Пневматическое управляющее устройство Советский патент 1982 года по МПК G05B11/54 G05D11/00 

(5) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления периодическими процессами приготовле ния растворов и может быть использовано в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности и др гих отраслях. Известно устройство для управления процессом дозирования, содержащее мерник, аппарат периодического действия, датчик уровня реагента в мернике, элемент памяти, пятимембран ный элемент сравнения, трехмембранные элементы сравнения, элемент ИЛИ, задатчики, пневмокнопку триггера , датчик концентрации реагента, исполнительный механизм 11. Однако это устройство имеет недостаточную точность приготовления раствора с заданной концентрацией из-за подами постоянных по величине реагента в каждом цикле дозирования. При большой величине порции воз можна передозировка реагента и сортветственно отклонение концентрации раствора от заданной величины. Уменьшение величины порции для исключения передозировки реагента -приводит к снижению производитель..ности аппарата, так как увеличивается количество циклов дозирований. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматичекое управляющее устройстBOt содержащее пропорциональный регулятор, входы которого связаны с входными каналами, а выход - с первым входом :первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно, изменяющегося давления, а выход подключен к выходному каналу устройства, и триггер запуска, выход которого связан с каналом питания первого элемента сравнения и генератора линейно изменяющегося давления 2. Недостатком известного устройства является повышенное энергопотребление. Цель изобретения - уменьшение энергопотребления устройства. Поставленная цель достигается тем, что в управляющем устройстве у тановлен второй элемент сравнения и реле времени, причем вход реле со динен с выходом первого элемента сравнения, выход - с управляющим входом генератора линейно изменяюще гося давления, входы второго элемен та сравнения связаны с входными каналами, а выход - с одним из управляющих выходов триггера запуска. На фиг. 1 представлена схема уст ройства; на фиг. 2 - график работы устройства. Устройство содержит мерник 1, ап парат 2 периодического действия да чик 3 концентрации реагента, задатчик k, пропорциональный регулятор, пятимембранный элемент 5 сравнения, трехмембранные элементы 6 и 7 сравнения, триггер 8, генератор 9 л нейно-нарастающего давления, реле 1 времени, трехмембранное реле 11, усилитель 12 мощности, постояннный дроссель 13, исполнительный мехайизм Н. Устройство работает следующим об разом. Задатчиком 4 в плюсоЬую камеру элемента 5 и минусовую камеру элемента 7 подается сигнал, пропорцио нальный заданной концентрации раствора в аппарате 2. В элементе 7 сигнал от зздатчика 4 сравнивается датчика концентрации реагента, а в элементе .5 осуществляется операция вычитания сигнала Р датчика концен рации реагента 3 от сигнала Р,, зада чика 4. Сигналом PjciNjOT внешнего запуска ющего элемента (не показан) включа ется триггер 8, который подает пневмопитание на элемент 6 и через дроссель 13 на элемент 11, а также запус кает генератор 9 линейно нарастающего давления 9. Скорость нарастания выходного давления Р генератора опр деляется постоянной времени интегрирования и растраивается величиной сопротивления и емкости, входящих в схему генератора. Нарастание давления Рр происходит по линейному закону до давления Р, величина которого может настраиваться вплоть до давления пита РПИТв элементе 6 происходит сравнение линейно нарастающего сигнала генератора 6 с сигналом д РЗ - Р п на выходе элемента 5. При этом пока си| нал д р больше по своему значению сигнала Рр, выходным сигналом с элемента 6 отключен выход элемента 1 1, через усилитель мощности 12 открыт исполнительный механизм 14 и происходит дозирование реагента, который поступает в аппарат 2 до д РЗ- Ртех ПОР: пока сигнал станент равным Рр. При этих значениях сигналов выходной сигнал с элемента б снимает сигнал с исполнительного механизма 14 и открывает выхоуЦ элемента 11, который включает реле 10 времени, осуществляющее выдержку времени, необходимую для тщательного перемешивания раствора после дозировки реагента. При окончании выдержки реле времени подает на генератор 9 импульс, которым давление на выходе гёнератора сбрасывается до нулевого уровня. При этом вновь открывается исполнительный механизм И, и процесс дозирования реагента в аппарат 2 повторяется. При достижении концетрации раствора в аппарате заданной величины сигнал Рр, от датчика 3 концентрации становится равным значению сигнала P/J от задатчика 4 и на выходе элемента 7 появляется сигнал, которым срабатывается триггер 8. При этом с элементов 6 и 11 снимается пневмопитание, и исполнительный механизм 14 закрывается. Из графиков (фиг. 2) видно, что по мере повышения концентрации раствора в аппарате-уменьшается разность ,- РП ° достижении которой сигналом линейно нарастающего давления Р генератора исчезает давление Р с исполнительного механизма 14. При этом с каждым последующим циклом дозирования происходит уменьшение времени Т открытого состояния исполнительного механизма 14 и соответственно постепенное уменьшение порции подачи реагента в аппарат, что позволяет более точно приблизиться к заданной величине концентрации раствора. Выдержка времени „ после каждого цикла дозирования обеспечивает тщательное перемешивание раствора с целью равномерного распределения концентрации раствора по объему аппарата и исключает ошибку в ее измерении датчиком концентрации. Предлагаемое устройство позволяет увеличить точность соотношения компо нентов в растворе. Формула изобретения . . Пневматическое управляющее устрой JCTBO, содержащее пропорциональный регулятор входы которрго связаны с входными каналами, а выход - с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяю щегося давления, а выход подключен к выходному каналу устройства, и триггер запуска, выход которого свяОхТЦ

55

13 зан с каналами питания первого элемента сравнения и генератора линейно изменяющегося давления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления, в нем установлены второй элемент сравнения и реле времени, причем вход реле времени соединен с выходом первого элемента сравнения, выход - с управляющим входом генератора линейно изменяющегося давления, входы второго Ьлемента сравнения связаны с входными каналами, а выход - с одним из управляющих входов триггеров запуска. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР fP , кл. G 05 D 11/02, 1976. 2. Бирман А. И. Динамические особенности и настройка пневматических широтно-импульсных САР. Труды ЦНИИКА. Вып. 15, 1966 (прототип). г

f

р.ъ

i

-.

Фиг. 2 РП.