюється. сигнал, третій тригер 16 встановлюється в одиниЯкщо в процесі тестування вихідний код логіччний стан, через другий елемент І 17 перший двійного блока системи захисту відрізняється від коду, ковий лічильник 18 фіксує перший імпульс, внасліщо формується блоком задання еталонних знадок чого на його вихідній шині формується чень 21, на виході першого цифрового компаратодвійковий код, що відповідає формуванню першора 22 з'являється сигнал логічного нуля, внаслідок го тестового сигналу для діагностування логічного чого на першому вході першого елемента І 24 чеблока системи захисту технологічного об'єкта 3 та рез перший елемент НІ 23 встановлюється сигнал формуванню першого еталонного сигналу для логічної одиниці, то через час, обумовлений робоперевірки адекватності роботи вказаного логічного тою першого блока затримки сигналу 19, яким за 9 64969 10 дається час на надходження сигналу з логічного Стала часу, що закладена в другому блоці заблока системи захисту, на виході першого елеметримки сигналу 11, вибирається в залежності від нта І 24 з'являється сигнал логічної одиниці, яким часу, необхідного для коректного повернення логідругий двійковий лічильник 25 переводиться в чного блока системи захисту з режиму діагностуодиничний стан, що відображається індикатором вання в робочий стан. несправностей 26, який сповіщає оперативний Стала часу, що закладена в третьому блоці персонал про наявність помилки в ході діагностузатримки сигналу 6, вибирається для відстроювання логічного блока системи захисту технологічвання від хибних спрацювань пристрою діагностуного об'єкта 3. Після отримання всіх помилок провання. цес тестування припиняється оперативним Всі блоки затримки сигналу реалізовані так, персоналом, логічний блок системи захисту техщо при переході сигналу на вході від логічної одинологічного об'єкта 3 виводиться в ремонт. ниці до логічного нуля вихідний сигнал без затримСтала часу, що закладена в першому блоці ки також стає рівним нулю. затримки сигналу 19, вибирається найбільшою в Частота імпульсів генератора імпульсів 14 визалежності від часу, необхідного для перевірки бирається узгоджено з тривалістю діагностування працездатності логічного блока системи захисту на кожному кроці логічного блока системи захисту на і-му етапі діагностування. технологічного об'єкта 3. Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601