Устройство для телеуправления или автоматического регулирования величин, преобразованных в напряжение постоянного тока Советский патент 1942 года по МПК G05D27/02 G01R19/00 

в основном авторском свидетельстве Лэ 49959 описано устройство, предназначенное для измерения различных величин, преобразованных в электрическое напряжение постоянного тока и основанное на применении динамических компенсаторов.

В этом устройстве измеряемое напрял ение и циклически изменяющееся напряжение включались навстречу друг другу на нулевое реле, срабатывающее в момент равенства указанных напряжений и управляющее индикатором, который сигнализирует о наступлении компенсации в месте измерения либо на расстоянии.

В основу предлагаемого устройства для телеуправления и автоматического регулирования положен принцип устройства по авторскому свидетельству № 49959. В предлагаемом устройстве, согласно изобретению, с целью получения импульсов телезправления или регулирования, по длительности зависящих от степени отклонения регулируемой величины от заданного значения, применены два промежуточных реле, выключаемые одно контактом нулевого реле при достижении вспомогательным напряжением значения измеряемой величины, а второе -

в момент, зависящий от заданного значения. Оба реле снабжены контактами, обеспечивающими включение исполнительных реле лищь на промежуток времени между этими моментами.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, примененного для автоматического регулирования; на фиг. 2-электрическая схема, поясняющая процесс работы устройства; на фиг. 3-часть принципиальной схемы для случая использования устройства для телеуправления.

Регулируемая величина выражается через значение электродвижущей силы, которая измеряется динамическим компенсатором. Динамический компенсатор представляет собой совокупность следующих основных узлов (фиг. 2): синхронный двигатель Д1, приводящий через редуктор в движение генератор уравновещивающей э. д. с, выполненный, как и в основном свидетельстве № 49959, в виде реохорда потенциометра РП, обегаемого щеткой К, и нуль-реле Я.

На фиг. 2 показана также диаграмма работы, динамического ком157

пенсатора в течение трех циклов измерения для трех различных значений регулируемой величины UхЗначения измеряемых величин L/v, и, и,, отложены в виде трех горизонтальных отрезков прямой. Создаваемое генератором РП уравновешивающее напряжение И отложено в виде симметрично повторяющихся треугольников, которые в совокупности образуют кривую пилообразной формы. По горизонтальной оси диаграммы отложено время. Моментам компенсации соответствуют точки пересечения линий измеряемых и уравновешивающих э. д. с.

Динамический компенсатор расположен вблизи регулируемого объекта; релейная схема регулирования может быть расположена или на стороне объекта регулирования, или в пункте централизованного регулирования (например, в диспетчерском пункте). Задающее устройство с приспособлением для установки регулируемого значения находится в диспетчерском пункте.

Задающее устройство состоит из следующих элементов: двигатель Д2, вращающий через редуктор шайбу Ш с кулачком и контактным устройством У. Положение кулачка на описываемой им окрз жности определяет заданное значение регулируемой величины. Двигатель Д2 синфазирован с двигателем Д/ и вращение щетки /С на потенциометре РП синфазировано с вращением шайбы Ш. Каждый оборот этих элементов соответствует одному циклу измерения-регулирования. Динамический компенсатор создает импульс, соответствующий имеющемуся в действительности значению регулируемой величины (импульс измерения). Кулачок и контакт У создают импульс, ориентация которого соответствует заданному значению регулируемой величины (импульс установки).

Назначением релейной схемы является определение знака и величины несоответствия между имеющимся в действительности и заданным значениями регулируемой величины и включение исполнительных реле РО или РЗ (в зависимости от знака несоответствия) на время,

158

пропорциональное величине несоответствия. Таким образом осуществляется пропорциональное регулирование.

Рассмотрим возможный случай работы. Измеренное значение /1 меньще установленного значения «у (фиг. 2). Импульс измерения вызывает срабатывание реле РН, которое блокируется своим контактом РН1 до конца цикла; одновременно замыкает контакт РНЗ в цепи реле РО и размыкает контакт РН2 в цепи реле РЗ. Следовательно, цепь для работы исполнительного реле РО подготовлена, возможность же работы РЗ исключена. Замыкание контакта . У кулачком шайбы Ш вызывает срабатывание и самоблокировку РУ. Последнее своим контактом РУ2 размыкает цепь РО. Таким образом в течение цикла работало реле РО.

Время действия этого реле, включающего исполнительный механизм на повышение величины, пропорционально времени рассогласования.

На фиг. 1 показана схема устройства при последовательно-многократном регулировании. Регулируемые величины (давление, расход, температура, влажность и др.) преобразованы в электрический вид посредством реостатных датчиков РП1... РПЗ, щетки которых следуют повороту индикаторных элементов первичных измерительных приборов ПП1... ППЗ (манометры, расходомеры, термометры, гилрометры и др.). Регулирующими органами являются вентили В1... ВЗ, снабженные реверсивными электромоторными исполнительными механизмами с пусковыми устройствами ИЛ41... ИМЗ включаемые непосредственно или через промежуточные реле и контакторы.

Действительное значение регулируемой величины измеряется цикли. чески по методу динамической компенсации (основное авторское свидетельство № 49959).

Синхронный двигатель Д1 приводит в движение генератор уравновешивающей э. д. с. Г. Нуль-реле И в момент динамической к.омпенсации кратковременно замыкает контакт.

Переключатель измерительных цепей /77 и переключатель командных цепей П2, служащие для поочередного включения объектов, приводится в действие (шаговое движение) двигателем Д1.

В диспетчерском (центральном) пункте, отстоя7цем от объектов регулирования на известном расстоянии, расположено устройство централизованной устанонки режима. Это устройство состоит из многоламельного коллектора импульсов установки КУ, щетка которого приводится в движение двигателем Д2, и коммутационной сетки для установки режима, для соединения щин объектов регулирования (№№ 1... 3) с любой ламелью коллектора (0... 100%). Переключатель ПЗ получает шаговое движение От двигателя Д2.

Двигатели Д и Д2 и, следовательно, щеткл генератора,Г и коллектора КУ, а также переключатели Я/, П2 и ПЗ синфазированы.

Динамический компенсатор посылает импульс, соответствующий имеющемуся значению регулируемой величины (импульс засечки измерения) с помощью реле РН. Коллектор КУ создает импульс, соответствующий установленному значению (импульс установки); последний возникает при прохождении щетки по ламели, соединенной посредством коммутационной сетки с цепью реле установки РУ.

Указанные реле РН и РУ слзжат для определения знака и величины несоответствия между замеренным и заданным значениями регулируемой величины и включения исполнительных реле РО или РЗ на время, пропорциональное величине несоответствия.

Устройство действует следующим образом. Предположим, что регулируемой величине № 2 на коммутационной сетке СУ задано значение 60% от всей шкалы, а действительное значение этой величины, снятое реостатным датчиком РП и замеренное динамическим компенсатором, составляет 40% от всей шкалы.

Переключатели П1, 172 и ПЗ, автоматически обходящие измерительные и командные цепи, в некоторый момент займут положение для

обслуживания объекта № 2. Импульс засечки нуля, характеризующий действительное значение величины, поступит от нуль-реле Я динамического компенсатора раньше, чем импульс установки, и заставит сработать реле нуля РП, которое заблокируется контактом РП1. Реле РП одновременно своим контактом РП2 исключает работу исполнительного реле РЗ, осуществляющего закрытие: вентиля.

Импульс установки поступит в тот момент, когда щетка коллектора КУ будет проходить по ламели, имеющей значение 60%. Этот импульс вызовет срабатывание реле установки РУ, которое блокируется своим контактом РУ1 и производит размыкание контакта РУ2, исключающее возможность дальнейшей работы исполнительного реле РО, производящего открытие регулирующего вентиля. Схема в конце цикла деблокируется контактом Л/С, которым управляет кулачок шайбы Ш.

Исполнительные реле РО и РЗ имеют контакты РО/, Р02, Р31 и Р32. Промежуточные реле, конта;сты или непосредственно обмотки исполнительного механизма ИМ в сторону открытия или закрытия включаются контактами РО2 или Р32. Контакты РО/ и РЗ/служат для сигнализации отклонения замеренного значения от заданного. Блок реле сигнализации составляют реле РСМ и РСБ. Для телеизмерения И регистрации регулируемых величин служит реле РД, которое является частью спецгшльного прибора.

В описанной коиструкци ступенчатость установки регзлирозания составляет 10% от шкалы (И ламелей при шкале О-100%). Коллектор установки и коммутационная сетка могут быть рассчитаны на любое число ступеней, например, 100, 200, 300 и любое меньшее. При ста ламелях и ста ишнах коммутационной сетки ступенчатость установки составляет 1 % от всей шкалы.

Изображенное на фиг. 1 устройство предназначено для многократного дистанционного автоматического регулирования электрических или неэлектрических, но выраженных в электрическом виде, величин. Оно

159

может быть использовано также для -Недистанционного (локального) авто-матического регулирования, немногократного (одноточечного) автоматического регулирования и регулирования величин, измеряемое значение которых выражается углом новорота указателя и снимается время-импульсными датчиками.

В случае использования устройства для телеуправления несколько изменяется схема управления объектами.

На фиг. 3 изображены три телеуправляемые задвижки В1... ВЗ с тремя электромоторными, исполпительнымя механизмами ИМ1... ИМЗ. Положение каждой задвижки снимается электрическими реостатными датчиками РП1... РПЗ и выражается электродвижущей силой, которая циклически измеряется по методу .динамической компенсации.

Предмет изобретения

Устройство для телеуправления или автоматического регулирования величин, преобразованных в напряжение постоянного тока, по авторскому свидетельству № 49959, о тличающееся тем, что, с целью получения импульсов регулирования, по длительности зависящих от степени отклонения регулируемой величины от заданного значения, применены два промежуточных реле, включаемые одно контактом нулевого реле при достижении вспомогательным напряжением значения измеряемой величины, а второе - в момент, зависящий от заданного значения, и снабженные контактами, обеспечивающими включение исполнительных реле лищь на промежуток времени между этими моментами.

pfifi ипг рпз т

©ЗХЗЕ: . .,

, Ш2 62ППЗ еЗ

il. fiiiOA. Выпуск , 1У42

16J

М 60648

РиГ т LiMi Д7Т т р; 7 «лз

Р &S HESsslNE;;

В18283

Фиг. 3

-U:

MV