Пневматический регулятор с переменной структурой Советский патент 1978 года по МПК G05B11/50 G05B13/00 

1

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам с переменной структурой, и может быть применено в системах автоматического регулирования для нестационарных объектов нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Известен пневматический регулятор с переменной структурой, содержащий пропорциональный блок, входы которого подключены к входным каналам регулятора, а выход через усилитель мощности - к выходу регулятора, блок формирования функции переключения, блок логики 1.

Однако такой регулятор имеет сложную конструкцию и невысокую надежность.

Наиболее близок по технической сущности к изобретению пневматический рег)лятор с переменной структурой, содержащий сумматор, входные камеры которого соединены с каналами параметра, задания и опорного давления, а выходной канал - с первым соплом первого переключающего реле, управляющая камера которого подключена к выходу логического блока, а проточные камеры через переменные дроссели связаны с минусовой камерой элемента сравнения, соединенной через постоянный дроссель с выходом элемента сравнения и выходным каналом регулятора, подключенным к первому входу логического блока, второй и третий входы которого подсоединены к каналу опорного давления и выходу сумматора.

Недостатком известного регулятора является невозможность использования его для нестационарных объектов, что сужает его область применения.

Цель изобретения - расширение области применения регулятора.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в нем установлено второе переключающее реле, первое сопло которого

соединено с каналом опорного давления и вторым соплом первого переключающего реле, второе сопло - с выходом сумматора, проточные камеры - с плюсовой камерой элемента сравнения, а управляющая

камера - с выходом логического блока.

Схема регулятора представлена на чертеже.

Регулятор содержит сумматор 1, переключающие реле 2 и 3, переменные дроссели 4, 5, элемент 6 умножения на постоянный коэффициент и усилитель 7 мощности. Элемент 6 и усилитель 7 мощности составляют элемент сравнения, к минусовой камере которого через дроссели 4 и 5 подключены проточные камеры первого переключающего реле 2, с первым соплом данного реле связан выходной канал сумматора 1.

Выход элемента сравнения соединен с его же минусовой камерой через постоянный дроссель 8 и с выходным каналом регулятора РВЫХ.

Регулятор включает также логический блок, состоящий из узла формирования функции переключения, содержащего модель предварения, включающий элемент 9 сравнения, емкость 10, переменный дроссель И, повторитель 12, переменные дроссели 13, 14, реле 15, 16, сумматор 17, элементы 18, 19 сравнения, реле 20, 21, элемент ИЛИ 22.

К входным камерам сумматора подключены каналы параметра РТ, задания РЗ и опорного давления PQ.

Канал РО подсоединен также к реле 2 и 3 и логическому блоку, каналы РВЫХ и выход сумматора 1 - к входам логического блока, а выход логического блока соединен с управляющими камерами реле 2 и 3.

Первое сопло реле 3 и второе сопло реле 2 соедииены с каналом PQ. Второе сопло реле 3 подключено к выходу сумматора 1, а его проточные камеры - к плюсовой камере элемента сравнения.

Регулятор построен на стандартных элементах промышленной пневмоавтоматики.

Работает регулятор следующим образом.

В сумматор 1 подаются давления, пропорциональные значениям: в канал РЗ - заданному, в канал РТ - текущему (измеряемому) и в канал РО - так называемое «условный нуль, т. е. давление, которое проходит на исполнительный механизм при РТ РЗ. На выходе сумматора имеем давление Рвых.1, равное

fsbix .1 - s Ь 0С сумматора 1 давление Рвых.1 и опорное давление по каналу РО через реле 2, 3, переменные дроссели 4, 5 поступают в зависимости от состояния элементов регулятора в плюсовую и минусовую камеру элемента сравнения. Дроссели 4 и 5 позволяют настраивать значения коэффициентов усиления, переключение которых осуществляется командным давлением РВЫХ.Л формируемым в логическом блоке. Знак коэффициентов усиления определяется реле 2, 3, управляемых сигналом РВЫХПневматический регулятор с переменной структурой реализует алгоритм управления вида

-I + o. Здесь

+k нри 5л; О -k при 5л О

S -f сх - -kj y:ign.S)а,

где х Рг--РЗ, k, /г -коэффициенты усиления регулятора; 5 - функция переключения;

с, k коэффициенты пропорциональности,

узел формирования функции переключения реализует следующее выражение

Явых y x + cx + k (sign S) и.

Модуль, который реализован на реле 20 и 21 и элемент ИЛИ 22, вырабатывает управляющий сигнал РВЫХ. для переключения структуры регулятора. Он вынолняет логическую операцию «Равнозначность в виде

Iвых. л- (выхча V выхчв) V выхма- выхчв

Такое применение регулятора позволит расширить его область применения.

Формула изобретения

Пневматический регулятор с переменной структурой, содержащий сумматор, входные камеры которого соединены с каналами параметра, задания и опорного давления, а выходной канал - с нервым сонлом

первого переключающего реле, управляющего реле, управляющая ка.мера которого подключена к выходу логического блока, а проточные камеры через переменные дроссели связаны с минусовой камерой элемента сравнения, соединенной через постоянный дроссель с выходом элемента сравнения и выходным каналом регулятора, нодключенным к первому входу логического блока, второй и третий входы которого

подключены к каналу опорного давления и

выходу сумматора, отличающийся

тем, что, с целью расширения области приА енения регулятора, в нем установлено

второе переключающее реле, первое сопло

которого соединено с каналом онорного давления и вторым соплом первого переключающего реле, второе сопло - с выходом сумматора, проточные камеры - с плюсовой камерой элемента сравнения, а

управляющая камера - с выходом логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Сержерс В. С. и др. Пневматический регулятор с переменной структурой для нестационарных нефтехимических объектов. «Приборы и системы управления, 1973, № 9, с. 38.

2. Берендс Т. К. и др. Элементы и схемы пормышленной пневмоавтоматики. М., «Машиностроение -1968, с. 176.