Устройство для регулирования многопараметрического объекта Советский патент 1984 года по МПК G05B11/14 

Изобретение относится к устройствам автоматического управления многопараметрическими процессами, управление которыми осуществляется путем воздействия только на один регулирующий орган, и может найти широкое применение в энергетике, например, при регулировании мощности энергоблоков теплоэлектростанций . Известно устройство для регулирования многопа:раметрического объекта, содержащее последовательно соединенные первый датчик, делител умножитель, сумматор, интегратор, релейный регулятор и исполнительный механизм, второй датчик, подключенный выходом к второму входу делителя, третий датчик, подключен ный выходом к второму входу умножителя, четвертый датчик, через масштабирующий усилитель подключен ный к второму входу сумматора, задатчик, подключенный выходом к вто рому входу релейного регулятора, пятый датчик, подключенный к треть му входу делителя, шестой датчик, подключенный к третьему входу сумматора, и седьмой датчик, подключенный к второму входу интегратора Ci;. Недостатком известного устройст ва является его низкая точность. Наиболее близким .к предлагаемьму по технической сущности является устройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее два или более релейных регуляторов и исполнительные механизмы по числу релейных регуляторов , цричем первый выход каждого релейного регулятора через соответствующие контакты подключен к первым входам исполнительных механизмов и к вторым выходам остальных релейных регуляторов, а второй выход каждого релейного регулятора через соответствующие Контакты подключен к вторым входам исполнительных механизмов и к первым входам остальных релейных регуляторов C2J. I. Heдocтaткo 4 известного устройст ва является его низкая то.чность. Цель изобретения - повышение то ности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулиро вания многопарйлетрического объекта, содержащем три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к со ответствуияцему задатчику, и шесть замыкающих кбнтактов, причем первый выход первого релейного регуля тора cfoeдинeн с первь 1 выводом первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами втррого и третьего регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, первыйвыход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятйра соединен с первым выводом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, дополнительно установлены девять детекторов и три оеле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторыми выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между.собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор соединен с первыми выводами третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор - с вторым входом третьего реле, а черёз третий детектор - с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор - с вторым входом первого реле, а через шестой детектор - с первым входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор - с вторым входом второго реле, а через девятый детектор - с первым входом первого реле, вторые выводы третьего и четвертого замыкающих контактов соединены между собой. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого ycтpoйcтвa на фиг. 2 - упрощенный вариант схемы устройства для случая регулирования двухпараметрического процесса,- на фиг. 3 - вариант схемы устройства для случая регулирования при участии оператора . Устройство содержит первый релейный регулятор 1, первый датчик 2, первый задатчик 3, второй релейный регулятор 4, второй датчик 5, второй задатчик б, третий релейный регулятор 7, третий датчик 8, третий задатчик 9, исполнительный механизм 10, первое, второе, третье реле 11, 12 и 13 замыкающие контакты 14-19, оператор 20, детекторы 21-29, переключатель 30 автоматика ручное управление 30, блок 31 дистанционного ручного управления

с кнопками Больше и Меньше, .мотки 32-37 реле.

Устройство работает следующим образом.

Вначале рассмотрим работу устройства согласно его обобщенной схеме представленной на фиг. 1, в которой приоритет имеют третьи выходы релейных регуляторов 1, 4, 7 (т.е. выходы Больше), В случае, когда сигнал Больше формируется, например, на третьем выходе релейного

,регулятора 1 , реле 11 и 13 срабатырамт, их контакты 14 и 15 заг ыкаются, а контакты 16 и 17 размыкаются. Таким образом, первый выход (т.е. выход Меньше) релейного регулятора 1 оказывается подключенным к первому входу исполнительного механизма 10, а первые выходы регуляторов 4 и 7 отключаются от первого входа исполнительного механизма 10. Реле 11 и 13 остаются в таком положении до тех пор, пока на третьем выходе (т.е. на выходе Больше) регулятора 4 (или 7) не сформируется сигнал, после чего произойдет переключение,

.аналогичное описанному.

Работа устройства применительно к случаю регулирования мощности энергоблока, работающего в режиме скользящего давления, давления свежего пара перед турбиной Р и положения клапанов турбины воздействием На механизм управления турбиной, т.е. работа одной из частных схемных реализаций устройства, выполненной для регулирования двухпараметрического процесса (фиг. 2) осуществляется следующим образом.

t

В этом случае к релейному регулятору 1 подается давление свежего пара. А к релейному регулятору 4 положения клапанов турбины подключены соответственно датчик 5 и эадатчик б положения клапанов турбины. Третьи выходы регуляторов 1 и 4 (т.е. выходы Больше) присоединены через детекторы 21 и 24 к третьему входу (т.е. входу Больше) исполнительного механизма, а через детекторы 22 к 23 к обмоткам 32, 33 реле 11 с памятью. При появлении напряжения на обмотке 33 реле 11 (что имеет место, когда на третьем выходе регулятора 1 формируется сигнал Больше) контакты 14 реле 11 замыкаются, а контакты 16 реле 11 размыкаются, причем такое состояние сохраняется и после исчезновения на третьем выходе регулятора 1 сигнала Больше. Аналогично, контакты 16 замыкаются, а контакты 14 размыкаются, когда на третьем выходе регулятора 4 формируется сигнал Больше.

Рассмотрим работу устройства (.фиг. 2) при N Д® ствительное, а N. - заданное значения мощности энергоблока. В этом случае осуществляется режим регули5 рования положения клапанов, и регулятор 4 попеременно срабатывает на Больше и на Меньше, поддерживая равенство Н Hjg, где Н - действительное, Нзд - заданное значения

5 положения клапанов турбины. Если

давление Р| РНОМ ® т вительное, а заданное давления свежего пара, то регулятор 1 формирует на своем первом выходе сигнал

5 Меньше. В этом случае реле 11 находится в том положении, когда кон-г такты 16 замкнуты, а контакты 14 разомкнуты. Вследствие этого, первый выход регулятора 4 подключен

0 к первому входу исполнительного механизма 10, а первый выход регулятора 1 отключен от первого входа исполнительного механизма 1и. При приближении действитель5 ного значения N. к заданному значению Н 3 и далее при N N ,д дав; ление свежего пара р{; возрастает и становится больше заданного значения РНОМ результате чего сраQ батывает релейный регулятор 1 и на его третьем выходе формируется сигнал Больше. Реле 11 перебрасывается в положение, когда контакты 14 замкнуты, а контакты 16 ра зомкнуты. Первый выход регулятора 4 отключается от первого входа исполнительного механизма 10, а пер вый выход регулятора 1 подключается в нему. Далее осуществляется режим регулирования давления-свежего

0 пара и регулятор 1 попеременно формирует на своих выходах сигналы Больше или Меньше, поддерживая

равенство Р,. Р

Положение клаHow

панов турбины при этом такое, что Н Hjg, и регулятор 4 формирует на своем первом выходе сигнал Меньше, в результате чего реле 11 сохраняет свое положение до тех пор, пока при новом изменении нагрузки в сторону уменьшения значения положения клапанов турбины действительное значение положения клапанов Н не станет меньше заданного Н

53

в рассмотренном случае приоритетом обладают сигналы Больше, которые должны беспрепятственно проходить на исполнительный механизм 10. Аналогичным образом строится

устройство, когда приоритет имеют не сигналы Больше, а сигналы Меньше регуляторов 1 и 4. В этом случае первые выходы регуляторов 1 и 4 через соответствующие детекторы подключены .к обмоткам реле 11

я входам асполнйтельного механизма 10, а § цепях соединения третьих выходов регуляторов 1 и 4 с третьим входом исполнительного механизма 10 установлены контакты 14 и 16. В качестве реле 11 могут применяться также обычные однообмоточные реле без пайяти, включенные по схеме с самоподхватом.

Рассмотренные схемы выполнения предлагаемого устройства могут любым способом сочетаться друг с другом, решая разнородные задачи. Так, например, в качестве основного регулятора 1 на Фиг. 1 может быт приМенёй релейный регулятор, выполненмый в соответствии со схемой, представленной на фиг. 2, при этом число ограничивающих параметров может быть любым. В качестве исполнительного механизма 10 устройства может быть использован задатчик подчиненного регулятора каскадной системы регулирования.

В качестве параметра регулирования, кай основного, так и ограничиваницего, может быть использована любая достаточно сложная совокупность отдельных параметров, в том числе и динамически преобразованных.

В качестве релейного регулятора может быть использована любая . структура, способная подавать Наг V входы исполнительного механизма то

релейные (или импульсные) сигналы типа Больше, Меньше или Убавить, прибавить (или только одну из зтих команд). Эта структура может включать в себя любые элементы (в том числеи биологические) .и реализовывать любой произвольный (например, в зависимости от времени), в том числе и не алгорит дазированный, закон регулирования.

Например, поддержание параметра регулирования на заданном уровне по одному или нескольким каналам регулирования может осуществляться оператором с помощью воздействия на органы дистанционного управления. В этом случае функции одного или нескольких регуляторов берет на себя оператор.

На фиг. 3 изображено устройство выполненное по схеме фиг. 2 н дополненное переключателем 30, блоко 31 ручного управления и оператором 20. С помощью переключателя 30 выходы регулятора 4 отключаются от ВХОДОВ исполнительного механизма 10, к входам которого подключаются выходы блока 31 ручного управле ния. Указанное устройство в руч;ном режиме работает аналогично уст1ройству, представленному на фиг. 2

Отличительные особенности предлагаемого устройства позволяют повысить статическую, и динамическую его точность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащее три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к соответствующему зад атчику, и шесть замыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регулятора соединен с первым выходом первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом .исполнительного механизма, первый выход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выводом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем дополнительно установлены девять детекторов и три реле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторьтти выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор сое$ динен с первыми вывoдa ш третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор. - с вторым входом третьего реле, а через третий детектор - с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор - с вторым входом первого реле, а через .шестой детектор - с первым оо входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор .i с вторым входом второго реле, а ; через девятый детектор - с первым О1 входом первого реле, вторые выводы |Третьего и четвертого замыкающих (контактов соединены между собой.