Программный регулятор

 

Изобретение относится к области автоматического управления. Целью изобретения является повышение точности программного регулирования параметров технологических процессов, например температуры, расхода, давления, за счет устранения влияния трения покоя измерительной части регулятора. Программный регулятор содержит измерительный прибор 1, считывающие фотоэлементы 4 и 5, измерительный мост 6, переключатель 7 и 8, пороговые элементы 9 и 10, трехпозиционный релейный элемент 11, задатчик напряжения 12, ключи 13 и 14, аналоговый элемент памяти 15, блок 16 формирования закона регулирования, исполнительный орган 17, объект регулирования 18, датчик 19, блок управления 20. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1. 80,,1495745

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРН ЕНИЯМ И OIHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4105726/24-24 (22) 20. 05.86 (46) 23.07.89. Вюл. Р 27 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Львовского производственного объединения "Ювелирпром

И (72) В.В.Забульский и В.С.Иуминский (53) 62-50(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1136121, кл. G 05 D 23/19, 1985. (54) ПРОГРАММНЫЙ PEГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области автоматического управления. Целью изобретения является повью ение точности программного регулирования па(51)4 С 05 В 19/08, С 05 D 23/19 р амет ров те хиоло гиче с ких про цес с ов, например температуры, расхода, давления за счет устранения влияния трения покоя измерительной части регус ля тора. Программный регулятор содержит измерительный прибор 1, считывающие фотоэлементы 4 и 5, измерительный мост 6, переключатель 7 и

8, пороговые элементы 9 и 10, трехпоэиционный релейный элемент 11, эадатчик напряжения -12, ключи 13 и 14, аналоговый элемент памяти 15, блок

16 формирования закона регулирования исполнительный орган 17, объект ре.гулирования 18, датчик 19, блок управления 20. 2 ил.

3 1 495745

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования в системах программного регулирования параметров технологических процессов, например температуры, расхода, давления и др.

Цель изобретения — повынение точности регулятора за счет периодического устранения отрицательного влияния сил трения покоя.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу блока управления (диаграммы уп- 15 равляющих сигналов ключей).

Регулятор содержит измерительный прибор 1, программный задатчик 2, выполненный в виде лентопротяжного ме- 20 ханизма измерительного прибора 1, на диаграммной ленте которого нанесена программа 3 в виде затемненной полосы определенной нирины. Перпендикулярно перемещению диаграммной ленты перемещаются фотоэлементы 4 и 5, при- крепленные (жестко связанные) к подвижному узлу регистрации измерительного прибора 1 и оптически связанные с программным задатчиком 2. Фотоэле- 30

I менты 4 и 5 включены в смежные плечи измерительного моста 6.

Кроме того, регулятор содержит, первый 7 и второй 8 переключатели, первый 9 и второй 10 пороговые элементы, трехпозиционный релейный элемент 11, задатчик 12 напряжения, ключи 13 и 14, аналоговый элемент 15 памяти, блок 16 формирования закона регулирования, исполнительный орган 17, 40 объект 18 регулирования, датчик 19, подключенный к входу измерительного прибора 1, блок 20 управления, выходы которого a и б подключены соответственно K управляющим входам ключей 45

14 и 13. По нинам 21 и 22 подаются соответственно управляющие сигналы

"Программа справа" и "Программа слева" на трехпозиционный релейный элемент ll для первоначального включения регулятора в работу.

Программа регулирования задается путем нанесения темной полосы 3 на диаграммную ленту лентопротяжного механизма измерительного прибора 1.

1цирина затемненной полосы определяется расстоянием между центрами светочувствительных слоев фотоэлементов

4и5.

0

Регулятор работает следующим образом.

Предварительно подготавливают программу, которую задают на диаграммной ленте. Диаграммная лента приводится в в движение синхронным двигателем через редуктор, который содержит измерительный прибор 1 (не показаны).

Скорость движения диаграммной ленты при задании программы является координатой времени, а ее нирина — координатой величины регулируемого параD метра.

При включении регулятора для отработки заданной программы в зависимости от расстояния рассогласования между задаваемой и действительной величинами регулируемого параметра величина выходного сигнала измерительного моста 6 зависит от разницы освещенностей фотоэлементов 4 и 5, ко- . торые могут находиться над затемненной полосой 3, слева от нее или справа. При нахождении фотоэлементов над светлой частью диаграммной ленты вы-. ходной сигнал измерительного моста равен нулю, так как оба фотоэлемента одинаково (полностьв) освещены. В этом случае сигнал максимальной вели1 чины с необходимой полярностью на . входе блока 16 формирования закона регулирования обеспечивается з адатчиком 12 напряжения, выходной сигнал которого коммутируется одним из переключателей 7 или 8 в зависимости от знака рассогласования между действительной величиной регулируемого параметра и его заданным значением и при срабатывании пороговых элементов 9 и 10.

Трехпозиционный релейный элемент

11 обеспечивает на одном из своих о выходов сигнал при срабатывании соответствующего порогового элемента 9 или 10 которые выставлены на уровень несколько вьппе напряжения, снимаемого с фотоэлементов 4 и 5 при их полном освещении, т.е. пороговые элементы 9 и 10 срабатывают при выходе соответствувщи.". фотоэлементов 4 и 5 на светлув часть диаграммной ленты. При отключенных пороговых элементах 9 и .10 на выходах трехпозиционного релейного элемента 1 сигнал отсутствует, а при их одновременнбм срабатывании, что возможно только в момент включения регулятора в работу и ири нахождении фотоэлементов 4 и 5 над светt0

5 149 лой частью диаграммной ленты, со— стояние трехпозиционного релейного элемента 11 неопределенное, т.е. на любом из его выходов может присутствовать сигнал.

Для обеспечения автоматического выхода регулируемого параметра на заданное значение, например при нахождении фотоэлементов 4 и 5 слева от программной полосы, необходимо подать кратковременно управляющий сигнал на трехпозиционный релейный элемент по шине Zl. При этом сигнал с его выхода включает переключатель

8, который соединяет один из выходов задатчика 12 напряжения через ключ

13 и аналоговый элемент 15 памяти с входом блока 16 формирования закона регулирования, задавая тем самым входной сигнал на блок 16 такой величины и полярности, чтобы обеспечить его максимальный выходной сигнал.

При нахождении фотоэлементов справа от программной полосы, например если в момент включения регулятора в работу температура в обьекте 18 регулирования значительно выше программного значения, необходимо подать сигнал по нине 22 "Программа слева". При этом трехпозиционный релейный элемент 11 включает переключатель 7 и аналогично описанному на блок 16 формирования закона регулирования подается максимальный входной сигнал такой величины и полярно— сти, который обеспечивает уменьшение выходного сигнала блока 16 формирования закона регулирования до нулевого значения. Тем самим уменьнается величина регулируемого параметра и

1 соответственно величина рассогласования между задаваемой и действительной величинами регулируемого параметра. Уменьшение величины регулируемого параметра вызывает перемещение подвижного узла регистрации измерительного прибора 1 и фотоэлементов 4 и 5 влево относительно программной полосы, что приводит через определенное время к равной освещенности фотоэлементов, и соответственно сигнал рассогласования уменьшается до нуля.

3а счет трения покоя узел регистрации измерительного прибора перемещается только рывками (скачкаьа ), т.е. измерительный прибор является нечувствительным к малым изменениям

6 регулируемого параметра, что ведет к увеличению инерционности регулятора.

С целью исключения влияния трения покоя на точность регулятора блок

20 управления выдает кратковременные импульсы на ключи 13 и 14. Ключ 14 закорачивает .вход измерительного прибора 1 на время Т,, что приводит к краткоВременному перемещению узла регистрации измерительного прибора влево от программной полосы. Одновременно ключ )3 отключает вход элемента 15 памяти от выхода измерительного моста 6 на время Тд, которое должно быть равно или больше . 2Т,, с тем, чтобы исключить влияние перемещения узла регистрации измерительного прибора 1 на работу блока !6 формирования закона регулирования. В тех случаях, когда между очередными импульсами с блока 20 управления происходит незначительное изменение (увеличение или уменьшение) регулируемого параметра, которое является недостаточным для передвижения узла регистрации измерительного прибора в связи с наличием трения покоя последнего, то после подачи импульсов с блока

20 управления устраняется трение по—

k коя и узел регистрации измерительного прибора занимает новое положение, которое более точно соответствует величине регулируемого параметра.

Формул аизобретения

Программный регулятор, содержащий измерительный прибор, к подвижному узлу регистрации которого прикреплены два фотоэлемента, оптически связанные с программным задатчиком и включенные в смежные плечи измерительного моста, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго переключателей и с входами соответственно первого и второго порого1 O вых элементов, выходы которых подключены к входам релейного трехпозиционного элемента, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго переключателей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчика напряжения, блок формирования закона регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора за счет периодического уст1495745

Составитель Е. Волков

Редактор В. Данко Техред А.Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 4264/44 Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ранения отрицательного влияния сил трения покоя, в него введены блок управления, аналоговый элемент памя- ти, два ключа, причем Выход первого переключателя подключен к первому входу аналогового элемента памяти, к второму входу которого через первый

С ключ подключен выход второго переклю- .

1 чателя, второй клич подключен параллельно к входу измерительного прибора, выход аналогового элемента памяти соединен с входом блока формирования закона регулирования, а выходы блока управления подключены к управляющим входам первого и второго ключей.