Устройство для задания и автоматической стабилизации давления
Изобретение предназначенодля использования в системах автоматизированного контроля летательных аппаратов . Цель изобретения - повышение .точности задания и стабилизации давления . Это обеспечивается за счет введения регулируемых пневмодросселей последовательно с двухпозиционными регулирунщими клапанами в трубопроводы , соединяющие ресивер с источниками высокого и низкого давления . Регулирующее воздействие на двухпозиционные клапаны вырабатывается схемой сравнения, подключенной к датчику и задатчику. Регулирующее воздействие на пневмодроссели рассчитывается микропроцессором как функс ция отклонения параметра от задания, уровня задания и с учетом квадратич (Л ной зависимости массового расхода через пневмодроссель. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1275394 (б1) 4 G 05 D 16/20
/ «j j
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОткРытий (21) 3858855/24-24 (22) 19.02.85 (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) Ю.Д.Иванов, В.К.Казаков, Б.П.Родин и В.А.Туровский (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 781779, кл. G 05 D 16/20, 1979.
Высокоточный регулятор давления
DP1501. Рекламный проспект фирмы
"Druck" Англия, 1982, с.11. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для использования в системах автоматизированного контроля летательных аппаратов. Цель изобретения — повышение .точности задания и стабилизации давления. Это обеспечивается за счет введения регулируемых пневмодросселей последовательно с двухпозиционными регулирующими клапанами в трубопроводы, соединяющие ресивер с источниками высокого и низкого давления. Регулирующее воздействие на двухпозиционные клапаны вырабатывается схемой сравнения, подключенной к датчику и задатчику. Регулирующее воздействие на пневмодроссели рассчитывается микропроцессором как функция отклонения параметра от задания, уровня задания и с учетом квадратичной зависимости массового расхода через пневмодроссель. i ил.
12/ 5394
Изобретение относится к и змери— тельной технике, а именно к сис"о-мам автоматизированного контроля, Целью изобретения является повы- шение точности задания и поддержания давления, На чертеже. дана структурная схема устройства, Устройство для задания и автоматической стабилизации давления со-держит блок 1 микропроцессора, пульт
2 управления, интерфейс 3, -..;õ,,eêó индикации, интерфейс 5, схему 6 сравнения, усилители 7 и 8 злектропневмоклапанов 9 и 10, регулируемые пнев-- !- 1 модроссели 11 и 12, выходной ресивер
13, вибрационный датчик 14 давления, источник 15 высокого давления, источник 16 низкого давления и исполнительные механизмы 17 и 18. Q
Блок 1 микропроцессора соединен с пультом 2 управления интерфейсом 3.
Пульт 2 управления через интерфейс
3 соединен со схемой 4 индикации.Вибрационный датчик 14 давления подключен к выходному ресиверу 13 и соединен с блоком 1 микропроцессора и схемой 6 сравнения интерфейсом 5.
Схема 6 сравнения соединена также с блоком 1 микропроцессора и управляет :0 усилителями 7 и 8, которые, в слою очередь, связаны с электропневмоклапанами 9 и 10. Последние подклю-чены к источникам 15 и 16 соответственно высокого и низкого,давления, а также к регулируемым пневмодросселям 11 и 12.
Регулируемые пневмодрос сели 11 и
12 соединены с выходным ресивером 14 и с исполнительными механизмами 18 и 19, которые управляются схемой задания давления.
Устройство работает следующим образом.
Я
С пульта 2 управления осуществляется набор задаваемого давления, которое, преобразуясь в ход, индицируется схемой 4 индикации и запоминается интерфейсом 3.
При нажатии клавиш "Ввод" пульта
2 управления код задаваемого давления поступает с интерфейса ". в блок 1 микропроцессора, в памяти которого записана характеристика вибрационного датчика 14 давления в виде кода. SS
Код заданного давления блок 1 микропроцессора преобразует в код, соот. ветствующий коду кривой вибрационно- го датчика 14, запоминает его и выводит на схему 6 сравнения, которая также его запсминает.
Вибрационный датчик 14 давления осуществляет непрерывное измерениедавления в выходном ресивере 13.Его сигнал преобразуется интерфейсом в двоичный код и поступает на схему 6 сравнения и блок 1 микропроцессора.
Схема 6 сравнения сравнивает код заданного давления с кодом давления в выходном ресивере 13 и выдает сигналы управления усилителями 7 и 8, управляющими соответственно электропневмоклапанами 9 и 10, которые обес. печивают двухпозиционное регулирование давления путем подключения ресивера 13 к источникам 15 и 16 соответственно высокого и низкого давления, с некоторым временем запаздывания о ц с о ц ср> где t, — вр емя из мер ения давле ния;
t,, — время срабатывания клапана. равных массовых расходах по каналу сброса и накачки давления во всем рабочем диапазоне устройства. Для этого блок 1 микропроцессора рассчитывает управляющие воздействия для исполнительных механизмов регулируемых пневмодросселей 11 и 12 по формулам
V и п озхс с 1 2 1 от Р 7
Ч йР =Р с, — Р где k коэффициент дросселя накачки; коэффициент дросселя сброса; задаваемая по соображениям требуемои точности стабилизации давления. от
Так как зависимость скорости изменения давления в.ресивере от уров::.я давления нелинейна, то при двухпозиционном регулировании динамичес-. кая ошибка изменяется при изменении задания, что ухудшает задание и стабилизацию давления. Заданная точность регулирования во всем диапазоне задаваемых давлений обеспечивается при
1275394
k
Г7Г
e — - Y (P, P)
1- 1k 1 и и (3) 1
k т 7
1 — (Р Р)
n k 1 с с>
Q вт
Q P РР, Г "
Y = и Р„< P Р„
P вт
Рй(ЗР
P ) P P где. V
Т
И„
Y с
P и
Й„(х„) f (х ) объем ресивера; универсальная газовая постоянная; абсолютная температура; массовый расход по каналу накачки; массовый расход по каналу сброса; функция расхода по каналу накачки; функция расхода по каналу 35 сброса; коэффициент сопротивления канала накачки; коэффициент сопротивления канала сброса;
40 давление источника высокого давления; давление источника низкого давления; коэффициент адиабаты; коэффициент, характеризующий надкритическое и докритическое истечение; величина текущего давления в ресивере;
50 площадь проходного сечения регулируемого дросселя канала высокого давления; положение исполнительного механизма 17; 55 площадь проходного сечения регулируемого дросселя канала низкого давления; х — положение исполнительного с механизма 18, При достижении заданного давления с необходимой точностью оба электропневмоклапана 9 и 10 закрываются.
Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность задания давления на 25Х за счет значительного улучшения качества регулирования, которое достигается учетом нелинейности массового расхода от уровня задания при расчете микропроцессором величины хр и х по формулам (1) и (2) на всем рабочем диапазоне устройства.
Формула изобретения
Устройство для задания и автоматической стабилизации давления, содержащее задатчик с блоком индикации, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкого давления трубопроводами, включающими в себя электроклапаны, к которым подключены через усилители выходы схемы сравнения, один из входов которой через первый интерфейс соединен с установленным на ресивере вибрационным датчиком давления, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности задания и поддержания давления, оно дополнительно снабжено вторым интерфейсом, микропроцессором
1 275394
Составитель В.Шефтель
Редактор О.Головач Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай
Заказ 6559/38 Тираж 836 Подписное
BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4
5 и встроенными в трубопроводы высокого и низкого давления последовательно с электроклапанами, регулируемыми пневмодросселями, снабженными исполнительными механизмами, причем выход задатчика через второй интерфейс соединен с микропроцессором, соединенными также с вторым входом схемысравнения,вторым входом первого интерфейса и исполнительными механизмами.
