Многокомпонентное устройство для управления процессом нерерывного смешения Советский патент 1976 года по МПК B01F3/08 G05B19/18 

и) МНОГОКОМПОНЕНТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО СМЕШЕНИЯ тор с параллельной прямой связью, 7 - исполнительный орган (регулирующий клапан) 8 - объект регулирования, 9 - выходная шина импульсного датчика параметра, 10 схема управления реверсивным счетчиком, 11 - счетные триггеры реверсивного счетчика, 12 - вентили управления направление ИЛИ, 14 счета, 13 - логическая схема разрешение шины разрешение сложения и вычитания, 15 - логические схемы И (логические элементы), 16 - выходные ши ны сигнала предупреждение, 17 - логические схемы И (логические эпемевты), 18 - выходные шины сигнала аварийное отключение. Работает устройство следующим образом В исходном состоянии все реверсивные счетчики установлены в О, т.е. на вход цифро- а-шлоговььх яреобразоватепей 5 подают нулевые потен1щалы всех разрядов за исключением последнего, с которого сни мается единичный потенпиал 1. Вес последнего разряда составляет 5О% екпсости счетчика., следовательно, в исходном состоякии рабочая точка находится в середине ревессивкого счетчика, в так называемом динамическом нуле, на середине выходной характерчстикк дифро-акалогового преобразователи 3,, Этот сигнал является исходным нулевым сигналом для работы регулятора 6. Поэтому, в зависимости от типа применяемого регулятора, в самом регуляторе, либо в преобразователе 5 искусственно вводят сигнал постоянной величины, равный по весу последнек«у разряду реверсивного счетчика, но противоположный по , с целью компенсации этого веса. Таким образом, окончательно на входе регулятора 6 имеется нулевой сигнал; сигнал у.а выходе регулятора не меняется. При поступлении имхгульсов со стороны программы схема управления 10 устанавливает разрешающий сигнал на одну из илин и запрещающий сигнал - на вторую шину и подает счетные импульсы на счетный вхо первого счетного 11. По мере записи импульсов программы к преобразователю 5 подклрочаются новые вecыf, напря- женке на его выходе начинает расти, на входе регулятора 6 появляется сигнал, отличгый от Регулирующее воздействие, вырабатываемое в регуляторе, подается на исполнительный орган 7 (регулирующий кла пан) . Клапан открывается, поступает жид кость, ннформания о расходе которой nociy пает по шине 9 в виде электрических импульсов на второй вход схемы управления 1О. Схема Ю, пропуская эти импульсы на вход первого счетного триггера 11, одновременно для каждого импульса устанавливает раз рещающий сигнал на шине разрешение вычитания. Сигналы сложение и вычитание чередуются по мере поступления импульсов то с программы, то с датчика. С целью исключения явления сбоя при одновременном поступлении импульсов на оба входа в схеме управления имеется дополнительная схема антисовпадения, которая автоматически раздвигает эти импульсы во времени. Включение последнего триггера по схеме единичного запуска, входы которой разноименно подключены к выходам предпоследнего триггера, позволяет рабочей точке плавно перемещаться относительно Динамического нуля, записывая как положительнЬш ошибки, так -1 отрицательные. Причем при случайном переполнении или обнулении рабочий точка всегда возвращается в динамический нул: т.е. в исходное положение, когда ошибка равна О. Регулирующее воздействие У ( t ) на исполнительный орган в таком устройстве при наличии, например, ПИрегулятора 6 будет: Ц (t) KiXCt) t k KUJdt, где X((tjdt сигнал,снимае.кйъш с реверсивного счетчика откуда окончательно имеем: l/(t)(t)cii-K55K(tJQtclt а в установившемся режиме: y(t)-kjj K(t)dtdt, x(t) 0, jx(t)cit -о, где (t ) - мгновенная ошибка ; ( t ) - суммарная ошибка: К К коэффициенты пропорциональности. Следовательно, в установившемся режиме в данной системе отсутствуют мгновенные и суммарные ошибки, т.е. отсутствуют ошибки регулирования. Полученная система облагает свойством эегулятора с астаткзмом второго порядка. Задавая на выход гь1Х шинах 3 программного блока 2 различное соотношение частотных сигналов, получим такое же соотношение регулируемых потоков жидкости. Логические элементы И 15 и 17 служат для выделения и контроля накапливающейся суммарной ошибки yK(i:)dt. 1ак, например, если на счетных выходах П.-го и (n.-l)ro разрядов будут записаны показания, что соответствует записанному числу, равному 75% емкости счетчика, т.е. отклонение 25% емкости счетчика, то на обоих входах нилсчего логического элемента 15 установятся потенциалы на нижней шине 16 возникает сигнал, поступающий Б схему предупреждения. Аналоги ным образом появится сигнал на выходе верхнего логическоги элемента 15 при потенциалах на счетных выходах этих разрядов счетчика. Это будет соответствовать за писанному числу в 25% емлсости счетчика от динамического нуля в сторону уменьшения. Если же на выходе П -го (п -1)-го и (п -2)-го разрядов возникнут одновремен но либо .й, либо О-й потенциалы, что соответствует записанному числу, равному либо 87,5%, либо 12,5% емкости счетчика то произойдет совпадение сигналов либо на входах нижнего элемента 17, либо на входах верхнего элемента 17. На одной из шин 18 возникнет сигнал, поступающий в схему блокировки и отключения всей системы управления. Сигнал, возникающий на нижней или верхней шинах 16 или 18, соответствует знаку суммарной ошибки, положительной или отрицательной. Формула изобретения 1. Многокомпонентное устройство для управления процессом непрерывного смешения включаюшее программный блок, связанный через блок сравнения с исполнительным оргшюм и объектом регулирования, отличающееся тем, что, с целью ликвидации суммарнь1х ошибок регулирования. блок сравнения выполнен по каждому компоненту в виде реверсивного двоичного счетчика, все разряды которого, за исключением последнего, включены по схеме счетного запуска, последний - по схеме единичного запуска, а оба выхода триггера предпоследнего разряда реверсивного счетчика подключены к разноименным входам триггера последнего разряда через логические схемы И, которые связаны с шинами разрешение сложения и разрешение вычитания, и к одноименным выходам триггера последнего разряда, выходы счетных разрядов реверсивного счетчика соединены с цифроаналоговым преобразователем, подключенным к астатическому регулятору с параллельной прямой связью. 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью контроля по суммарной ошибке, разноименные выходы триггеров п-го и (п-1)-го разрядов реверсивного счетчика блока сравнения каждого компонента подключены к первым двум схемам И на два входа, выходы которых связаны со схемой предупредительной сигнализации, и к первым входам двух схем И, ко вторым входам которых подключены одноименные для (п -1) разряда выходы (п. 2)-го разряда, а их выхоаы - к схеме отключения и блокировки всей системы регулирования.