Пневматический финитный регулятор Советский патент 1989 года по МПК G05B11/44 

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам, и может быть использовано в неАтехими- ческой, химической, нефтегазодобывающей и других отраслях промьшшеннос- ти.

Цель изобретения - повьшение качества регулирования.

На чертеже представлена принципиальная схема регулятора.

Регулятор содержит пропорциональный блок 1, задатчик 2 опорного давления Ре, клапан 3, сумматор 4, включенный по схеме инвертирования вход- ного сигнала, переключающее реле 5, блок формирования функции переключения, состоящий из звена 6 прямого .предварения, дроссельного, делителя 7, элементов 8 и 9 сравнения, логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, выполненного на реле 11, элементе ИЛИ 12 и реле 13.

Входы пропорционального блока 1 связаны с каналами регулируемой переменной (РП) и задания (Pjft) выход Рц( через клапан 3-е минусовой каиерой сумматора 4, входом звена 6 прямого предварения и первым входом переключакяцего реле 5, второй вход которого подключен к выходу сз мматора 4, а выход через усилитель мощности - к выходному каналу регулятора Раык Выход звена 6 соединен с первым входом переключающего реле 5 и первым входом дроссельного делителя 7. Выход Ро задат- чика 2 связан с единичным входом пропорционального блока 1, плюсовыми камерами сумматора 4 и вторым входом делителя 7. Входы логическог элемента 10 соединены с вьпсодами элементов 8 и 9 сравнения, а выход Р и - с управляющими камерами клапана 3 и перекрывакицего реле 5.

Регулятор работает следующим образом.

В соответствии со схемой включения промежуточный Рпр и основной Рц выходы пропорционального блока 1 оп , сываются выражениями

РПР -Р о + , и

Рму РО -ке,

где сигнал ошибки;

К - коэффициент усиления пропорционального блока, первый параметр настройки.

Выход PC, звена 6 прямого предварения, определяющий линию переключения, пропорционален сумме мгновенного значения сигнала ошибки и ско- рости его изменения:

Р - К (Т - +&)-1-Р„,

где Т - время предварения, второй параметр настройки.

Выход делителя 7 описывается выражением

р; - Ко-к(т +)+ Р„,

где К о - коэффициент передачи делителя; К о oi./(oi-i-)).

С помощью элементов 8 и 9 индуцируется знак ошибки (Р -() и линии пе- реключения (Рг.), и при их совпадении на выходе элемента 8 формируется единичный сигнал Рц Pj-vP 1.

При этом, соответственно, клапан 3 находится в проводящем состоянии, верхнее сопло переключакицего реле 5 : открыто и выходной сигнал регулятора изменяется по ГЩ-закону регулирования

35

Рвы, Ро-К(Т -™ +)

При несовпадении логических сигна- лов Р и Рг выход элемента 8 сравнения переходит в нулевое состояние (), клапан 3 закрывается, в минусовой камере сумматора 4 запоминается значение выхода пропорционального блока 1, соответствукяцее моменту переключения tc,:

и,

РЫ,

РО + кег

50

а в силу того, что сопло переключающего реле 5 открыто, то на выход регулятора поступает постоянный сигнал

55 Реы, РО -(-ке,

где - значение сигнала ошибки в момент переключения tc,.

5152

При управлении объектами, динамика которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого или второго порядка, регулятор обеспечивает компенсацию импульсных возмущений за конечное (финитное) время. Благодаря возможности реализации на начальном этапе регулирования ПД-закона с независимой.настройкой увеличивается быстродействие переходного процесса, так как использование производной сигнала ошибки позволяет получить выходной сигнал большой амплитуды даже при незначительном значении самой ошибки.

Регулятор реализован на серийных узлах и элементах и подготовлен к промышленному использованию. Формула изобретения

Пневматический финитный регулятор, содержащий пропорциональный блок, входы которого соединены с каналами регулируемого -параметра и задания, задатчик опорного давления, клапан, сумматор, переключающее реле, звено прямого предварения, элементы сравнения и логи геский элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем вьпсод пропорциональ- ного блока соединен через клапан с

0

5

15

0

5 п

1 6

минусовой камерой сумматора, выход которого соединен с первым входом переключающего реле, выход которого подключен, к выходному каналу регулятора, пр омежуточный выход пропорционального блока соединен с плюсовой камерой первого элемента сравнения, минусовая камера которого и плюсовая камера второго элемента сравнения соединены с задатчиком опорного давления, выход элементов сравнения соединен с первым и вторым вxoдa ш логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которой соединен с управляющими камерами клапана и переключающего реле, выход задат- чика опорного давления связан с единичным входом пропорционального блока, с плюсовыми камерами сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в нем установлен дроссельный делитель, первьп вход которого связан с вторым входом переключающего реле и выходом звена прямого предварения, входом подключенного к выходу пропорционального-блока, второй вход с задатчиком опорного давления, выход дросселя - с минусовой камерой. второго элемента сравнения.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам, и может найти применение в нефтехимической, химической, нефтегазодобывающей и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества регулирования. В регуляторе установлен дроссельный делитель 7, первый вход которого связан со вторым входом переключающего реле и выходом звена прямого предварения 6, входом подключенного к выходу пропорционального блока 1, второй вход связан с задатчиком опорного давления 2, выход - с третьим входом логического эл-та РАВНОЗНАЧНОСТЬ 10. Благодаря возможности реализации в начальном этапе регулирования ПД закона с независимой настройкой увеличивается быстродействие переходного процесса, т.к.использование производной сигнала ошибки позволяет получить выходной сигнал большой амплитуды даже при незначительном значении ошибки. 1 ил.