Пневматическое многоканальное управляющее устройство Советский патент 1974 года по МПК G05B11/58 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области приборостроения, а именно, к управляющим устройствам многоканальных систем централизованного управления или регулирования.

Известны пневматические многоканальные устройства, вырабатывающие дискретные сигналы, индицирующие канал с наибольшим из входных сигналов, которые содержат блок выбора максимального сигнала, соединенный с входными каналами, элементы сравнения, переключатели, реле времени, инерционные звенья и схемы «ИЛИ.

Такие устройства используются для выбора канала с наибольшим рассогласованием входного сигнала с заданием и применяются в многоканальных регуляторах.

С целью расширения области применения устройства и использования для непосредственного управления запорной арматурой технологических объектов при переключении аппаратов с одного режима работы на другой в нем установлены задатчики уставок входных сигналов и опорного сигнала, первые входы элементов сравнения соединены с входными каналами, а выходы - с управляющими входами канальных переключателей, со входами схемы «ИЛИ и с выходными каналами устройства. Выход блока выбора максимального сигнала подключен через нормально открытый контакт общего переключателя, инерционные звенья и нормально открытые контакты канальных переключателей - к вторым входам элементов сравнения, нормально закрытые контакты канальных и общего переключателей соединены соответственно с задатчиками уставок входных каналов и опорного сигнала. Выход схемы «ИЛИ соединен с управляющим входом общего переключателя п через реле времени - с каналом питания элементов сравнения.

Иа чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство на п каналов управления содержит элементы сравнения li-1„+1, блок 2 выбора максимального сигнала, общий переключатель 3, канальные переключатели 4i-4„+1, дроссели 5i-5п, образующие инерционные звенья, задатчики 6i-6„ уставок входных сигналов, задатчик 7 опорного сигнала, схему

«ИЛИ 8, реле времени 9, задатчик 10. Входные каналы устройства соединены со входами блока 2 и с плюсовыми входами элементов сравнения Ь-1„. Выход блока 2 (давление PC) подключен через нормально открытый

контакт переключателя 3, дроссели 5i-5,i и нормально открытые контакты переключателей 4i-4п к минусовым входам элементов сравнения li-1«. Выходы этих элементов соединены с управляющими входами соответствующих переключателей 4i-4п, со входами

схемы «ИЛИ 8 и с выходными каналами устройства (сигналы Рвых -РВЫХ,,)- Нормально закрытые контакты переключателей 4i-4„ соединены с выходами соответствующих задатчиков 6i--6п, формирующих сигналы уставок Ру - Ру , а нормально закрытый контакт реле 3 соединен с выходом задатчика 7, формирующего опорный сигнал Рои, больший максимально возможного входного сигнала устройства (в частности, Рои может быть равен давлению питания). Выход схемы 8 соединен с управляющим входом переключателя 3 и через реле времени 9 - с каналом питания элементов Ij-ITI+I- Выход задатчика 10 соединен с одним из входов блока 2 и с плюсовым входом элемента сравнения in+i- Выход этого элемента соединен со входом схемы «ИЛИ 8 и с управляющим входом переключателя 4п+1, нормально открытый контакт которого подключен к выходу переключателя 3, нормально закрытый контакт - к атмосфере, а выход - к минусовому входу элемента In+iРеле времени 9 построено на трехмембранном реле И, реализующем операцию «отрицание, инерционном звене 12, установленном между каналом питания и входом реле 11, и клапане 13, через который входной канал реле И сообщается с атмосферой. Выходной сигнал схемы «ИЛИ 8 (давление РК) поступает в управляющую камеру клапана 13, а выход реле 11 соединен с выходным каналом реле 9.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальный момент времени на входы устройства подаются сигналы PI--Рп, больше соответствующих сигналов уставок

у.и к элементам сравнения 1у-1„+1

питание не подается. Тогда все выходные сигналы устройства равны «О. Давление РК на выходе схемы «И.1И 8 также равно «О, и через переключатель 3 и соответствующие переключатели 4i-4п+1 к минусовым входам элементов сравнения Ь-In+i поступает наибольший из входных сигналов (например, PI). . В элементе сравнения 1 давления в ллюсовой и минусовой входных камерах одинаковы, во всех остальных элементах сравнения давление в минусовой камере больше, чем в плюсовой. При клапан 13 реле времени 9 открыт, входной канал реле И сообщен с атмосферой, и на его выходе формируется единичный сигнал (давление питания). При подаче давления питания к элементам сравнения выходной сигнал Psax элемента Ь равен «1, а выходные сигналы остальных элементов сравнения останутся равными «О.

Под действием Реш равного «1, срабатывает переключатель 4i и на минусовой вход элемента h вместо сигнала PI пройдет сигнал уставки Ру,, меньший PI. Давление в плюсовой камере элемента Ц будет больше, чем в минусовой, и единичный выходной сигнал Buxi сохранится.

Одновременно с Рвых,, изменяется с «О на «1 и сигнал Р„ на выходе схемы «ИЛР1 8, что приводит к закрытию клапана 13 и срабатыванию переключателя 3. В результате к минусовым входам всех элементов сравнения, кроме Ь, будет проходить сигнал Роп, больший .лю.бого из. .входных, что обеспечивает сохранение нулевых сигналов на выходах этих элементов при изменении сигналов во всем рабочем-диапазоне.

Изменение состояния устройства происходит, когда -сигнал PI меньше сигнала уставки Ру, либо по истечении заданного интервала времени, устанавливаемого с помощью дросселя инерционного звена 12. В первом случае Рвых становится равным «О за счет превышения в элементе Ц давления плюсового входного сигнала минусовым. Во втором случае этот же эффект достигается за счет снятия питания ко. всем элементам сравнения li-In+i с помощью реле времени 9. Происходит это, когда входной сигнал реле 11, постепенно увеличиваясь, достигает его порога срабатывания.

Изменение Рвых с «1 на «О приводит устройство в первоначальное состояние. Переход на очередной канал управления происходит аналогично рассмотренному.

Введение дросселей 5i-5„, образующих инерционные звенья с разными постоянными времени, приводит к тому, что сигнал PC после очередного переключения реле 3 проходит на входы элементов сравнения li-f-ln с разными смещениями во времени. Это необходимо для исключения одновременного появления двух и более единичных выходных сигналов устройства при подаче на его входы двух и более одинаковых наибольших сигналов. В этом случае успевает сработать только тот элемент сравнения, на входе которого установлено инерционное звено с меньшей постоянной времени, а остальные элементы сравнения оказываются заблокированными после появления единичного сигнала на выходе сработавшего элемента сравнения путем замены сигнала PC на входе в инерционные звенья сигналом РОПВведение задатчика 10, выходное давление которого устанавливается большим любого сигнала уставки Ру, исключает режим генерирования сигнала «1 по одному из выходных каналов устройства в случае, когда все входные сигналы PI-РП меньше соответствующих сигналов уставок (наиример, при включении устройства).

Предмет изобретения

Пневматическое многоканальное управляющее устройство, содержащее блок выбора максимального сигнала, соединенный с входными каналами, элементы сравнения, переключатели, реле времени, инерционные звенья и схемы «ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в нем

установлены задатчики уставок входных сигналов и опорного сигнала, первые входы элементов сравнения соединены с входными каналами, а выходы - с управляющими входами канальных переключателей, со входами схемы «ИЛИ и с выходными каналами устройства, выход блока выбора максимального сигнала подключен через нормально открытый контакт общего переключателя, инерционные звенья и

нормально открытые контакты канальных переключателей - ко вторым входам элементов сравнения, нормально закрытые контакты канальных и общего переключателей соединены соответственно с задатчиками уставок входных каналов и опорного сигнала, выход схемы «ИЛИ соединен с управляющим входом общего переключателя и через реле времени - с каналом питания элементов сравнения.