Пневматический пропорционально-интегральный регулятор Советский патент 1991 года по МПК G05B11/50 

I

вн

о ел ю о VI

00

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим пропорционально-интегральным регуляторам.

Цель изобретения - повышение качест- ва управления.

На чертеже приведена принципиальная схема регулятора.

Регулятор содержит интегральное звено, выполненное в виде элемента 1 сравне- ния, переменного дросселя 2 и емкости 3; пропорциональное звено, состоящее из элемента 4 сравнения, делителя 5 давления, постоянного дросселя 6 и усилителя 7 мощности, два реле 8 и 9 переключения, коррек- тирующее звено, выполненное на основе элемента 10 сравнения и постоянного дросселя 11.

Первые плюсовая и минусовая камеры элемента 1 сравнения интегрального звена соединены с каналами регулируемой переменной Рпер и задания Р3д, вторая минусовая камера непосредственно, а вторая плюсовая камера и емкость 3 через переменный дроссель 2 связаны с выходом этого элемента сравнения. Первая проточная камера элемента4сравнения пропорционального звена сообщена с атмосферой, первая плюсовая камера - с емкостью 3, первая минусовая - с каналом задания Р3д, вторые плюсовая и минусовая камеры - с выходами делителя 5 давлений, входы которого связаны с каналами Рпер и Р3д. Вторая проточная камера через постоянный дроссель 6 соединена с каналом питания и через усилитель 7 мощности с выходом регулятора Рвых. Выход регулятора Рвых через первое реле переключения связан с линией исполнительного механизма Рим, подключенной к первым соплу и проточной камере элемента 10 сравнения корректирующего звена. Первая плюсовая камера элемента 10 сравнения соединена с каналом задания Рзд. вторая проточная камера сообщена с атмосферой, второе сопло через постоян- ный дроссель 11 соединено с каналом питания и непосредственно с первой минусовой камерой элемента сравнения и выходом корректирующего звена Ркор, подключенного через второе реле переключения с емко- стью 3. Вторые плюсовая и минусовая камеры элемента 10 сравнения сообщены соответственно с вторыми минусовой и плюсовой камерами элемента 4 сравнения пропорционального звена.

Регулятор работает следующим образом.

В соответствии со схемой включения в режиме автоматического регулирования (Рк

0) изменения выходного сигнала регулятора Рвых описываются выражением

Рвых (Рпер - Рзд) + (Ри - РЗД).

где Ку Ку --с- з 7,5 - коэффициент,

определяемый конструктивными параметрами элемента сравнения;

F, f - эффективные площади большой и малой мембран элемента сравнения;

Кд 1 - коэффициент передачи делителя 5 давления, первый параметр настройки;

Ри - давление на выходе интегрального звена (в емкости 3).

л

Ри j- S (Рпер -Рзд)сН,

где Ти - постоянная времени звена дроссель 2 - емкость 3, второй параметр настройки.

Таким образом регулятор реализует стандартный ПИ-закон, причем за счет уменьшения в Ку раз перепадов на измерительных мембранах элемента сравнения 1 интегрального звена достигается уменьшение (до 0,25%) смещения контрольной точки регулятора.

В режиме дистанционного управления (Рк 1) линия исполнительного механизма связана через первое реле 8 переключения с каналом дистанционного управления Ряу. Выход Ркор корректирующего звена изменяется в соответствии с выражением

Ркор РЗД + тг Рим - Кд (Рпер - РЗД).

Так как емкость 3 при Рк 1 сообщается через второе реле 9 переключения с выходом корректирующего звена (Ри Ркор), то выходной сигнал регулятора равен (в этом режиме)

РВЫХ Ку КДРпер РЗД) + (Ркор Рзд) РИМ.

Соответственно переход с режима ручного дистанционного управления на режим автоматического регулирования происходит безударно даже при ненулевом рассогласовании на входе регулятора (Рпер f Рзд). В прототипе этот переход неизбежно сопровождается скачком в линии исполнительного механизма.

Указанное свойство позволяет использовать предложенный регулятор в качестве резервного в системах НЦР.

Изобретение реализовано на серийных элементах и подготовленно к промышленному использованию.

Формула изобретения

Пневматический пропорционально-интегральный регулятор, содержащий интегральное звено, выполненное в виде элемента сравнения, первые плюсовая и минусовая камеры которого связаны с каналами переменной и задания, вторая

минусовая камера непосредственно, а вторая плюсовая камера и емкость через переменный дроссель соединены с выходом элемента сравнения, и пропорциональное звено, выполненное в виде элемента срав- нения с дроссельным делителем, причем первая проточная камера элемента сравнения сообщена с атмосферой, а вторая через постоянный дроссель подключена к каналу питания и через усилитель мощности и пер- вое реле переключения - к линии исполнительного механизма, первая плюсовая камера элемента сравнения соединена с емкостью интегрального звена, подключенной к выходу второго реле переключения, первая минусовая камера - с каналом задания, а вторые плюсовая и минусовая камеры через дроссельный делитель подключены к каналам переменной и задания, а также канал управления, подключенный к соответст- вующим каналам первого и второго реле

переключений, и канал дистанционного управления, связанный с вторым срплом первого реле переключения, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения качества управления, в нем установлено корректирующее звено, состоящее из постоянного дросселя и элемента сравнения, первая проточная камера и сопло которого соединены с линией исполнительного механизма, первая плюсовая камера - с каналом задания, вторые плюсовая и минусовая камеры связаны соответственно с вторыми минусовой и плюсовой камерами элемента сравнения пропорционального звена, вторая проточная камера соединена с атмосферой, второе сопло элемента сравнения корректирующего звена через постоянный дроссель подключено к каналу питания и непосредственно - к его первой минусовой камере, а также проточной камере и камере с пружиной втброго реле переключения.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим пропорционально-интегральным регуляторам.Цель изобретения повышение качества управления. В регуляторе установлено корректирующее звено, состоящее из постоянного дросселя 1.1 и элемента 10 сравнения, первая проточная камера и сопло которого соединены с линией исполнительного механизма, первая плюсовая камера - с каналом задания, вторые плюсовая и минусовая камеры связаны соответственно с вторыми минусовой и плюсовой камерами элемента 4 сравнения вторая проточная камера сообщена с атмосферой, второе сопло элемента 10 сравнения через дроссель 11 подключено к каналу питания и непосредственно к его минусовой камере, а также проточной камере и камере с пружиной второго реле 9 переключения. Повышение качества управления позволит использовать регулятор в качестве резервного в системах НЦР. 1 ил.