Устройство для регулирования ди-НАМичЕСКиХ РЕжиМОВ ТЕХНОлОгичЕСКиХпРОцЕССОВ Советский патент 1981 года по МПК G05B19/02 G05D23/19 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению медленно протекаюими процессами и может быть использовано для стабилизации регулируемых параметров в реверсивных аппаратах циклично изменяющих режим работы во времени и, в частности, для автоматического регулирования температуры в регенераторах воздухоразделительных установок.

Известно устройство для регулирования динамических режимов технологических процессов, содержащее три контура регулирования, включающих в себя датчик регулируемых параметров, регуляторы, измерительные блоки, логические блоки, дискретные элементы сравнения, коммутаторы и командные электромеханические устройства l.

Недостатком этого устройства является сложность схемотехнического решения и большое количество элементов, в т.ч. дискретных, что понижает надежность работы всего устройства.

Наиболее по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее задатчики .начальных условий, датчики регулируемых,параметров и генератор частоты, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов 2.

Недостаток этого устройства заключается в сложности и громоздкости схемотехнического решения, а также в ограниченности функциональных возможностей вследствие того, что все блоки, входящие в устройство, пост0роены на дискретных логических элементах, в т.ч. и на триггерах, коммутаторах и синтезированных на их основе элементах задержки.

Цель изобретения - упрощение уст5ройртва регулирования в целом и расширение его функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что дискретная элементная база заменена на

0 аналоговую, при этом в устройство введены блок сравнения, последовательно соединенные первый ключ и пер/вый интегратор и последовательно соединенные таймер, второй ключ, второй

5 интегратор и компаратор, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, а второй вход - к выходу первого интегратора, вторые входы первого и второго интеграторов под0ключены к выходам соответствующих задатчиков начальных условий, вход таймера соединен с вторым выходом генератора частоты, входы блока срав нения связаны с выходами датчиков регулируемых параметров, а выходы - с первым входом первого ключа, вторые входы первого и второго ключей подсоединены к соответствующим полюсам источников питания, а входы задатчиков начальных условий - к третьим выходам генератора частоты. На чертеже показана блок-схема устройства для регулирования динамических режимов технологических процессов. Устройство для регулирования дина мических режимов технологических про цессов содержит генератор 1 (инфрани кой) частоты, выходы которого подклю чены к блоку 2 управления, таймеру 3 и соответственно к первому и второму задатчиками начальных условий 4 и 5, при этом выходы последних подключены соответственно к входам первого и вт рого интеграторов 6 и 7, выходы кото рых подключены к входам компаратора 8, а выход последнего через формирователь 9 импульсов к блоку 2 управле ния, выходы 10 которого подсоединены к исполнительным механизмам, причем к входам первого ключа 11 подключен источник питания и выхОд блока 12 сравнения, к входам которог подключены выходы датчиков 13 и 14 регулируемых параметров, а выход ключа 11 подключен к входу первого интегратора б, в то же время к входам второго ключа 15 подключен источник +Е 2 питания и выход таймера 3 а выход ключа 15 подключен к входу . второго интегратора 7. Датчики регулируемых параметров присоединены к контролируемым сечениям объекта регулирования, а выходы блока 2 управления подключены к исполнительным ме ханизмам. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 частоты вырабатывает импульсы, циклично следующие с заданным большим интервалом времени, соответствующим полному циклу работы реверсивных теплообменников. Эти импульсы поступают одновременно .на блок 2 управления, таймер 3 и задатчики 4 и 5 начальных условий; при этом блок 2 по заданной программе переключает направление потоков в регенераторах,таймер 3 начинает отрабатывать расчетную величину интервала времени, а задатчики 4 и 5 устанавливают начальные условия интегрирования, т.е. постоянные времени времязадающих RС-цепей, определяю щих крутизну изменения выходных напряжений интеграторов 6 и 7, а также величины начальных уровней выходных напряжений тех же интеграторов. Одно временно с этим изменяются температурные режимы по высоте регенераторов, а информация об этих изменениях с помощью датчиков 13 и 14 поступает на блок 12 сравнения, который при фиксировании равенства температур в выбранных сечениях регенераторов подает сигнал на первый ключ 11, который в свою очередь запускает в работу интегратор 6 и на выходе последнего начинает линейно изменяться уровень выходного напряжения. После отработки расчетного интервала времени таймер 3 подает сигнал на второй ключ 15 и последний запускает в работу второй интегратор 7, на выходе которого начинает линейно изменяться уровень выходного напряжения,но с противоположным направлением по сравнению с направлением изменения выходного направления первого интегратора. После того, как уровни выходных напряжений обоих интеграторов сравняются, компаратор 8 выдает сигнал управления, который формируется формирователем 9 импульсов и поступает на блок 2 управления , который в свою очередь по заданной программе переключает направление потоков.в регенераторах на оборотное. На этом заканчивается отработка алгоритма формирования времени так называемого плавающего полуцикла, аналоговыми средствами. После поступления сигнала от генератора 1 весь полный цикл двойного переключения направления потоков в регенераторах повторяется но время полуцикла изменяется в зависимости от изменения температурного режима в выбранных сечениях регенераторов. Величина времени полуцикла стремится к величине, равной половине полного цикла, вырабатываемого генератором 1. Количество полных циклов, необходимых для стабилизации температурного режима в регенераторах, зависит от различного рода возмущающих воздействий на регенераторы в реальных условиях его , поэтому аналоговое регулирование динамических режимов позволяет за счет плавной регулировки расчетного времани таймера 3, начальных уровней выходных напряжений интеграторов 6 и 7, а также постоянных времени интегрирования их, свести к минимуму количество полных циклов, необходимых для стабилизации регулируемых параметров технологических процессов. Формула изобретения Устройство для регулирования динамических режимов технологических процессов ) содержащее задатчики начальных условий, датчики регулируемых параметров и генератор частоты, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, в него введены блок сравнения, последовательно соединенные первый ключ и первый интегратор и последовательно соединенные таймер, второй ключ, второй ин.тегратор и компаратор, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, а второй вход - к выходу первого интегратора, вторые входы первого и второго интеграторов подключены к выходам соответствующих задатчиков начальных условий, вход таймера соединен с вторым выходом

генератора частоты, входы блока сравнения связаны с выходами датчиков регулируемых параметров, а выходы с первым входом первого ключа, вторые входы первого и второго ключей с подсоединены к соответствующим полюсам источников питания, а входы задатчиков начальных условий - к третьим выходам генератора частоты.

Источники информации,

10 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 39.8932, кл. G 05 D 23/19, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 387339, кл. G 05 В 19/04, 1971

5 (прототип).

i i I,,

/3