КОНТРОЛЬНО-УПРАВЛЯЮЩАЯ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Контрольно-управляющая газоаналитическая система
Полезная модель относится к области аналитического приборостроения, к средствам дистанционного контроля и сигнализации.
Известна контрольно-управляющая газоаналитическая система, включающая центральный блок сигнализации и управления, выполненный в виде соединенных общей шиной интерфейсом и линией питания, по меньшей мере, одного контроллера с оперативным и постоянным запоминающими устройствами, средств индикации, сигнализации и управления и блока питания, периферийный модуль с группой защищенных по искробезопасности измерительных входов датчиков, включающий мультиплексор с группой измерительных датчиков на его входе, периферийные модули связи, выполненные в виде микропроцессора с блоками оперативной памяти,
интерфейсом и с возможностью соединения с мультиплексором, выносные блоки управления, имеющие интерфейс, контроллер, блоки реле и возможность управляемого соединения с внешними исполнительными устройствами, тестовый дисплей с устройством ввода-вывода, выполненный с возможностью функциональной связи с локальной технологической сетью, образованной общей шиной, интерфейсным кабелем и кабелем питания и функционально связанной с упомянутыми центральным блоком сигнализации и управления, мультиплексором, периферийными модулями связи и выносными блоками управления. RU, №2147145, G 08 В 25/00, 2000г.
Недостатком известной системы является сложность изменения программных установок при изменении параметров контролируемой среды и значительный обьем
кабельных прокладок между местами размещения объектов контроля и средств отображения данных контроля.
Техническим результатом, который обеспечивает заявляемая полезная модель является оптимизация кабельных прокладок при уменьшении их оптического сопротивления и обеспечения программируемой адаптации системы к условиям применения в различных контролируемых средах.
Указанный технический результат достигается контрольно-управляющей газоаналитической системой, включающей центральный блок сигнализации и управления, выполненный в виде соединенных общей шиной, интерфейсом и линией питания, по меньшей мере, одного контроллера с оперативным и постоянным запоминающим устройствами, средств индикации, сигнализации и управления и блока питания, периферийный модуль с группой защищенных по искробезопасности измерительных входов датчиков, включающий мультиплексор с группой измерительных датчиков на его входе, периферийные модули связи, выполненные в виде микропроцессора с блоками оперативной памяти, интерфейсом и с возможностью соединения с мультиплексором, выносные блоки управления , имеющие интерфейс, контроллер, блоки реле и возможность управляемого соединения с внешними исполнительными устройствами, тестовый дисплей с устройством вводавывода, выполненный с возможностью функциональной связи с локальной технологической сетью, образованной общей шиной, интерфейсным кабелем и кабелем питания и функционально связанной с упомянутыми центральным блоком сигнализации и управления, мультиплексором, периферийными модулями связи и выносными блоками управления за счет того, что локальная технологическая сеть выполнена многоузловой с последовательным и параллельным интерфейсом подключения периферийных модулей связи и параллельным подключением
измерительных датчиков к периферийным модулям связи, при этом мультиплексоры размещены на каждом периферийном модуле связи, а каждый периферийный модуль связи выполнен с возможностью перепрограммирования типа и диапазона каждого подключенного к нему измерительного датчика, осреднения показаний измерительных датчиков по времени накопления информации о работе измерительных датчиков и передачи ее по команде центрального блока управления и сигнализации.
А также за счет того, что периферийные модули связи и выносные блоки управления выполнены с возможностью подключения тестового дисплея, при этом тестовый дисплей выполнен с возможностью внешнего размещения на любом упомянутом модуле или блоке управления.
А также за счет того, что центральный блок сигнализации и управления выполнен с возможностью отображения результата осреднения данных по группе измерительных датчиков.
А также за счет того, что она снабжена блоками реле управления, внещними исполнительными устройствами, установленными в центральном блоке управления и сигнализации и функционально соединенными с его общей шиной, интерфейсом и блоком питания.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 - показана функциональная блок-схема системы; на фиг. 2 - блок-схема с внешним блоком питания; на фиг. 3 - функциональная блок-схема периферийного модуля связи; на фиг. 4 - функциональная блок-схема выносного блока управления внешними исполнительными устройствами.
Контрольно-управляющая газоаналитическая система содержит центральный блок 1 сигнализации и управления (далее по тексту БСУ), выполненный в виде
функционально связанных, по меньшей мере, одного контролера 2, средства 3 индикации и сигнализации с цифровым дисплеем 4 со встроенным контроллером светодиодов, кнопок и ключей (на черт, не показана) и блока 5 питания.
Функциональная связь в БСУ 1 в соответствии с уровнями модели взаимодействия обеспечена общей шиной 6, интерфейсом 7 (например, RS 485) и линией питания 8.
Контроллер 2 (например, Decont-182) является центральным и имеет оперативное и постоянное запоминающее устройство (на черт, не показаны).
БСУ 1 может быть выполнен с блоками 9 реле управления внешними исполнительными устройствами (например, вентиляторы, сигнализаторы, пускатели, промежуточные реле и т.п.), и со связью для соединения с внешними компьютером через специальный разъем (на черт, не показан).
В составе системы предусмотрены группы измерительных датчиков 10 для контроля различных газов, например, электрохимическим или термохимическим методами измерения, которые в свою очередь соединены кабелями 11 с периферийными модулями 12 связи (далее по тексту ПМ). В качестве кабеля 11 может быть применен 2-х или 3-х жильный кабель любого типа с общим экраном.
ПМ 12 выполнены в виде микропроцессора 13 с блоком 14 оперативной и постоянной памяти, который на входе соединен с выходом мультиплексора 15, а на выходе подключен к интерфейсу 16 (например, RS 485) для функциональной связи с локальной технологической сетью 17 и к интерфейсу 18 (например, 12С), для подключения внешнего тестового дисплея 19, имеющего автономное устройство ввода-вывода (например, клавиатура) и возможность функциональной связи с локальной технологической сетью 17.
420C(
Мультиплексор 15 размещен в каждом ПМ 12, а его входы через преобразователи 20 напряжение-частота и разделительные трансформаторы 21 соединены с соответствующей данному ПМ группой измерительных датчиков 10.
Для управления исполнительными устройствами, находящимися на значительном удалении, в системе предусмотрены выносные блоки 22 управления внешними исполнительными устройствами (далее по тексту ВБУ), выполненные в виде блока реле 23, которые через блок 24 электронных ключей, являющийся управляемым соединением управляются контроллером 25, имеющим внешнее оперативное и постоянное запоминающее устройство 26, и функциональную, в соответствии с уровнями модели взаимодействия, связь с локальной технологической сетью 17 через интерфейс 27 (например, RS 485) и блок питания 28.
Для подключения внешнего тестового дисплея 19 к ВБУ предусмотрены интерфейс 29 (например, 12С). Все компоненты системы соединены локальной технологической сетью 17, образованной общей шиной 30, интерфейсным кабелем 31 (например, типа витая пара Level 5) и кабелем 32 питания.
Локальная технологическая сеть 17 выполнена (например, типа SYBYS) многоузловой с последовательным и параллельным интерфейсом подключения ПМ12 и параллельным подключением к IIM12 измерительных датчиков 10. Локальная технологическая сеть устанавливает единую скорость обмена и обеспечения взаимодействия на уровнях физическом, канальном, представления и прикладном. Как вариант, локальная технологическая сеть может включать внешний блок 33 питания, что особенно эффективно на большом удалении ПМ от БСУ.
Программное обеспечение системы обеспечивает на каждом ПМ12 возможность перепрограммирования типа и диапазона каждого подключенного к нему датчика 10, программное осреднение показаний измерительных датчиков 10 по времени
2(
(заданному интервалу) и передачу ее по команде центрального блока 1 сигнализацни и
управления.
Программное обеспечение системы на каждом ВБУ 22 обеспечивает управление исполнительными устройствами по командам БСУ1 при превышении показаний датчиков более установленных значений, установку с БСУ1 одного или нескольких реле 23 во включенном (выключенном) состоянии, которые при отключении питания БСУ1 обеспечат обратным действием передачу соответствующей команды на исполнительные устройства (например, вентиляторы).
При этом при выходе из строя центрального контроллера 2 БСУ1 все реле остаются в том состоянии, в котором они находились до момента выхода из строя. После восстановления работоспособности контроллера 2 производится автоматическая проверка состояния контактных групп всех реле, по результатам которой они приводятся в соответствии с установленной программой.
Программное обеспечение системы, как драйвер центрального контроллера 2 БСУ1 обеспечивает учет его конкретной конфигурации, запрос и задание данных, протоколирование, установку диапазона и типа измерения по каждому измерительному датчику уровня сигнализируемых концентраций и возможность отображения результатов осреднения данных по группе измерительных датчиков 10 (например, для объективной оценки концентрации газа в заданном объеме), получение данных о состоянии реле встроенных блока 9 и реле в ВБУ 22 (замкнуто-разомкнуто), выдачу команд на срабатывание реле, включение средств 3 индикации и сигнализации на БСУ 1, а также мониторинг работоспособности ПМ12, измерительных датчиков 10 и ВБУ22, расположенных в контролируемых зонах.
В реальных условиях к БСУ1 может подключаться от 1 до 4 независимых параллельных линий (шлейфов), а к каждому ПМ до восьми измерительных датчиков.
По линии 8 подается питание от встроенного в БСУ 1 блока питания 5 к ПМ12, к ВБУ22 и к измерительным датчикам 10.
Цифровой сигнал передается на упомянутые компоненты по интерфейсному кабелю 31 через соответствующие интерфейсы на контроллеры и микропроцессоры. Установка ВБУ22 и ПМ12 на контролируемых объектах с подключением их к БСУ последовательными или параллельными шлейфами обеспечивает снижение длины и сечения кабелей от датчиков к БСУ и от внешних исполнительных устройств к ВБУ и, тем самым, позволяет уменьшить объем их прокладок.
В результате функционирования системы БСУ1 выдает значение концентрации по каждому измерительному датчику 10 или среднее значение концентрации по группе измерительных датчиков 10, сравнивая их с хранящимися в постоянной памяти установленными порогами и при необходимости выдает сигналы на срабатывание реле ВБУ или на реле встроенные в БСУ и сигналы индикации.
Одновременно протоколируются все случаи отключения питания, неработоспособность ПМ, реле и измерительных датчиков.
Наличие на БСУ кнопок и ключей блокировки управляющих цепей в сетях позволяет отказаться от установки специализированного электрического шита КИПа.
, 7