ВСЕСОЮЗНАЯ ^ ЯДТЕИРГ^"-vy.-T-.-=-,->& .^л ^•и» г S.5J S -,&? 4 i^^iir. -it:-ir^j]^ к>&Р€^И5ЛИОТ?кд Советский патент 1972 года по МПК F15B9/07 

Изобретение относится к системам для рсгулировання параметров технологических процессов и может быть использовано, например, при регулировании расходов исходных компонентов в заданном соотношении.

Известны системы регулирования соотношения параметров для технологических ироцессов, включаюш,не программное устройство, блок сравнеиий, цифро-аиалоговый и аналогоппевматический преобразователь, подключениый к пневматическому регулятору, состоящему из иневматическнх задатчика, компаратора и собственно астатического регулятора с параллельиой прямой связью, схему контроля за суммарной ошибкой и исполнительное устройство.

В таких системах преобразование выделенной иитегральиой ошибки в иневмоснгиал и последующая подача этого сигнала на иневморегулятор значительно снижают быстродействие системы, затягивают переходный процесс и вызывают появление в переходный период значительных ошибок.

Предлагаемая система регулирования соотношения параметров отличается от известных тем, что ее регулятор выполнен в виде параллельно соединенных усилителей, два из которых зашунтированы е 1костной иагрузкой, а два других - резисторной, а выходы электронных усилителей соединены с входами блока

логического суммирования, выход которого связан с входом электропневмопреобразователя. Это обесиечивает повьанение быстродействия систе.мы.

На чертеже показана схема системы регулирования соотношения параметров.

Схема содержит лроградммиое устройство /, блок 2 сравнения, регулятор 3, блок 4 контроля, исиолнительиое устройство 5, генератор 6

производительности, и цифровой задатчик 7, иифровой нитегральиый иуль-орган 8, логическую схему «ИЛИ 9, цифро-аиалоговый преобразователь 10, электропный усилитель //, схему 12 логического суммирования, электропневмопреобразователь 13, логическую схему «ИЛИ 14, блок фующее устройство 15, блок 16 управлеиия, блок 17 сигнализации, пневмоклаиаи 18, датчик 19 расхода, насос 20, емкостную нагрузку 21 и резисториую нагрузку 22.

Работает система следующим образом. Включается генератор 6 производительности, непрерывная нмпульсная последовательность с которого подается на цифровой задатчик 7. С цифрового задатчнка 7 на первые входы цнфрового интегрального нуль-органа 8 всех работающих каналов поступают также иепрерывиые импульсные последовательности, находящиеся между собой в заданном соотВ цифровых интегральных нуль-органах 8 записывается положительная ошибка, которая с помощью цифро-аналогового преобразователя 10 превращается в аналоговый сигнал и попадает на вход четырех электронных усилителей 11. В каждой паре электронных усилителей срабатывает только усилитель положительных интегральных отк.юпеаий, прм этом заряжается конденсатор и ИОЯБЛЯСТСЯ разность потенциалов (иан1)яжо111 я) иа резисториой иагрузке 22. Напряжение обоих элементов суммируется с помощью схемы 12 логического суммирования, преобразуется с помощью электропневмопреобразователя 13 в пневмосигнал, который подается на пневмоклапан 18. При появлении положительной ошибки пневмоклапан открывается. С датчика 19 расхода на второй вход цифрового интегрального нуль-органа 8 каждого канала начинает поступать имиульсный сигнал, частота которого прямо пропорциональна расходу. В цифровом интегральном нуль-органе (например, реверсивном счетчике) проггсходит вычитание из импульсов задания импульсов датчика расхода. Иаличие замкнутой обратной связи приводит ироцесс в устаповнвшийся режим, т. е. к полному списыванию положительной ошнбкн (в протнвиом случае клапан продолжает открываться). Па входе четырех усилителей // оказывается нулевой сигнал, оии закрыты, на емкостной нагрузке 21 записывается сигнал, осуществляющий регулирующее воздействие. На резисторной нагрузке 22 сигнал отсутствует. Сигиалиа выходе и.чтегральиого нуль-оргаиа у, (/) - л- (/) W, где л; (/)-мгновенная ошибка отклоне11)1я параметра. Регулятор 5 имеет ПИ-закон, откуда регулирующее воздействие y k.tji{t) (t)dt х (/-} (It + ft JJA- (/) dtdi. В установившемся режиме .x(/)0, JA; (t) d 0, г/уст ki x (t) dtdt - заряд на конденсаторе. Система также имеет астатизм 2-го порядка; компеисируются как мгповенные, так и суммарные (интегральные) ощибки. Если сигнал с датчика расхода преобладает над задапием, в цифровом иитегральиом нуль-оргаие возникает отрицательная иитегральиая ошибка. Сигнал отрицательной интегральной ошибки, выделенный из цифрового интергального нуль-органа с помогцью цифро-аналогового преобразователя 10, поступает на входы двух других электронных усилителей отрицательиых интегральных ошибок,, на выходе которых образуется сигнал противоположного знака. Конденсатор разряЛ1:ается, на резисторе возникает иапряжеиис обратного знака, но величине прямо пропорциональное интегральной ошибке. По окончании переходного процесса, т. е. после полной компенсации отрицательной интегральной ошибки, на входе электронного усилителя отсутствует напряжение, силители закрываются, процесс разряда конденсатора прекращается, напряжение на ием имеет другой уро|,онь. Па резисторе на11)яжспие отсутствует. При возникновении в цифровом иитегральиом иуль-оргаие макси.мально допустимых ошибок того или другого зиака, что возможио только в аварийном режиме, логическая схема «ИЛИ 9 выдает сигнал, который через логическую схему «ИЛИ 14 включает блокирующее устройство 15. При этом выключается генератор производительности (выключается программа), блок 16 управления насосами останавливает насосы 20, включается блок 17 сигнализации и система прекращает работу. В отличие от обычных электронных усилителей постоянного тока, используемых в аналоговых ИИ-регуляторах в пропорциональной и интегральной частях, с коэффициентом усиления, равным десяткам тысяч, и находящихся всегда в приоткрытом состоянии, в предлагаемой системе регулирования применены усилители с коэффициентом усиления не более 10-20 находящиеся в установившемся режиме (при отсутствии на их входе сигиала ошибки) в закрытом состояиии. Диапазон выходного напряжения цифро-аиалогового преобразователя составляет О-6 в, т. е. является 100%-ным сигналом по отношению к необходимому входному сигналу стандартных электроииевмопреобразователей, на вход которых необходимо подавать токовый сигнал 0-5 ма ланрижением О-6 0. . Коэффициент усилеиия усилителей в пропорциоиальной части, равный 10-20, позволяет получить коэффициент нропорциона т,ности, равный 1000-2000, т. е. такой }ке, как у стандартных регуляторов. Применение в качестве устройства сравнения цифрового интегрального нуль-органа, в котором отсутствует дрейф нуля, дает возможность использовать в регуляторе усилители с очень низкими требованиями, т. е. практически каждый усилитель выиолняется на одном транзисторе. Точность регулирования при этом остается цифровой, так как согласно теории автоматического регулирования точность регулятора определяется дрейфом нуля сравнивающего устройства. В данной системе существующие колебания параметров электронных усилителей (они небольшие ввиду малого коэффициеита усиления усилителей, равного 10-20) не оказывают влияния на точность регулирования, поскольку появление даже небольшого отклоиеиия параметра от заданного, не замеченное в других известных системах регулирования с астатизмом 1-го порядка, выявляется в цифровом интегральном нуль-органе благодаря его интегральным чающему утечку информации во времени (дрейф нуля). Выделенное напряжение ошибки поступает на вход регулятора и отрабатывается последним путем изменения регулирующего воздействия. Про д мот и 3 обре т е н и я Система регулирования соотноиюшш параметров, содержаи1ая программное устройство, выходы которого соединены с входом блока контроля и с входом блока сравнения, выход которого подключен к входу блока контроля, выход блока контроля соединен с входом исполнптельного устройства, выход блока сравнения подключен к входу цифро-аналогового преобразователя, связанного через регулятор с входом исполнительного устройства, выход которого соединен с входом блока сравнения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия, регулятор выполнен в виде параллельно соединенных усилителей, два из oтopl.lx зашуитироваиы ем1;остной нагрузкой, а два других - резисторпой, а выходы электронных усилителей соединены с входами блока логического суммирования, выход которого связан с входом электропневмопреобразователя.

йййй} |фй1йй||

.- ISI,1i

ii::fe}iwi

;1 - - .

T

41 н х:: i

f,,- , i

г ..-.,|

- t rrrr-t

7М- ± /4 л