Пристрій управління клапаном бук-дпи

Пристрій управління клапаном, який містить канал вхідних сигналів "відкриття", канал вхідних сигналів "закриття", вузол логічної обробки сигналів, вузол сигнапізацїі, який відрізняється тим, що в нього введено два перетворювачі вихідних сигналів, вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікроконтролері, при цьому вузлом логічної обробки сигналів є програмована логічна матриця, перша група входів якої з'єднана з виходами каналу вхідних сигналів "відкриття", друга група входів з'єднана з виходами каналу вхідних сигналів "закриття", а виходи Ті з'єднані з входами двох перетворювачів вихідних сигналів, крім того програмована логічна матриця з'єднана з вузлом діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, який зворотно зв'язаний з програмованою логічною матрицею, при цьому вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформацП сполучений з перетворювачами вихідних сигналів, до того ж пристрій з двох боків оснащено металевими екранами Корисна модель відноситься до устаткування для автоматизованих систем управління технологічними процесами ядерних електростанцій та призначена для формування команд управління клапаном та видачі інформацП в УВС Відомий блок БУК-МАД, ТУ 25 7192 002-93, який по технічній суті та виконуваним функціям формування команд управління клапаном і видачі інформацП в УВС є найбільш близьким до пристрою, що заявляється Цей пристрій містить канал вхідних сигналів "відкриття", канал вхідних сигналів "закриття", вузол логічної обробки сигналів, який складається з дискретних елементів та мікросхем малого ступеню інтеграції, вузол сигналізації На входи каналів подаються ВХІДНІ сигнали напругою 24В та 15В ВХІДНІ сигнали напругою 24В за допомогою перетворювачів вхідних сигналів перетворюються в сигнали розмахом 15В Далі сигнали об єднуються ЛОГІЧНОЮ функцією "або", проходять через логічний елемент "і" комутації і поступають через елемент затримки на транзисторні ключі формування вихідних сигналів і звідки на виходи блоку При подачі сигналів заборони на вхід каналів сигнали відкриття або закриття не проходять на вихід блоку Стан каналів контролю ється світлодюдами розміщеними на лицевій панелі блоку Вузол логічної обробки сигналів, який складається з перетворювачів вхідних сигналів, логічних елементів "і" та "або", елементів затримки та інверсП виконує функцію логічної обробки сигналів Недоліками відомого пристрою є відсутність системи діагностики елементів та вузлів блоку і захисту вщ наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії по ланцюгам живлення, недостатня захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, від несанкціонованого доступу недостатня СТІЙКІСТЬ ДО електростатичних розрядів, велика споживана потужність, низька надійність пристрою Крім того, пристрій не має конструктивних елементів захисту від пошкодження під час експлуатації В основу корисної моделі поставлено завдання створення пристрою, в якому шляхом використання сучасних мікросхем великого ступеню інтеграції - програмованих логічних матриць, мікроконтролерів інтелектуальних силових перемикачів, елементів захисту від перешкод та пошкодження - супресорів, стабілітронів самовідно (О CM CM 2126 влювальних запобіжників, вдосконаленню конструктивних елементів захисту та використанню діагностики вузлів та елементів пристрою досягається поліпшення параметрів електромагнітної сумісності, захист від несанкціонованого доступу та від пошкодження елементів під час експлуатацГі", від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, від наносекунднихта мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрій, який містить канал вхідних сигналів "відкриття", канал вхідних сигналів, "закриття", вузол логічної обробки сигналів, вузол сигналізації, введено два перетворювача вихідних сигналів, вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікроконтролері, при цьому вузлом логічної обробки сигналів є програмована логічна матриця (ПЛМ), перша група входів якої з'єднана з виходами каналу вхідних сигналів "відкриття", друга група входів з'єднана з виходами каналу вхідних сигналів "закриття", а виходи її з'єднанні з входами двох перетворювачів вихідних сигналів, крім того програмована логічна матриця (ПЛМ) з'єднана з вузломдіагностики .функціонування та передачі діагностичної інформації, який зворотньо зв'язаний з програмованою логічною матрицею, при цьому вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації сполучений з перетворювачами вихідних сигналів, до того ж пристрій з двох боків постачено металевими екранами. Порівняльний аналіз з відомими технічними рішеннями показав, що технічне рішення, яке пропонується, відрізняється наявністю нового складу елементів та має 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. На фіг.1 зображена блок-схема пристрою. Пристрій складається з каналу 1 вхідних сигналів "відкриття", каналу 2 вхідних сигналів "закриття", групи 3 входів спільних для двох каналів, програмованої логічної матриці (ПЛМ) 4, вузла 5 сигналізації, перетворювача 6 вихідних сигналів, перетворювача 7 вихідних сигналів, ключа 8 формування вихідних сигналів, вузла 9 діагностики функціонування та передач) діагностичної інформації. На фігурі 2 представлена функціональна схема пристрою управління каналом БУК-ДПИ, фіг.З канал 2 вхідних сигналів "закриття" Пристрій управління клапаном БУК-ДНИ містить канал 1 вхідних сигналів "відкриття", який складається з входів Вх1-1, Вх1-2, Вх1-3, Вх1-4, Вх1-5, Вх1-6, Вх1-7, Вх1-8, випрямляча 10, гальванічно розв'язаних перетворювачів 11, 12, 13 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювача 14 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачів 15, 16, 17, 18 вхідних сигналів з 15В до 5 В, буферних елементів 19, 20, 21, 22, 23, перемикача 24 "відкрити", канал 2 вхідних сигналів "закриття", який складається з входів Вх2-1, Вх2-2, Вх2-3, Вх2-4, Вх2-5, 8x2-6, Вх2-7, Вх2-8, випрямляча 25, гальва нічно розв'язаних перетворювачів 26, 27, 28 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювача 29 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачів ЗО, 31, 32,33 вхідних сигналів з 15В до 5В, буферних елементів 34, 35, 36, 37, 38, перемикача 39 "закрити"; групу 3 входів спільних для двох каналів, яка складається з входів. ВхЗ, Вх4, Вх5, Вхб, Вх7-1, Вх7-2, Вх8, перетворювачів 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 вхідних сигналів з 15В до 5В, буферних елементів 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53; програмовану логічну матрицю 4; вузол 5 сигналізації, який складається з трьох СВІТЛОДІОДІВ індикації стану роботи каналу 1 вхідних сигналів "відкриття" та трьох світлодіодів індикації роботи каналу 2 вхідних сигналів "закриття"; перетворювача 6 вихідних сигналів з 5В до 24В перетворювач 7 вихідних сигналів з 5В до 15В; ключ 8 формування вихідних сигналів; вузол 9 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації. Канали 1, 2 вхідних сигналів та група 3 входів спільних для двох каналів з'єднані з входами програмованої логічної матриці, виходи якої з'єднані з вузлом 5 сигналізації, вузлом 9 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформаци перетворювачами 6, 7 вихідних сигналів, ключем 8 формування вихідних сигналів, які в свою чергу з'єднані з вузлом 9 діагностики. Пристрій управління клапаном БУК-ДПИ працює наступним чином. Вхідні сигнали каналу 1 вхідних сигналів "відкриття" через входи Вх1-1 "не відкрито", Вх1-2 "відкрити від регулятора"; Вх1-3, Вх1-5, "відкрити (автоматика)", Вх1-4 "відкрити (дистанція)", Вх1-6 "заборона дистанційного відкриття", Вх1-7 "відкрити та заборонити відкриття", Вх1-8 "заборонити відкриття", відповідних рівнів через випрямляч 10, гальванічно розв'язані перетворювачі 11, 12, 13 вхідних сигналів З 24В до 5В, перетворювач 14 вхідних сигналів з 24В до 5В перетворювачі 15, 16, 17, 18 вхідних сигналів з 15В до 5В, буферні елементи 19, 20, 21, 22, 23 та перемикач 24 "відкрити" подаються на програмовану погічну матрицю (ПЛМ) 4. Вхідні сигнали каналу 2 вхідних сигналів "закриття" через входи Вх2-1 "не закрито", Вх2-2 "закрити від регулятора", Вх2-3, Вх2-5, "закрити (автоматика)", Вх2-4 "закрити (дистанція)", Вх2-6 "заборона дистанційного закриття", Вх2-7 "закрити та заборонити відкриття", Вх2-8 "заборона закриття" відповідних рівнів через випрямляч 25, гальванічно розв'язані перетворювачі 26, 27, 28 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювач 29 вхідних сигналів з 24В до 5В, перетворювачі ЗО, 31, 32, 33 вхідних сигналів з 15В до 5В, буферні елементи 34, 35, 36, 37, 38 та перемикач 39 "закрито", подаються на програмовану логічну матрицю 4. Спільними входами для каналів вхідних сигналів "відкриття" і "закриття" є входи ВхЗ "регулятор в режимі автоматика"; Вх4 "номер"; Вхб "Шинка мигання"; Вх8 "дозвіл автоматичного управління" через які вхідні сигнали групи 3 входів спільних для двох каналів та через перетворювачі 40, 41, 42, 46 і буферніелементи 47, 48, 49, 53 подаються на програмовану погічну матрицю 4. ПЛМ 4 згідно з встановленою програмою обробпяє вхідні сигнали і формує вихідні сигнали. 2126 Вихідні сигнали ПЛМ 4 поступають на перетворювач 6 вихідних сигналів з 5В до 15В, та перетворювач 7 вихідних сигналів з 5В до 15В, де формуються вихідні сигнали "відкриття" і "закриття" пристрою і подаються на виходи Вих1-1, Вих-2 положення "не відкрито"; Вих2-1,..., Вих2-3 - положення "відкрито"; Вихб - команда "відкрити"; ВихЗ1, ВихЗ-2 - положення "не закрито", Вих4-1,..., Вих4-3 - положення "закрито"; Вих7 - команда "закрити". Вхідні сигнали фіксації пам'яті Вх7-1 та складання пам'яті Вх7-2 через перетворювачі 44, 45 вхідних сигналів з 15В до 5В та буферні елементи 51, 52 подаються на ПЛМ 4, де вони обробляються згідно програми ПЛМ 4 і формується вихідний сигнал, який через перетворювач 7 вихідних сигналів поступає на вихід пристрою Вих8. Вхідний сигнал "підключити показчик положення" подається на Вх5, який через перетворювач 42 вхідних сигналів, та буферний елемент 49 поступає на ПЛМ 4, де згідно з програмою ПЛМ він обробляється і формується вихідний сигнал, який з ПЛМ поступає на ключ 8 формування вихідних сигналів, звідки на вихід пристрою Вих9. Вузол 9 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікроконтролері, здійснює постійний контроль ро 6 роботи ПЛМ 4, перетворювачів 6, 7 вихідних сигналів та визначає місце встановлення пристрою а місці призначення. Місцева індикація правильності функціонування пристрою здійснюється світлодіодом вузла 9 діагностики. При включені пристрою також здійснюється контроль вузла сигналізації 5 шляхом подачі команд управління від мікроконтролера на ПЛМ 4. Зв'язок вузла 9 діагностики з пристроями зовнішнього контролю здійснюється за допомогою локальності мережі RS-485. Конструктивно корисна модель виконана на друкованій платі, яка закрита з двох боків металевими екранами, що дозволяє реалізувати необхідну захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, від електростатистичних розрядів, від несанкціонованого доступу та від пошкодження елементів під час експлуатації. Використання елементів захисту ланцюгів живлення, входів та виходів - супресори, самовідновлювальні запобіжники, резистори, також здійснює захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії. Використання сучасної елементної' бази - м ікро контролер, ПЛМ, значно зменшує споживану потужність, поліпшує теплові режими та підвищує надійність пристрою. ФІг. 1 2126 Канал адкриття Попожаня 'не відкрито" ВИХ1-1 'Комаеда Положення •одкрито" ВИИ-І 'Заборона відкриття* Положення 'відкрито' ВИХ2-2 10 Нощхриго пли » « регулятора БХ1-2 12 11 4 13 BXI-3 "Закрита" 'Команда дегамция 14 автоматика 15 19 20 Заборона дісганцмюго відкриття 16 21 5В, В ідхриш TS мборониги закриття Заборонити відкриття ВХ1-в Одкрити* 18 ВИХ4-1 ВИХЛ-2 Положення 'прохкжхом' ВИХ5-1 ВИХ1-2 6 17 22 ВХ1-7 ВИХЗ-1 Положення "закрило* Положення •мирито" 'Заборона закриття" Положення "вщарито" Команда "аідкрити" 24 ВИХб Положення "незакрито" 23 ВИХ2-3 ВІЛХЗ-2 ВИХ4-3 Канал закриття ' "закрити" Попожвмня "громшхове" *Пам'ш>' Пціспючення до покяз