Устройство для регулирования давления Советский патент 1991 года по МПК G05D16/20 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования давления и предназначено для использования в различных отраслях промышленности при необходимости снабжения потребителей сжатым газом постоянного давления

Цель изобретения повышение точности и качества регулирования

Для расчета составляющей секундного расхода газа, идущего на компенсацию сигналов рассогласования, используют следу ющее соотношение которым описывается закон ПИД-регулирования

(Ap)rZ,-Tg- (1)

где Сг секундный массовый расход газа

V - объем ресиверной емкости,

R - газовая постоянная.

Т Р - температура и давление газовой среды с ресиверной емкости

ДР - отклонение давления в емкости от заданной величины

Т и Tq постоянные времени интегрирования и дифференцирования соответст венно

т текущее гремя техпроцесса

1 Составтяющэя г Г d ( Л Р }((. т эквивя

о VJ

Гь

о VI сл

лентна интегральной сумме

Т Ј APt,

0

а дифференциальную составляющую можно представить в виде

- а т Pn-P(n-i)

- I а-г1 е-

at

(2)

&

,.

где ts - длительность измерительного цикла (цикла регулирования);

Рм-1 - величина регулируемого пара- метра, полученная на предыдущем измерительном цикле.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная электрическая схема вычислителя; на фиг.З схема преобразователя частота - код и блока вычисления давления; на фиг.4 - схема блока коррекции и второго блока памяти; на фиг.5 - графики изменения давлений на входе регулятора и в реси- верной емкости, поясняющие принцип действия устройства.

Предварительно в ресиверной емкости создают избыточное давление, равное по величине тому значению, с которого начинается технологический процесс, и устанавливают дросселирующие элементы регулятора на угол Онач , обеспечивающий начальный расход газа потребителям. В память вычислителя вводят программы вычисления параметров Рп, РГП, (Д и управления регулятором, градуировочные характеристики датчиков и другие данные, касающиеся выполнения всех расчетов.

Одновременно с подачей газа одному или нескольким потребителям открывают клапан, установленный на входе регулятора и включают в работу вычислитель. Последний в соответствии с записанной в его памяти программой циклически измеряет усредненные значения давления Рп в ресиверной емкости, давления Рт на пходе регулятора и текущих значений угла (д поворота дросселирующих элементов регулятора. Кроме того, в него поступает информация о величине температуры газовой среды в ресиверной емкости и примерном массовом расходе газа G2 из этой емкости, сформированная пропорционально числу включенных потребителей. По окончании каждого измерительного цикла вычислитель определяет величину сигнала рассогласования Л Рп, как разность заданного зпд и измеренного давления в ресиверной емкости

АРп Рзад-Рп,(4)

и расход газа Gn , необходимый для его компенсации в соотаетствии с уравнением (3).

Полученный результат суммируется с расходом газа Gr

Gn Gn + G2

(5)

&

5 после чего определяется новый угол оь настройки регулятора по его расходной характеристике, записываемой полиномом вида

On L2nGn + UnGn+Urn

(6)

5

0

5

0

5

0

5

0

5

1ГТТ

+T7 К + 1

ГО

где L.n, Lin, Un - коэффициенты полинома, аппроксимирующие характеристику регулятора.

Расходная характеристика регулятора не является однозначной функцией, а зависит от величины давления на его входе. При закритическом течении газа, на которое рас- читан регулятор, массовый секундный расход газа

G2 w

где I- коэффициент расхода;

тдр - площадь дросселирующего сечения;

Рг, Тг - давление и температура газа на входе в регулятор;

К - показатель адиабаты.

Для получения необходимой достоверности всех выполняемых расчетов в широком диапазоне давлений на входе газовой магистрали в память вычислителя вводят серию коэффициентов La, Li, Lo аппроксимации, относящихся к нескольким характеристикам регулятора, полученным экспериментальным путем при разных значениях входного давления Рг. При вычислении угла On по уравнению (6) используются те из них, которые соответствуют измеренному значению давления РГп.

Полученное значение угла On сравнивается в а , и если их разность превышает установленную зону нечувствительности, то вычислитель формирует управляющую команду на поднастройку регулятора расхода. Если On превышает текущее значение угла а , то следует команда на увеличение площади проходного сечения дросселирующих элементов, и наоборот при «п а формируется команда на уменьшение расхода газа. Управляющая команда снимается по достижении регулятором расчетного угла On

Устройство для регулирования давления содержит баллон 1 со сжатым газом, регулятор 2 расхода газа, включающий, например, ЭПК 3-1, 3-2, расходную шайбу 4 и дроссель 5 с электрическим приводом 6 и датчиком 7 угла поворота, ресиверную емкость 8, в которую установлен датчик 9 температуры, датчики 10 и 11 давления,

потребители 12-1,...12-d газа, подключенные к емкости 8 через ЭПК 13-1....13-d, блок 14 управления из коммутирующих элементов 15 и 16-1.... 16-d. элемента ИЛИ 17 и ключей 18, 19-1,... 19-d, посредством кото- рых обмотки ЭПК 3-2 и 13-1,....13-d подключаются к питающей шине Uy, задатчик 20 временных импульсов, включающий генератор 21 импульсов, элемент И 22 и два делителя 23 и 24 частоты, вычислитель 25 значений давления и угла поворота дросселя, формирователь 26 управляющих команд, в состав которого входят ключи 27-1,...27-3, блок измерения 28 температуры, преобразователи 29 и 30 частота - код, преобразователь 31 напряжения, АЦП32 и задатчик 33 расхода газа, включающий, на- лример, элементы 34-1,..v34-d памяти (шифраторы) и сумматор 35 кодов.

Вычислитель 25 значений давления и угла поворота дросселя образуют блоки 36 и 37 вычисления усредненных значений давления, блок 38 вычисления текущего значения угла поворота дросселя, вычитате- ли 39 и 40, регистр 41, блоки интегрирова- ния 42 и дифференцирования 43, сумматоры 44 - 46 кодов, блоки 47 - 49 умножения, блоки 50, 51 памяти, блок 52 коррекции, блоки 53 - 56 сравнения кодов, элементы И 57- 60, счетчики 61 и 62 импуль- сов, делитель 63 частоты и триггер 64.

Преобразователи частота - код в простейшем варианте содержат счетчики 65 и 66, регистр 67. триггер 68, элемент И 69 и элемент 70 задержки.

Каждый из вычислительных блоков 36 - 38 включает в себя умножители 71 - 73, элементы 74 и 75-1,..-75-3 памяти, сумматоры 76 и 77 кодов, два регистра 78 и 79, делитель 80 кодов, счетчики 81 и 82 импуль- сов, триггер 83, элементы И 84 и 85 и элементы 86 и 87 задержки.- Блоки 36 и 37 вычисляют усредненные значения давлений и их счетчики 82 обнуляются через каждые п импульсов тактовой частоты fT. Блок 38 определяет текущее значение угла сд и его счетчик 82 имеет уставку, равную 1.

Блок 52 коррекции имеет элементы 88 - 90 сравнения кодов, элементы И 91 и 92 и элементы 93 - 95 памяти (фиг.4). Его выходы соединены с входами четырех групп элементов памяти 96-196-3, 97-1,...Ј7-3, 981,...98-3 и 99-1,...J39-3 блока 51.

Для измерения давления использованы датчики 10 и 11 имеющие частотный выход и градуировочные характеристики вида

Р - A2F2 + AiF + АО,(8)

где А2. AI, АО - коэфифиценты аппроксимации;

Г частота измерительного сигмами

Расходная шайба 4 регулятора 2 имеет небольшую площадь проходного сечения и вместе с ЭПК 3-1 используется ДЛР создания предварительного давления в емкости 8.

Устройство работзгт следующим образом.

В исходном состоянии коммутирующие

элементы 15 и 16-116d и ключи 18 и 191,... 19-d блока 14 разомкнуты. ЭПК 3-1, 3-2 и 13-1,.,.,13-d закрыты. Дроссель 5 настроен на угол Онач, соответствующий начальному расходу С2нлч аза потребителям 12-1,. .12- d. Баллон 1 наполнен сжатым газом до давления Рг нзч Элемент И 22 задатчика 20 закрыт. В вычислителе 25 счетчики 61 и 62, регистр 41 и триггер 64 обнулены, все элементы И 57 - 60 закрыты. На инверсных выходах элемента 56 сравнения сформированы электрические сигналы 1.

В память блока 50 записан множитель

V

-, относящийся к расчету расхода газа по к

уравнению (1). В элементы 75-1 ,...75-3 пчмя- ти вычислительного блока 36 записаны коэффициенты А2. AI, АО аппроксимации градуировочной характеристики датчика 10, а блока 37 - датчика 11 В элементы 75 памяти третьего вычислительного блока введены коэффициенты BZ. Bi. Во аппроксимации градуировочной характеристики датчика 7, приведенной к уравнению 2-й степени

«-В2 Ur« 2 Bi U«i ч Во,(9)

где U«( - величина электрического сигнала, снимаемого с выхода этого датчика.

Счетчики 81 и 82, регистры 78 и 79 и элементы И 84 и 85 вычислительных блоков 36 - 38 находятся в обнуленном состоянии,

Для настройки блоков 51 и 52 рабочий диапазон изменения давления Рг на входе регулятора разбивают на несколько участков и для каждого из них экспериментальным путем получают усредненную расходную характеристику G2 f («) дросселя 5. Например, на графике фиг.5 выделены четыре таких участка - их границы обозначены индексами А, Б. В. Кодовые обозначения граничных давлений, соответствующих этим точкам и равных Рм, РГ2, РгЗ, записывают в элементы 93 - 95 памяти блока 52, а коэффициенты Li, 1-2, Ц, аппроксимации усредненных расходных характеристик дросселя 5 - в элементы памяти 96 - 99 блока 51.

Поскольку снабжение потребителей 12- 1...12-d газом осуществляется из емкости постоянного давления, то для каждого из них, например, экспериментальным путем, определяют массовые секундные расходы

при ожидаемой температуре газовой среды и записывают эти значения в элементы 34- 1,...34-d памяти задатчика 33.

Для создания предварительного давления в емкости 8, равного по величине Рэадн, замыкают коммутирующий элемент 15 блока 14 управления. Сформированный при этом потенциальный сигнал адресуется на один из входов элемента И 22, открывает его и импульсы напряжения с выхода генератора 21 дерез делитель 23 частоты начинают поступать на синхронизирующие входы вычислителя 25 и далее на счетный вход счотчика 61, который устанавливает очередность выполнения вычислительных операций блоками 36, 37 и 38, организуя последовательность измерительных циклов ялителыюгтью ts. В пределах каждого цик- лг1 производится п вычислений величин давления в емкости 8 и на входе регулятора расхода с последующим усреднением получаемых результатов и. например, Зп вы- мислений текущих значений угла поворота доосселя 5. Сущность этих вычислений сводится к следующему.

Осуществляется вычисление усредненных значений давления в ресиверной емко- ити по кодовой информации, формируемой преобразователем 29. Принцип его деист- пил основан на измерении длительности периода Tpi следования измерительных импульсов путем подсчета импульсов m опор- сой частоты f0 за этот временной интервал

m - Tpi f0

J Fpi

fo

Для повышения точности измерения на- опление импульсов f0 осуществляют в течение нескольких, например, q, периодов. Тогда код, выделяемый преобразователем 29 за интервал времени q Tpj, равен

KODFpi- f0,(10)

P

отсюда

qf.

о

KF

KOD FP, KODFp,

где Кг qfo - постоянный коэффициент, записываемый в память элемента 74 блока 36

Вычисление давления PI осуществляется по командным импульсам, возбуждаемым на четвертом выходе счетчика 61. При этом о блок 36 считывается значение FPI кода, в его триггер 83 устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 84 и зз действуя в работу счетчик 81. Последний устанавливает необходимую последовательность включения элементов блока 36,

следующим образом видоизменяя его схемы:

-по первому синхроимпульсу умножитель 71 переводит KODFpj в частоту Fp|

измерительного сигнала датчика 10 по соотношению (10);

-по второму и третьему синхроимпульсам умножители 72 и 73 и сумматор 76 преобразуют частоту FPI измерительного

сигнала в физическую размерность параметра, используя градуировочную характеристику (8) датчика 10:

Pi A2 Fp, +Ai Fp, 4-АО,

где А2, AI, АО - коэфифиценты аппроксимации, считываемые из элементов памяти 75;

-по четвертому и пятому синхроимпульсам полученный результат с помощью сумматора 77 записывается в регистр 78;

по заполнению счетчика 81 производится его обнуление, включается триггер 83, закрывается элемент И 84, а содержимое счетчика 82 устанавливается на единицу;

-при поступлении в блок 36 второго и последующих командных сигналов от счетчика 61, он аналогичным образом определяет текущие значения давлений Р2, Рз и т.д., а результаты вычислений накапливаются в регистре 78, т.е. содержимое последнего равноЈ

P Pi + P2+ Рз+.лР„ fyPi:(H)

-одновременно с обнулением счетчика 81 элемент 80 делит накопленную сумму давлений Pg. на число считанных счетчиком 82 синхроимпульсов, получая при этом усредненное значение давления Pi

Pi,

(12)

которое переписывается .в регистр 79;

- по заполнению счетчика 82 производится его обнуление, регистр 78 так же возвращается в исходное состояние, а на выход синхронизации выдается импульсный сигнал об окончании вычислительных операций в данном измерительном цикле.

Осуществляется вычисление усредненных значений давления на входе регулятора расхода. Оно производится блоком 37 по

инициативным сигналам, возбуждаемым на втором выходе счетчика 61. Последовательность вычислений аналогична описанному выше (с учетом использования градуировоч- ной характеристики датчика 11).

Далее осуществляется вычисление текущих значений угла поворота дросселя 5 (для повышения точности настройки газового дросселя канал вычисления угла oi должен иметь максимально возможную

частоту включений в работу блока 38; указанная на фиг.2 коммутация выходных цепей счетчика 61 обеспечивает Зп включений этого блока за время ts). Каждый вычислительный цикл предусматривает

-считывание блоком 38 а -кода, установленного на выходе АЦП 32 и пропорционального углу поворота дросселя 5;

-вычисление величины напряжения UQ снимаемого с датчика 7 и соответствующего oj -коду

U 5SKOD /-КПР {п)

где КПр - коэффициент преобразования блоков 31 и 32, хранящийся в элементе 74 памяти;

-вычисление угла а по характеристике (9) датчика 7;

-запись полученного результата в регистр 79.

В подготовительный период используются лишь результать/ вычислений, выполняемые блоком 36 - при формировании импульсного сигналана его синхронизирующем выходе включается в работу вычитатель 39, который определяет величину А Рп сигнала рассогласования (4) и адресует полученный результат на первые входы элемента 53 сравнения кодов. Поскольку в первоначальный момент времени давление в ресиверной емкости 8 меньше заданного уровня ( ДРп 0), то на выходе этого элемента устанавливается управляющий код KOD1, который транслируется в формирователь 26 и открывает ключ 27-1, подсоединяя обмотку ЭПК 3-1 к питающей шине UY. ЭПК открывается и газ из баллона 1 начинает поступать в емкость 8. Когда давление в ней повысится до заданного уровня (Рср.п Рзад), управляющий код на выходе элемента 53 не формируется, ключ 27-1 размыкается и закрывает ЭПК 3-1.

Устройство считается подготовленным к выполнению технологических работ.

Для подачи газа одному либо группе потребителей 12-112-d замыкают соответствующие коммутирующие элементы 16116-d блока 14. При этом срабатывают

ключи 19-1,...19-d и открываются ЭПК 13- 1,...;13-d, относящиеся к рабочим потребителям. Одновременно электрические сигналы с выходов включенных элементов 16-1,...,16-d поступают в задатчик 33, где они задействуют в работу соответствующие элементы 34-1,..,34-d памяти, и через элемент ИЛИ 17 - в вычислитель 25 и на вход управления ключа 18. Последний подсоединяет обмотку ЭПК 3-2 к питающей шине UY, ЭПК 3-2 срабатывает и газ из баллона 1 начинает

поступать в ресиоерную емкость 8 Расход газа определяется начальной настройкой дросселя 5 и примерно равен суммарному массовому расходу и рабочие потребители

5 12-1,. .12-d В вычислителе 25 этот сигнал адресуется на вход элемента И 57 и открывает его для прохождения импульсов напряжения,возбуждаемыхна синхронизирующем выходе блока 36, на

0 вход триггера 64. В дальнейшем по окончании каждого измерительного цикла этот триггер устанавливается в единичное состояние и открывает элемент И 58, задействуя в работу счетчик 62. Последний распределя5 ег синхроимпульсы tV по входам управления схемных элементов вычислителя 25, о следующей очередности выполняя расчеты угла коррекции дросселя 5:

-первый синхроимпульс адресуется на 0 оходы управления блоков 42 и 43, которые

по этой команде определяют инте раль- ную Д Рил и дифференциальную APdn части управления (3), используя информацию, выделенную вычитэтелем 39 и блоком 36; 5- по второму синхроимпульсу сумматор

44 определяет расчетный сигнал ошибки

ДРм ДРп+ ЛРип-APdn.(14)

-третий синхроимпульс запускает умножитель 47, который по информации, счи0 тываемой с выходов измерителя 28 температуры, сумматора 44 и блока 50 памяти, определяет расход Gn газа, необходимый для компенсации возникшего сигнала рассогласования в соответствии с уравне5 нием(З):

V

Си п -

RTn

ДРг

(15)

-по четвертому синхроимпульсу пол- ученный результат суммируется элементом

45 с величиной G2 расхода газа, установленной на выходах задатчика 33, а в его регистр 41 записывается значение давления Рсрп., которое в следующем измери- тельном цикле имеет индекс n-l;

-параллельно с этими вычислениями в блок 52 коррекции поступает информация о величине давления Ргп на входе регулятора 2 и сравнивается с данными, хранящимися

в его элементах 93 - 95 памяти;

-если, например, измеренное давление Ргп превышает первое пороговое значение Рг1. то в работу задействуется первая группа элементов 96-1,. ,96-3 памяти блока 51,

формирующая коэффициенты Li-i. L2 1, Lo-i;

-по пятому и шестому синхроимпульсам умножители 48 и 49 и сумматор 46 определяют угол «п . на который необходимо повернуть дооссель 5 дла задания вымисленного расхода Gn газа, по его рабочей характеристике (6);

-по седьмому синхроимпульсу вычита- тель 40 определяет приращение расчетного угла 2п по отношению к фактическому углу настройки дросселя 5

ДОп ГЈп -О)

а элемент 55 сравнивает его с установленной зоной нечувствительности Ля3н I

-если Дап Д«зн , то на выходе этого элемента формируется электрический сигнал, соответствующий 1, который подготавливает к работе элементы И 59 и 60;

-элемент 54 сравнения устанавливает знак управляющего воздействия: если «п по абсолютной величине больше того значения, на который дроссель установлен в данный момент времени ( Д(2п 0 ), то открывается элемент И 59, формируя управляющую команду со знаком + (KOD2), и дроссель начинает перестраиваться в сторону увеличения расхода газа; если Д«п 0 , то открывается элемент И 60 и формируется команда (KOD3) на перестройку дросселя 5 в сторону уменьшения секундного расхода газа.

Элемент 56 предназначен для определения момента снятия управляющего воздействия. Он непременно сравнивает величину расчетного угла ап с его текущим значением оз , вычисляемым блоком 38, и по их сравнению снимает напряжение с соответствующего инверсного выхода (условие окончания перестройки дросселя при его повороте в сторону увеличения расхода газа записывается в виде неравенства 7| Оп , а при повороте в противоположную СТОрОНу О| On )При несоответствии расхода газа в рабочие потребители 12-1,..,12-d начальной настройке дросселя 5 давление в ресивер- ной емкости изменяется в какую-либо сторону и блок 39 выделяет сигнал рассогласования соответствующей величины. Например, в момент времени ti (фиг.56) он станет равным . В соответствии с законом ПИД-регулирования (3) пропорциональная составляющая коррекции расхода

V газа равна произведению

RTi

Д Р 1 , где

Ti - текущее значение температуры газа в емкости 8, По мере компенсации ДР1 она уменьшается и в конечном итоге (момент времени t2) станет близкой нулю. Физически она означает импульс расхода газа, который сообщается емкости 8 для изменения в ней давления на величину API.

В результате проведеной коррекции дроссель 5 поворачивается на угол а , а расход газа в емкость 8 изменяется на величину A G21 и приближается к расходу газа в рабочие потребители. Это приращение пропорционально увеличению интегральной суммы Ј APnts на отрезке ti-ta.

п

Действие дифференциальной составляю0v А

щей 0 -, Д Ра . также как и пропорцио- к ч

нальной части, носит импульсный характер. Она демпфирует динамические процессы в газовом тракте, исключая автоколебания

5 регулируемого параметра.

Аналогичным образом производится коррекция настройки дросселя 5 при появлении в контуре обратной связи сигнала рассогласования отрицательной полярно0 сти (интервал t3 - fci).

При изменении количества включенных в работу потребителей 12-1,..,12-d на выходе задатчика 33 устанавливается новое значение расхода Gr газа, и дроссель 5

5 перестраивается на угол со ступенчато (момент времени ts), увеличивая приток газа в емкость 8 соответственно изменению скорости ее опорожнения.

По мере расходования газа давление в

0 баллоне 1, а соответственно на входе регулятора 2. постепенно понижается (график фиг.5а). По достижении первого порогового уровня РГ1, в блоке 52 срабатывает элемент 88 сравнения и напряжение с его инверсно5 го выхода переключаемся на прямой выход. В результате открывается элемент И 91 и на выходах блока 51 памяти формируются коэффициенты Li-2, L2-2, и Lo-2. относящиеся к расходной характеристике дросселя 5 для

0 интервала давлений РГ1 - Рг2- При падении давления до величины РГ2 срабатывает элемент 89 сравнения, который закрывает элемент И 91 и открывает элемент И 92, Последний формирует коэффициенты Li-з,

5 2-з, , относящиеся к расходной характеристике дросселя 5 третьего участка и т.д. Для повышения точности измерения давления в схему каждого из преобразователей 29 и 30 включены триггер 68 и элемент

0 и 69, посредством которых организовано заполнение счетчика 66 строго по передним фронтам измерительных импульсов Fp, A именно первый импульс Fp, записываемый в счетчик 65, устанавливает в единичное со5 стояние триггер 68, открывает элемент И 69, подключая выход генератора 21 опорной частоты fo к счетному входу счетчика 66. После прохождения q импульсов измерительной частоты Fp на выходе переполнения счетчика 65 возбуждается сигнал, который переводит триггер 68 в исходное состояние, закрывая элемент И 69. Одновременно содержимое счетчика 66 переписывается в регистр 67. Затем цикл измерения частоты Fp повторяется.

При необходимости давление газа на входах потребителей 12-1....12-d может быть изменено. Для этого программным способом переписывают значение уставки Рэад на входе блока 39. Схема вычислителя 25 воспринимает это как появление сигнала рассогласования соответствующей полярности и выполняет расчеты новых углов настройки дросселя 5 аналогично описанному, обеспечивая оптимальную длительность переходного процесса.

ЭПК 3-1 работает в пульсирующем режиме. Расход газа через него незначителен и не сказывается на качестве регулирования.

Регулирование давления прекращается одновременно с закрытием всех ЭПК 13- 1,..,13-d. При этом обесточивается обмотка ЭПК 3-2 и расход газа в емкость 8 также прекращается.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования давления, содержащее газовую магистраль с регулятором расхода газа, первый датчик давления, датчик температуры, подключенный к входу блока измерения температуры, блок управления, первый выход которого соединен с входом задатчика временных импульсов, формирователь управляющих команд, выходом подключенный к первому управляющему входу регулятора расхода газа, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления и последовательно соединенные преобразователь напряжения и аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и качества регулирования, в него введены второй датчик давления, установленный на входе регулятора расхода газа, задатчик расхода газа, два преобразователя частота - код и вычислитель значений давления и угла поворота дросселя, а первый датчик давления и датчик температуры установлены в емкости, сообщенной входом с регулятором расхода газа, а выходом через клапаны - с потребителями сжатого газа, при этом первый информационный вход вычислителя значений давления и угла поворота дросселя соединен с выходом блока измерения температуры, его второй и третий информационные входы через преобразователи частота - код подключены к выходам первого и второго датчиков давления соответственно,

а четвертый информационней вход через аналого-цифровой преобразователь и преобразователь напряжения - к информационному пыходу регулятора расхода газа, 5 третий выход блока упрэрления соединен с управляющими входами клапанов, а его четвертый выход - с входом запуска вычисли- телч значений давления и угла поворота дросселя, первые и второй входы задэтчика

0 расхода газа соединены соответственно с пятым входом блока управления и с первым выходом задатчика временных импульсов, второй выход которою подключен к второму входу преобразователя частота - код, а 5 третий выход - к входам синхроимпульсов вычислителя значений данлйния и угла по- Bopoia дросселя и блока измерения температуры, пятый информационный вход вычислителя значений давления и угла по0 ворога дросселя соединен с выходом задатчика расхода газа, а выходы вычислителя подключены к соответствующим входам формирователя значений давления и угла поворота дросселя управляющих команд.

52. Устройство по п. 1, отличаю щ еес я тем, что вычислитель значений давления и угла поворота дросселя содержит два блока вычисления усредненных значений давления, блок вычисления текущего значения

0 угла поворота дросселирующих элементов регулятора расхода газа, два вычитателя,/ регистр, блоки интегрирования и дифференцирования, три сумматора кодов, три блока умножения, два блока памяти, блок

5 коррекции, четыре блока сравнения кодов( четыре элемента И, два счетчика импульсов, делитель частоты и триггер, при этом первый вход вычислителя значений давления и угла поворота дроссе0 ля соединены с первым входом первого блока умножения, его второй, третий и четвертый информационные входы соединены соответственно с информационными входами блоков вычисления усредненных значе5 ний давления и текущего значения угла поворота дросселирующих элементов, информационный выход первого блока вычисления усредненных значений давления соединен с первыми входами первого вычи0 тателя и блока дифференцирования соответственно и через регистр с вторым входом этого блока, выход первого вычитателя соединен с первыми входами первого блока сравнения кодов и первого сумматора

5 кодоо соответственно и через блок интегрирования - с вторым входом этого сумматора, третий вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, второй и третий входы первого блока умножения соединены соответственно с выходами первого сумматора кодов и первого блока памяти, а его вход подключен к первому входу второго сумматора кодов, второй вход которого соединен с пятым информационным входом вычислителя значений давления и угла поворота дросселя, первый вход второго блока умножения и первый и второй входы третьего блока умножения объединены между собой и подключены к выходу второго сумматора кодов, выходы этих блоков умножения соединены с первым и вторым входами третьего сумматора кодов соответственно, а второй вход второго блока умножения, третий вхо д третьего блока умножения и третий вход третьего сумматора кодов подключены к соответствующим выходам второго блока памяти, выход третьего сумматора кодов соединен с пер- оыми входами вычислителя значений давления и угла поворота дросселя и четвертого блока сравнения кодов соответственно, вторые входы которых объединены на выходах блока вычисления текущего значения угла поворота дросселирующих элементов, выход второго вычитателя соединен с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, первый и второй выходы второго блока сравнения кодов соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых объединены на выходе третьего блока сравнения кодов, а их третьи входы подключены к первому и второму выходам четвертого блока сравнения кодов соответственно, выход второго блока вычисления усредненных значений давления через блок коррекции соединен с входом второго блока памяти, второй вход первого вычитателя соединен с уставкой заданного

значения давления, вторые входы первого и второго блоков сравнения кодов - с уставками нуля, а второй вход третьего блока срав- нения кодов - с уставкой зоны

нечувствительности, вход синхроимпульсов вычислителя соединен с входами синхроимпульсов блоков вычисления усредненных значений давления и текущего значения угла поворота дросселирующих элементов,

через делитель частоты - со счетным входом первого счетчика и через второй элемент И - со счетным входом второго счетчика им- пульсов, входы управления блоков вычисления усредненных значений давления и

текущего значения угла поворота дросселирующих элементов подключены к соответствующим выходам первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен со своим входом обнуления, вход

запуска вычислителя соединен с первым входом первого элемента И, вторым входом соединенного с входом управления первого вычитателя и с синхронизирующим выходом первого блока вычисления усредненных значений давления, выход первого элемента И через триггер подключен к второму входу второго элемента И, выходы второго счетчика импульсов соединены соответственно с входами управления блоков

интегрирования и дифференцирования, первого, второго и третьего сумматоров кодов, регистра, первого, второго и третьего блоков умножения и второго вычитателя, выход переполнения этого счетчика соединен со своим входом обнуления и с вторым входом триггера, а выход первого блока сравнения кодов и выходы третьего и четвертого элементов И являются выходами вычислителя.

0

fo

«fl

А П

UT

LM

Pi

m

28

Г„ KOl FaiKODFpfi j

25Э

./J-tf

fl

А П fii

pg

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где необходимо снабжать потребителей сжатым газом постоянного давления. Цель изобретения - повышение точности и качества регулирования. Цель достигается за счет стабилизации давления в ресиверной емкости, играющей роль демпфера, путем выравнивания массового расхода газа, поступающего в эту емкость через регулятор расхода, и потребляемого из нее. В устройстве для реализации этого способа, включающем регулятор расхода, ресиверную емкость, потребители сжатого газа, блок управления, задатчик расхода газа, задатчик временных импульсов и формирователь управляющих команд, все вычислительные операции выполняются с помощью вычислителя значений давления и угла поворота дросселя по информации, поступающей с датчиков давления, датчика температуры и датчика угла поворота дросселя через вторичные преобразователи. 5 ил.

Фиг.1

Tn

KODFei KODFp,.. Л77Л,.

WW

Фиг. 2

Ј/4

2i.m GpJ |

Фиг. ft

ех

4vl