Регулятор параметра рабочего тела в трубопроводе

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в цифровых гидравлических системах регулирования давления. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности (при выполнении режимов включения, выключения и поддержания заданного давления ). Регулятор содержит датчики 1 и 2 давления, регулируемый клапан 3, исполнительный механизм 4, генератор 6 импульсов , цифроаналоговый преобразователь 7, счетчик 8, блоки 11.12 сравнения.триггеры 13, 14, Элемент ИЛИ 15, элементы И 16-18, задатчик 19 давления, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1751729 А1 (!9) (! !) (5!)5 G 05 D 16/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909248/24 (22) 12.02.91 (46) 30.07,92, Бюл. % 28 . (75) В, M. Цвейбель (53) 621.327(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1265724, кл. 6 05 0 16/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1481720, кл. G 05 В 11/54, 1987. (54) РЕГУЛЯТОР ПАРАМЕТРА РАБОЧЕГО

ТЕЛА В ТРУБОПРОВОДЕ (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в цифровых гидравлических системах регулирова. ния давления. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности (при выполнении режимов включения, выключения и поддержания заданного давления). Регулятор содержит датчики 1 и 2 давления, регулируемый клапан 3, исполнительный механизм 4, генератор 6 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 7, счетчик 8, блоки 11, 12 сравнения. триггеры

13, 14, элемент ИЛИ 15, элементы И 16 — 18, задатчик 19 давления, 2 ил.

1751729

Изобретение относится к автоматике и может бить использовано в цифровых гидравлических системах регулирования давления.

Известно устройство, содержащее трубопровод, клапан, упругую мембрану и два датчика давления.

Недостатками данного устройства являются его низкие эффективность и точность регулирования при отпирании и запирании клапана и поддержании заданного давления.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, содержащее установленный в трубопроводе регулируемый клапан, соединенный с выходом исполнительного механизма, задатчик давления, соединенный с входом первого блока сравнения, первый и второй датчики давления в трубопроводе, располо>кенные перед входом и после выхода регулируемого клапана, первый триггер и генератор импульсов.

Недостатками известного устройства являются большой обьем оборудования и невысокая точность при включении и выключении клапана и поддержании давления в рабочем режиме.

Цель изобретения -- упрощение устройства и повышение точности при выполнении режимов включения, выключения и поддержания заданного давления.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор параметра рабочего тела в трубопроводе, содержащий установленный в трубопроводе регулируемый клапан, соединенный с выходом исполнительного механизма, эадатчик давления, соединенный с входом первого блока сравнения, первый и второй датчики давления в трубопроводе, располо>кенньie перед входом и после выхода регулируемого клапана, первый триггер. генератор импульсов, введены второй триггер, три элемента И, второй блок сравнения, элемент ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами элементов

И, выходы первого и второго элементов И соединень1 с входами элемента ИЛИ, выход которого и выход третьего элемента И соединены с вычитающим и суммирующим входами счетчика соответственно, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом исполнительного механизма, выходы первого и второго датчиков давления соединены с входами второго блока сравнения, выход которого соединен с инверсным третьим входом третьего элемента И, выход первого счетчика давления соединен с входом первого бло10 генератор 6 импульсов, цифроаналоговый

15 преобразователь 7, счетчик 8, формирователи 9 и 10 сигналов, блоки 11 и 12 сравнения, И 16-18 и задатчик 19 давления.

Цифровой регулятор давления работает

20 следующим образом, 25

55

50 ка сравнения, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И, вход запуска регулятора соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого и единичный вход второго триггера соединены с входом останова регулятора

На фиг. 1 приведена блок-схема; на фиг. 2 — клапан, пример исполнения, Регулятор содержит датчики 1 и 2 давления, регулируемый клапан 3, исполнительный механизм 4, индикатор 5, триггеры 13 и 14, элемент ИЛИ 15, элементы

Перед началом работы регулируемый клапан 3 закрыт, триггеры 13 и 14 находятся в нулевом состоянии (цепи сброса не показаны). При подаче сигнала запуска (например, с помощью кнопки) триггер 13 устанавливается s единичное состояние и импульсы от генератора 6 через элемент И

18 начинают поступать в счетчик 8 на его суммирующий вход. Цифроаналоговый преобразователь преобразует содержимое счетчика 8 и вырабатывает на своем выходе сигнал с увеличивающейся амплитудой, который, воздействуя на исполнительный механизм 4, заставляет подниматься заслонку регулируемого клапана 3, и жидкость начинает протекать по трубопроводу. Скорость открытия клапана 3 зависит от изменения содержимогО счетчика 8 и может быть выбрана очень плавной, Давление в датчиках

1. и 2 начинает уравниваться в момент установления однородного по давлению потока, значения сигналов на выходах формирователей 9 и 10 совпадают, Срабатывает блок

12 сравнения, который подачей единичного сигнала на инверсный вход элемента И 18 останавливает подачу импульсов в счетчик

8. Система некоторое время работает в стационарном режиме. Если показания датчика 1 вновь превысят показания датчика 2, то содержимое счетчика увеличивается, так как сигнал запрета с элемента И 18 снят и в счетчик вновь поступает импульс от генератора 6.

Если давление в трубопроводе согласно показаниям датчика и оказывается ниже допустимого, задаваемого задатчиком 19, то срабатывает блок 11 сравнения, разрешая прохождение импульсов от генератора 6 через элементы И 17 и ИЛИ 15 на вычитающий вход счетчика 8, его содержимое 1751729 клалпн ягод уменьшается, сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя 7 понижается, регулируемый клапан начинает закрываться и давление в трубопроводе повышается. После превышения давлением в трубопроводе давления, заданного задатчиком 19, подача вычитающих импульсов в счетчик 8 прекращается. Таким образом обеспечивается стационарный процесс в трубопроводе с достаточно стабильным значением давления.

Если необходимо закрыть клапан полностью, подается сигнал останова (например с помощью кнопки). Триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 14 — в единичное. Элементы И 17 и 18 закрывают. ся, а элемент И 16 открывается. Импульсы от генератора 6 поступают на вычитающий вход счетчика 8 через элемент И 16 и элемент ИЛИ 15. При достижении нулевого состояния счетчика регулируемый клапан полностью закрыт.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить плавное открытие и закрытие клапана.

Формула изобретения

Регулятор параметра рабочего тела в трубопроводе, содержащий регулируемый клапан; установленный в трубопроводе и соединенный с выходом исполнительного механизма, задатчик давления, соединенный с входом первого блока сравнения, первый и второй датчики давления в трубопроводе, расположенные перед и после регулируемого клапана, первый триггер и генератор импульсов, о т л и ч а ю щ и A— с я тем, что, с целью упрощения и повыше5 ния точности регулятора, в него введены второй триггер, три элемента И, второй блок сравнения, элемент ИЛИ, цифроаналоговый преобразователь, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами

10 элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого и выход третьего элемента И соединены с вычитающим и суммирующим входами счетчика соответственно, 15 выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом исполнительного механизма, выходы первого и второго датчиков давления соединены с входами второго блока сравнения, выход ко20 торого соединен с инверсным третьим входом третьего элемента И, выход первого датчика давления соединен с входом первого блока сравнения, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И.

25 выход первого триггера — с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго триггера — со вторым входом первого элемента И, вход запуска регулятора — с единичным входом первого триггера, нулеЗО вой вход которого и единичный вход второго триггера соединены с входом останова ре