Пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала Советский патент 1992 года по МПК G06G5/00 G06D1/00 

одна глухая камера соединена с каналом давления подпора, вход проточной камеры соединен с выходом клапана 1, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель 12 связан с атмосферой. В устройстве также установлены ПИ-регулятор 11, два электропневматических дискретных преобразователя 19 и 22, второй клапан 18, вторая емкость 16, второй 15 и третий 20 повторители, два постоянных дросселя 17и21 иблок 10 управления. Один вход ПИ-регулятора 11 соединен с выходом проточной камеры 6 регулирующего органа 7, а второй вход ПИ- регулятора - с выходом второго повторителя 15, вход которого соединен с второй емкостью 16 и через первый постоянный дроссель 17 - с выходом второго клапана 18, управляющий вход которого связан с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя 19, а аналоговый вход второго клапана 18 соединен с выходом третьего повторителя 20 и через второй постоянный дроссель 21 - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя 22. Электрические входы первого 19 и второго 22 электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым 23 и вторым 24 выходами блока 10 управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя 5, а вход третьего повторителя 20 связан с каналом 25 задания. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики. Цель изобретения - повышение точности устройства. Пневматический генератор содержит первый клапан 1, аналоговый вход которого соединен с каналом 2 давления верхнего уровня, управляющий вход - с каналом 3 управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью 4 и с входом первого повторителя 5, подключенного своим выходом к выходному каналу 8, и двухмембранный регулирующий орган 7 с двумя глухими камерами и проточной камерой, в которой установлено сопло, причем Ё VI 00 ю 00 ел ел

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики, а именно к генераторам изменяющегося по определенному закону во времени пневматического сигнала, и может быть использовано в системах управления в химии, нефтехимии и др. отраслях промышленности.

Известны пневматические генераторы непрерывного линейно убывающего сигнала, содержащие повторитель со сдвигом, дроссель, емкость и клапан. Эти генераторы имеют нелинейную характеристику и ограниченную точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала, содержащий клапан, емкость, повторитель и регулирующий орган, выполненный в виде двухходового усилителя и регулируемого дросселя.

В указанном известном устройстве не обеспечивается поддержание постоянной скорости изменения сигнала генератора, что снижает его точность.

Цель изобретения - повышение точности за счет поддержания постоянного заданного значения длительности развертки. Использование изобретения позволит настраивать длительность цикла работы устройства автоматически путем изменения перепада давления на дросселе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом генераторе непрерывного линейно убывающего сигнала, содержащем первый клапан, аналоговый вход которого соединен с каналом давления верхнего уровня, управляющий вход- с каналом управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью и с входом первого повторителя, подключенного своим выходом х выходному каналу, и двух- мембранньи. регулирующий орган с двумя

глухими камерами и проточной камерой, в которой установлено сопло, причем одна глухая камера соединена с каналом давления подпора, вход проточной камеры сообщен с выходом клапана, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель связан с атмосферой, установлены ПИ-регулятор, два электропневматических дискретных преобразователя, второй клапан, вторая

емкость, второй и третий повторители, два постоянных дросселя и блок управления, причем выход ПИ-регулятора соединен с второй глухой камерой регулирующего органа, один вход ПИ-регулятора соединен с выходом проточной камеры ре гул и сующего органа, второй вход ПИ-регулятора - с выходом второго повторителя, вход которого соединен с второй емкостью и через первый постоянный дроссель - с выходов второго клапана, управляющий вход которого связан с выходом первого электропиевматического дискретного преобразователя, а аналоговый вход второго клапана соединен с выходом третьего повторителя и через второй постоянный

дроссель - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя, электрические входы первого и второго электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым и вторым

выходами блока управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя, а вход третьего повторителя связан с каналом задания.

На фиг. 1 приведена принципиальная

схема генератора; на фиг. 2 - схема блока упраЕтения.

Первый клапан 1 аналоговым входом соединен с каналом 2 давления Рв верхнего уровня, от которого генератор начинает работать. Управляющий вход клапана 1 сообщен с каналов 3 управляющего сигнала

Pynpi, а выход - с первой емкостью 4, с входом первого повторителя бис соплом, установленным в проточной камере 6 регулирующего органа 7.

Выход повторителя 5 подключен к выходному каналу 8 и к входу 9 блока 10 управления.

Проточная камера 6 соединена с первым входом ПИ-регулятора 11 и через регулируемый дроссель 12 - с атмосферой. Выход ПИ-регулятора 11 связан с второй глухой камерой 13 регулирующего органа 7, первая глухая камера 14 которого связана с каналом давления подпора (не показан).

Второй вход ПИ-регулятора является входом задания, подключенным к выходу второго повторителя 15. Вход повторителя 15 связан с второй емкостью 16 и через первый постоянный дроссель 17 - с выходом второго клапана 18, управляющий вход которого соединен с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя 19. Аналоговый вход клапана 18 сообщен с выходом третьего повторителя 20 и через второй постоянный дроссель 21 - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя 22.

Управляющие входы преобразователей 19 и 22 подключены к первому 23 и второму 24 выходам блока 10 управления.

Вход повторителя 20 соединен с каналом 25 задания.

Блок 10 управления (фиг. 2) содержит первый 26 и второй 27 пневмоэлектриче- ские компараторы, дзухвходовой триггер 28, таймер 29, первый 30 и второй 31 электронные компараторы, элемент ИЛИ 32, формирователи 33 и 34 импульсов, кнопки 35 и 36.

Первые входы компараторов 26 и 27 соединены с выходным каналом 8, вторые входы - с каналами задания сигналов Рврд (верхняя граница рабочего диапазона) и Рнрд (нижняя граница рабочего диапазона)

Выход S2 компаратора 26 соединен с включающим входом триггера 28, а выход S2 компаратора 27 - с выключающим входом триггера 28. К стробирующим входам формирователей 33 и 34 подключен выход компаратора 27.

Генератор работает следующим органом.

Сигнал Рв задается несколько большим давления, от которого начинает работать генератор, например, если рабочий диапазон генератора 1,0-0,2 кгс/см2, генератор работает от давления 1,05 кгс/см2, тогда РВ 1.1 кгс/см2. При других рабочих диапазонах fd подбирают опытным путем.

Сигнал Рзад примерно равен нижней границе диапазона генератора, его подбирают опытным путем.

Сигнал Рупр1 задается от устройства,

включающего генератор. Периоды подачи сигнала Рупр1 на 3-5 с больше длительности прохождения генератором диапазона от Рв до давления, которое несколько больше Р2, но ниже нижней границы рабочего диапазона.

Регулятор 11 все время поддерживает на выходе давление Рз таким, чтобы давление Р4 было равно Р2.

Генератор периодически запускается

подачей сигнала Pynpi. При этом клапан 1 размыкается и в емкости 4 отсекается порция воздуха. В связи с тем, что из емкости 4 воздух непрерывно уходит через элементы 13 и 12, давление Рвых, бывшее вначале равным Рв, уменьшается. Когда сигнал РВых станет меньше нижней границы рабочего диапазона генератора, сигнал РуПр1 снимается, клапан 1 замыкается и Рвых становится равным Рв. Происходит зарядка емкости 4

генератора.

С помощью блока 10 управления производится корректировка времени цикла работы генератора. Алгоритм работы блока следующий.

Замеряется время цикла работы генератора t.

Время t сравнивается с заданными временами гит

35

,+

Если г т t , то &лск 10 не подает

5

никаких команд.

Если t г , то необходимо уменьшить время цикла работы генератора и блок 10 вырабатывает на время Л t команды

Uynpi 1, иупр2 0. Если t т , то необходимо увеличить время цикла работы генератора и блок 10 вырабатывает на время At команды Uynpi 1, Uynp2 1.

По этим командам срабатывают элементы 19 и 22, замыкается клапан 18 и давление Р2 либо возрастает, либо уменьшается в зависимости от величины Uynp2.

Длительность At подачи команд определяется величиной рассогласования между 0-)- -

t и тг г .

Элементы 28-34 являются функциональными элементами и могут быть реали- , зованы с помощью микропроцессора. 5 Выходные сигналы Si и S2 компараторов 26 и 27 управляют работой триггера 28.

При поступлении на триггер 28 сигнала Si триггер вырабатывает сигналы Зз 1, 5з 0. По этим сигналам обнуляется таймер 29 и начинается счет времени. При

поступлении на триггер 28 сигнала S2 появляются сигналы Зз 0, Зз 1, и таймер 29 останавливается. Временной сигнал t таймера сравнивается с заданными временами т лт на компараторах 30 и 31. Выходные сигналы Зз и Ss этих компараторов поступают через элемент ИЛИ 32 на формирователи 33 и 34. Однако эти формирователи могут сработать и выдать выходные сигналы, только при появлении сигнала разрешения, которым является сигнал За. Вручную можно включить формирователи путем нажатия кнопок 35 и 36.

Применение предлагаемого устройства позволяет всегда поддерживать постоянную длительность развертки, что особенно важно при изменении окружающей температуры и атмосферного давления.

Формула изобретения Пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала, содержащий первый клапан, аналоговый вход которого соединен с каналом давления верхнего уровня, управляющий вход - с каналом управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью и с входом первого повторителя, подключенного своим выходом к выходному каналу, и двухмембран- ный регулирующий орган с двумя глухими камерами и проточной камерой, в которой установлено сопло, причем одна глухая камера соединена с каналом давления подпо0

5

0

5

0

ра, вход проточной камеры соединен с выходом клапана, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель связан с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в генераторе дополнительно установлены ПИ-регулятор, два электропневматических дискретных преобразователя, второй клапан, вторая емкость, второй и третий повторители, два постоянных дросселя и блок управления, причем выход ПИ-регулятора соединен с второй глухой камерой регулирующего органа, первый вход ПИ-регулятора соединен с выходом проточной камеры регулирующего органа, второй вход ПИ-регулятора - с выходом второго повторителя, вход которого соединен с второй емкостью и через первый постоянный дроссель - с выходом второго клапана, управляющий вход которого связан с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя, а аналоговый вход второго клапана соединен с выходом третьего повторителя и через второй постоянный дроссель - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя, электрические входы первого и второго электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым и вторым выходами блока управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя, а вход третьего повторителя связан с каналом задания.