Пневматический трехпозиционный регулятор Советский патент 1984 года по МПК G05B11/56 

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к трех позиционным регуляторам. Известен пневматический трехпозиционный регулятор, содержащий дв элемента сравнения, два задатчика, усилитель мощности, дроссели С1. Недостатки данного регулятора отсутствие зоны нечувствительности и невозможность задания верхнего и нижнего значений выходного сигна ла. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор, содержащий первый и вто рой элементы сравнения, первые вхо ные камеры которых соединены соответственно с задатчиками максималь ного и минимального граничных значений входного сигнала, а вторые входные камеры - с входным каналом задатчик верхнего уровня выходного сигнала, соединенный с сопловыми к мерами элементов сравнения и через усилитель мощности с выходным каналом, задатчики среднего и нижнего уровней выходного сигнала, подключенные к входам переключателя, выходы которого сообщены с соплами элементов сравнения Г21. Однако известный регулятор не имеет зоны нечувствительности, что может привести к возникновению колебательного режима работы. Целью изобретения является повышение качества работы регулятора Указанная цель достигается тем, что в пневматическом трехпозиционном регуляторе, содержащем первый и второй элементы сравнения, первые входные камеры которых соединены соответственно с задатчиками максимального и минимального грани ных значений входного сигнала, вхо ной канал, подключенный к второй входной камере второго элемента ср нения, задатчик верхнего уровня выходного сигнала, соединенный через усилитель мощности с выходным каналом, задатчики среднего и нижнего уровней выходного сигнала, по ключенные к входам переключателя, дополнительно ycтalloвJJeны третий и четвертый элементы сравнения, дроссель, обратный клапан и задатч номинального граничного значения входного сигнала, причем входной канал соединен с первой входной камерой и первьм соплом третьего элемента сравнения и через последоватбшьно включенные дроссель и обратный клапан - с второй входной камерой первого элемента сравнения и с вторым соплом третьего элемента сравнения, сопловая камера которого сообщена с атмосферой, сопловая камера первого сопла третьего элемента сравнения подключена к первому соплу второго элемента сравнения и к второй входной камере четвертого элемента сравнения, первая входная камера четвертого элемента сравнения сообщена с задатчиком минимального граничного значения входного сигнала, задатчик номинального граничного значения входного сигнала соединен с второй входной камерой третьего элемента сравнения, сопловые камеры второго элемента сравнения подключены к атмосфере, сопла первого и четвертого элементов сравнения соединены с выходом задатчика верхнего уровня выходного сигнала, а их сопловые камеры сообщены с выходами переключателя. I На чертеже приведена схема регулятора . Первые входные камеры 1, 2 первого элемента 3 сравнения и второго элемента 4 сравнения соединены соответственно с задатчиком 5 максимального кхч, и задатчиком 6 минимального Pm граничных значений входного сигнала. Задатчик 7 номинального граничного значения Рц, входного сигнала подключен к второй-входной камере 8 третьего элемента 9 сравнения. Входной канал 10 сообщен с первой входной камерой 11 элемента 9, с его первым соплом 12, с второй входной камерой 13 элемента 4 и через дроссель 14 и обратный клапан 15 - с второй входной камерой 16элемента 3 и с вторым соплом 17 элемента 9. Сопловая камера сопла 17и сопловые камеры элемента 4 подключены к атмосфере. Сопловая камера сопла 12 сообщена с первым соплом элемента 4 и второй входной камерой 18 четвертого элемента 19 сравнения5,первая камера 20 которого соединена, с задатчиком 6, Выход задатчика 21 верхнего уровня выходного сигнала соединен с соплами элементов 3, 19 li через усиЛитель мощности 22 с выходным каналом 23.

Задатчики 24 и 25 среднего РС.Р и нижнего Р„ уровней выходного сигнала соединены с входами переключателя 26, выходы которого связаны с сопловыми камерами элементов 3 и 19 Задатчики включают дроссели 27-30, соединенные с каналом питания 31.

Регулятор работает следующим образом .

При положении переключателя 26, изображенном сплошными линиями, регулятор работает в прямом режиме. Пока входной сигнал Р меньше величины сигнала от задатчика 7 номинального граничного значения PHOIV, , Задатчики 21, 24 и 25 соединены по схеме выбора минимума через открытое верхнее сопло элемента 4 сравнения, нижнее сопло элемента 19 и переключатель 26 - с проточной камерой задатчика 25. На выходе устройства формируется сигнал, определяемый величиной задания от задатчика 25 нижнего уровня сигнала РН. При вхождении входного сигнала Pg, в зону Pfty PHQJV,, срабатывает элемент 9, закрывается его верхнее сопло 17, а через его нижнее сопло 12 входной сигнал продет во вторую входную камеру элемента 19 и закроется его нижнее сопло. Объединенными остаются задатчики 21 и 24. На выходе 23 регулятора пройдет сигнал РО.Р от задатчика 24. При входном сигнале Pj . Рнва

сработает элемент сравне 1ия 3 и его верхнее сопло закроется.

Входной канал 23 соединится с выходом задатчика 21, при этом

Гвыч РВ

Это значение выходного сигнала будет сохраняться, пока входной сигнал не уменьшится до значения РЛ PWOW, (1 -) , где и fcT соответственно эффективные площади средней и крайней мембран элемента 9. При этом элемент 9 переключится, откроется сопло 17, сопло 12 закроется. Давление из камеры 16 сбросится в атмосферу, элемент 3 сработает и через его верхнее сопло соединятся задатчики 21 и 24.

На выходе 23 будет сформирован сигнал Рс.р от задатчика 24.

При дальнейшем уменьшении входного сигнала до значения Pt 4 п сработает элемент 4, давление в камере 18 станет равно атмосферному. В результате элемент 19 переключится, откроется его нижнее сопло, через которое будет подключен к выходу 23 также задатчик 25, на . выходе сигнал станет равен Р .

В дальнейшем работа регулятора повторяется.

При установке переключателя 26 в положение, изображенное пунктиром, действие регулятора меняется на обратное, т.е. увеличению вход-, ного сигнала будет соответствовать уменьшение сигнала на выходе.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРЕХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий первый и второй элементы сравнения, первые входные камеры которых соединены соответственно с задатчиками максимального и минимального граршчных значений входного сигнала, входной канал, подключенный к второй входной камере второго элемента сравнения, задатчик верхнего уровня выходного сигнала, соединенный через усилитель мощности с выходным каналом, задатчики среднего и нижнего уровней выходного сигнала, подключенные к входам переключателя, отличающийся тем, что, с целью Повышения качества работы регулятора, в нем дополнительно установлены третий и четвертый элементы сравнения, дроссель, обратный клапан и задатчик номинального граничного значения входного сигнала, причем входной канал соединен с первой входной камерой и первым соплом третьего элемента сравнения и через последовательно включенные дроссель и обратный клапан - с второй входной камерой первого элемента сравнения и с вторым соплом третьего элемента сравнения, сопловая камера которого сообщена с атмосферой, сопловая камера первого сопла третьего элемента сравнения подключена к первому соплу второго элемента сравнения и к второй входной камере четвертого элемента сравW нения , первая вkoднaя камера чет- вертого элемента сравнения сообщена с с задатчиком минимального граничного значения входного сигнала, задатчик номинального граничного значения входного сигнала соединен с второй входной камерой третьего элемента сравнения, сопловые камеры второго элемента сравнения подклюэо :о ;о чены к атмосфере, сопла первого и четвертого элементов сравнения соединены с выходом задатчика верхнего уровня выходного сигнала, а их сопловые камеры сообщены с выходами переключателя.