Электрические схемы технологического контроля и сигнализации

Оптимизация технологических процессов, повышение их рабочих параметров до критических и сверхкритических, сложные взаимосвязи между различными технологическими участками, не допускающими отклонения в работе отдельных агрегатов от предписанных режимов, требуют всё возрастающего количества точек контроля допускаемых значений различных параметров автоматизируемых объектов. В связи с этим в проектах автоматизации широкое применение находят специальные схемы технологической сигнализации большого числа параметров. Алгоритм работы этих схем сводится к следующему:

· при отклонении параметра от заданного значения подаются звуковой и световой сигналы;

· звуковой сигнал снимается кнопкой съёма звукового сигнала;

· световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра до допускаемого значения.

· в случае необходимости каждый вновь поступивший сигнал выделяется мигающим светом. При съёме звукового сигнала оператором сигнальная лампочка переходит на ровный свет.

В настоящее время для технологической сигнализации наиболее часто применяются унифицированные блоки технологической сигнализации, многоканальные комплектные устройства сигнализации и бесконтактные логические элементы, на которых реализуются различные системы технологической сигнализации с требуемым алгоритмом работы.

Блоки технологической сигнализации

Блоки технологической сигнализации предназначены для индивидуальной световой и общей звуковой сигнализации конечных состояний объектов и дискретных значений технологических параметров.

Блоки технологической сигнализации реализуют аварийную сигнализацию предельных значений отдельных параметров, характеризующих ход технологического процесса, и позиционную сигнализацию состояний (включен, отключен, открыт, закрыт) аппаратуры, агрегатов и механизмов, участвующих в технологическом процессе.

Алгоритм работы аварийной сигнализации:

· в исходном состоянии (технологический контакт разомкнут) сигнальная лампочка, соответствующая данному технологическому параметру, погашена, звуковая сигнализация выключена;

· при нарушении технологического параметра (технологический контакт замыкается) сигнальная лампочка загорается мигающим светом, включается звуковая сигнализация;

· при квитировании сигнальная лампочка переходит на ровное горение, звуковая сигнализация выключается;

· при восстановлении нормального значения технологического параметра (технологический контакт размыкается) сигнальная лампочка гаснет;

· при восстановлении технологического параметра до квитирования сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается, схема переходит в исходное состояние.

Алгоритм работы позиционной сигнализации:

· при включенном (открытом) состоянии механизма, соответствующем нормальному протеканию технологического процесса (технологический контакт замкнут), сигнальная лампочка горит ровным светом, звуковая сигнализация выключена;

· при несанкционированном отключении (закрытии) механизма (технологический контакт размыкается) сигнальная лампочка горит мигающим светом, включается звуковая сигнализация;

· при квитировании сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается.

Номенклатура унифицированных блоков технологической сигнализации следующая:

· блок аварийной сигнализации (БАС) на пять индивидуальных точек сигнализации;

· блок позиционной сигнализации (БПС) на пять индивидуальных точек сигнализации;

· блоки общих цепей (БОЦ-1 - БОЦ-3), выполняющие функции управления мигающим светом, звуковой сигнализацией и питания блоков БАС и БПС (общим числом не более 20 блоков.

Блок аварийной сигнализации БАС

Принципиальная электрическая схема блока аварийной сигнализации представлена на рис.1.

Рис.1

Функционально БАС состоит из пяти каналов индивидуальной сигнализации, объединённых общими шинами.

В исходном состоянии технологический контакт ТК1
разомкнут, соответствующая ему лампочка сигнализации HL1
погашена, звука нет. При замыкании ТК1
лампочка HL1
подключается к шине мигающего света по цепи ТК1
- VD3
- VD5
- HL1
- VD7
- VD8
- шина Мигание АС;
одновременно по цепи ТК1
- VD3
- VD4
- К1
- VD6
- VD16
- шина Квитирование, звук АС
включается звуковой сигнал. Включения реле К1
при этом не происходит, так как ток, протекающий по его обмотке, ограничен по уровню ниже тока срабатывания резисторами R1
, R2
, которые находятся в блоке БОЦ-2. При нажатии оператором кнопки Квитирование АС
шина Квитирование, звук АС
подключается непосредственно к шине - 24 В, реле К1
срабатывает и через собственный контакт (1,2) и диод VD40
подключается к цепи - 24 В (становится на самоблокировку). Лампочка через замкнутый контакт (3,4) реле К1
подключается к шине +UЛ
и переходит на ровное горение (VD7
запирается); звуковой сигнал выключается, так как замкнутый контакт (1,2) реле К1
шунтирует шину Квитирование, звук АС
и диод VD6
, который запирается, выключая ток, проходивший на вход узла звуковой сигнализации.

При размыкании ТК1
лампочка HL1
гаснет, но контакты реле К1
остаются замкнутыми, так как реле продолжает получать питание от узла задержки через шину Задержка
и диоды VD32
и VD2
. По окончании времени задержки, определяемого времязадающей цепью узла задержки С3
и R16
в блоке БОЦ-2, реле К1
выключается. Таким образом, кратковременное размыкание датчика, при котором он успевает замкнуться до окончания задержки, воспринимается схемой как случайное и разблокировки реле К1
не происходит.

Контроль исправности сигнальных лампочек и каналов индивидуальной сигнализации осуществляется оператором нажатием кнопки Контроль,
которая подключает шину Контроль
и диоды VD1
(VD9
, VD17
, VD25
, VD33
) к шине +24 В, +UЛ
, что равнозначно включению всех ТК.

Диоды VD3
, VD11
, VD19
, VD27
, VD35
являются развязывающими и обеспечивают возможность подключения к ТК других ячеек сигнализации или входов схем блокировок.

В целях защиты общих шин от короткого замыкания подключаемых к ним по схеме ИЛИ полупроводниковых диодов общие шины заводятся в БАС через дополнительные схемно-избыточные диоды VD8
, VD16
, VD24
, VD32
, VD40
. Это увеличивает эксплуатационную надёжность аппаратуры за счёт возможности локализации аварийного отказа в аппаратуре.

Блок позиционной сигнализации БПС

Принципиальная электрическая схема блока позиционной сигнализации представлена на рис.2.

Функционально БПС состоит из пяти каналов индивидуальной сигнализации, объединённых общими шинами.

В исходном состоянии блок-контакт БК1
замкнут, соответствующая ему лампочка HL1
горит ровным светом, звука нет. Лампочка HL1
получает питание по цепи шина +24 В, +UЛ
- БК1
- VD2
- HL1
- шина - UЛ
. Одновременно по цепи: БК1
- VD4
- реле К1
- VD11
- шина - 24 В получает питание реле К1
и держит замкнутыми свои замыкающие контакты. Однако несмотря на то, что замыкающие контакты реле К1
замкнуты, тока в цепи этих контактов и соединённой с ним шины Квитирование, звук ПС
нет, так как эта цепь зашунтирована БК1
и диодом VD4
. Узел звуковой сигнализации, вход которого соединён с шиной Квитирование, звук ПС
, включён.

При размыкании БК1
реле К1
получает питание по цепи шина Квитирование, звук ПС
- VD23
- VD15
- К1
- VD11
- шина - 24 В.

Ток этой цепи удерживает реле К1
во включенном состоянии и, кроме того, включает звуковой сигнал. Лампочка HL1
получает питание по цепи шина Мигание ПС
- VD29
- К1
- VD1
- HL1
- шина - UЛ
и горит мигающим светом.

При нажатии оператором кнопки Квитирование ПС
разрывается цепь тока, проходящая по шине Квитирование, звук ПС,
реле К1
выключается, замыкающие контакты реле К1
размыкаются, HL1
гаснет, выключается звуковой сигнал.