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

Изобретение относится к устройствам автоматического управления многопараметрических технологических процессов, 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 многопараметрического объекта, содержащее последовательно соединенные -первый датчик, делитель умножитель, сумматор, интегратор, релейный регулятор и исполнительный механизм, второй датчик, подключенный выходом к второму входу делителя,- третий датчик, подключенный выходом к второму входу умножителя, четвертый датчик, через масштабирую щий усилитель подключенный к второ му входу сумматора, задатчик, подключенный выходом к второму входу релейного регулятора, пятый датчик подключенный к третьему входу делителя, шестой датчик, подключенный к третьему входу сумматора, и седьмой датчик, подключенный к второму входу интегратора Cl 3. Недостатком известного устройства является его низкая точность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяустройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее два или более релейных регулятора и исполнительные механизмы по числу релейных регуляторов, причем первый выход каждого релейного регулятора через соответствующие контакты подключен к первым входам исполнительных механизмов и к вторым выходам остальных релейных регуляторов, а второй выход подключен к вторым Входам исполнительных механизмов и к первым входам осталь ных релейных регуляторов t2J. Недостатком известного устройства является его низкая точность. Цель изобретения - повышение точ ности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в удтройстве для регулирования многопараметрического объекта, содержащем три релейных регулятора, каждый из которых входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к соответствующему задатчику, восемь закыкающих контактов и исполнительный механизм, первым входом подключенный к первым выводам шестых и г BOCbNbix замыкающих контактов, а вторым входом - к первым выводам пя тых и седьмых замлкающих контактов дополнительно установлены двенадцать детекторов и три реле, причем первый релейный регулятор первым выходом через первый детектор подключен к первому входу исполнительного механизма, а через второй детектор - к перврму входу первого реле, вторым выходом подключен к вторым выходам второго и третьего релейных регуляторов и к вторым входам исполнительного механизма и третьего реле, а через параллельно соединенные вторые и третьи замыкающие контакты - к второму входу второго реле, третьим выходом через последовательно соединенные третий детектор и первые замыкающие контакты - к третьему входу первого реле, а через четвертый детектор - к второму выводу пятых замыкающих контактов, второй релейный регулятор первым выходом через пятый детектор подключен к второму выводу шестых замыкающих контактов, а через шестой детектор - к первому входу второго реле;, третьим выходом через седьмой детектор - к третьему входу второго реле, а через восьмой детектор - к второму выводу седьмых замыкающих контактов, третий релейный регулятор первым выходом через девятый детектор подключен к второму выводу восьглых замы5 ающих контактов, а через последовательно . соединенные десятый детектор и четвертые замыкающие контакты - к первому входу третьего реле, третьим выходом через одиннадцатый детектор - к третьему входу третьего реле, а через двенадцатый детектор к второму входу исполнительного механизма. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит второй релейный регулято-р 1, второй датчик 2, второй задатчик 3, третий релейный регулятор 4, третий датчик 5, третий задатчик 6, первый релейный регулятор 7, первый датчик 8,. первый задатчик 9, исполнительный механизм 10, первое реле 11, третьи, пятые и седьмые его замыкающие контакты 12, 13 и 14, второе реле 15, первые и четвертые его замыкающие контакты 16 и 17, третье реле 18, вторые, шестые и восьмые его замыкающие контакты 19, 20 и 21, детекторы 22-33, обмотки 34-39 реле. Устройство работает следующим образом. Работу устройства рассмотрим на примере регулирования мощности энергоблока путем воздействия н механизм управления турбиной. При этом предполагается, что на котле установлен относительно медленно действующий регулятор давления пара или регулятор, поддерживающий заданное положение клапанов турбины, и установлены ограничения по максимальной величине давления пара перед турбиной Р| и по минимальной величине давления пара в характерной точке котла Р,. Необходимость в таких ограничениях может возникнуть при резком изменении заданного значения мощности Кзд за счет значительного динамического изменения .положения клапанов турбины.

К второму релейному регу/1ятору мощности энергоблока подключены датчик 2 мощности N (основной па-, раметр регулирования) и задатчик 3, в котором устанавливается заданная величина мощности N. . К третьему релейному регулятору 4 давления пара перед турбиной подключены соответственно датчик 5 давления пара перед турбиной (первый ограничивающий параметр регулирования) и .задатчик 6, в котором установлена величина максимально допустимого значения давления пара перед турбиной. К первому релейному регулятору 7 давления пара в характерной точке котла подключены соответственно датчик 8 давления пара в характерной точке котла (второй ограничивающий параметр) и задатчик 9, в котором установлена величина минимально допустимого давления пара в характерной точке котла. Реле 11/ 15, 18 - двухобмоточные реле с памятью, причем их обмотки 34-39 подключены к соответствующим выходам релейных регуляторов, обозначенных Л (т.е. меньше) и Б (т.е. больше).

При появлении сигнала Больше на третьем выходе регулятора 1 контакты 16 реле 15 замыкаются, а контакты 17 реле 15 размыкаются, причем эти контакты остаются в таком положении и при исчезновении сигнала Больше на третьем выходе регулятора 1 до появления сигнала Меньше на первом выходе этого регулятора. Аналогичным образом работают реле 11 и 18.

Если оба ограничивающих параметра находятся в допустимых пределах, на первом выходе регулятора 4 формируется сигнал Меньше, а на третьем выходе регулятора 7 - сигнал Больше. Реле 11 и 18 срабатывают, замыкают свои контакты 14 и 20 и первый, и третий выходы основного регулятора 1 оказываются подключенными к соответствующим входам исполнительного механизма 10, -который отрабатывает выходные сигналы регулятора 1.

Если же, например, вследствие резкого уменьшения величины Над недопустимо увеличивается давление

пара перед турбиной Р|, на выходе регулятора 4 формируется сигнал Больше, что приводит к тому, что реле 18 срабатывает и замыкает свои контакты 21,-подключает к исполнительному механизму 10 первый выход Л регулятора 4, размыкает свои контакты 20 и отключает от исполнительного механизма 10 первый выход Л( регулятора 1. Такое

0 состояние устройства сохраняется до того момента, пока основной регулятор 1 не сработает в сторону вывода давления пара перед турбиной из опасной зоны (т.е. в сторону Больше) и на его третьем вы5ходе появится сигнал Больше, сработает реле 15, его контакты 17 замкнутся и подготовят к включению обмотку 38 реле 18, а давление перед турбиной не станет уменьшать0ся, в результате чего на первом выходе регулятора 4 сформируется сигнал Меньше, сработает 18, его контакты 21 разомкнутся и отключат первый выход регулятора 4 от

5 исполнительного механизма 10, а его .контакты 20 замкнутся и подключат первый выход регулятора 1 к исполнительному механизму 10.

Аналогично происходит процесс

0 регулирования при возникновении ограничения в связи с недопустимым падением давления пара в характерной точке котла.

5

Контакты 12 и 19 реле 11 и 18 в цепи соединения второго входа реле 15 с вторыми входами Е)еле 11 и 18 предназначены для запрета срабатывания реле 15 при отсутствии огра0ничений, что иначе приводило бы к чрезмерно быстрому износу реле 15.

После появления первого сигнала на выходах ограничивающего регулятора (4 или 7), направленного на выведение ограничивающего парамет5ра из опасной зоны, в нем блокируется прохождение от основного регулятора 1 на исполнительный механизм 10 сигналов, направленных на приближение этого ограничиваю0щего параметра к опасной зоне, а снимается указанная блокировка только после появления на выходе этого ограничивающего регулятора (4 или 7) сигнала, направленного на

5 приближение ограничивающего параметра к опасной зоне, и на выходе основного регулятора 1 - сигнала, направленного на вывод ограничивающего параметра из опасной зоны. Для

0 него характерно жесткое подключение связей регуляторов 1, 4 и 7, направленных в сторону выведения параметров из опасной зоны, непосредственно к исполнительному механизму 10.

5 Узел управления блока переключения силовых цепей в устройстве составляют реле 11, 15 и 18. Число ограничивающих регуляторов в данном устройстве может быть любым. В качестве исполнительного механизма 10 может выступать задатчик подчиненного регулятора каскгщной системы регулирования. В качестве параметра регулирования, как основного, так и ограничивающего, может быть использована достаточно сложная совокупность отдельных параметров, в том числе и динамически преобразованных. В качестве релейного регулятора быть использована любая струк тура, способная подавать на входы исполнительного механизма 10 релейные (или импульсные) сигналы типа Больше, меньше, или Убавить, прибавить (или только одну из этих команд). Эта структура может включать в себя любые элементы (в том числе и биологические, например оператора) и реализовывать любой произвольный (например, в зависимости от времени),-В том ми еле и не алго-, ритмизируемый, закон регулирования. Указанные отличительные особенности предлагаемого устройства позволяют повысить его статическую и динамическую точность.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащее три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к соответствующему задатчику, восемь замыкающих контактов и исполнительный механизм, подключенный первым входом к первым выводам шестых и восьмых замыкающих контактов, а вторым входом - к первым выводам пятых и замыкающих контактов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем дополнительно установлены двенадцать детекторов и три реле, причем первый релейный регулятор первым выходом через первый детектор подключен к первому входу исполнительного механизма. 1 а через второй детектор - к первому входу первого реле, вторым выходом подключен к вторым выходам второго и третьего релейных регуляторов и к вторым входам исполнительного механизма и третьего реле, а через параллельно соединенные вторые и третьи замыкающие контакты - к второму входу второго реле, третьи выходом через последовательно соединенные третий детектор и первые замыкающие контакты - к третьему входу пер-вого реле, а через четвертый детектор - к второму выводу пятых замыкающих контактов, второй релейный регулятор первым выходом через § пятый детектор подключен к второму выводу шестых замыкающих контактов, (Л а через шестой детектор - к первому входу второго , третьим выходом через седьмой детектор - к третьему входу второго реле, а через восьмой детектор - к второму выводу седьмых замыкающих контактов, третий релейный регулятор первым выходом через девятый детектор подключен к второму выводу восьмых замыкающих контактов, а через последовательно соединенные десятый детектор и четвертые замыкающие контакты - к первому входу третьего реле, третьим выходом через одиннадцатый детектор - к третьему входу третьего реле, а через двенадцатый детектор - к второму входу исполнительного механизма.