Пневматический регулятор Советский патент 1986 года по МПК G05B11/50 

« Изобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим устройствам регулирования технологических параметров: давления, темпера .туры5 влажности и т.д. Целью изобретения является повьппе ние точности и упрощение регулятора. На чертеже приведена принципиальная схема регулятора. Регулятор содерткит пропорциональное звено 1, емкость 2, первый переменный дроссель 3 настройки времени изодрома, первое 4 и второе 5 реле переключения, второй переменный дрос сель 6, индикатор 7 зоны, включающий первьм 8 и второй 9 элементы сравнения, элемент ИЛИ 10, третье 11 и четвертое 12 реле переключения, а также пневматическую кнопку 13, задатчики 14 и 15 соответственно нижней и верхней границ зоны нечувствительности, первый 16, второй 17 и третий 18 постоянные дроссели, усилитель 19 мощности и пятое 20, шестое 21, седьмое 22 реле переключения. Входы пропорционального звена 1 соединены с входными каналами задания Р и параметра Р, выход его через первое реле 4 переключения и первый переменньй дроссель 3 подключен к емкости 2, его единичному входу и выходу второго переменного дросселя бу вход которого через второе реле 5 переключения соединен с выходом Р первого элемента о сравнения, ко торый подключен также к управляющей камере шестого реле 21 переключения и одному входу элемента ИЛИ 10, другой вход которой подключен к выхо ду второго элемента 9 сравнения и управляющей камере седьмого реле 22 переключения. Выход Р элемента ИЛИ соединен с управляющцми камерами первого 4 и второго 5 реле переключе ний. Выход пропорционального звена Iсоединен также с минусовой и плюсовой камерами соответственно первого 8 и второго 9 элементов cpaвнeния другие плюсовая и минусовая камеры этих элементов сравнения соединены с вьгходами соответственно третьего 1 и четвертого 12 реле переключений, первые входы которых соединены с задатчиками 14 и 15 соответственно ниж ней Рц и верхней Pg границ зоны нечувствительности . Вторые входы реле IIи 12 соединены с выходным каналом регулятора, а управляющие камер 49 этих реле через пневматическую кнопку 13 соединены с управляющим каналом РКОМ регулятора и управляющей камерой пятого реле 20 переключения. Выход реле 20 соединен с выходным каналом регулятора Р , первый вход этого реле подключен к каналу дистанционнего управления f-ц , а второй вход к выходу усилитель 19 мощности, вход которого соединен с выходом шестого реле 21 переключения. Первые входы щестого 21 и седьмого 22 реле переключений соединены соответственно через второй 17 и третий 18 постоянные дроссели с задатчиками 14 и 15 соответственно нижней Р и верхней Р,, границ зоны нечувствительности. Другой вход реле 21 соединен с выходом реле 22, вход котор,ого через первый постоянный дроссель 16 подключен к выходу пропорционального звена 1. Регулятор работает следующим образомВ режиме автоматического управления в управляющем канале команда Р.,„.. / чfifn равна нулю (ОКПА), вследствие чего исполнительный механизм (выходной ка- . нал регулятора ) соединяется с выходом пропорционального звена через регулятор реле 20-22- В плюсовую камеру первого и минусовую камеру второго элементов 8 и 9 сравнения через реле 11 и 12 поступают давления от задатчиков 14 и 15 нижнего Рц и верхнего Pg уровней ограничения - заданного диапазона давлений. В этом режиме регулятор осуществляет, заданный пропорционально интегральньш закон регулирования. Причем, пока выходной сигнал Pg, регулятора находится в пределах за-« данного диапазона давлений, т.е. пока й выход PIJ индикатора 7 зоны РК имеет значение логический нуль (PI; О кПа) . Выход пропорционального звена через реле 4 и переменный дроссель 3 соединен с емкостью 2, а через первый постоянный дроссель 16 и реле 21 и 22 - с выходом усилителя 19 мощности. Регулятор реализует заданный пропорционально интегральный закон с линейной статической характеристикой. Когда выходной сигнал регулятора. изменяясь, становится меньше нижнего граничного уровня Рц, на выходе первого элемента 8 сравнения и на выходе Рц элемента ИЛИ 10 формируются единичные логические сигналы. Соответственно первое 4, второе 5 и шестое 21 реле переключения перебрасываются, отключая выход пропорционального звена от входа к первому переменному дросселю 3-й от входа усилителя 19 мощности, который подключается к задатчику 14 нижней границы Рц зоны нечувствительности. Од новременно вход второго переменного дросселя 6 через реле 5 подключается равному 140 кПа (давк выходу Р ление питания), соответствующему еди ничному логическому сигналу. В результате выходной сигнал регулятора будет равен нижнему допуска емому уровню Р, , а давление в емкости 2 увеличивается и соответственно давление на выходе пропорционального звена 1 до нижнего уровня Р . Скорость изменения давления в емкости 2 зависит от проводимости второго переменного дросселя 6. Аналогично, при нарушении верхнег ограничения, т.е. при Р,, в выходные сигналы индикатора 7 зоны приобретают значения Р О, РЮ ICH kS Происходит переключение 1 и PI, 1. 22, на вход переменного реле 4,5 и дросселя 6 поступает сигнал (О кПа - атмосфера). В результате выходной сигнал Pgbix. регулятора равен верхнему допускаемо му уровню Pg, а давление в емкости 2 уменьшается и соответственно давлени звена 1 на выходе пропорционального до верхнего уровня Pg . Постоянные дроссели 16 - 18 ({ 0,18 мм) предотвращают короткие замыкания линий выходных сигналов пр пропорционального звена 1 и задатчиков 14 и 15 в моменты переключения реле 21 и 22. Первый постоянный дрос сель 16 служит также для гашения автоколебаний, возникаюпщх при работе регулятора, во входной камере усилителя t9 мощности. Таким образом, в процессе ограничения выходного сигнала пропорционал ного звена выходной сигнал регулятора вых остается постоянным и равным соответствующему допускаемому уровню Рц или Pg , т.е. динамика процесса ограничения выходного сигнала пропорционш ьного звена не сказьшается на выходном сигнале регулятора. Это позволяет повысить точность регулятора. В режиму дистанционного управления подается команда Рцо , равная еди-единице (140 кПа), вследствие чего переключаются реле 11,12 и 20. Управление исполнительным механизмом осуществляется от канала дистанционного управления Раи . Давление канала Раи через переключившиеся (с помощью aij через переключившиеся Р ком. и пневматической кнопки 13) реле 11 и 12 поступает в плюсовую и минусовую камеры элементов 8 и 9 сравнения. Если выходное давление пропорционального звена больше давления Pjij ;на исполнительном механизме, то на, выходах и Р.. индикатора 7 зоны KB формируются единичные сигналы (Р. 1 и Рц 1). Реле 4 и 5 переключаютвход переменного дросселя 6 соединяется с , 0 (ОкПа) . Аналогично описанному пр оцессу уменьшается давление в емкости 2 и на выходе пропорционального звена 1 до уровня Р„„ . Аналогично, если выход пропорцио-. нального звена меньше Рои , то единичные сигналы формируются на выходах Р,. и Р . Реле 4 и 5 JJ . X . i ,oiv. -, и переключа, вход второго переменного дросются1 (140 кПа). селя 6 соединяется в Р. Давление в емкости 2 и на выходе пропорционального звена 1 увеличивается до уровня Раи . в результате при нажатии пневма-. тическсй кнопки 13 в режиме дистанционного управления (, 1) после истечения некоторюго времени происходит непрерывное переключение реле 4 и 5. Вследствие зтого.выход пропорционального звена Удерживается на уровне , т.е. давление на выходе пропорционального звена следит за давлением в выходной линии регулятора. Таким образом, переход на режим автоматического управления даже при неравенстве регулируемой величины PJI ее заданному значению Р осуществляется без скачка давления в выходной линии Pg регулятора. При использовании предлагаемой схемы выходной сигнал регулятора строго ограничивается на заданных уровнях, исключается возможность насыщения интегральной составляющей регулятора, динамика процесса ограничения выходного сигнала пропорционального звена не сказывается на выходном сигнале регулятора, простыми средствами реализуются функции звена двустороннего ограничения выходного сигнала, а также обеспечивается беэударный переход с дистанционного управления на автоматическое. Все это позволит повысить качество регулирования за счет повьшения точнос ти регулятора в условиях длительно действующих и больших по величине возмущений. изобретени Формула Пневматический регулятор, содержа щий пропорциональное звено, усилител мощности, первое и второе реле переключения, емкость и первый переменный дроссель настройки времени изодр ма, индикатор зоны, включающий два элемента сравнения, элемент ИЛИ и третье и четвертое реле переключения выходы которых подключены соответственно к плюсовой и минусовой камерам первого и второго элементов сравнени первые входы реле соединены с задатчиками соответственно нижней и верхней границ зоны нечувствительности, вторые входы - с выходным каналом регулятора, который подключен к выхр ду усилителя мощности и к каналу дис танционного управления через пятое р реле переключения, управляющая камера которого соединена с управляющим каналом регулятора и управляющими ка мерами третьего и четвертого реле пе реключения, выход пропорционального звена соединен с его единичньм входо и емкостью через последовательно включенные первое реле переключения и первый переменный дроссель и непосредственно - с минусовой и плюсовой камерами соответственно первого и второго элементов сравнения индикатора зоны, в котором выходной сигнал элемента ИЛИ подключен к управляющим камерам первого и второго реле переключения, .отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем-установлены щестое и седьмое реле переключения с тремя постоянными дросселями и второй переменный дроссель, выход которого соединен с емкостью, а вход через второе реле переключения подключен к выходу первого элемента сравнения в индикаторе зоны и управляющей камере щестого реле переключения, выход которого соединен с входом усилителя мощности, первый вход - с выходом седьмого реле переключения,первый вход которого через первый постоянный дроссель соединен с выходом пропорционального звена, управляющая камера - с выходом второго элемента сравнения, а другие входы шестого и седьмого реле переключения соответственно через второй и третий постоянные дроссели подключены к задатчикам соответственно нижней и верхней границ зоны нечувствительности, причем I выходы элементов сравнения соединены с входами элемента ИЛИ.

Изобретение относится к пневматическим устройствам регулирования технологических параметров. Регулятор состоит из пропорционального звена и реле переключения с задатчиками верхней и нижней границ зоны нечувствительности, а также индикатора зоны. Предлагаемые совокупности соединений и использование дополнительных элементов позволяют повысить точность регулятора, так как, в частности, исключаются какие-либо превышения выходным сигналом установленных Пределов, а также реализовать функции ifi звена двустороннего ограничения в выходном канале регулятора прость т средствами: двумя реле переключения с постоянными дросселями, 1 ил. ю