ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ЩИТ ОТОБРАЖЕНИЯ МНЕМОСХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Полезная модель относится к электрооборудованию, в частности касается конструкции диспетчерского щита, служащего для отображения мнемосхемы, и может найти применение главным образом на предприятиях энергетической промышленности, но может быть использован и в других отраслях народного хозяйства, например, в химической промышленности, на предприятиях агропромышленного комплекса (на мельницах, элеваторах), и т.д., всюду, где необходимо отслеживать текущее состояние энерго-газо-пневмо систем (контроль различных технологических процессов) и осуществлять запуск управляющих команд.
В настоящее время находят широкое применение диспетчерские щиты отображения технологического процесса, имеющие мозаично-ячеистое строение наборной панели, что позволяет просто и быстро ее собрать из желаемых мнемонических знаков в соответствии с схемой самого процесса и в последующем легко ее модернизировать, вводить изменения, обусловленные изменениями самого технологического процесса.
Такие диспетчерские щиты имеет сборную мозаично-ячеистую конструкцию, собираемую из отдельных секций, состоящих в свою очередь, из отдельных элементов из которых собирается единая сотовая конструкция, составленная из кубических или призматических ячеек. Выполненная таким образом конструкция имеет неограниченные возможности для увеличения ее площади путем добавления необходимого количества ячеек с любой стороны секции (сверху, снизу, справа, слева).
Такие сборные диспетчерские щиты, благодаря высокому уровню индустриализации, позволяют существенно сократить время монтажа щита на объекте и обеспечивают удобство корректировки информационного содержания.
Известен диспетчерский мнемонический щит отображения информации преимущественно состояния и регулировки энерго-газопневмосистем, содержащий раму-основание и укрепленную на ней лицевую панель с отображаемой на ней информацией, а также боковые панели, рама-основание выполнена в виде рамки из групп кубических ячеек, образующих упорядоченные ряды и колонки, а соединение каждой группы ячеек (преимущественно 4×4) с близлежащими группами (рамками) в секцию и секций между собой осуществлено при помощи расположенных на соприкасающихся боковых плоскостях продольных желобков, направленных вдоль боковой стороны ячейки и имеющих сечение в форме утопленного ласточкина хвоста, причем соединение поверхностей сопрягаемых групп ячеек (рамок) выполнено при помощи вставляемого с тыльной стороны щита внутрь желобков шплинта, имеющего сечение в виде двух выступающих ласточкиных хвостов, при этом лицевая и тыльные стороны каждой ячейки открытые, а боковые стороны каждой снабжены прямоугольными окнами, служащими для зацепления с имеющими клиновидные выступы зацепами противолежащих друг другу пружинящих язычков мозаичной лицевой панели, закрывающей ячейку спереди, и панельными боковыми мозаичными крышками, закрывающими набор секций сбоку (RU №13275, Н02В 15/02, опубл. 27.03.2000).
В этой полезной модели лицевой элемент, закрывающий ячейку рамки, выполнен из пластмассы и состоит из лицевой плоской части, с внутренней стороны имеющей две противолежащие друг другу плоские консоли, снабженные клиновидными зацепами, а также направленные внутрь стержневые стойки, служащие для крепления коммутационной монтажной печатной платы, а также имеющей со сторон, свободных от плоских консолей, направляющие выступы в виде ребер.
Сборка щита осуществляется в специализированной металлической рамке, которая является по сути базовым элементом всего щита. Следовательно, перед сборкой щита сначала необходимо определить его размеры, исходя их схемы технологического процесса, затрем изготовить рамку, закрепить ее на основании а потом заполнять рамку ячейками кубической формы, которые надо скреплять между собой специальным стержневым элементом, устанавливаемым между смежно расположенными стенками двух соседних ячеек. Клиновидные защелки этого стержневого элемента проходят в отверстия стенок ячеек и фиксируют ячейки относительно рамки. При изменении схемы технологического процесса необходимо производить расфиксацию извлекаемой ячейки одновременно по всем ее четырем сторонам, что представляет собой определенную трудность, обусловленную тем, что при вводе стержневого элемента в зазор между стенками пружинящие клиновидные элементы прижимаются к телу стержневого элемента пока они не достигнут отверстия в стенках. Распрямившись клиновые части проходят в отверстия и для расфиксации их необходимо опять прижать к телу стержневого элемента. Но при этом эту операцию прижатия необходимо осуществить одновременно для четырех клиновые частей: только в этом случае возможно извлечь ячейку из щита. Такая операция требует специального приспособления для ее исполнения, что уже создает неудобство при демонтаже легко монтируемого щита.
Указанные недостатки устранены в диспетчерском щите отображения мнемосхемы технологического процесса, содержащем основание, на котором смонтированы присоединенные друг к другу ячейки, выполненные в виде полых тонкостенных правильных призм с прямоугольным сечением, открытых со стороны оснований, лицевую панель с отображаемой на ней информацией в виде плоских крышек для каждой ячейки, имеющих пружинящие клиновидные выступы для взаимодействия с ответными отверстиями в стенках призм, а также боковые панели в виде крышек, имеющих пружинящие клиновидные выступы для взаимодействия с ответными отверстиями в стенках призм, при этом по крайней мере часть крышек на лицевой панели выполнена с отверстиями для размещения электрических устройств на крышке, или вывода части электрического устройства из полости призмы наружу, или для визуального осмотра электрического устройства внутри полости призмы, каждая призма прямоугольного сечения выполнена на каждой стороне с прямоугольной формы отверстиями у торцев, в которых выполнена прорезь для образования двух навстречу друг другу направленных выступов, являющихся частью стенки отверстия, на одних двух противоположно лежащих стенках призмы выполнены выступы, сформированные по высоте призмы на расстоянии друг от друга, начинающиеся от одного торца и закачивающиеся на расстоянии до другого торца, а на других двух противоположно лежащих стенках призмы выполнены впадины ответные по сечению выступам, сформированные по высоте призмы на расстоянии друг от друга, начинающиеся от другого торца призмы и закачивающиеся на расстоянии от торца, от которого начинаются выступы на других сторонах призмы, при этом высота каждого отверстия в каждой стенке призмы выполнена превышающей суммарную длину частей клиновидных выступов для обеспечения возможности фиксации в одном отверстии клиновидных выступов двух закрепляемых на призме элементов щита (RU №68193, Н02В 15/02, опубл. 10.11.2007).
Недостаток данной конструкции заключается в сложности выполнения фиксирующих узлов в виде выступов и впадин в связи с чем усложняется пространственная форма лицевых крышек. При этом из-за большой высоты лицевых крышек существенно увеличивается толщина щита в целом.
Наиболее близким по технической сущности (прототип) является известный диспетчерский щит отображения мнемосхемы технологического процесса, содержащий основание, выполненное в виде решетки для образования прямоугольной формы ячеек, предназначенных для размещения лицевых элементов прямоугольной формы в плане, при этом на плоской лицевой поверхности лицевых элементов нанесена графическая информация в виде рисунка фрагмента мнемосхемы, при этом часть лицевых элементов выполнена с отверстиями для размещения электрических устройств, или вывода части электрического устройства из ячейки с тыльной стороны лицевого элемента на лицевую поверхность, или для визуального осмотра электрического устройства, расположенного с тыльной стороны лицевого элемента внутри ячейки (US №5390093, Н02В 1/04, G09F 9/33, Н02В 15/04, F21V 29/00, Н02В 1/015, G09F 9/33, Н02В 15/00, F21V 29/00, опубл. 14.02.1995).
Недостаток данной конструкции щита заключается в том, что лицевые элементы, закрывающие ячейки рамки, выполнены из пластмассы и их фиксаторы в рамках так же выполнены в виде пружинящих пластмассовых лапок. Такая конструкция фиксации лицевого элемента хорошо себя показала для таких установок, в которых вскрытие элемента, его изъятие из рамки не предусмотрены или предусмотрены для разовых случаев. При частых изъятии и установке лицевого элемента такие лапки ломаются и перестают удерживать лицевой элемент в рамке. Кроме того, выполнение лицевых элементов пространственно развитой конструкции усложняет сам элемент и процесс перемонтирования мнемосхемы.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по исключению механических элементов фиксации в лицевых элементах.
Достигаемый при этом технический результат заключается в упрощении конструкции и сокращении времени и упрощении процесса монтажа мнемосхемы.
Указанный технический результат достигается тем, что в диспетчерском щите отображения мнемосхемы технологического процесса, содержащем основание, решетку для образования прямоугольной формы ячеек, предназначенных для размещения лицевых элементов прямоугольной формы в плане, при этом на плоской лицевой поверхности лицевых элементов нанесена графическая информация в виде рисунка фрагмента мнемосхемы, при этом часть лицевых элементов выполнена с отверстиями для размещения электрических устройств, или вывода части электрического устройства из ячейки с тыльной стороны лицевого элемента на лицевую поверхность, или для визуального осмотра электрического устройства, расположенного с тыльной стороны лицевого элемента внутри ячейки, лицевые элементы выполнены в виде прямоугольных пластин из винилового магнита, на плоскую лицевую поверхность которых наклеена пленка с отпечатанным рисунком фрагмента мнемосхемы, а решетка выполнена из стальных элементов для магнитного прикрепления лицевых элементов к частям решетки, образующих ячейки, а решетка или ее части съемно закреплены в коробчатой формы основании для обеспечения возможности размещения механических или электрических устройств в ячейках решетки с тыльной стороны лицевых элементов.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - диспетчерский щит отображения мнемосхемы технологического процесса.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается диспетчерский щит отображения мнемосхемы технологического процесса (фиг.1), который содержит основание 1, решетку 2 для образования прямоугольной формы ячеек 3, предназначенных для размещения лицевых элементов 4 прямоугольной формы в плане. На плоской лицевой поверхности лицевых элементов нанесена графическая информация в виде рисунка 5 фрагмента мнемосхемы, а часть лицевых элементов выполнена с отверстиями 6 для размещения электрических устройств, или вывода части электрического устройства из ячейки с тыльной стороны лицевого элемента на лицевую поверхность, или для визуального осмотра электрического устройства, расположенного с тыльной стороны лицевого элемента внутри ячейки.
Лицевые элементы 4 выполнены в виде прямоугольных пластин толщиной 2-3 мм из винилового магнита, на плоскую лицевую поверхность которых наклеена пленка с отпечатанным рисунком 5 фрагмента мнемосхемы. Магнитный винил это резиноподобный эластичный материал темно-коричневого цвета с магнитными свойствами, состоящий из полимерной связки и магнитного наполнителя (феррита). При изготовлении магнитный материал намагничиваются с одной стороны таким образом, что силовые линии магнитного поля располагаются параллельно поверхности материала. Чередование магнитных полюсов на поверхности материала обеспечивает его надежное крепление к металлическим поверхностям (холодильник, системный блок компьютера, кузов автомобиля и т.д.). Магнитный винил прост в обработке, он легко режется ножом, ножницами, отлично поддается вырубки. В то же время магнитные материалы достаточно прочны, в том числе к изгибным нагрузкам. Применение магнитного листа не требует новых технологий (Официальный сайт компании «РИЗА», расположенный, статья «Магнитный винил (магнитная резина)», выложенная в режиме он-лайн 11.08.2005 по адресу: http://www.riza.ru/magvinil.html).
Может использоваться магнитный винил производства компании ZENOMAG, представляющий собой магнитные листы в виде гибкого материала темно-коричневого цвета, состоящего из порошка феррита бария и эластичного термопластичного связующего вещества. Листы обладают магнитными свойствами с одной стороны, особенно крепко этот материал крепится к стальным и оловянным поверхностям, металлизированному картону, а так же к любым ферромагнитным поверхностям. Одна сторона может ламинироваться белой виниловой пленкой или покрываться клеевым слоем. Материал подходит для использования при температурах до 100°С (Официальный сайт компании «ЗЕНОН», статья «Гибкие магнитные винилы ZENOMAG», выложенная 19.03.2006 по адресу: http://www.zenonline.ru/materials/magnetics_zenoma… в режиме он-лайн).
Решетка выполнена из стальных продольных и поперечных элементов для магнитного прикрепления лицевых элементов к частям решетки, образующих ячейки. Решетка или ее части съемно закреплены в коробчатой формы основании 1 для обеспечения возможности размещения механических или электрических устройств в ячейках решетки с тыльной стороны лицевых элементов.
Полотно щита представляет собой стальную решетку, на которую в ячейки установлены лицевые элементы из виниловых магнитов с нанесенной мнемосхемой контролируемых объектов. Активные элементы устанавливаются с обратной стороны решетки на магнитах или защелках, механические элементы - на защелках.
Ячейки надрезаны по размеру 25×25 мм (либо другой - по желанию) и при желании их можно легко отделять друг от друга и перебирать мнемосхему.
Решетка 2 или части 7 решетки устанавливаются на магнитах 8 на несущую коробчатую конструкцию из алюминиевого профиля со стальными вставками, что позволяет легко снимать решетки для обслуживания щита с передней стороны.
Шаг ячеек при использовании механических элементов (перекидной переключатель, поворотный ключ) - 25×25 мм. Если механические элементы не используются, то шаг ячеек может выбираться из ряда: 10×10, 15×15, 20×20, 25×25, 30×30, 40×40 мм.
Система управления щита получает информацию непосредственно от системы телемеханики. В тракте передачи информации на диспетчерский щит отсутствуют компьютеры, серверы, операционные системы.
Обмен информацией со щитом происходит в телемеханическом протоколе.
Система управления диспетчерского щита выполнена на микроконтроллерах.
Ячейки щита связаны информационной шиной, по которой производится обмен с контроллером щита или промежуточным транслятором (на микроконтроллере).
Предусмотрена возможность физического дублирования всех информационных шин в составе системы управления диспетчерского щита.
Информационный обмен между промежуточными трансляторами и контроллером щита осуществляется по шине CAN.
Вывод/ввод на щит всего необходимого объема ТС, ТИТ, ТУ обеспечивается единственным управляющим контроллером (возможно, дублированным для повышения надежности).
Щит имеет полностью закрытую конструкцию, предотвращающую попадание внутрь пыли, насекомых и грызунов.
Вся система управления и активные ячейки размещаются внутри щита.
Конструкция щита предусматривает настенное исполнение (толщиной не более 40 мм). При этом обслуживание щита производится с лицевой стороны, без демонтажа его со стены.
При напольном исполнении толщина щита вместе с несущей металлической конструкцией не превышает 40 мм.
Настоящая полезная модель промышленно применима, легко может быть изготовлена с применением известных технологий электронного монтажа.