Устройство для регулирования Советский патент 1983 года по МПК G05D23/19 

(5) УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к устройст вам для регулирования параметра и предназначено для проведения технол гических процессов в объектах, имею щих нелинейные и знакопеременные статические и динамические характеристики и требующие несимметрично го регулирования параметра, т.е. ре гулирования с различным быстродейст вием при отклонении параметра от за данного значения вверх и вниз. Прим ром таких объектов являются червячные машины для переработки различных полимерных материалов. Известно устройство для регулирования параметра содержащее датчик, изодромный регулятор и регулирующий орган, последовательно соединенные друг с другом ГО. Использование такого устройства не позволяет изменить быстродействие при изменении знака отклонения регулируемого параметра от заданного значения, т.е. не обеспечивает несимметричное регулирование параметра. Известно устройство для регулирования параметра (температуры в сушильной червячной машине), содержащее датчик, изодромный регулятор и регулирующий орган (регулируемый привод), соединенные последовательно, в котором для повышения точности регулирования дополнительно установлен пропорциональный регулятор и еще один регулирующий орган (регулируемое выгрузное устройство). Устройство работает следую1цим образом. При превышении температурой заданного значения оба регулятора начинают уменьшать с определенной скоростью выходные сигналы, уменьшая частоту вращения привода и сопротивление выгрузного устройства, что приводит к снижению температуры и возвращению-ее к заданному значе- нию. При отклонении температуры ниже заданного значения регуляторы, наобо рот, увеличивают свои выходные си|- налы с той же скоростью, возвращая температуру к заданному значению| 2 J Недостатком известного устройства является одинаковое быстродействие при отклонении температуры от заданного значения вверх и вниз. Если уставки быстродействия настроить по наиболее опасному отклонению температуры вверх (повышение температуры приводит к пожару), то быстродействие будет очень высокиу) а превышени температуры - очень незначительным. При таком быстродействии, при снижении температуры на заданное значени Фегуляторы с большой скоростью будут увеличивать свои выходные сигналы, что приведет к перегрузке электропривода и его отключению по токовой защите. Поэтому быстродействие с стемы регулирования приходится снижать, что в свою очередь, , приводит к увеличению отклонений температуры выше заданного значения а при больших возмущениях- даже к загоранию полимера. Известно устройство для регулирования параметров, например, температуры, содержащее два канала воз действия - нагрева и охлаждения, управление одним изодромным регулятором, в котором происходит индивидуальная настройка параметров для каждого канала воздействия путем коммутации цепей обратной связи изо дромного регулятора посредством эле мента селекции, входом соединенного с выходом изодромного регулятора ГЗ. Данное устройство хотя и имеет возможность перестройки быстродействия (времени изодрома), однако перестройка эта происходит в зависимости от выхода регулятора, что не позволяет ему решить поставленную, применительно, например, к при воду червячной машины, задачу, заключающуюся в обеспечении оптимально го соотношения быстродействия регулятора, безаварийной работы установки и отсутствия перегрузки электропривода. Целы:изобретения - повышение точ ности и расширение области применения устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования, содержащем последовательно соединенные датчик параметра, перестраиваемый изодромный регулятор, выполненный, например, в виде операционного усилителя с RC цeпью обратной связи параллельно резистору которой через коммутирующий элемент подключен дополнительный резистор, и исполнительный привод, а также выходом связанный с управляющим входом коммутирующего элемента пороговый элемент, вход порогового элемента соединен с входом перестраиваемого изодромного регулятора. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для регулирования температуры материала в сушильной червячной машине. Устройство содержит датчик 1 температуры параметра, перестраиваемый изодромный регулятор 2, выполненный, например на операционном усилителе 3 с выходом k, с RC-цепью 5 и 6 обратной связи, коммутирующем элементе 7 и дополнительном резисторе 8,. пороговый элемент 9, исполнительный привод 10. Кроме того, на чертеже изображен объект регулирования сушильная червячная машина 11. Устройство работает следующим образом. Пусть по каким-то причинам уменьшилась подача материала в машину. Температура материала на выходе из машины начнет повышаться и превысит заданное значение. Пороговый элемент 9 сработает и коммутирующий элемент 7 подключит резистор 8, что приводит к повышению быстродействия регулятора 2. Регулятор 2 с повышенным быстродействием начнет уменьшать свой выходной сигнал, что приводит к снижению частоты вращения привода и быстрому возвращению температуры к заданному значению. Учитывая, что привод практически не имеет ограничения к скорости снижения частоты вращения, повышение быстродействия регулятора в этом случае обеспечивает существенные уменьшения отклонения температуры выше заданного значения. Пусть подача материала в машину увеличилась. Температура начнет уменьшаться и ее значение станет ниже заданного.. Пороговый элемент от5ключится и коммутирующий элемент 7 разорвет цепь резистора 8, что приводит к уменьшению быстродействия регулятора 2, Регулятор медленно начнет увеличивать свой выходной си| нал, что приводит к соответственно медленному повышению частоты вращения привода. Это в свою очередь обеспечивает повышение температуры и ее возвращение к заданному значению. Учитывая, что при быстром повышении частоты вращения привод перегружается и аварийно отключается токовой защитой, снижение быстродействия регулятора в этом случае обеспечивает работоспособность устройства. Таким образом, устройство для регулирования параметра изменяет быстродействие. При снижении температуры оно минимальное и определяется возк }жностями привода, при повышении максимальное и обеспечивает уменьшение отклонения температуры в опасную сторону, т,е, исключает возможность возникновения пожара. Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства для несимметричного регулирования параметра, например на сушильных червячных машинах, может быть получен в результате снижения себестоимости перерабатываемого материала за счет сокращения простоев оборудования и

u «lftr tu ffaarf ftfjt

Г7

ю

6 336 его чистки, и уменьшение выпуска некондиционного материала. Формула изобретения Устройство для регулирования содержащее последовательно соединенные датчик параметра, перестраиваемый изодромный регулятор, выполненный ,например , в виде операционного усилителя с RC-цепью обратной связи параллельно резистору которой через коммутирующий элемент подключен дополнительный резистор, и исполнительный привод, а также выходом связанный с управляющим входом коммутирующего элемента, пороговый элемент отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения устройства, в нем вход порогового элемента соединен с входом перестраиваемого изодромного регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР ff 6А0280, кл, G 05 D 27/00, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР tf 68732 4, кл, F 26 В 25/25, 1975, 3,Авторское свидетельство СССР ff , кл, G05 D 23/19, 197 (прототип),