Устройство для регулирования давления в автоклаве Советский патент 1991 года по МПК G05D16/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию технологических параметров по заданной программе и может быть использовано при автоматизации технологических процессов в резинотехнической и химической про- мышленностях. Оно может найти также применение в схемах с заданной программой регулирования среды в автоклавах.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит автоклав 1, в котором давление измеряется датчиком 2 давления, а задание формируется программным задатчиком 3, регуляторы 4 и 5 давления (агенты), элементы обратного и прямого сравнения 6 и 7, коммутирующие элементы 8 и 9, элементы запрета 10 и 11, исполнительные органы 12 и 13.

Исполнительные органы 12 и 13 открываются при увеличении выходного сигнала регуляторов 4 и 5. Регулятор 4 выбран обратный, т.е. увеличение регулируемого параметра приводит к уменьшению давления в выходной линии регулятора. Регулятор 5 выбран прямой, т.е. увеличение регулируемого параметра приводит к увеличению дав- ления в выходной линии регулятора. Элементы сравнения 6 и 7 предназначены для сравнения двух аналоговых сигналов датчика давления 2 и программного задат- чика 3 и формирования дискретных командный сигналов 1 и О в зависимости от результата сравнения, Элемент сравнения 6 является элементом обратного сравнения. Это означает следующее: если сигнал датчика давления 2 меньше сигнала программного задатчика 3, то на выходе элемента сравнения 6 появляется сигнал 1, если сигнал датчика давления 2 больше сигнала программного задатчика 3, то на выходе элемента 6 появляется О. Элемент 7 является элементом прямого сравнения. Это означает следующее: если сигнал датчика давления 2 меньше сигнала программного задатчика 3, то на выходе элемента 7 появляется О, если сигнал датчика давления 2 больше сигнала программного задатчика 3,

(Л

ы

то на выходе элемента сравнения 7 - 1. Таким образом, в любой момент сравнения сигналов задатчика 3 и датчика 2 на выходе элементов 6 и 7 всегда должны быть противоположные сигналы (1 и 0 или 0 и 1). Элементы запрета 10 и 11 предназначены для формирования командного сигнала соответственно для элементов 8 и 9. Прм отсутствии управляющего сигнала выходы элементов 8 и 9 соединены с одними входами этих элементов, т.е. на управляющих входах органов 12 и 13 сигналы отсутствуют. При наличии на управляющем входе элементов 8 и 9 командного сигнала 1, управляющие сигналы от регуляторов 4 и 5 поступают на управляющие входы органов 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

Задается требуемое изменение параметра на программном задатчике 3, Давление в автоклаве 1 в первоначальный момент равно нулю. При появлении сигнала на выходе программного задатчика 3 сигнал датчика давления.2 становится меньше сигнала программного задатчика 3 и на выходе элемента 6 появляется сигнал 1, а на выходе элемента 7 - О. Эти сигналы одноЁременно поступают на эле-- менты запрета 10 и 11. Так как на элемент 11 сигнал 1 поступает на инверсный вход, то на выходе элемента 11 сигнал будет отсутствовать. Так как на элемент 10 сигнал 1 поступает на прямой вход, то на его выходе появится сигнал 1. Этот сигнал, попадая на управляющий вход элемента 8, обеспечивает его переключение. При этом орган 12 на линии подачи рабочего агента через элемент 8 будет соединен с выходом регулятора подачи рабочего агента 4. Орган 12 открывается и подъем давления осуществляется регулятором 4 по программе, заданной программным задат- чиком 3.

Если сигнал программного задатчика 3 становится меньше сигнала датчика давления 2, то на выходе элемента сравнения 6 появляется О, а на выходе элемента сравнения 7 - 1. Эти сигналы одновременно поступают на элементы запрета 10 и 11. При этом на выходе элемента 10 сигнал будет отсутствовать, а на выходе элемента 11 появится сигнал 1, который обеспечивает переключение элемента 9, При этом орган 13 на линии сброса рабочего агента через элемент 9 будет соединен с выходом регулятора сброса рабочего агента 5. Орган 13 открывается и сброс ДЯВЛРНИЯ осуществляется рргулятором 5 по программе, заданной программным чядатчиксм 3.

Пока сигнал датчика давления 2 и сигнал программного задатчика 3 будут отличаться друг от друга, т.е. на входе регуляторов 4 и 5 будет иметь место рассогпасование, до тех пор на выходе регуляторов 4 и 5 будут иметь место управляющие регулирующие воздействия, величина которых будет зависеть от параметров настройки регуляторов и от величины

0 рассогласования на входах регуляторов. Работа регуляторов 4 и 5 направлена на ликвидацию имеющегося отклонения текущего значения давления в автоклаве, задаваемого программным задатчиком значения дав5 ления и только один из этих регуляторов (в зависимости от срабатывания элементов 6 и 7 и элементов запрета 10 и 11) будет управлять своим исполнительным органом до полной ликвидации рассогласования на

0 входе регулятора.

При равенстве сигналов датчика давления 2 и программного задатчика 3 на выходе регуляторов 4 и 5 управляющие сигналы отсутствуют и органы 12 и 13 на5 ходятся в закрытом состоянии. Это означает, что значение давления в автоклаве 1 равно заданному и автоклав 1 не имеет связи ни с линией подачи, ни с линией сброса. Состояние элементов 6 и 7 и эле0 ментов запрета 10 и 11 неопределенно и не играет существенного значения. При любом отклонении от равенства сигналов датчика 2 и задатчика 3 первыми срабатывают элементы 6 и 7 и один из элементов

5 запрета 10 и 11 и происходит подключение одного из регуляторов 4 или 5 к своему исполнительному органу, с помощью которого регулятор осуществляет компенсацию возникшего отклонения,

0

Формула изобретения Устройство для регулирования давления в автоклаве, содержащее датчик давления в автоклаве, подключенный выходом к

5 первым входам первого и второго регуляторов давления, программный задатчик и исполнительные органы, один из которых установлен на линии подачи, а другой - на линии сброса рабочего агента, отлича0 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два элемента прямого и обратного сравнения, два элемента запрета и два коммутирующих элемента, выходы которых

5 подключены к входам соответствующих исполнительных органов, управляющие входы - к выходам, соответствующих элементов запрета, а информационные входы - к выходам соответствующих регуляторов давления, выход программного задатчика соединен с вторыми входами регуляторов давления и с первыми входами элементов прямого и обратного сравнения, вторые входы которых связаны с выходом датчика давления в автоклаве, выход элемента обратного сравнения соединен с прямым входом первого и с инверсным входом второго элементов запрета, а выход элемента прямого сравнения - с прямым входом второго и с инверсным входом первого элементов запрета.

Изобретение относится к системам регулирования технологических параметров по заданной программе. Цель изобретения - повышение точности устройства - достигается тем, что в устройство, содержащее датчик давления в автоклаве, регуляторы давления, программный задатчик и исполнительные органы, введены два элемента запрета, два коммутирующих элемента и элементы прямого и обратного сравнения. 1 ил.