Устройство для настройки регуляторов Советский патент 1982 года по МПК G05B11/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРОВ

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, а именно к устройствам для настройки регуляторов промышленных систем автоматического регулирования (САР по параметрам автоколебаний, возбуждаемых в САР внешними устройствами релейного типа. Известно устройство, содержащее анализатор колебаний и последовательно соединенные релейный элемент и апериодическое звено, причем вход анализатора колебаний соединен со входом релейного элемента l. Недостатками известного устройства являются невысокая точность и отсутствие средств компенсации постоянной составляющей сигнала автоколебаний на входе анализатора коле баний, что ограничивает область при менения устройства. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для настройки регуляторов, содержащее анализатор колебаний, первый задатчик, второй задатчик, последовательно соединенные первый сумматор, релейный элемент, второй сумматор и последовательно соединен ные преобразователь напряжения в ча стоту, делитель частоты, счетчик, первый цифро-аналоговый преобразователь и усилитель, первый вход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а второй вход - с первым выходом первого задатчика, второй вход делителя частоты соединен с выходом второго задатчика, второй выход преобразователя напряжения в частоту подключен ко второму входу счетчика, вход анализатора колебаний подключен к выходу первого сумматора, причем второй выход второго задатчика подключен ко входу второго ключа 2. Недостатком этого устройства является неудовлетворительный уровень эргономических показателей в части трудоемкости выполнения операций, настройки оператором при частом изменении величины постоянной составляющей сигнала автоколебаний САР. Цель изобретения - повышение эргономических показателей устройства. Цель достигается тем, что устройство содержит первый ключ и последовательно соединенные второй ключ, регистр и второй цифро-аналоговый преобразователь, подключенный выхо-, дом к первому входу первого сумматоpa, второй вход регистра соединен с выходом счетчика, первый ключ под ключен первым входом к выходу второ го сумматора, вторым входом - к выходу релейного элемента, третьим входом - к выходу второго ключа и к третьему входу делителя частоты, а выходом - ко входу преобразователя напряжения в частоту. На чертеже изображена блок-схема устройства. Схема включает первый сумматор 1 второй цифро-аналоговый преобразова тель (ЦАП) 2, регистр 3, релейный элемент 4, второй сумМатор 5, первы ключ 6, преобразователь напряжения в частоту (ПНЧ) 7, делитель частоты 8, счетчик 9, первый цифроаналоговый преобразователь 10, усилитель 11, анализатор колебаний 12, первый задатчик 13, второй ключ 14, второй задатчик 15. Первый вход первого сумматора 1 и второй вход второго сумматора 5 . являются сравнивающими входами, а второй вход первого сумматора являе ся входом устройства. ЦАП 2 и 10 построены так, что их выходной сигн является двуполярным и принимает нулевое значение при входном параллельном коде, который содержит 1 только в старшем разряде., , Регистр 3 является запоминающим и имеет на выходе цифровой сигнал, ра ный цифровому сигналу на втором вхо де при наличии единицы на первом входе вход разрешения записи) или сохраняет предыдущее значение сигна ла второго входа при нулевом сигнале на первом входе. Релейный элемент 4 выполнен двупо лярным с одинаковыми уровнями ограни чения входного сигнала. Первый ключ 6 обеспечивает в первом состоянии соединение выхода толь ко с первым входом, а во втором состоянии - только со втopы t входом третий вход является управляющим. ПНЧ 7 имеет на первом выходе логический сигнал, уровни которого переключаются с частотой, пропорциональной абсолютной величине сигнала на входе, а на втором выходе - логический сигнал знака входного сигнала Делитель частоты 8 имеет управляющие второй и третий входы, при этом коэффициент деления определяется циф ровым сигналом второго- входа при нулевом сигнале на третьем входе или равен единице при единичном сигнале на третьем входе. о Счетчик 9 является реверсивным, направление счета изменяется по сигналу знака на втором (управляющем) входе. Усилитель 11 имеет регулируемый коэффициент усиления, величина кото бго устанавливается его резистивным делителем, управляемым параллельным кодом, подаваемым на второй; вход. Второй задатчик 15 имеет переключатель величины параллельного кода выхода, причем переключатель сблокирован со вторым ключом 14 так, что второй ключ 14 находится, например, в замкнутом состоянии при нулевом положении переключателя или в разомкнутом при любом другом положений переключателя. Устройство работает следующим образом. Для настройки регулятора САР устройство для -настройки ругеляторов (УЫР) подключают к САР. Для этого выход усилителя 11 подключают к свободнойу (дополнительному) входу регулятора САР, а второй вход первого сумматора - к выходу датчика регулируемой величины САР, при этом переключатель второго задатчика 15 должен быть в нулевом положении, что обеспечивает нулевой коэффициент силения- усилителя 11, соединение выхода первого клюма б только с его. вторым входом, установку единичного коэффициента передачи в делителе частоты 8 и разрешение записи в регистре 3. Последовательное соединение первого сумматора 1, релейного элемента 4, первого ключа б, ПНЧ 7, делителя частоты 8, счетчика 9, регистра 3 и второго ЦАП 2 действует как интегратор с аналоговым входом и аналоговым выходом. Подключением выхода второго ЦАП 2 к первому (сравнивающему) входу первого сумматора 1 образуется следящий контур, который автоматически отслеживает выходом второго ЦАП 2 величину сигнала на втором входе первого сумматора 1, уменьшая их рассогласование, т.е. уменьшая величину выходного сигнала первого сумматора 1 до допустимой величины. По завершении этого процесса, о чем оператор судит по показанию ин- ; дикатора анализатора колебаний, оператор переводит переключатель второго задатчика в положение, необходимое для осуществления первого шага настройки регулятора САР. При этом второй ключ 14 переходит в свое второе состояние, что обеспрчивает подачу сигнала на третий вход первого ключа 6, который отключает, его выход от второго входа и подключает к первому входу,.подачу сигнала запрета записи на первый .вход регистра 3,ког торый при этом сохраняет на своем выходе код предыдущего сигнала выхода счетчика 9, и подачу параллельного кода на второй вход усилителя 11 для установки требуемой амплитуды автоколебаний в САР. Заполненная в регистре 3 величина служит в процессе настройки регулятора САР сигналом компенсации постоянной составляющей выходной регулируемой величины САР. Если точность компенсации становится неудовлетворительной вследствие изменения в про цессе настройки регулятора величины постоянной составляющей выходной регулируемой величины САР, о чем опера тор может судить по показаниям анали затора колебаний, то оператор может повторить, операцию компенсации, для этого ему достаточно установить переключатель второго задатчика 15 в нулевое положение. . Таким образом, данное устройство обеспечивает снижение трудоемкости настройки промьпопенных регуляторов за счет автоматизации операции компенсации постоянной составляющей выходной регулируемой величины САР, чт повышает эргономические показатели устройства для настройки регуляторов Формула изобретения Устройство для настройки регуляторов, содержащее анализатор колебаНИИ, первый задатчик, второй задат|ЧИК, последовательно соединенные первый сумматор, релейный элемент, второй сумматор и последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты, счетчик, первый цифро-аналоговый пре образователь и усилитель, первый вход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а второй входс первым выходом второго задатчика, второй вход делителя частоты соединен с выходом первого задатчика,. второй выход преобразователя напряжения в частоту подключен ко второму входу счетчика, вход анализатора колебаний подключен к выходу первого сумматора, отли чающееся тем, что, с целью повышения эргономических показателей устройства, оно содержит первый ключ и последовательно соединенные второй ключ, регистр и второй цифро-ангшоговый преобразователь, подключенный выходом к первому входу первого сумматора, второй вход регистра соединен с выходом счетчика, первый ключ подключен первым входом к выходу второго сумматора, вторым входом к выходу релейного элемента, третьим входом - к выходу второго ключа и к третьему входу делителя частоты, а выходом - ко входу преобразователя напряжения в частоту, причем второй выход второго задатчика подключен ко входу второго ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М., Энергия, 1973, с.376-379, 404-410. 2.Устройство для настройки регуляторов. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ЗЯа.1679.503.ТО (прототип).