Устройство для связи управляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами Советский патент 1985 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к системам связи управляющих вычислительных комплексов (,УВК ) с пневматическими регулято рами, и может быть использовано в ав ,томатизированных системах управления непрерывными технологическими процес сами в химической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и других отраслях промышленности. Известна система связи УВК с пнев матическими регуляторами, содержащая блок групповых задатчиков, коммутаторов , входы которого связаны с каналами параметров, номиналов и управ ляющих сигналов, выходы - через коллекторы параметров, номиналов и управляющих сигналов с показывающим прибором, а управляющие входы - через элементы ИЛИ с элементами адреса ции и электропневмопреобразователями О. Однако эта система предусматривает последовательное во времени-изменение заданий пневматическим регуляторам в супервизорном режиме от УВК, в результате чего резко снижается быстродействие каналов передачи сигналов от УВК к пневматическим регуля торам. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система связи УВК с пневматическими регуляторами, содержащая блок групповых задатчиков номиналов, первые управляющие входы которого связаны с УВК непосредствен но, вторые управляющие входы - через первую группу элементов ИЛИ с первой группой элек,тропневмопреобразователей и элементами адресации, а вьгходы - с задающими, входами пневматичес ких регуляторов и коммутатором, другие входы которого соединены с каналами параметров и управляющих сигналов, а выходы -через коллекторы параметров , .номиналов и управляющих сигналов с показьшающим прибором и через коллектор номиналов и пневмоэлектропреобразователь с УВК 2. Недостатком известной системы является низкое быстродействие, обусловленное принятой дисциплиной обслуживания - поочередным обслуживанием каналов передачи. Цель изобретения - повышение быст родействия путем отдельного управления группой опережающих узлов и группой отстающих узлов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для связи УВК с пневматическими регуляторами, содержащее блок групповых задатчиков номиналов, коммутатор, узел индикации данных, группу задатчиков адреса регулятора, первую группу элементов ИЛИ, первую группу электропневматических преобразователей, пневмоэлектрический преобразователь, причем входы электропневматических преобразователей первой группы соединены с первой группой выходов выборки УВК, первый и второй входы задания направления регулирования блока групповых задатчиков номиналов соединены с первым и вторым регулирующими выходами УВК и кнопками Больше и Меньше, выход пневмоэлектрического преобразователя соединен с информационным входом УВК, первый информационньй выход коммутатора соединен с входом пневмоэлектрического преобразователя и с соответствующим входом узла индикации данных, второй и третий информационные выходы коммутатора соединены с соответствующими входами узла индикации данных, выходы электропневматических преобразователей первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с группой входов выборки блока групповых задатчиков номиналов, вькоды которого соединены с задающими входами пневматических регуляторов и с груп-. пой информационных входов коммутатора, введены вторая группа электропневматических преобразователей и вторая группа элементов ИЛИ, при этом входы электропневматических преобразователей Второй группы соединены с вторым выходом выборки УВК, выходы электропневматических преобразователей второй группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с группой управляющих входов коммутатора. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. 31 Устройство содержит УВК 1, первую группу электропневмопреобразователей 2, вторую группу электропневмопреобразователей 3, первую группу элементов ИЛИ 4, вторую группу элементов ИЛИ 5, блок 6 групповых задат чиков номиналов, пневматические регу ляторы 7, пневмоэлектропреобразователь 8, узел 9 индикации данных каналы 1 О параметров, каналы 11 управляющих сигналов, коммутатор 12, коллекторы 13-15 номиналов соответственно, параметров и управляющих сигналов , группу задатчиков 16 адреса регулятора и кнопки Больше 17 и Меньше 18. Устройство работает следующим образом. В автоматическом режиме функциони рования пневматических регуляторов оператор вручную нажатием на соответ ствующий элемент группы задатчиков 1 адреса регулятора вызьшает интересую щий его в данный момент контур регулирования на узел 9 индикации данных При этом выходной сигнал элемента группы задатчиков 16 адреса регулято ра проходит через соответствующий элемент ИЛИ второй группы элементов ИЛИ 5 и поступает на управлякяций вход коммутатора 12, последний комму тирует при этом на измерительные вхо ды узла 9 индикации данных сигналы параметра, номинала и управляющий сигнал, соответствующие контролируемому в данный момент контуру. При необходимости изменения задания пнев матическому регулятору 7 оператор воздействует на кнопку Больше 17 или кнопку Меньше 18, в результате начинают вращаться реверсивный электродвигатель (не показан ) блока 6 групповых задатчиков номиналов и соответствующий шток задатчика (непоказан), находящийся в кинематическом зацеплении с электродвигателем под воздействием сигнала, сформированного соответствующим элементом группы задатчиков 16 адреса регулятора. При переключении системы в супервизорный режим УВК 1 в циклическом режиме опрашивает значения сигналов номиналов. Для этого дискретные управляющие электрические сигналы УВК 1 последовательно во времени преобразуются второй группой электропневмопреобразователей 3 в пневматические дискретные сигналы. Последние через 30Л вторую группу элементов ИЛИ 5 поступают на KOMMinraTop 12, который последовательно коммутирует сигналы номиналов контуров регулирования через пневмоэлектропреобразователь 8 на вход УВК 1. Далее УВК 1 производит сравнение текущих значений номиналов, поступающих в настоящеевремя на регуляторы 7 , с новыми оптимальными заданиями (номиналами), вычисленными самим УВК 1 . В зависимости от вычисленной по каждому контуру регулирования разности УВК 1 формирует дискретные электрические сигналы на входы первой группы электропневмопреобразователей 2. Сначала одновременно формируются дискретные сигна.пы для тех контуров регулирования, для которых значения новых оптимальных заданий оказываются больше прежних, сформированных в прежнем цикле. Преобразованные дискретные пневматические сигналы проходят через первую группу элементов ИЛИ 4 и поступают на вторые управляющие входы блока 6 групповых задатчиков номиналов, обеспечивая при этом кинематическое зацепление соответствующих задатчиков с реверсивным электродвигателем. Далее УВК 1 формирует дискретный тип Больше на первый вход блока 6 групповых задатчиков номиналов, в результате реверсивный электродвигатель начинает вращаться, вращая одновременно штоки соответствующих пневматических задатчиков. Для каждого из контуров регулирования времени УВК 1 снимает со своего выхода дискретный электрический сигнал. При этом соответствующий этому дискретному сигналу пневматический задатчик выходит из зацепления с вращающимся электродвигателем. Время нахождения каждого из задатчиков в состоянии зацепления с электродвигателем рассчитывается УВК 1 заранее в зависимости от вычисленной разности нового и прежнего задания. После того, как все из подключенных задатчиков выходят из зацепления, система производит аналогичным образом изменение заданий для тех 1 онтуров регулирования, для которых значения новых оптимальных заданий оказьшаются меньше Прежних. После установки новых значений номиналов (заданий) по всем контурам регулирования УВК 1 опрашивает их с

помощью коммутатора 12 и пневмоэлектропреобразователя 8 и при необходимости вновь вычисляет разность заданий, корректирует значения выходных сигналов задатчиков до момента, когд их новые значения станут равными с приемлемой точностью оптимальным заданиям .

Таким образом, предлагаемое устройство в котором каналы в каждой итерации объединяются в две группы, отличающиеся н.еобходимьм знаком при ращения управляющего воздействия, позволяет значительно повысить быст родействие каналов передачи сигналов

от УВК к пневматическим регуляторам,

Имитадионное моделирование потока

управляющих воздействий показало, что в сравнении с базовым объектом, в качестве которого выбрано известное устройство изобретение обеспечивает уменьшение времени обслуживания контуров регулирования примерно в 3-4 раза (при числе каналов в блок групповых задатчиков п 8 ).

Таким образом, устройство удачно сочетает свойства централизованных систем и систем с индивидуальными каналами передачи: малые аппаратурные затраты и высокое быстродействие

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВЬМИСЛИТЕЛЬНОГО КОШЛЕКСА С ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ, содержащее блок групповых задатчиков номиналов, коммутатор, узел индикации данных, группу задатчиков адреса регулятора, первую группу элементов ИЛИ, первую группу электропневматических преобразователей, пневмоэлектрический преобразователь, причем входы электропиевматических преобразователей первой группы соединены с первой группой выходов выборки управляющего вьиислительного комплекса, первый и второй входы задания направления регулирования блока групповых задатчиков номиналов соединены с первым и вторым регулирующими выходами управляющего вычислительного комплекса и кнопками Больше и Меньше, выход пневмоэлектричёского преобразователя соединен с информационным входом управляющего вьмислительного комплекса, первый информационный выход коммутатора соединен с входом пневмоэлектричёского преобразователя и с соответствующим входом узла индикации данных, второй и третий информационные выходы коммутатора соединены с соответствующими входами узла индикации данных, выходы электропневматических преобразователей первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с группой входов выборки блока (Л групповых задатчиков номиналов, выходы которого соединены с задающими входами пневматических регуляторов и с группой информационных входов коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повьшхения быстродействия, в него введены вторая групо па электропневматических преобразо00 вателей и вторая группа элемента ИЛИ, 00 при этом входы электропневматических 00 преобразователей второй группы соединены с вторым выходом 1зыборки управ- . ляющего вычислительного комплекса, выходы электропневматических преобразователей второй группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входь которых соединены с выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элеьииггов ИЛИ второй группы соединены с трупиой управляющих входов KOMMVr TOpn.

П 18