Устройство для управления расходом Советский патент 1981 года по МПК G05D11/02 

1

Изобретение относится к автомата .ческому управлению расходами продуктов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования расходами, включающее генератор, программное устройство, датчик расхода, исполнительный механизм, реверсивный счетчик l .

Недостатком такого устройства является наличие погрешности регулирования при работе расходомера со случайными кратковременными сбоями, которые могут возникать по разным причинс1м, особенно в расхсщомерах с электрическими преобразованиями выходного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности -является устройство, в котором генератор соединен с программным устройством, связанном со входом реверсивного счетчика, который по другому входу подключен к расходомеру, а по выходу - через цифроаналоговый преобра эователь - к регулятору, соединенному с исполнительным устройством, причем. выходы крайних состояний ре-

версивного счетчика через элемент ИЛИ поданы на генератор 5.

Недостатком данного устройства является то, что оно не различает полезный сигнал и помехи, поэтому регулирование протекает с большой ошибкой, которая никак не контролируется. Кроме того, в устройстве не предусмотрена возможность перехоoда регулирования расходом с автоматического режима на ручей, что часто необходимо иметь при эксплуатации его в промышленных условиях.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности регулирования расхода ,-и расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор,

0 соединенный с программным блоком, элементы ИЛИ и размещенные в трубопроводе расходомер и йсполнителёЙЫЙ орган, вход которого через цифроаналоговый преобразователь .связан с

5 выходом реверсивного счетчика, содер жит также элементы И, НЕ и одновибратор, вход которого связан с одним выходом расходомера, а выход через элемент НЕ - с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого из которых.подключен через первый э;Аемент ИЛИ к одному входу . реверсивного счетчика, другой вход которого через второй элемент ИЛИ связан с выходом второго элемента И, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом програшлного блока, выходом реверсивного счетчика и одним входом третьего элемента и, другой вход которого подключен к выходу генератора, а. выход - к другим входам первого и второго элементов ИЛИ, причем второй и третий входы первого элемен та И соединены соответственно с друг выходом расходомера и четвертым входом второго элемента И. . ; На чертеже Г7редставлена блок-схем устройства. Устройство содержит генератор 1, программный блок 2, реверсивный счетчик 3, цнфроаналоговый преобуазо ватель 4, ультразвукоБОй расходомер 5 с преобразователем 6 расхода, уста новленным на трубопровода 7, одиовиб ратор 8, элемент НЕ 9, элементы il 10 i2, элементы ИЛИ 13 и И, ключ 15, включатель 16, выкгаочатель 17, испол нительный орган 18, насос 19. Устройство для управления расходо работает следующим обоазом. В исходном состоянии включен насос 19, а ключ 15 вк,лючен на автоматический режим оаботыо С включением генеиатопа 1 электоические ИМПУЛЬСЫ поступают на ппогпаммный блок 2, котооый в общем случае СЛУЖИТ для шогзмирования прс)граммы управления расходом. В конкретном случае програгу ма управления может составлять в зависи мости от времени регулирования, либо по количеству прокаченной продукции, в зависимости от расхода других компонентов, либо -от значений других параметров. С nporpaiviMHoro устройства электрические импульсы идут на элемент И 10. При отсутствии сигналов сбоя с выхода ультразвукового расходомера 5 импульсы проходят через элемент ИЛИ 13 на-вход реверсивного счетчика 3. При заполнении р версивного счетчика после цяфроаналогового преобразователя 4 вырабатывается сигнал на открытие исполнительного органа 18. Контролируемый продукт поступает по трубопроводу 7 через ультразвуковой преобразователь расхода 6. При этом с выхода ультразвукового расходомера 5 поступают электрические импульсы с частотой, пропорциональной расходу.. Эти импульсы через элементы И 11 и ИЛИ 14 подаются на вход реверсивного счетчика, работающего на вычитание. Открытие исполнительного органа 18 продолжается до тех пор, пока час тота импульсов с ультразвукового расходомера не сра:йняется с частотой импульсов, поступающих с программного блока 2. Таким образом, устройст-во автоматически поддерживает расход в соответствии с заданием, поступающим от программного блока. Если по каким-то причинам пропадают импульсы на выходе расходомера,реверсивный счетчик, продолжая считывать импульсы от программного блока, перейдет в крайнее состояние и заблокирует элемент И 10. Подача импульсов от программного блока прекращается. С другой стороны, если nporpeiMMHO или в результате выхода из строя каких-то элементов прекращается подача импульсов на реверсивный счетчик по входу на сложение, считывая импульсы от. ультразвукового расходомера, реверсивный счетчик постоянно пер.еходит в другое крайнее положение, при котором исполнительный орган закрывается, и подача импульров от расходомера прекращается. В случае появления сбоев в работе расходомера, на выходе -ультразвукового расходомера появляется сигнал, которьШ запускает одновибратор 8. Далее этот сигнал инвертируется с помощью элемента НЕ 9, и на входе элементов И 10 и 11 появляется 0. Элементы И .запираются, и поступление импульсов на реверсивный счетчик прекращается. Это означает, что на время возбуждения одновибратора 8 положение исполнительного органа 18 остается неизменно таким, каким оно было перед появлением сбоев. По истечении времени возбуждения одновибратора и пропадании сбоев устройство продолжает регулировать. Если же сбои сохранились, одновибратор вновь, возбуж,даясь, блокирует реверсивный счетчик, сохраняя тем самым последнее состояние реверсивного счетчика, а следовательно и исполнительного органа. Таким образом, исключаются погрешности регулирования расходом, вызванные сбоями расходомера. При ручном управлении расходом ключ 15 переводится в ручное положение. В этом случае элементы И 10 и 11 отключаются и включается элемент И 12. Импульсы с генератора 1 посту- . пают на включатель 16 и выключатель 17. При нажатии одного из них электрические импульсы поступают соответственно на один или другой входы реверсивного счетчика, обеспечивая тем самым открытие или закрытие исполнительного органа 18. При отпускании кнопок 16 и 17 реверсивный счетчик перестает считать, и исполнительный орган остается в последнем положении до новых поступлений импульсов на вход реверсивного счетчика. Таким образом, применение ультразвукового расходомера с выходом сигнализации сбоев, использование сигналов сбоев для блокирования регулирования, а также введение связей раздельного автоматического и ручного регулирования позволяет повысить точность регулирования, контролировать работу устройства, )асширить его функциональные возможности.

Данное устройство предназначено для широкого применения в промышлености.

Формула изобретения

Устройство для управления расходом, содержащее генератор, выход которого соединен со входом программного блока, элементы ИЛИ и размещенные в трубопроводе расходомер и исполнительныйорган, вход которого через цифроаналоговый преобразователь связан с выходом реверсивного счетчика, о.тличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости устройства, оно содержит элементы И, НЕ и одновибратор, вход которого связан с одним выходом расходомера, а выход - через

Ит Heu/f ifx

элемент НЕ - с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого из которых подключен через первый элемент ИЛИ к одному входу реверсивного счетчика, другой вход которого через второй элемент ИЛИ 5 связан с выходом второго элемента И, второй, третий и четвертый входы, которого соединены соответственно с выходом программного блока, выходом -реверсивного счетчика и одним вхоO дом третьего элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора, а выход - к другим входам первого и второго элементов ИШ причем второй к третий входы первого

5 элемента И соединены соответственно с другим выходом расходомера и четвертым входом второго элемента К.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1 Авторское свидетельство СССР №341017, кл. G 05 D 11/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР №370882, кл. G 05 D 11/02, 1972 (прототип) .