Система сопряжения управляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами

 

Союз Советскин

СО4калистнческмм

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 954938 (6() Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03. (0. 80 (2 () 2988066/18-24 с присоелинением заявки М (23) П риорнтет (51)М. Кл.

G 05 В 15/00

0 08 С 23/00

9Ьоударстинный комнтет

СССР

Опубликовано 30 ° 08 82 ° Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30 .08. 82 по делам наобретенн((и открытн(( (53) УДК 621-525 (088.8) l (72) Авторы изобретения

А.И.Бирман, Л.М.Шиб и А.П.Бененсон

Государственный всесоюзный центральный о(тдена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский"институт комплексной автоматизации (7l ) Заявитель (54) СИСТЕМА СОПРЯЖЕНИЯ УПРАВЛЯВШЕГО

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

С ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ

Изобретение относится к управлению производственными процессами, а именно к системам сопряжения управляющего вычислительного комплекса (УВК) с пневматическими регуляторами.

Известны системы аналогичного на5 з начения, содержащие эле ктродви гатель, кинематически связанный с задатчиком пневмосигнала (1) . то

Однако такие системы имеют низкое быстродействие и сложную конструкцио.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система сопряжения, содержащая процес" сор, модуль кодового управления, по вторители со сдвигом и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), вклв-чающий двухпозиционные электропневматические переключатели и дроссели. ро причем глухие камеры повторителей связаны с каналом задания, а выход эле кт роп не амат и ч е с ко го ЦАП соедин ен с входом регулятора (2) .

Известная система обладает низкой точностью, обусловленной нелинейностью дросселей. Точность известной системы достигает 0,5-1 при требуемой погрешности таких сис" тем О, 1-0,2, Цель изобретения - повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе сопряжения управляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами, содержащей последовательно включенные процессор и модуль кодового управления, два повторителя со сдвигом и цифроаналоговый преобразователь, состоящий из электропневматических переключателей, управляющие входы которых соединены с выходом модуля кодового управления, и кодовых дросселей, входы которых соединены с выходами соответствующих электропневматических переключателей, а выходы объединены и подключены к входу

3 95493 дросселя сброса и к одному из входов пневматического регулятора, другой вход которого соединен с каналом пе" ременной, причем входы повторителей со сдвигом соединены с каналом задания и выхбдами дросселя сброса, а проточные камеры через другие дроссели - с каналом питания, установлен знаковый электропневматический переключатель, коммутируемые входы ко- 10 торого соединены с выходами повторителей, а выход - с первыми коммутируемыми входами электропневматичес. ких переключателей цифроаналогового преобразователя, вторые коммутируемые 15 входы которых связаны с каналами задания . причем управляющий вход знакового электропневматического переключателя соединен с выходом модуля кодового управления. 20

На черт еже при ведена принци пиал ь ная схема предложенной системы. .Система содержит процессор 1,.модуль 2 кодового управления, знаковый электропневматический переключатель

3, цифроаналоговый преобразователь, состоящий из электропневматических переключателей (ЭПП) 4 -4 и кодовых дросселеи 5„ -5„, дроссель 5 „« c6po зо са, два повторителя 6 и 7 со„.сдвигом, пневматический регулятор 8, каналы задания Р ð, один из каналов ре гулятора P îÐ и канал переменной Р рР.

Процессор 1 через модуль 2 кодово35 го управления связан с управляющими цепями ЭПП 3, 4 „-4д, причем коммутируемые входы знакового ЭПП 3 соедине-, ны с выходами повторителей 6 и 7 со сдвигом, а выход данного ЭПП связан

40 с первыми (нормально-непроводящими) входами кодовых ЗПП 4 -4>, вторые (нормал ь но- проводящие) входы кот орых соединены с каналом задания Р ди глухими камерами повторителей со сдвигом. Выход ЦАП (кодовых дросселей

5<-5л) Р<рР подключен к одномУ из входов регулятора 8, второй вход которого связан с каналом регулируемой переменной Р„еР, а выход - с управляющим входом исполнительного механизчм

Система функционирует следующим

Образом °

УВК осуцествляет супервизорный ре- >> жим управления, воздействуя íà процесс изменением задания локальному регулятору .

8 ф

11редварительно с помощью повторителей 6 и 7 со сдвигом устанавливают допустимую зону изменения .сигнала в канале Р„рр, при этом сдвиги повторителей: равйы .по величине и противоположны по знаку. Проводимости кодовых дросселей к выбраны в соот вет ст вии с весами д вои чн ого кода, т . е. a, = 2 К„ „ причем х д, „= р, Сигнал в канале задания Р задается оператором и устанавливает базовое значение задающего воздействия

Р„локальному. регулятору 8.

УВК вычисляет знак и величину коррекции к базовому значению задания.

Каждое изменение цифровой управляющей информации фиксируется в модуле кодового упра вления, на соот вет ст вующих выходах которого формируются дискретные сигналы U> + U» определяющие состояние ЭПП 3, 4 -4 .

В соответствии со схемой включения задающее воздействие Р„определяют соот ношением ко>= » I I en uо f. I 1 Б(п и, где j a I абсолютная величина сдвига повторителей 6 и 7 если Ор =1 (lJo o-1,, „0,-0, 1 1, если U< — — 1 0, если 0„=0.

Таким образом, УВК корректирует базовое значение задания Рзд в зоне допустимых изменений + .

Технический эффект от использования предложенной системы заключается в улучшении точности ее работы.

Действительно, как известно из теории пневматических цепей, нелинейная составляющая погрешности дроссельного сумматора пропорциональна квадрату разности входных сигналов

По сравнению с известными системами эта разность уменьшена вдвое, следовательно нелинейная составляющая погрешности уме ныне на в четыре раза.

Далее, при одинаковом количестве разрядов в использованном ЦАП разрешающая способност ь предложенной сист емы улу чшена вд вое (B из вест ной с ист еме разрешающая способност ь ра вша 5l2" = й(2", в предложенной сист еме -Ь! 2" ), Следовательно, по сравнению с прототипом нелинейная составляющая погрешности уменьшается в четыре раtS

Формула изобретения

5 954 з а, а по греш иост ь ква нт ова ни я по уровню в два раза (при одинаковых значениях и разрядности АЦП).

Реально, для b=104 и п 5 погрешность предложенного коМплекса оце- S нивается величиной порядка 0,253 (практически при тех аппаратурных затратах).

Возможна другая альтернативапри прежнем уровне точности обеспе- 10 чивается примерно удвоенное увеличение диапазона изменения управляющего сигнала P> +g.

Система сопряжения управляющего вычислительного комплекса с пневма" тическими регуляторами, содержащая 2о последовательно включенные процессор и модуль кодового управления, два повторителя со сдвигом и цифроаналоговый преобразователь, состоящий из электропневматических пере- 25 ключателей, управляющие входы которых соединены с выходом модуля кодового управления, и кодовых дросселей, входы которых соединены с выходами соответствующих электропнев- Зв матических переключателей, а выходы объединены и подключены к входу дрос" !

938 6 селя сброса и к одному из входов пневматического регулятора, другой вход которого соединен с каналом пе-. ременной, причем входы повторителей со сдвигом соединены с каналом зада" ния и. выходом дросселя сброса, а проточные камеры через другие дросселис каналом питания, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в нем установлен эна- 1 ковый электропневматический переклю чатель, коммутируемые входы которого соединены с выходами повторителей, а выход - с первыми,коммутируе мыми входами электропневматических переключателей цифроаналогового преобразователя, вторые коммутируемые входы которых связаны с каналами за. дания, причем управляющий вход знакового электропневматического переключателя соединен с выходом модуля кодового управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник "Пневмоавтоматика".

Тезисы докладов ХШ Всесоюзного совещания, И., "Наука",, 1978, с. 351.

353.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2930367, кл. 608 С 23/00, 1980 {прототип).

954938

1 ираж 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 акаэ лиал !П П i а т е нHтT, r. Ужгород, ул. Проектная, Сост авит ел ь О. Гудкова

Редактор А.Мотыль Техред А.бабинец Корректор N. Шароши