Устройство для программного регулирования Советский патент 1982 года по МПК G05B19/18 G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРСГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

I

Изобретение относится к управлению технологическими процессами, в частности процессами сушки капиллярнопористых .строительных материалов, и. может быть использовано в промышленности строительных материалов.

По основному авт. св. Г.- 732814 известно устройство для программного регулирования, содержащее первый анализатор, первый вход которого подключен к выходу первого триггера и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго триггера и первым выходом второго анализатора, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого коммутатора, к входу блока индикации и к выходу второго триггера, выход первого анализатора соединен с первым входом второго триггера, выход первого элемента И через датчик регулируемого параметра подключен к входу аналогочанфро- вого преобразователя (АЦП), и последо-. вательно соединенные блок задания программы, блок ввода программы, второй элемент И, подключенный другим входом к первому выходу блока выбора режимов, блок памяти, третий элемент И, блок оперативной памяти, реверсивный счетчик, блок сравнения, третий триггер, четвертый элемент И и блок управления,

10 первый вход первого коммутатора соединен с выходом блока оперативной памяти, второй вход - с выходом реверсивного счетчика, третий вход - с выходом блока сравнения, второй вход третьего

5 триггера соединен с выходом элемента . ИЛИ, второй вьгход - с вторым входом второго анализатор, ; а второй .вход четвертого элемента И соединен с вторым выходом блока выбора режимов, генератор импульсов, пятый элемент И, делитель частоты, второй коммутатор, первый и второй элементы задержки и блок выбора адреса, подключенный выходом к другому входу блока памяти, другой выход которого соединен с первым выходо второго коммутатора, второй вход которого подключен к выходу АЦП, третий вход - к третьему выходу блока выбора режимов и к первому вхоДу пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход с первым входом делителя частоты, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока выбора режимов, пятый выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, вход первого элемента эадержки подключен к вы ходу первого элемента И, выход - к пер вому входу элемента ИЛИ,, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, с одним из входов блока оперативной памяти и с вторым входом вто рого триггера, вход второго элемента задержки соединен с пятым выходом блока выбора режимов и через дифферен цирующий элемент с одним из входов блока оперативной памяти и с вторым входом реверсивного счетчика, выход с другим входом третьего элемента И, а выход второго коммутатора подключен к другому входу блока сравнения 1 . Недостатком устройства является низкая точность устройства, обусловлен-ная воздейсгвкем возмущений на объект управления. При наличии больших или длительных рассогласований в системе регулятор не успевает отрабатывать ошибку на одном такте цикла регулирования. Вследствие этого часть программь не отрабатывается, что приводит к нарушению всего технологического цикла. Цель изобретения - повышение точности устройства.. Цель достигается тем, что устройств для программного регулирования дополнительно содержит элемент запрета, вхо ды которого подключены к выходам делителя частоты и блока сравнения, а выход - к одному из входов блока опера тивной памяти. На чертеже представлена функциональ ная схема устройства. Устройство содержит датчик 1 регул руемого параметра, блок 2 выбора режи мов, блок 3 задания программы, блок 4 ввода программы, блок 5 выбора адреса блок 6 памяти, блок 7 оперативной памяти, реверсивный счетчик 8, блок 9 сравнения, третий триггер 10, блок 11 управления, аналого-цифровой преобразователь 12, генератор 13 импульсов. делитель 14 частоты, второй 15 и первый 16 Коммутаторы, первый 17 и второй 18 анализаторы, второй 19 и первый 20 триггеры, формирователь 21 импульсов, блок 22 индикации, второй 23 и первый 24 элементы задержки, дифференцирующий элемент 25, второй 26, третий 27, четвертый 28, пятый 29 и первый 30 элементы И, элемент ИЛИ 31 и элемент 32 запрета. Устройство работает следующим образом. Вначале производится запись программы регулирования в блок 6, для чего в блоке 2 устанавливается первый режим Ввод в блок 6, при этом открывается элемент И 26, и программа от блока 3 с помощью блока 4 через элемент И 26 записывается в. блок 6 по адресу, установленному на наборном поле блока 5. В блоке 6 записываются возможные программы для регулирования заданного технологического процесса и проверочные тесты. Второй режим Проверка устанавливается оператором перед началом рабочего режима, при этом закрываются . элементы 26, 28 и 29 и открывается элемент 27. Сигналом с блока 2 через коммутатор 15 блок 6 подключается к блоку 9. Проверочный тест, адрес которого устанавливается, на наборном поле блока 5, из блока 6 через элемент 27 поступает на вход блока 7. В блоке 9 осуществляется сравнение заданного выходного сигнала, который поступает с блока 6 через коммутатор 15, с действительным выходным сигналом со счетчика 8. Результат сравнения через коммутатор 16 поступает на блок 22, Если в прЬцессе проверки обнаружена неиспрабность, тогда.устройства переводится в третий режим - Диагностика, При этом сигналом с блока 2 через коммутатор 16 к блоку индикации 22 подключается блок 7, счетчик 8, блок 9, на которые из блока 6 через элемент 27 поступают диагностические тесты. После локализации и устранения неисправности регулятор снова переводится в режим Проверка. Если в режиме Проверка не обнаружены неисправ 1ости, тогда регулятор переводится в режим Ввод в блок 7, при этом сигнал с блока 2 поступает через элемент 23 на элемент 27 и через элемент 25 на блок 7 и реверсивный счетчик 8, устанавливая их в начальное состояние. Элементы И 26, 28, 29 закрыты. Программа регулирования, адрес устанавливается на наборном поле блока 5, переписывается в блок 7. После оконча- процесса переписи преграммы регулирования устройство переводится в режим Регулирование, при этом элементы И 28 и 29 открываются и закрывается элемент И 27. Сигналом из блока 2 коммутатор 15 подключает АЦП 12 к блоку 9 сравнения. В начале каждого цикла регулирования импульс генератора 13 используется для проверки работоспособности регулятора, для чего выходной сигнал генератора 13 через элемент И 29 и делитель 14 устанавливает в О триггер 19 и через элемент ИЛИ 31 триггер Ю. Сигнал с инверсного выхода триггера 19 устанавливает в триггер 2О, запускает формирователь 21 и одновременно поступает в анализатор 18 и на устройство 22 индикации. Если выходной триггер 10 установил ся в О, тогда выходной сигнал анализатора 18 сбрасывает в О триггер 20 и тем самым подает разрешающий потен циал в анализатор 17 и открывает элемент И 30. Импульсы с формирователя 21 через элемент И 30 поступают на элемент 24 задержки. Одновременно импульс с формирователя 21 через элемен 30 разбалансирует регулирующий мост, в котором установлен датчик 1. Триггер 1О при этом должен установиться в 1 этот сигнал через анализатор 17 устанавливает триггер 19 в 1, потенциал с блока индикации 22 снимается. Цикл проверки работоспособности регулятора завершен. Через время, определяемое элементом задержки 24, сигнал с элемента ИЛИ 3 устанавливает в О триггер 10. Начинается цикл регулирования. Аналоговый сигнал с выхода датчика 1 пост пает на вход АЦП 12, где преобразуетс в двоичный код. Код с выхода АЦП 12 через коммутатор 15 поступает на вход блока 9 сравнения, на другой вход которого с выхода счетчика 8 поступает код соответствующий заданному значению регулируемого параметра и получающийся путем суммирования всех 1 и вычитания О, которые поступают с блока 7 при подаче тактового сигнала с делителя 14 за время, прошедшее с начала цикла регулирования. Цикл регулирования задается блоком 2 посредством изменения частоты сигналов, поступающих от генератора 13 через элемент И 29 на вход делителя 14 частоты. Сигнал рассогласования с блока 9 сравнения поступает на триггер 10, выход которого соединен через элегмент И 28 с блоком 11. Одновременно сигнал с блока 9 поступает на элемент 32 запрета, который открывается только в случае равенства нулю сигнала на выходе блока 9, ;т.е. тогда, когда действительное значение рег 71ируемого параметра равно заданному. В противном случае элемент 32 заперт и тактовые импульсы от генератора 13 не поступают на блок 7. Дальнейшее продолжение программы в этом случае запрещено. Регулятор отрабатывает предыдущее значение параметра, т.е. подавляет большое возмущение, возникшее в системе. Как только на выходе блока 9 сигнал стал равным нулю, элемент запрета открывается и очередной импульс генератора 13 извлекает из бпока 7 новое программное значение параметpa, продолжается отработка заданной программы. Если во время проверки работоспособности регулятора триггер Ю не уетановился в О, тогда триггер 14 не установится в О, элемент И 30 закрыт,разрешения на дальнейшую проверку нет., Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 19 подается на блок 22 индикации, сигнализирующий о неисправности устройства. Если триггер 10 не устано вился в , то триггер 19 остается в О. Блок 22 индикации сигнализирует о неисправности у стройства. Время непрерывного контроля работоспособности устройство значительно меньше времени рабочего цикла и не влияет на работу устройства. Таким образом, в предлагаемом уст-ройстве обеспечивается повышение точности выполнения программы за счет подавления больших возмущений при сохранении программы задания, что в целом ряде процессов (процесх:ы сушки |Капиллярнопористых строительных материалов, диффузионные процессы, процессы выращивания монокристаллов и т. д.) является чрезвычайно важным и положительно сказывается на качестве (протсенте выхода годных) изделий. Формула изобретения Устройство для программного регулирования по авт. св. N , отичающееся тем, что, с целью

повышения точности устройства, оно содержит элемент запрета, входы которого подключены к выходам делителя частоты и блоке сравнения а выход - к одному из входов блока оперативной памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N- 732814, кл. Q 05 В 19/18, 1977 (прототип).