Пневматический коммутатор

 

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации. Цель изобретения - улучшение метрологических и динамических характеристик - достигается за счет введения новых элементов и связей. Коммутатор содержит переключающие реле, одномембранные элементы по числу входных каналов, дроссель и повторитель со сдвигом . Глухие камеры и сопла одномембранных элементов связаны с соответствующими входными каналами и входами переключающих реле первой ступени, их проточные камеры соединены с выходным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом , глухая камера которого непосредственно , а проточная - через дроссель подключены к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой. Такое решение позволяет существенно улучшить временные характеристики коммутатора (примерно в 3-5 раз), обеспечивая высокую точность повторения коммутируемого давления /с погрешностью менее 0,3%/. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлИстических

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 О 1/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868393/24 (22) 21,09.90 (46) 23.10.92, Бюл. N 39 (71) Государственный всесоюзный Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (72) А,И,Бирман, Г.М.Ландшафт, 3.И.Склярский и В.Г.Беренштейн (56) Склярский Э,И:, Барский Л,А. Пневмоэлектронные комплексы в системах управления химико-технологическими процессами.

M.: Химия,.1987, с.74, рис.1 — 48.

Авторское свидетельство СССР

N 1432490, кл. G 06 О 1/00, 1987. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к техническим срерствам автоматизации, Цель изобретения — улучшение метрологических и динамических характеристик — достигается за счет

Изобретение относится к техническим средствам централизованного контроля и предназначено для подключения к общему выходному коллектору одного из входных каналов, адрес которого определяется дискретным управляющим сигналом.

Известные пневматические коммутаторы, сбдержащие клапаны. входы которых соединены со входными каналами, а выходы — с общим коллектором, не исключают режим короткого замыкания (соединения входных каналов) при отказах в тракте передачи управляющих сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является пневматический коммутатор. содержащий семь

„„ЬЦ„„1770958 А1 введения новых элементов и связей. Коммутатор содержит переключающие реле, одномембранные элементы по числу входных каналов, драссель и повторитель со сдвигом. Глухие камеры и сопла одномембранных элементов связаны с соответствующими входными каналами и входами переключающих реле первой ступени, их проточные камеры соединены с выходным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная — через дроссель подключены к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой. Такое решенйе позволяет существенно улучшить временHûå характеристики коммутатора (примерно в 3 — 5 раэ); обеспечивая высокую точность повторения коммутируемого давления /с погрешностью менее 0,37/. 1 ил. переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем первый адресный вход связан с управляющими камерами

rtepaoro, второго и шестого реле, второй адресный вход — с управляющими камерами третьего, четвертого и пятого реле. а третий адресный вход — с управляющей камерой седьмого реле.

Известный коммутатор обладает низким быстродействием: при значительном удалении источников сообщения (датчиков) от коммутатора (более 100 м) время установпения в выходном ксллекторе при изменении управляющего сигнала (адреса) оценивается величиной порядка 3-i с. Кроме того, возможные утечки в узлах коммута1770958 тора и отсутствие защиты от "замыкания" (соединения) входных каналов с источниками высокого уровня (задатчиками подпора и формирователями дискретных сигналов) при порывах мембран переключающем реле, снижает точность и надежность систем контроля в целом.

Цель изобретения — улучшение точности и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается за счет того, что в пневматическом коммутаторе, содержащем ступени переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем управляющие камеры переключающих реле ступеней подключены к соответствующим группам адресных входов коммутатора. установлены одномембранные элементы по числу входных каналов коммутатора, дроссель и повторитель со сдвигом, причем глухие камеры и сопла одномембранных элементов связаны с соответствующими входными каналами коммутатора и входами переключающих реле первой ступени, их прочные камеры соединены с выводным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная через дроссель подключены к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой. Такое схемотехническое решение обеспечивает гальваническое разделение входных каналов, повышение быстродействия коммутатора и высокую точность воспроизведения коммутируемого давления на выходе коммутатор.а, Таким образом, предложенный коммутатор может быть эффективно использован в пневматических системах централизованного контроля.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства, Пневматический коммутатор содержит ступеки переключающих реле 1...7, соединенных по пирамидальной схеме, дроссель

8, повторитель со сдвигом 9 и одномембранные элементы 10.1...10.8 (по числу входных каналов). Управляющие камеры реле 1 и 2 первой ступени и реле б второй ступени соединены с первым адресным входом L>, управляющие камере реле 3 и 4 первой ступени и реле 5 второй ступеки подключены ко второму адресному входу L2, а управляющая камера реле 7 последней (третьей) ступени связана с третьим адресным входом

1з, глухая камера первого повторителя 9 непосредственно, а проточная камера через дроссель 8 подключены к каналу питания, Сопло повторителя 9 связано с выходным какалом Р,, и с проточными камерами одномембранных элементов 10.1...10.9, глухие камеры и сопла которых соединены с соответствующими входными каналами P.1...Р.8 и входами реле 1...4 первой ступени. а выход

5 реле 7 последней ступени сообщен с атмосферой.

Коммутатор работает следующим образом.

В соответствии со схемой включения в

10 зависимости от комбинации двоичных управляющих сигналов L>-! з (код адреса) переключающие реле 1-7 переходят в состояние, при котором проточная камера одного из одномембрэнных элементов 10

15 через свое сопло сообщается с атмосферой, сброс воздуха через сопла других одномембранных элементов 10J (j К) отсутствует, а в выходном коллекторе устанавливается давление, равное по величине входу комму20 тируемого одномембранного элемента: Р „, =

=Рк, При изменении управляющего кода LI-! з осуществляется коммутация требуемо о входного сигнала. Соответствие между уп25 равляющим кодом и номером (адресом) коммутируемого входного канала. "К" описывается выражением

30 где LI — дискретный сигнал принимающий значение "1" либо "0". и определяется тэб35

Р4 !

Р6

Р7

Ра

Коммутируемое давление Рк усиливается по мощности с помощью развязывающего усилителя, образованного питающим дросселем 8 и коммутируемым одномемб50 ранным элементом 10к. Благодаря этому обеспечивается гальваническое разделение входных цепей, малая чувствительность к утечкам в переключающих реле (погрешность от этого фактора в прототипедостига55 ет 1,5 ) и существенное (примерно— пятикратное) повышение быстродействия при коммутации удаленных источников давления (пневматических датчиков). В предложенной конфигурации с помощью повторителей 9 и 10 на питающем дросселе

1770958

Составитель О. Гудкова

Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман

Редактор О.Стенина

Заказ 3743 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Уж1ород, ул. Гагарина. 101

8 автоматически поддерживается постоянный перепад давлений, благодаря этому обеспечивается высокая точность повторения коммутируемого давления (с погрешностью порядка 0,2 — О,З-",ь).

Формула изобретения

Пневматический коммутатор, содержащий ступени переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем управляющие камеры переключающих реле ступеней подключены к соответствующим группам адпесных входов коммутатора, о тличающийся тем,что,с цельюулучшения точности и повышения быстродействия, е нем установлены одномембранные элементы по числу входных каналов коммутатора, дроссель и повторитель со сдвигом, причем глухие камеры сопла одномембранных эле5 ментов связаны с соответствующими входными каналами коммутатора и входами переключающих реле первой ступени, их проточные камеры соединены с выходным каналом коммутатора и соплом повторителя

10 со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная — через дроссель подключена к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой.