Пневматическое регулирующее устройст-BO Советский патент 1981 года по МПК G05B11/50 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к пнёвматическому приборостроению и может быть использовано при синтезе CciMOH астр аи Бающихся систем .для автоматического регулирования технологическими процессами.

Известны самонастраивающиеся системы, содержащие в качестве регулятора управляющие устройства, имеющие в своем составе интегратор и анализатор качества 1.

Известные самонастраивающиеся устройства обладают недостаточной точностью регулирования колебательных процессов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пневматическое устройство, содержащее сигнум-реле, подключенное к каналам параметра и задания, к.люч, выход которого является выходным каналом устройства, формирователь управляющего воздействия, состоящий из элемента сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединенные элемент памяти клю,ч, переменный .цроссель, емкость усилитель, и обратный клапан, подключенный параллельно переменному дросселю, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа устройства, а выход сигнум-реле соединен с управляющим входом к.шочей и с одной из управляющих камер элементов памяти обоих интеграторов, и блок определения знака производной, состоящий из подключенных к входным каналам параметра и згщания элементов нения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного из элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен с одной из

5 управляющих камер к.гаоча устройства и управляющим входом элементов памяти 2 .

Однако при отработке сложных входных воздействий, при управле0нии колебательными технологическими процессами, подверженных частым возмущающим воздействием, возможны перерегулирования в известном регуляторе, что ухудшает ,(его динами-,

5 ческие характеристики.

Цель изобретения является улучшение динамических характеристик устройства.

Это достигается благодаря тому, 0 что оно содержит регулируемый дроссель, двухвходовый ключ, состоящий из двух трехмембранных реле, через которые элемент сравнения формирователя управляющего воздействия подключен к входным каналам,параметра и задания, управляющие входы трехмембранных реле соединены с выходом сигнум-реле, а первые входы и вторые входы элементов памяти интеграторов соединены с выходом элемента сравнения и через регулируемый дроссель - с атмосферой.

На фиг. 1 дана схема регулятора на фиг. 2 - график его работы.

Регулятор содержит формирователь 1 управляющего воздействия, ключ 2 блок 3 определения знака прОизводной, сигнум-реле 4 и двухвходовой ключ 5. Входы формирователя 1 управляющего воздействия соединены с выходными каналами двухвходового ключа 5, который соединен с входными каналами регулируемой величины параметра Рпйр и задания Рзад

Формирователь 1 управляющего воздействия состоит из двух интеграторов, имеющих элемент сравнения 6, регулируемый дроссель 7 и кажды из которых включает элемент памяти 8, ключ 9, переменный дроссель Ю, обратный клапан 11, емкость 12, усилитель 13.

Второй интегратор выполнен аналогично и состоит из элемента памяти 14, ключа 15, переменного дросселя 16, обратного клапана 17, емкости 18 и усилителя мощности 19.

Двухвходовой ключ 5 состоит из двух трехмембранных реле 20 и 21.

Блок 3 определения знака производной содержит два элемента сравнения 22 и 23, реле 24, три переменных дросселя 25, 26 и 27, два постоянных дросселя 28 и 29, приче дроссели 25, 26, 28 и 29, образуют дроссельные делители, емкости 30. В качестве сигнум-реле 4 используется дискретный элемент сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные заданному и текущему значениям

регулируемой величины через

пар

двухвходовой ключ 5, поступают на входы элемента сравнения 6, работа ющего в -зависимости от положения элементов памяти 8 и 14, а также ключей 9 и 15, управляемых блоком определения знаке производной 3 и сигнум-реле 4, попеременно в режиме интегрирования и запоминания. В обратную связь элемента б в зависимости от положения выходного ключа 2, управляемого блоком 3, подключается выход первого или второго интегратора. Причем элемент сравнения б на своёЦ, выходе всегда .суммирует модуль ошибки.

который формируется посредством коммутации того или иного режима в ключе 5, последний управляется сигнум-реле 4. В интеграторе производится операция интегрирования модуля ошибки

Т/fll

, Если знак функции блока 3 SlQn О, а знак сигнум-реле

. X О, это случай, когда параметр находится в первом квадранте изменения параметра, элемент сравнения 6 подключается через элемент памяти 8 и ключ 9 к инерционному

звену дроссель-емкость (элементы 10, 12) и в первом интеграторе производится операция интегрирования модуля ошибки

Эта величина через выходной ключ подается на выход устройства и в положительную обратную связь

5 этого же интегратора.

Одновременно от элемен1й сравнения 6 посредством элемента 14 отключено инерционное звено, элементы 16, 18 второго интегратора подключены через регулируемый дроссель 7

0 к атмосфере. Если Х О

и JJgn X О параметр находится во втором квадранте/ элемент сравнения б отключен от инерционных звеньев, формируется канал связи между инерционными звеньями и с атмосферой, в результате чего происходит переток из емкости 12 через переменный дроссель 10 и из емкости 18 через обратный клапан 17 в атмосферу

0 через регулируемый дроссель 7 по закону,/

U(t) и/е и (t)

В блоке определения знака производной 3 реализуется операция

таРЩЕ.4- кСРпар - Рзад )

, л универсальное реле 24 определяет знак этой величины.

л Дискретный элемент сравнения 6 формирует инверсный знак ошибки рассогласования.

Формирование выходного сигнала производится по следующему закону

/y/f) I ()/ Сли X О (уа ( + ); ec-Jt Ч О

Рег улирую1цее, устройство формиру ; ет управляющее воздействие из двух

0 уровней, разность значений которых увеличивается s первом квадрате изменения регулируемой величины (sign X О, sign зГ 0) и уменьшается в третьем квадранте (sign х

5 0, sign х 0). Вовтором и

четвертом квадрантах (sign х X sign X 0) осуществляется изменение средней релейнойр характеристики управлякиаего воздействия, этим самым достигается возмохность устранения перерегулирвания в системах, подверженных частым существенным возмуща1ааим воздействиям, приводящих к необходимости часто изменять среднюю величину релейной характеристики управляющего воздействия.

По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет повысить качество регулирования технологических процессов.

Использование предложенного устройства эффективно в системах автоматического регулирования колебательными технологическими процессами, подверженных частым существенным возмущающим воздействиям.

Формула изобретения

Пневматическое регулирующее устройство, содержащее сигнум-реле подключенное к каналам параметра и задания, ключ, выход которого является выходным каналом устройства, и формирователь управляющего воздействия, состоящий из элементов сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединеиные элемент памяти, ключ, переменный дроссель, емкость усилитель и обратный клапан, подключенный параллельно переманному дросселю, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа, а выход сигнум-реле сое;с:инен с управляющим входом ключей и с одним из управляющих камер элементов памяти интеграторов, и блок опредеJ ления производной состоящий из подключенных к выходным каналам параметра и задания элементов сравнения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного

Q из элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен с одной из управляющих камер ключа устройства и с другими управляющими камерами элементов памяти интеграторов, о т л и ч а 5 ю щ е е с я теМ, что, с целью

улучшения динамических характеристик устройства, оно содержит регулируемый дроссель, двухвходовый ключ, состоящий из двух трехмембранных

0 реле, через которые элемент сравнения формирователя управляющего воз. действия подключен к входным каналам параметра и задания, управляющие входы трехмембранных реле сое

5 динены с выходом сигнум-реле, а первые и вторые входы элементов памяти интеграторов соединены с выходом элемента сравнения и через регулируемьгй дроссель - с атмосферой.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

5 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2496817/18-24, кл. G 05 В 3/00, 13,06.77 (прототип) .