Многоканальный регулятор Советский патент 1988 года по МПК G05D23/19 

СО.

00 00 00 4;:

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть . использовано при автоматизации многоконтурных технологических объектов, в частности в системах автоматического регулирования температуры на тепловых объектах промышленности строительных; материалов.

Цель изобретения - повьшение точ- мости и надежности регулятора за счет обеспечения непрерывного контро ля и приоритетного выбора каналов с критическим отклонением парамет ров,

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого многоканального регулятора.

; . Регулятор содержит по числу каналов измерительные преобразователи 1, задатчики 2, сумматоры 3, а также первую, вторую, третью и четвертую .группы 4-7 контактов коммутатора... первую,.вторую и третью группы 8 - 10 контактов дополнительного коммутатора, регулирующее устройство 11 с не- прерывным входным сигналом, запоминающие элементы 12, пороговые элементы 13 и 14 J .элемент 15 задержки с первой и второй группа.уш 15, и 15 контактов, релейный элемент 16;, каналь- ные исполнительные мб;ханизмы 17, блок 18 выбора канапа, блок 19 управления коммутатором. Регулирующее устройство 11 содержит дифференциатор 20, сумматор 21, интегратор 22, Блок 18 выбора канала содержит две группы триггеров 23| и 23,5 элементы ИЛИ 2А - 26 и группу элементов ИЛИ 27, первую и вторую группы элементов И 28 и 29, элемент И 30, генератор 31 импульсов И, блок 32 сигнализации.

Многоканальный регулятор работает следующим образом.

Группы 4-7 коммутатора в последовательности, задаваемой блоком 18 вы бора канала, подключают соответствующий канал регулиров.анкя, состоящий из регулируемого объекта (не показан), измерительного преобразователя 1а задатчика 2, сумматора 5 регулирующего устройства -11 , запоминающего элемента 12 и исполнительного механизма i7. При переключении регулирующего устройства 11 на работу с други каналом (объектом регулирования) запоминающий элемент 12 предыдущего канала запоминает последнее значение регулирующего воздействия. В результате исполнительный механизм 17 оста

0

5

0 5 0 5 Q

0

5

нется в положении, которое быпо до момента переключения выходной цепи регулирующего устройства 11 на работу с исполнительным механизмом 17 другого (последующего канала).

При каждом переключении блока 19 управления коммутатором срабатывает элемент 15 задержки, при этом на время его выдержки отключается контакт 15:, и включается контакт 15, обеспечивая тем самым подготовительный режим, необходимый для обеспечения безударной коммутации канальных исполнительных механизмов„ Кроме элемента 15 задержки в подготовительном режиме участвует группа 5 контактов коммутатора, а также трехпозиционный релейный элемент 16, интегратор 22 и сумматор 21. Указанные технические средства образуют следящую систему, в которой входным (задающим) сигналом является вькодной сигнал (для первого канала) запоминающего элемента 12, а выходным сигналом - сигнал, снимаемый с выхода регулирующего устройства 11,

В подготовительном режиме формируемый на выходе сумматора 3 сигнал рассогласования равен по вел ичине разности выходных сигналов задатчика 2 и измерительного преобразователя 1. Этот сигнал подается на основной вход интегратора 22, дифференциатор 20 и сумматор 21„ Так как постоянная времени интегрирования по скорост.ному управляющему входу интегратора 22 (на который подается сигнал с выхода релейного элемента 16 через контакт 15. элемента задержки) по величине намного меньще постоянной времени интегрирования по информационному входу, то выходной сигнал регулирующего устройства 11 практически мгновенно примет значение, равное по величине сигналу, снимаемому с выхода запоминающего элемента 12 (для первого канала), Поэтому после переключения контактов элемента 15 задержки на основной режим работы (15 - замкнуто, а 151 - разомкнуто) на исполнительный механизм 17 в первый момент времени поступит такое регулирующее воздействие, которое по величине равно выходному сигналу запоминаюш.его элемента 12, сформированному еще до подготовительного режима. Таким образом, обеспечивается безударная коммутация канальных исполнит елдэных механизмов. Сигналы рассогласования с канальных сумматоров 3 поступают через контактную группу 8 вспомогатель ного коммутатора на пороговые элементы 13 и 14, причем пороговый элемент 13 настроен на большую величину рассогласования (сигнала ошибки), а пороговый элемент 14 - на меньшую. Настройка зоны нечувствительности поро говых элементов производится в зави- симости от необходимой точности поддержания параметров объекта.

Сигналы с выхода пороговых элементов 13 и 14 подаются через cooTBeTCT вующие группы 9 и 10 дополнительного коммутатора на входы блока выбора ка«ала. Количество триггеров 23 и 23 блока 18 определено .количеством каналов на выходе порогового элемент 13 с большей зоной нечувствительност и на выходе порогового элемента 14 с меньшей зоной нечувствительности.

Переключение групп 8-10 контактов дополнительного коммутатора происхо- дит с фиксированной частотой, причем на порядок выше средней частоты переключения основного коммутатора. Сигналы с выходов триггеров nocTynaibr на блок 32 синхронизации. Данный бло состоит из. ряда элементов индикации, включающихся под действием сигналов Б,...,Бр; М,,...,М„, т.е. блок 32 сигнализации обеспечивает визуальный контроль за отклонением параметра любого канала в каждый момент времени. При наличии сигналов с триггеров 23 большего отклонения параметра эти сигналы (сигналы с инбексом Б) поступают на входы элемента ИЛИ 24, с вы

хода которого сигнз-у. одновременйо по

которого поступает на инверсный вход элемента И 30, на первой прямой вход которого поступают управляющие им- :пульсы с генератора 31, а на второй прямой вход поступает сигнал с выход элемента ИЛИ 25. Сигнал выхода эле- мента И 30 управляет блоком управления коммутатором 19.

Схема блока 18 выбора канала служит для селективного управления блоком 19 управления коммутатором, -причем, предпочтение отдается в каждом случае тем каналам, у которых отклонение параметра вышло на зону нечувствительности порогового элемента 13, Так, например, если имеются сигналы

.

д

5

М, и Mj, то сигналы М,

и М блосигналом Б. в элементе И 28,

15

кируют

а сам сигнал Б , через элемент ИЛИ 27 поступает на вход элемента И 29. После того, как на второй вход элемента И 29 придет логическая 1 с соответствующего контакта группы 7 коммутатора, то образующийся при этом сигнал логической 1 на выходе элемента И 29 поступит на вход элемента ШШ 26, выход которого, поступая на инверсный вход элемента И 30, блокирует выход этого элемента и коммутатор остается в этом положении до тех пор, пока сигнал рассогласования этого канала не войдет в норму, т.е. не будет меньше зоны нечувствительности порогового элемента 14. Если в процессе регулирования сигнал рассогласования первого канала будет меньше порогового элемента 13, но больше порогового элемента 14, и в это. время появится сигнал Б, то коммутатор переключится

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бьггь использовано при автоматизации многоконтурных технологических стендов в системах автоматического регулиррва- ния температуры. Цель изобретения - повьшение точности и надежности регулятора. Многоканальный регулятор содержит измерительные преобразователи, задатчики, канальные сумматоры, контактные группы коммутатора, контактные группы дополнительного коммутатора, регулирующее устройство, запоминающие элементы, пороговые элементы, элемент задержки, релейный элемент, канальные исполнительные механизмы, блок выбора канала, блок управления коммутатором. Регулирующее устройство содержит дифференциатор, сумматор, интегратор. Блок выбора содержит две группы триггеров, элементы ИЛИ, элементы И, генератор и блок сигнализации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

ступает на инверсные входы элементов И 28, тем самым блокируя сигналы, поступающие с триггеров 221 меньшего отклонения параметра - сигналы с индексом М. Сигналы с элементов И 28 поступают на вторые входы соответствующих элементов ШШ 27, на первые входы которых поступают сигналы с выходов соответствующих триггеров 23;, большего отклонения параметра. Затем сигналы с выходов элементов ШШ 27 поступают на вторые входы элементов И 29, на первые входы которых поступает сигнал логической 1 (+15 В) через соответствующий данному каналу контакт группы 7 коммутатора. Сигнал с выходов элементов И 29 поступают на входы элемента ИЛИ 26, сигнал с

При отсутствии рассогласования во всех каналах с элемента ИЛИ 25 на вход элемента И 30 поступает логический О, тем самым останавливая переключение коммутатора.

Таким образом, с помощью указанных технических средств обеспечивается приоритетный выбор каналов и непре- рывньм контроль параметров в каждом канале, чем в свою очередь повышается надежность и точность регулятора.

Формула из обретения

пороговый элемент, рапейный элемент, блок сигнализации, блок управления коммутатором и по числу каналов измерительные преобразователи, задатчи- ки и запоминающие элементы, входы которых соединены с первой группой контактов коммутатора, а выходы - с канальными исполнительными механизмами и через вторую группу контактов коммутатора. - с первым входом релейного элемента, второй вход которого соединен с выходом сумматора, один из входов которого соединен с выходом дифференциатора, а другой - с-выходом интегратора, -причем выход сумматора соединен также через первую группу контактов элемента задержки 1C первой группой контактов коммутато- |ра, а выход релейного элемента через Iвторую группу контактов элемента за- |держки соединен с управляющим входом |интегратора, отличающийся |тем, что, с целью повышения точности и надежности регулятора, в него до- ;полнительно введены по числу каналов :сумматоры, входы которых соединены с ;выходами измерительных преобразовате- |лей и задатчиков, а в.ыходы через контакты третьей группы коммутатора - с входом дифференциатора, информационным входом интегратора и третьим вхо- ром сумматора, дополнительный комму- :татор, второй пороговый элемент и блок выбора канала, выход которого соединен с входом блока управления Коммутатором, а первый и второй входы Через контакты первой и второй групп Дополнительного коммутатора - о выходами соответствено первого и второго йрроговых элементов, входы которых

5

0

5

0

5

0

соединены между собой и через контакты третьей группы дополнительного коммутатора - с выходами соответствующих сумматоров„

2, Регулятор по п. 1 ) о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что блок выбора канала содержит две группы триггеров, две группы элементов И, группу элементов ИЛИ, число элементов в каждой из которых равно числу каналов, три элемента ИЛИ, элемент И и генератор импульсов, причем входы триггеров первой и второй групп являются соответственно первым и вторым входами блока, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ групп, с первой группой входов блока сигнализации и через первый элемент ИЛИ - с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих триггеров второй группы и к второй группе входов блока сигнализации, а выходы - к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ групп, выходы которых связаны с первыми входами элементов И второй группы и с входами третьего элемента ИЛИ, вторые входы элементов И второй группы через четвертую группу контактов коммутатора связаны с положительным источником питания, а их выходы подключены к входам второго элемента ИЛИ, выходом связанного с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, третий вход - к выходу третьего элемента ИЛИ, а выход является выходом блока.

iJjF

111

тфг

J

и

JO 10

.fo.

St Sj 6y муКтА /т L

Ф ф Ф y Ф Ф

32

Составитель С.Беляков Редактор Ю.Середа Техред Л.Сердюко ва Корректор В.Бутяга

Заказ 1579/48

Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

6

1

0.

. Подписное