Устройство для управления соотношением

 

О П И С А Н И Е .ц66ОО29

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскит

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к акт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2473322/18-24 (51) М. Кл.- б 05D 11/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень Хе 16 (53) УДК 621.525 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Авторы изобретения

P. А. Нейдорф, М. В. Бессарабов, Ю. С. Майзлиш и Г. Б. Куприянов

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЕМ

Изобретение относится к технике управления технологическими процессами химической, нефтеперерабатывающей, электрохимической промышленностей и других сходных производств, где возникает необходимость поддерживать заданное соотношение параметров с одновременным регулированием их суммарного значении.

Близким аналогом изобретения является устройство для управления соотношением, содержащее датчики первого и второго параметров, подключенные к входам первого регулятора соотношения, задатчики и первый и второй исполнительные механизмы, соединенные с соответствующими регулирующими органами (1).

Недостатком рассмотренной схемнв управления соотношением двух параметров является разделение параметров на ведущий и ведомый, вследствие чего при отклонении значения ведомого параметра от номинального отсутствует реакция .контура регулирования ведущего параметра на это отклонение.

Возникновение отклонения значения ведущего параметра от номинального значения этого параметра в переходном режиме является заданием для схемы управления ведомым параметром. Поэтому в контуре регулирования ведомого параметра отсутствует реакция на отклонение суммы параметров от заданного значения, что также приводит к невысокому качеству процесса регулирования в переходных режимах.

5 1ip» спонтанном отклонении, например, ведущего параметра контур регулирования соотношения стремится соответствующим образом отклонить второй — ведомый— параметр, так гго второй регулятор (cooTI0 ношения) работает как бы против тенденции поддержания заданного значения суммы параметров. На практике же обычно важными являются оба показателя, как соотношение, так и суммарное значение

15 параметров. Это в особенности касается систем управления соотношением материальных или тепловых потоков. Здесь сумма параметров представляет собой нагрузку li производительность объекта управлс20 ния.

Прп отклонении же ведомого параметра схема управления ведущим вообще остается невозмущенной и в процессе устранения рассогласования не участвует.

25 Целью настоящего изобретения является улучшение динамических характеристик устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит второй регулятор соот30 ношения, регулятор суммы параметров и

660029 сумматоры, причем выходы. датчиков первого и второго параметров подключены к входам второго регулятора соотношения и входам первого сумматора, соединенного с одним входом регулятора суммы параметров, второй вход которого соединен с:Iaдатчиком, я выход — с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторыс входы которых соединены с выход,ми р гуляторов соотношения, а выходы зторого и третьего сумматоров соединены с входами исполнительных механизмов.

Устройство содержит сумматор 1, задатчик 2, регулятор суммы параметров 3, сумматор 4, исполнительный механизм 5 с регулирующими органом 6, объект 7, датчик параметра 8, регулятор соотношения 9, сумматор 10, исполнительный механизм 11 с регулиру!ощим органом 12, объект 13, датчик параметра 14, регулятор соотношения 15.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства. Здесь сумматор 1 суммирует сигналы от датчиков 8 и 14 управляемых параметров и подает суммарный сигнал на вход регулятора суммы параметров 3, где сигнал сравнивается с заданием От задатчика 2 на суммарное значение управляемых параметров. Выходной сигнал регулятора 3 подается на входы сумматоров 4 и

10 в цепях управления параметрами. На другие входы сумматоров подаются сигналы от регуляторов соотношения 15 и 9, установленных в цепях управления параметрами. Выходные сигналы сумматоров через исполнительные механизмы 5, 11 и регулирующие органы 6, 12 воздействуют на объекты 7, 13 соответственно. Выходные параметры объектов регистрируются датчиками 8 и 14, сигналы с которых подаются как на входы сумматора 1, TBE и ня входы регуляторов соотношения 15 и 9.

Причем сигнал с датчика 8 подается на регулятор 15 кяк переменная и ня задающий вход регулятора 9, а сигнал с датчика 14-— на регулятор lo как переменная и t!a задающий вход регулятора 15.

Работа схемы протекает следующим Образом. В невозмушенном состоянии g! сс! ——

= — !/„сс и gw =gt+gg=gt3. При Отклонении любого из параметров (!!! или у ) от номинала возникают сигналы рассогласования на входах всех трех регуляторов.

Допустим, сигнал с датчика 8 стал равен у!+Ау!. На входах регуляторов соотношения 9 и 15 рассогласования возникают,:Ioскольку у!+Ау!сс1 ьу сс2, а на входе periлятора 3, поскольку gt+Ayt+g =p y 3.

Пусть Лд! положительная величина. Тогда регулятор 15 начнет уменьшать выходной сиГнал ZI, посколькi pазность зядяEIèÿ и переменной

a, Y, — n, Y, —,ЛУ,: — —,AY,(0.

Аналогично,регулятор 9 начнет увеличивать выходной сигнал Z3, поскольку

", 1, + л, 5 Y, — J, }, -: ..!, >, ) 0, Воздействия Z! и Zg вызваны отклонением соотношения выходных сигналов датчиков

Oт зада ннОГО ц1 gg = F2/ñ !.

Одновременно регулятор, 3 нячнст уменьшать выходной сигнал V,;toñêoльку разность задания и переменной

Y-..,,— Y, — Л1, — 1, = — 1, (O.

Воздействие 1У вызвано отклонением суммы переменных от заданного значения.

Таким образом, управляющие воздействия U! и Uz на оба параметра формируются в зависимости как от отклонения *соо1ношения управляемых параметров от заданного, так 11 от отклонения суммы этих параметров от заданного значения. В рассмотренном выше случае интенсивность управляющего воздействия UI, уменьшающего спонтанно увеличившееся значение параметра gt, повышается за счет одновреэ менного уменьшения его составляющих Z! и V. В то жс время интенсивность управляющего воздействия U3 снижается за счет того, что изменение V имеет знак, обратный изменению Zq.

Эффективности организации управляющих воздействий UI и U> и согласованности добиваются выбором настроек регуляторов 3, 9. 15. В общем же случае описанная схема обладает теми преим,"!цеста! вамп, что, во-первы.;, она симметрична и одинаково эффективно подавляет возмущения по кана".ó любого параметпя и, вовторых, одш1аково эффективно подавляет отклонения как соотношения, так и вели40 чин параметров от заданных.

Формула изобретения

Устройство для управления ссс!!ношением, содержащее датчики первого: вroporu параметров, подключенные к:!ходам первого регулятора соотношен и я, з à Jà T:IHK EI первый и второй исполнительные механизмы, соединенные с соответствующими регулирующими органами, о т;! I! я !о !и с се я 1 ем, что, с цсль:О . л",чп1!. Ния;1!1:Iс!м;1чсских характеристик, тройствя, oío с<;держит второй регулятор соотношения, регулятор суммы параметров и сумматоры, причем выходы датчиков первого и второго параметров подкл очены к входа vI второго регулятора соотношения и входам первого сумматора, соединенного с одним входом регулятора суммы параметров, второй вход которого соединен с задатчиком, а выход — с первыми входами второго и третьего сумматоров, вторые входы которых. соединены с выходами регуляторов соотношения, а выходы второго и третьего сумматоров соединены с входами исполнии тельных механизмов.

660029 фиг..

" >3

Фиг ."

Корректор Л. Орлова

Составитель О. Гудкова

Редактор С. Равна

Заказ 556/2 Изд. № 26? Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб.. д. 4!5 тпография, пр. Сапунова. 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. A. B. Казаков, М. В. Кулаков, Ю. К.

Мел1ошев. Основы автоматики и автоматизации я.мическик производств. М., «Машиностроение». 1сз70, с. 321.