Многоканальный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B11/01 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

1

Изобретение относится к автома;тизации регулирования технологических процессов и является усовершенствованием известного регулятора.

Известен многокангшьный регулятор, содержёиций в Кс1ждом канапе датчик и задатчик, подключенные к блоку измерения, выход которого соединен с входом релейного блока, другой вход которого подключен к выходу блока йзодромной обратной связи, общие на все каналы два мажоритарных блока, входы одного из которых подключены к выходам больше, а входы другого - к выходам меньше релейных блоков, выходы мажоритарных блоков подключены к блока управления, выход которого через исполнительный механизм подключен к регулирующему органу. Для улучшения динамических характеристик известный регулятор содержит в каждом канале ключ, установленный между выходом релейного блока изодромной обратной связи и общую на все каналы схему ИЛИ.

Также известен многоканальный регулятор, содержащий по числу каналов блоки сравнения, подключенные через коммутатор сигналов ошибки к вхо ду релейного усилителя, выход которого через коммутатор исполнительных органов подключен к входам исполнительных -органов, а также коммутатор сигналов настройки параметров, выходы которого подключены к управляющим входам релейного усилителя L2J.

Однако для обоих вышеописанных регуляторов характерны неопределенность выбора канала регулирования

10 при равенстве регулируемых параметров, невозможность получения оптимальных переходных процессов по каждому каналу ввиду неодинаковости динамических характеристик регулируекых участ15ков .

По основному авт. св. 596909. известен многокангшьный регулятор, содержащий по числу каналов блоки сравнения, подключенные через ком20мутатор сигисшов ошибки к входу релейного усилителя, выход которого через коммутатор исполнительных органов подключен- к входам исполнительных органов, коквйутатор сигналов на25стройки параметров, выходы которого подключены к управляющим входам релейного усилителя, элементы ИЛИ, дешифратор и по числу дискриминаторы, входы которых соединены с.

30 выходами соответствующих блоков сравнения, а выводы - с входами дешифратора, выходы которого непосредственн и через элементы ИЛИ соединены с соответствующими входами коммутатора сигналов ошибки, коммутатора сигналов настройки параметров и коммута,тора исполнительных органов Сз. Для этого регулятора характерна низкая точность регулирования параметра в каналах, являющихся менее предпочтительными по шкале предпочте ния дешифратора, так как при одновременном выходе параметра из зоны дискриминатора в нескольких каналах регулятора регулирование с заданной точностью будет осуществляться только в канале, имеющем предпочтение перед остальными. Возможен случай, когда в процессе работы регулятора исполнительный орган одного из каналов выведен в край нее положение и в этот момент происходит .переключение коммутаторов на канал, имеющий предпочтение перед предыдущим. В результате значение па раметра предыдущего канала может длительное время существенно отличаться от заданного. Цель изобретения - повьпиение точ ности регулятора, Поставленная цель достигается те1 что в регуляторе дополнительно установлен элемент И, ИЛИ, ключи по числу .каналов и генератор импульсов, пр чем каждый из управляющих входов ком мутатора исполнительных органов через последовательно соединенные элементы И, ИЛИ. и ключ соединен со входом исполнительного органа соответствующего канала, а каждый.выход коммутатора исполнительных органов сОединен со вторым входом элемента ИЛИ соответствующего канала, выход каждого дискриминатора соединен со вторым входом элемента И сортветствукядего канала, выход генератора им пульсов подключен к третьим входам элементов ИЛИ, На чертеже представлена структур ная схема многоканального регулятора с тремя каналами регулирования, Блоки 1-3 сравнения каждого из каналов имеют по два входа, на один из них поступают сигналы регулируекшх параметров 4-6, на другой - сиг налы .7-9 задания. Выходы блоков сра нени соединены с коммутатором 10 сигналов ошибки и дискриминаторами , на второй вход каждогр из ко ..поступает сигнал регулируемой уставки 14-16 соответственно. Выход коммутатора сигналов ошибки связан с выходом релейного усилителя 17, п следовательно к которому подключен коммутатор 18 исполнительных органо управляющие входы которого через тр цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элементов И, ИЛИ и ключа, соединены со вх дами исполнительных органов 19, 20, 21. В состав первой цепи входят элемент И 22, элемент ИЛИ 23 и ключ 24, в состав второй - элемент И 25, элемент ИЛИ 26 и ключ 27, а в состав третьей - элемент И 28, элемент ИЛИ 29 и ключ 30, Выходы коммутатора 31 сигналов настройки параметров подсоединены к управляющим входам релейного усилителя 17. Выходы дискриминаторов 11-13 подключены к соответствующим входам анализирующего устройства 32, в состав которого входят дешифратор 33 и элементы ИЛИ 34 и 35, Первый, третий, пятый и седьмой выходы дешифратора 33 (I, III, V, VII) соединены с входами элемента ИЛИ 34, второй и шестой выходы дешифратора (II, VI) подключены к входам элемента ИЛИ 35, Первый выход анализирующего устройства 32 соединен с первыми управляющими входами коммутаторов 10, 22, 18, второй выход - с вторым управляющим входом коммутаторов/10, 31, 18, а третий выход - с третьими управляющими входами коммутаторов 10, 31, 18, Выходы дискриминаторов 11, 12, 13 подключены ко вторым входам элементов И 22, 25, 28 соответственно. Выход генератора импульсов 36 подключен .к третьим входам элементов И 22, 25, 28, Генератор импульсов 36 выполнен с регулируемой скважностью, В статике сигналы регулируемых параметров 4-6 равны сигналам заданий 7-9, сяиибка на выходе сумматоров 1-3 равна нулю. Уставки 14-16 больше нуля, поэтому в соответствии со статической характеристикой дискриминаторов на выходе дискриминаторов 11-13 - логический О, Сигналы на выходах I , Ч I , III анализирующего устройства 26 соответствуют логическому О, Многоканальный регулятор работает следующим образом, В динамике сигналы регулируекшх парс метров 4-6 в общем случае не равны сигналам заданий 6-9. На выходах блоков 1-3 сравнения появляется сигнал сяиибки положительного и отрицательного знака. При достижении модуля сигнала ошибки какого-либо .канеша величины уставки 14-16 на выходе соответствующего дискриминатора 11-13 появляется логическая 1, Величиной уставок 14-16 задается зона нечувсЛ вительности регулятора по каждому каналу. На выходах дискриминаторов,11-13 могут, появиться различные комбинации сигналов. Анализирующее устройство 32 поедназначено для анализа комбинации сигналов на своих входах в соответствии со шка.пой предпочтения и формирования соответствующих сигналов на своих выходах. Для этого дешифратор 33 в двоичном коде расшифровывает номер комбинации. На соответствующем выходе дешифратора 33 появляется логическая 1, которая затем через элементы ИЛИ 34, 35 поступает на первый или второй управляющи входы коммутаторов 10, 31, 18. Третий управляющий вход коммутаторов 10 31, 18 связан н.епосредственно с четвертым выходом дешифратора 33.В зави симости от того, на какой управляющи вход коммутаторов поступил логический сигнал 1, замыкается соответст вующий контур регулирования и отраба тывается ошибка между заданием и параметром. Кроме того, сигнал 1 соответствующего выхода анализирующего устройства 36 поступает на вход соответствующего элемента И (22,25,28). Поддержание параметра в канале, не имеющего в данный момент предпочтения, но также вышедшего из зоны нечувствительности дискриминаторов 11, 12, 13 производится с погющью генератора 36, элементов И 22, 25, 28 и ИЛИ 23, 26, 29. Например, если на инверсный вход элемента И 25 поступает логический О с анализирующего устройства 32, на его второй вход поступает логичес кая 1 с дискриминатора 12, а на третий вход поступает сигнал с генератора импульсов 36, то на выходе элемента И 25 появится сигнал, повторяющий выходное напряжение генератора импульсов 36. С выхода элемента И 25 сигнал поступает на вход э.лемента ИЛИ 26 и далее через ключ 27 на исполнительный орган 20, т.е. в этом канале производится позиционное регулирование парс1метра. Предлагаемое устройство позволяет в 10-15 раз повысить точность регулирования параметра в каналах, имеющих меньшую степень предпочтения,что позволяет разнообразить сферу применения регулятора,увеличить число кана лов регулирования,что в свою очередь снижает капитальные затраты на автоматизацию тепловых технологических процессов, уменьшает расход топлива, повышает качество продукции. Формула изобретения Многоканальный регулятор по авт. св. № 596909, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем установлены элементы И, ИЛИ, ключи по числу каналов и генератор импульсов, причем каждый из управляющих входов коммутатора исполнительных органов через последовательно соединенные элементы И, ИЛИ и ключ соединен со входом исполнительного органа соответствующего канала, а каждый выход коммутатора исполнительных органов соединен со вторым входом элемента ИЛИ соответствующего канала, выход каждого дискриминатора соединен со вторым входом элемента И соответствукицег го канала, ёыход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 438003, кл. G 05 В 11/32, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР №330431, кл. G 05 В 11/32, 1967. 3.Авторское свидетельство СССР 596909, кл. G 05 В 11/01, 1976 (прототип).