БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1965 года по МПК G05B11/50 G05D16/18 

Известен быстродействующий экстремальный регулятор, содержащий датчик первой производной, сигнум-реле и коммутатор проберочных реверсов, триггер реверса и исполнительный механизм.

В предлагаемом регуляторе выход сигнумреле подключен одновременно к входу блокировочного реле и через элемент дискретной памяти к входу промежуточного реле, связанного с реле блокировки, выход которого подключен к триггеру реверса.

Такое построение коммутатора позволяет повысить запас устойчивости регулятора при дрейфе экстремальной характеристики.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого регулятора.

Входной сигнал Ру поступает в датчик производной, состоящий из элемента сравнения }, регулируемого дросселя 2., емкости 3 и постоянного дросселя 4. Действие датчика производной основано на принципе компенсации сил. Если давление Ру, поступающее на вход датчика, не изменяется, то вследствие равенства эффективных площадей мембран и наличия обратной связи давление на выходе Рд будет равно давлению Ру. При увеличении (уменьшении) давления Ру с некоторой скоростью давление Ра также изменяется и опережает (отстает от) Ру на определенную величину благодаря наличию дросселя 2 в линии отрицательной обратной связи. Это опережение (отставание) зависит от скорости измеиения давления Ру и от степени открытия дросселя 2.

Сигнал Рд подается на вход блока запоминания, состоящего из повторителя 5 с запоминанием и емкости 6. В случае приближения

rfPv

к максимуму давление Р

производной

at

в камере А повторителя 5 с постоянным отрицательным сдвигом, создаваемым пружиной повторителя, следит за давлением Р,, в камеп. dPy .

ре В, пропорциональным производной

dt

После достижения этой производной максимума на выходе повторителя запоминается давление Р , которое меньше текущего значения давления Рд на величину сдвига. Выходное Pj и входное Рд давления повторителя подводятся на вход сигнум-реле элемента сравнения 7, на выходе которого формируется импульс давления Р.. При уходе системы от максимума, когда разность давлений Р - Рд становится более зоны нечувствительности

сигнум-реле, равной сдвигу, настраиваемому в повторителе 5, на выходе элемента 7 формируется импульс давления Р 1. Этот импульс через реле S включает устройство выдержки, состоящее из элемента дискретной

сти 11, вырабатывающее импульс PU - 1 заданной продолжительности, достаточной для предотвращения ложных реверсов выхода регулятора, вызываемых инерционностью объекта. Импульс Рц 1 выполняет следующие функции: изменяет состояние триггера, в результате чего происходит реверс выходного давления Р.; блокирует коммутатор и триггер; сбрасывает запоминание в повторителе 5 через реле 12 и дроссель 13.

Импульс Рц попадает на вход триггера-делителя частоты импульсов, который состоит из элементов памяти 14 и 15 н реле 16. На выходе триггера могут быть сформированы два давления Р принимающ-ие два дискретных значения О и 1. Когда происходат смена сигнала РцС 1 на О, давления РИ и Рт не меняются. При изменении Рц О на 1 происходит смена значений давлений Р и Рщ на противоположные. В результате на выходе триггера появляется импульс Р с частотой, вдвое меньщей, чем частота сигнала Рц.

Давления Р и Рт являются входными для блока интегратора. Интегратор состоит из элемента сравнения 17, сумматоров 18 и 19, регулируемого дросселя 20 и повторителя 2. Если Рт . то давление перед дросселем 20 убывает, если же Рт 1 то это давление увеличивается. Выходное давление Р регулятора формируется после дросселя 20. Для обесdP.,

перепа т;

печения постоянной скорости

dt

давления на дросселе должен оставаться постоянным, а для получения линейной зависимости скорости от перепада величииа его должна быть минимальной. Величина и постоянство перепада обеспечиваются сумматорами 18 и 19; скорость

можно изменять

dt

настройкой дросселя 20.

Для переключения регулятора с автоматического режима на ручное управление служит реле 22. Сигнал Р усиливается по мощности пневматическим усилителем (на схеме не показан) и подается на исполнительный механизм, управляющий регулирующим органом.

Коммутатор служит для выполнения поверочных реверсов выхода регулятора, необходимых для обеспечения устойчивости регулирования при наличии дрейфа экстремальной характеристики объекта. Он состоит из реле 23, 24 и 25, элемента дискретной памяти 26, регулируемого дросселя 27, емкости 28 и постоянного дросселя 29.

Элемент памяти 26, дроссели 27 к 29 тл емкость 28 образуют импульс, дающий прямоугольные импульсы больщой продолжительности (по сравнению с временем перерыва сигпала) . Для того чтобы получить обратную форму импульсов, выход элемента 26 соединен с реле 24, включенным по схеме «НЕ. В результате на выходе реле 24 (выход коммутатора) получаются прямоугольные импульсы Р„ малой продолжительности. Промежуток времени двумя соседними импульсами может изменяться дросселем 27. Для того чтобы реверс от коммутатора возникал лищь через определенное время после реверса от сигнум-реле, примерно равное периоду коммутатора, предусмотрено реле 23, которое

включается импульсом Рц 1. При этом давление питания реле, настраиваемое специальным задатчиком (на схеме не показан), подпадает в камеру запоминания элемента 26, что обеспечивает на выходе коммутатора сигнал Р„ 0. При импульсе Рц О камера запоминания элемента 26 отключается от канала питания реле 23. ВремЯ опорожнения камеры запоминания соответствует интервалу между реверсами выхода регулятора от сигнум-реле и от коммутатора. Этот интервал при помощи упомянутого выше задатчика настраивается равным периоду коммутатора.

Реле 25, управляемое импульсом Рщ, обеспечивает блокировку коммутатора и триггера.

Ручное управление исполнительным сигналом производится задатчиком, встроенным во вторичный прибор 30. При автоматическом регулировании давления Ру , РХ и Рд указываются на щкалах прибора.

Настроечными параметрами регулятора являются коэффициент усиления датчика первой производной, зона нечувствительности и время выдержки сигнум-реле, период коммутатора и скорость выходного сигнала регулятора.

Предмет изобретения

Быстродействующий пневматический регулятор, выполненный на элементах УСЭППА, содержащий датчик первой производной, сигнум-реле, коммутатор поверочных ревер.сой, триггер реверса, исполнительный механизм,,

отличающийся тем, что, с целью повыщёний запаса устойчивости регулятора при дрейфе экстремальной характеристики, выход сигнумреле подключен одновременно к входу блокировочного реле и через элемент дискретной

памяти к входу промежуточного реле, связанного с реле блокировки, выход которого подключен к триггеру ревер.са.