Пневматический регулятор с настраеваемой зоной возврата Советский патент 1975 года по МПК G05B11/44 

1

Изобретение относится к области средств автоматизации технологических процессов и может быть использовано для позиционного регулирования различных технологических параметров, а также при автоматизации вспомогательных операций: заполнения и опорожнения технологических емкостей, автоматического включения и выключения насосов, задвижек и т. д. при переходе регулируемых параметров за их предельные значения.

Известны пневматические реле с неоднозначной статической хара1ктеристикой, в пневматических элементах которых использованы хлопающие мембраны, магнитные элементы или специальные логические устройства.

Известны регуляторы с настраиваемой зоной возврата, содержащие элемент сравнения, входы которого соединены с каналами регулируемой и задающей величины, задатчик, выход которого подключен ко входу усилителя мощности, и переключающее реле, коммутирующие входы которого соединены с выходом усилителя мощности и с атмосферой, а выход подключен к выходному каналу регулятора.

Однако такие устройства сложны, а их функциональные возможности ограничены.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

Эта цель достигается за счет того, что в предложенном устройстве установлены ностоянные дроссели и делители давлений. Сопла элемента сравнения соединены через дроссели с каналом питания, через делители давления с другими двумя входами элемента сравнения и непосредственно с управляющими входами переключающего реле, что позволяет регулировать как величину зоны неоднозначности, так и положение его статической характеристики.

На чертеже представлена схема регулятора. Регулятор с настраиваемой зоной возврата построен на базе пятимембранного элемента сравнения 1, к соплам 2 и 3 которого подводится давление питания от канала питания 4 через дроссели 5 и 6.

Ко входам элемента сравнения в камеры 7 и 8 подаются соответственно давления РЗ и РП из каналов задающей величины 9 и 10. Давление Р, образованное между дросселем 5 и соплом 2, подается к управляющему входу 11 переключающего реле 12, а давление Р, образованное между дросселем 6 и соплом 3, подается в канал 13. Одновременно эти промежуточные сигналы умножаются соответственно на постоянные коэффициенты TCi С 1 и /(2 1 в пневматических делителях 14 и 15. Полученные с выходов пневматических делителей сигналы Pl и Р2 подаЮТСЯ затем соответственно к другим входам камер 16 и 17 элемента сравнения, камеры 18 и 19 которого связаны с атмосферой.

К соплу 2 реле 12 подается давление с выхода усилителя мощности 20. Значение выходного давления устанавливается ручным задатчиком 21.

Регулятор работает следующим образом.

При некоторых значениях коэффициентов Ki - К2 const давления в камерах 17 и 16 в зависимости от величины и знака рассогласования РП - PZ соответственно равны

Pl PI Ki,

Р , р, . К2.

Допустим, что начальные условия следующие:

Рг 0; Pl - /С, -РЬ PI Ршт 1,4 кгс/см (1) и . Эти условия соответствуют закрытому положению сопла 3 и открытому положению сопла 2. Тогда за счет разности давлений PI и Рг сопло 22 элемента 12 закрывается, а сопло 23 открывается. Вследствие этого давление на выходе принимает значение 1 кгс/см. С увеличением сигнала РП от его заданного значения РЗ давление на выходе не изменяется.

При уменьшении сигнала Рц до тех пор, пока (РП - РЗ) Pl, значение выходного сигнала остается постоянным. Когда разность между РП и РЗ по абсолютному значению превысит значение давления, определяемое порогом срабатывания, мембранный блок перебрасывается в другое устойчивое состояние, закрывая сопло 2 и открывая сопло 3. Мембранный блок из одного устойчивого состояния в другое переходит мгновенно за счет положительных обратных связей от сигналов PI и PZ487378

При новом положении мембранного блока начальные условия следующие:

Pl 0; PI 0; PS 1,4 кгс/см ; Pa

К.2 РЗВ этом случае под действием разности давлений PI и PZ сопло 22 элемента 12 открывается, а сопло 23 закрывается. Давление с выходной линии через открытое сопло 22 сбрасывается в атмосферу/Рвых О/.

Дальнейшее увеличение абсолютного значения разности /РП -РЗ/ не меняет значения выходного сигнала. Для перевода мембранного блока, и следовательно и выходного давления в другое устойчивое состояние необходимо, обеспечить условие

РП

Р2.

Предмет изобретения

Пневматический регулятор с настраиваемой зоной возврата, содержащий элемент сравнения, входы которого соединены с каналом регулируемой и задающей величин, задатчик, выход которого подключен ко входу усилителя мощности, и переключающее реле, коммутирующие входы которого соединены с выходом усилителя мощности и с атмосферой, а выход подключен к выходному каналу регулятора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в нем установлены постоянные дроссели и делители давлений; причем сопла элемента сравнения соединены через постоянные дроссели с каналом питания, через делители давлений с двумя другими входами элемента сравнения и непосредственно - с управляющими входами переключающего реле.