Пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий индикатор зоны, пропорциональное звено, мину- / совой вход которого связан с каналом задания, выход соединен с выходным .{каналом регулятора и входом индикаг .тора зоны, звено предварения, включающее трехмембранный элемент сравгнения , плюсовой вход которого соединен с канешом параметра, а выход свя-, .зан с плюсовым входом пропорционального звена и входом первого реле переключения , выходы которого через i посгоянный .и переменный дроссели наст-ройки времени предварения подключены к первой емкости и минусовому входу трехмембранного элемента сравнения , управляющая камера первого реле переключения подключена к первому выходу индикатора зоны, и интегрирующее звено, включающее сумматор , первая плюсовая камера которого .соединена с выходом дросселя настройки времени интегрирования, второй емкостью и единичным входом пропорционального звена, а вторая плюсовая, и минусовая камеры подключены соответственно к каналам параметра и зада (Л ния, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик регулятора, в интегрирующем звене.установлено второе реле переключения, управляющая камера которого связана с первым выходом индикатора зоны, первый вход - с вторым выходом индикатора зоны, а вто4; рой вход и .выход подключены соответственно tc выходу сумматора интегрисо рующего звена и входу дросселя настройки времени интегрирования. ел 00 ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ц51> 6 05 В 11/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ "Г Р,(:д л ; ..

:1

Т, «,Ф,"«,";;

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 3420667/18-24 (22) 09. 04.82 (46) 23.09.83. Вюл. Р 35 (72) В. И. Баженов, A, A. Говоров, В. В. Подсевалов, В. И. Саломыков и Л. П. Шершнев (71) Тульский ордена Трудового Крас- . ного Знамени политехнический. йнститут и. Щекинское ордена Ленина производственное объединение "Азот" им. 50-летия СССР (53) 621-525 (088. 8) (56) 1. Алгоритмы и техническая реализация систем прямого цифрового управления. M., ЦНИИТЭИприборостроение, 1978, с. 45, рис. 14..

2. Пневмоавтоматика . Тезисы докл.

Х1У Всесоюзного совещания.M., "Наука", 1982, с. 60-62 (прототип):. (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРОПОРЦИ OHAJIbH0-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий индикатор .зоны, пропорциональное звено, минусовой вход которого связан с каналом задания, выход соединен с выходным .(каналом регулятора и входом индика-, .тора зоны, звено предварения, включающее трехмембранный элемент срав.-нения, плюсовой вход которого соединен с каналом параметра, а выход свя-, 4

„„Я0„„1043587 A эан с плюсовым входом пропорционального звена и входом первого реле пе- реключения, выходы которого через постоянный.и переменный дроссели наст«. ройки времени предварения подключены к первой емкости и минусовому входу трехмембранного элемента сравнения,.управляющая камера первого реле переключения подключена к первому выходу индикатора эоны, и интегрирующее звено, включающее сумматор, первая плюсовая камера которого соединена с выходом дросселя настройки времени интегрирования, второй емкостью и единичным входом пропорционального звена, а вторая плюсовая,, и минусовая камеры подключены соответ- 9 ственно к каналам параметра и задания, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических,д характеристик регулятора, в интегри- 5 ° рующем звене установлено второе реле переключения, управляющая камера ко- » торого связана с первым выходом индикатора эоны, первый вход — с вторым выходом индикатора зоны, а второй вход и выход подкличены соответственно к выходу сумматора интегрирующего звена и входу дросселя настройки времени интегрирования.

1043587 индикатора эоны, первый вход — со вторым выходом индикатора эоны, а второй вход н выход подключены соответственно к выходу сумматоРа интегрирующего звена н входу дросселя настройки времени интегрирования.

На чертеже .приведена принципиальная схема регулятора. (.Регулятор содержит индикатоР зоны 1, состоящий из двух элементов

2 и 3 сравнения и задатчиков 4 и 5 верхнего и нижнего, уровней, пропорциональное звено б, звено предварения 7, состоящее из трехмембранного элемента сравнения 8, дросселей 9 и 10 настройки времени предварения и первого реле переключения 11, интегрирующее звено 12, выполненное на основе сумматора 13, .второго реле переключения 14 и дросселя настройки времени интегрирования 15.

В звенья 7 и 12 входят емкости 16 и 17, Выход пропорционального звена б соединен с выходным каналом регуля Toðà P@b

Выход сумматора 13 через второй вход второго реле переключения .14 и дроссель 15 связан с одним из его плюсовых входов. Первый выход Рк„ индикатора зоны 1 соединен с управля14 реле переключений,:причем первый вход второго реле переключения 14

Подключен к второму входу Р, индикатора зоны 1.

Регулятор. работает следующим образом.

Пока выходной сигнал регулятора находится в пределах заданного диапазона давлений, бба выходных сигнала индикатора зоны 1 равны нулю, а регулятор реализует ПиД-закон с параметрами настройки, определяемыми проводимостью дросселей 10 и 15.

Когда выходной сигнал регулятора, .изменясь, становится меньше нижнего граничного- уровня Р,.на обоих выходах индикатора зоны 1 формируются единичные логические сигналы. Соот1 ветственно первое 11 и второе 14 реле переключения перебрасываются, ,подключая к выходу звена предварения

7 постоянный дроссель 9 с большой проводимостью и соединяя вход дросселя настройки времени интегрирования 15 с каналом Рк2= 1.

В реэультауе выходной сигнал звена предварения 7 быстро приближается к величине регулируемой переменной Р„в, а давление на выходе интет рирующего звена 12 увеличивается.

Совокупное действие этих эффек- ..тов способствует увеличению выходноИзобретение относится к приборостроению, а именно,к пневматическим регуляторам.

Известны регуляторы, содержащие индикатор эоны, реле переключения, пропорциональное звено, звено пред- 5 варения и интегральное звено 13.

Однако такие регуляторы обладают . сложной конструкцией.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является . 10 пневматический регулятор, еодержащий индикатор зоны, пропорциональное звено, выход "которого соединен с выход ным каналом -регулятора и входом индикатора эоны, звено предварения, 15 выход которого связан с входом первого реле переключения,.управляющая камера которого подключена к первому выходу индикатора зоны, а выходы через переменный и постоянный дроссели настройки времени предварения подключены к емкости и минусовому входу звена предварения и интегральное эвено, включающее сумматор, одна, из плюсовых камер которого соединена с выходом дросселя настройки вре.мени интегрирования 2 J.

Однако в известном регуляторе возможны режимы, кбгда давление на выходе интегрального звена выходит . за установленные пределы, что приво - З0 дит к снижению динамической точности системы регулирования.

Целью изобретения является улучшение динамических хаРактеРистик Ре- ошими1камерами первого 11 и второго гулятора. . . 35

Для достижения цели в- регуляторе, содержащем индикатор эоны, пропорциональное звено, минусовой вход которого связан с каналом задания, выход соединен с выходным каналом регу-40 лятора и входом индикатора зоны, звено предварения, включающее трехмембранный элемент .сравнения, плюсовой вход которого соединен с кана- лом параметра, а выход связан с плю- 45 совым входом пропорционального звена и входом первого реле переключения, выходы которого через постоянный и переменный дроссели настройки времени предварения подключены к первой емкости,и минусовому входу трех- 50 мембранного элемента сравнения, управляющая камера первого реле переключения подключена к первому выходу индикатора зоны, и интегрирующее звено, включающее сумматор, первая плю» 55 совая камера которого соединена с выходом дросселя настройки времени интегрирования, второй емкостью и единичным входом пропорционального звена, а вторая плюсовая и минусовая 60 камеры подключены соответственно к каналам параметра и задания, в интегрирующем звене установлено второе реле переключения, управляющая камера которого связана с первым выходом,,,1043587

Составитель О. Гудкова редактор. и. джуган техред с.мигуйрва коРРектоР A. зимокосов

° ««

Заказ 7335/49 Тираж 874 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«т«4В««« филиал ППП "Патент", r. УжгОрод,- ул. Проектная, 4 го сигнала регулятора до нижнего допускаемого уровня Р„.

Аналогично, прн нарушении верхнего ограничения, т.е. при Рць,„ ) Р8 выходные сигналы индикатора зойы 1 приобретают значения Р„„ = 1 и PÄz= 0

Происходит переключение реле 11.и 14, .сигналы на выходах звеньев 7 и 12. уменьшаются. до выполнения условия

ЬЬ)х В

По сравнению с известным в предлагаемом регуляторе исключается возможность насыщения интегральной компоненты, благодаря чему обеспечивается улучшение динамических характеристик регулятора и точность систем регулирования. регулятор выполнен на сериййых элементах и подготовлен к промииленному использованию.