Пневматическое регулирующее устройст-bo

 

Союз Соеетскмз

Соцнаанстнчесяих

Уеснубанк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ (ii) 802920 (63 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2102,78 (24) 2583299/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 0 70 2 81.

Дата опубликования описания G702Â1

®)м. к„.з

G 05 В 11/50

Государственный коми тет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД3(б21-525 (088. 8) (A. Н. Юрин, В. E. Дельянов, С. A. Моисеев и В. Г-; ) дгори зе е ю ц

М

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизации . " .о.". производственных процессов в промышленности (72) Авторы изобретения (71} Заявитель (5 4 ) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к пневма- тическому приборостроению и может быть использовано при синтезе самонастраивающихся систем для авФ томатического регулирования технологическими процессами.

Известны самонастраивающиеся системы, содержащие в качестве регулятора управляющие устройства, имеющие в своем составе интегратор и анализатор качества (1).

Известные самонастраивающиеся устройства обладают недостаточной точностью регулирования колебательных процессов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пневматическое устройство, содержащее сигнум-реле, подключенное к каналам параметра и задания, ключ, выход которого является выходным каналом устройства, формирователь управляющего воздействия, состоящий из элемента сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединенные элемент памяти, ключ, переменный дроссель, емкость, усилитель, и обратный клапан, подключенный параллельно переменному дросселю, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа устройства, а выход сигнум-реле соединен с управляющим входом ключей и с одной из управляющих камер элементов памяти обоих интеграторов, и блок определения знака производной, состоящий из подключенных к входным каналам параметра и задания элементов срав.-. нения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного из элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен с одной из

I5 управляющих камер ключа устройства и управляющим входом элементов памяти (2) .

Однако при отработке сложных входных воздействий, при управле2О нии колебательными технологическими процессами, подверженных частым возмущающим воздействием, возможны перерегулирования в известном регуляторе, что ухудшает,его динами-, ческие характеристики.

Цель изобретения является улучшение динамических характеристик устройства.

Это достигается благодаря тому, 30 что оно содержит регулируемый дрос.

802920 сель, двухвходовый ключ, состоящий из двух трехмембранных реле, через которые элемент сравнения формирователя управляющего воздействия подключен к входным каналам параметра и задания, управляющие входы трехмембранных реле соединены с выходом сигнум-реле, а первые входы и вторые входы элементов памяти интеграторов соединены с выходом элемента сравнения и через регулируемый дроссель — с атмосферой.

На фиг. 1 дана схема регулятора) на фиг. 2 - график его работы.

Регулятор содержит формирователь

1 управляющего воздействия, ключ 2, блок 3 определения знака прОизводной, сигнум-реле 4 и двухвходовой ключ 5. Входы Формирователя 1 управляющего воздействия соединены с выходными каналами двухвходового ключа 5, который соединен с входными каналами регулируемой величины параметр а Рпфр и 3 адания Раиф@

Формирователь 1 управляющего воздействия состоит из двух интеграторов, имеющих элемент сравнения

6, регулируемый дроссель 7 и каждый из которых включает элемент памяти

8, ключ 9, переменный дроссель 10, обратный клапан 11, емкость 12, усилитель 13.

Второй интегратор выполнен аналогично и состоит из элемента памяти 14, ключа 15, переменного дросселя 16, обратного клапана 17, емкости 18 и усилителя мощности

19.

Двухвходовой ключ 5 состоит из двух трехмембранных реле 20 и 21.

Блок 3 определения знака производной содержит два элемента сравнения 22 и 23, реле 24, три переменных дросселя 25, 26 и 27, два постоянных дросселя 28 и 29, причем дроссели 25, 26, 28 и 29, образуют дроссельные делители, емкости 30.

B качестве сигнум-реле 4 используется дискретный элемент сравнения.

Устройство работает следующим образом, Сигналы, пропорциональные заданному 1 sag и текущему значениям

Рп<0 регулируемой величины через двухвходовой ключ 5, поступают на входы элемента сравнения 6, работа).. ющего в зависимости от положения элементов памяти 8 и 14, а также ключей 9 и 15, управляеьих блоком определения знака производной 3 и сигнум-реле 4, попеременно в режиме интегрирования и запоминания.

B обратную связь элемента 6 в зависимости от положения выходного ключа Z, управляемого блоком 3, подключается выход первого или второго интегратора. Причем элемент сравнения 6 на своем выходе всегда суммирует модуль ошибки, который формируется посредством коммутации того или иного режима в ключе 5, последний управляется сигнум-реле 4. В интеграторе производится операция интегрирования модуля ошибки

О,- У (к/ t

Если знак функции блока 3

БАЯМ ) О, а знак сигнум-реле

10 Д Я-Р1)(< О, это случай, когда параметр находится в первом квадранте изменения параметра, элемент сравнения 6 подключается через элемент памяти 8 и ключ 9 к инерционному звену дроссель-емкость (элементы 10, 12) и в первом интеграторе производится операция интегрирования модуля ошибки

Эта величина через выходной ключ подается на выход устройства и в положительную обратную связь этого же интегратора.

Одновременно от элемен1Ы сравне- ния 6 посредством элемента 14 отключено инерционное звено, элементы

16, 18 второго интегратора подключены через регулируемый дроссель 7

ЗО к атмосфере. Если SiPt Х > О и $ЩП Х < 0 параметр находится во втором квадранте/ элемент сравнения

6 отключен от инерционных звеньев, формируется канал связи между инерЗ5 ционными звеньями и с атмосферой, в результате чего происходит переток из емкости 12 через переменный дроссель 10 и из емкости 18 через обратный клапан 17 в атмосферу щ() через регулируемый дроссель 7 по закону

U (t) = U>+e 4

В блоке определения знака производной 3 реализуется операция

T 4.Ря Ж- + к (Р„ р — Рз)к) ) универсальное реле 24 определяет знак этой величины.

Дискретный элемент сравнения 6 формирует инверсный знак ошибки рассогласования.

Формирование выходного сигнала производится по следующему закону

55. цф ()у(С)+и)) ес40 8)f)) Х ) О

V> (ti i n)) еслц &д) Хс 0

Регулирующее, устройство формирует управляющее воздействие из двух

40 уровней, разность значений которых увеличивается в первом квадрате изменения регулируемой величины (sign x O О, sign х (О) и уменьшается в третьем квадранте (sign х

Я < 0 sign x У О). Во втором и

802920 четвертом квадрантах (sign х х sign х 2 0) осуществляется изме-. нение средней велдчинй релейнойэ характеристики управляющего воздействия, этим самым достигается возможность устранения перерегулирования в системах, подверженных частым существенным возмущающим воздействиям, приводящих к необходимости часто изменять среднюю величину релейной характеристики управляющего воздействия °

По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет повысить качество регулирования технологических процессов.

Использование предложенного устройства эффективно в системах автоматического регулирования колебательными технологическими процессами, подверженных частым существенным возмущающим воздействиям.

Формула изобретения

Пневматическое регулирующее устройство, содержащее сигнум-реле подключенное к каналам параметра и задания, ключ, выход которого является выходным каналом устройства, и формирователь управляющего воздЕйствия, состоящий иэ элементов сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединенные элемент памяти, ключ, переменный дроссель, емкость усилитель и обратный клапан, подключенный параллельно переменному дросселю, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа, а выход сигнум-реле соединен с управляющим входом ключей и с одним из управляющих камер элементов памяти интеграторов, н блок опреде5 ления производной состоящий из подключенных к выходным каналам параметра и задания элементов сравнения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного из элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен с одной из управляющих камер ключа устройства и с другими управляющими камерами элементов памяти интеграторов, о т л и ч а !

S ю ш e e с я теМ, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, оно содержит регулируемый дроссель, двухвходовый ключ, состоящий из двух трехмембранных

Щ реле, через которые элемент сравнения формирователя управляющего воздействия подключен к входным каналам параметра и задания, управляющие входы трехмембранных реле сое динены с выходом сигнум-реле, а первые и вторые входы элементов памяти интеграторов соединены с выходом элемента сравнения и через регулируемьй дроссель — с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Козлов В.И. Самонастраивающиеся системы с релейными элементами. Энергия, 1974, с. 434.

35 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2496817/18-24, кл. G 05 В )3/00, 13.06.77 (прототип).