Пневматический двухпозиционный регулятор Советский патент 1984 года по МПК G05B11/54 

11128 Изобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим двухпозиционным регуляторам. Известен пневматический двухпозиционный регулятор с настраиваемой зоной нечувствительности, содержа1ций входной канал, каналы уставок, сигна лизаторы предельных значений и устройство реверса, выполненное на триг гере с раздельными входами, связанными с выходами соответствующих элементов сравнения 1 3Однако динамическая точность сис.темы регулирования с инерционными объектами и известным регулятором, например системы автоматического регулирования (САР) уровня, является, как правило, неудовлетворительной, переходные процессы сопровождаются значительными отклонениями, а автоколебания обладают большой амплитудой, Известен также пневматический двухпозиционный регулятор, содержащи узлы уставок предельных уровней срабатывания, соединенные через коммутирующее реле с элементом сравнения 2 Недостатком известного регулятора является наличие зоны нечувствительности, что при использовании в САР можер привести к значительным колеба ниям регулируемого параметра. Цель изобретения - повышение точности работы регулятора. С этой целью в пневматическом двухпозиционном регуляторе, содержащем сигнализаторы верхнего и нижнего граничных значений, входы которых связаны с каналами регулируемой переменной и граничных уровней давлений, а также элемент сравнения, одна из управляющих камер которого подключена к каналу регулируемой переменной, а выход соединен с выходным каналом регулятора, установлен блок предварения, входом соединенный с каналом регулируемой переменной, а выходом - с другой з равляющей камерой элемента сравнения, каналы питания и сброса которого соединены соот ветственно с выходами сигнализаторов верхнего и нижнего, граничных значений. На чертеже приведена принципиальная схема регулятора. Регулятор содержит сигнализаторы нижнего и верхнего граничных значений, выполненные в виде элементов 1 и 2 сравнения, блок предварения, выполненный на элементе .3 сравнения ч с апериодическим звеном в отрицательной обратной связи, и элемент 4 сравнения. Канал регулируемой переменной Р соединен с минусовыми камерами элементов 1 и 2 сравнения, с плюсовыми камерами которых соединены каналы соответственно нижнего Р„ и верхнего Pg граничных уровней давлений. Кроме того, входной канал Р, связан с плюсовой камерой элемента 3 сравнения блока предварения и одной управляющей камерой элемента 4 сравнения, с другой управляющей камерой которого соединен выходной канал блока предварения, а обе проточные камеры связаны с выходным каналом регулятора и через сопла - с выходами сигнализаторов граничных значений. Регулятор работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда сигнал пер больше нижнего Р , но меньше верхнего Р граничного давления, т.е. Р . В случае, если он изменяется в сторону увеличения, на выходе элемента 1-сравнения имеет место сигнал О, на выходе элемента 2 сравнения - 1, на выходе элемента 3 сравнения блока предварения уровень сигнала вьппе, чем на его входе, поэтому мембранный блок элемента 4 сравнения устанавливается в положение, при котором выход регулятора сообщается с выходом элемента 1 сравнения, г-е- РВЫХ ОЕсли Рр перестает изменяться, то сигнал на выходе блока предварения равен входному, в обеих глухих камерах элемента 4 сравнения давления вьфавниваются, но за счет гистерезиса в характеристике мембранного блокаон остается в прежнем положении, и на выходе регулятора остается О. Если Рпер начинает изменяться в сторону уменьшения, то сигнал на выходе блока предварения становится меньше, чем на его входе, и мембранный блок элемента 4 сравгения устанавливается в положение, при котором на выход регулятора проходит сигнал от элемента 2 сравнения, т.е. 1. Если после этого перестает изменяться, то сигнал на выходе блока предварения равен входному, в-обеих глухих камерах элемента 4 сравнения давления выравниваются, но он остается в положении, и на выходе регулятора сигнал н1 изменяется: Р.,., 1. иь Если сигнал Р, „ер начинает уменьпереходит нижнее граничное шаться, значение и продолжает уменьшаться, то рассмотрим случай, когда При этом на выходе элемента 1 сравне ния появляется 1, и любые направленные изменения сигнала РПСР (умень шение или увелячение) не ведут к изменению значения выходного сигнала регулятора. Выходной сигнал регулято ра сохраняет свое значение до момента, когда . Если сигнал Р увеличивается, переходит верхнее граничное значение и продолжает увеличиваться, то рассмотрим случай, когда Рпер РВ Р этом на выходе элемента 2 сравнения появляется О (на выходе элемента 1 сравнения - О согласно случаю ), и любое изменение сигна пер (уменьшение или увеличение) ла Р не ведет к изменению значения выходного сигнала регулятора, который равен О. Выходной сигнал регулятора сохраняет свое значение до момента вькода из зоны верхнего граничного значения . Таким образом, регулятор осуществляет релейное управление по отклонению при выходе регулируемой величины за установленные границы, а внутри этих границ - управление по возмущению, мерой которого является скорость изменения регулируемой величины. Для повышения помехоустойчивости регулятора элемент 4 сравнения целесообразно выполнять по схеме с зоной возврата (,5-1,5%). Технико-экономическая эффективность предлагаемого регулятора заключается в улучшении качества регулирования. Так;применение регуляторов в САР уровня на реакторах полимеризации производства поливинилхлоридной смолы привело к сз цественному уменьшению диапазона колебаний регулируемого параметра уровня до 15-20% (диапазон колебаний уровня составлял 80% шкалы в САР с известным регулятором). Регулятор вьшолнен на серийных элементах и подготовлен к промышленному изготовлению.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий сигнализа1 Рн f торы верхнего и нижнего граничных значений, входы которых связаны с каналами регулируемой переменной и граничных уровцей давлений, а также элемент сравнения, одна из управляющих камер которого подключена к каналу регулируемой переменной,а выход соединен с выходным каналом регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности его работы, в нем установлен блок предварения, входом соединенный с каналом регулируемой переменной, а выходом с другой управляющей камерой элемента сравнения, каналы питания и сброса которого соединены соответст венно с выходами сигнализаторов (Л верхнего и нижнего граничных значений. Т JT