Устройство для регулирования двух связанных параметров Советский патент 1982 года по МПК G05D27/00 

(5) УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВУХ СВЯЗАННЫХ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение ©тносится к автоматическому регулированию, а именно к устройствам для регулирования двух связанных между собой параметров, и предназначено для использования в системах автоматического управления различными технологическими процесса ми, в которых требуется переключение регулирования с одного параметра на другой. Для регулирования двух связанных параметров используются схемы каскадного регулирования, когда выходной сигнал одного регулятора являетс заданием другому 1. Недостатком указанных устройств является невозможность осуществить переключение с одного регулируемого параметра на другой при определенном значении одного из параметров. Известно также устройство для автоматического регулирования двух свя занных параметров, управляемых одним регулирующим органом, состоящее из датчиков, регулирующих блоков и ограничителя. Воздействие на первый регулятор осуществляется только после уменьшения выходного сигнала второго регулятора ниже задания первому регулятору t2 . Известное устройство имеет люфт и не обеспечивает высокое качество регулирования. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования двух связанных параметров, содержащее регулятор первого параметра, выход которого соединен с регулирующим органом, регулятор второго параметра, вход которого соединен с задатчиком второго параметра, а выход - с сумматором, связанным с максимальным задатчиком первого параметра. При заданном значении второго параметра выходной сигнал регулятора второго параметра равен постоянной величине, и задание регулятору перво 3 . 96 го параметра поступает через сумматор на регулятор без изменений. При отклонении второго параметра от заданного значения выходной сигнал ре;гулятора второго параметра изменяется, поступает в сумматор, тем самым изменяя задание регулятору первого :параметра 33. Устройство позволяет осуществлять регулирование двух Связанных параметров, однако не позволяет изменять и ограничивать величину сигнала задания регулятору первого параметра в заданном диапазоне от минимально дрпустимого до максимально допустимого значе ния, а следовательно, и величину регулирующего воздействия регулятора первого параметра, что существенно снижает качество управления. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель достигается тем, -ЧТО устройство, содержащее регулятор первого параметра, один вход которого связан с выходом датчика первого параметра, а выход - с регулирующим органом, регулятор второгб параметра один и другой входы которого соединены соответственно с выходами датчи ка и задатчика второго параметра, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к задатчику максимального зна чения первого параметра, содержит ис точник опорного сигнала, второй сумматор и задатчик минимального значения первого параметра, выход которого связан с третьим входом первого сумматора и одним входом второго сум матора, выход которого подключен к другому входу регулятора первого параметра, а другой вход - к выходу первого сумматора, .четвертый вход ко торого соединен с выходом источника опорного сигнала. На чертеже -приведена схема устройства для регулирования температуры в электротермической- установке. Электротермическая установка 1, в которой происходит термическая обработка изделия 2, снабжена эяектронагревателем 3, регулирующим температуру в установке с помощью регулирующего органа .. Электротермическая становка снабжена измеряющим температуру изделия 2 датчиком 5 первого ггараметра, связанным с вторичным рибором 6, выход которого соединен с регулятором 7 пер-вого параметра. Выходной сигнал с регулятора 7 поступает на регулирующий орган . Датчик 8 второго параметра, измеряющий температуру электронагревателя 3, соединен с вторичным прибором 9. выход которого связан с регулятором 10 второго Параметра, соединенным с задатчиком 11 второго параметра. Выход регулятора 10 второго параметра соединен с плюсовой камерой сумматора 12, задатчик 13 максимального значения первого параметра соединен с другой плюсовой камерой сумматора 12, источник И опорного сигнала соединен с минусовой камерой сумматора 12. Задатчик 15 минимального значения первого параметра соединен с другой минусовой камерой сумматора 12 и плюсовой камерой дополнительного сумматора 16. Другая плюсовая камера сумматора 16 соединена с выходом сумматора 12. Выход сумматора 16 соединен с регулятором 7 первого параметра. Устройство работает следующим образом. Когда температура электронагревателя 3 равна или меньше значения, установленного задатчиком 1 О второго параметра, выход регулятора 10 второго параметра равен сигналу источник-э 1 опорного сигнала, и температура изделия 2, измеряемая датчиком 5, имеет значение, установленное задатчиком 13 максимального значения первого параметра. При превышении температуры э;1ектронагревателя 3 величины задания задаТчика П второго параметра выход регулятора 10 уменьшается, тем самым снижая величину максимального задания регулятору 7 первого параметра. Уменьшение величины задания происходит только до определенного значения (минимальная температура), при котором возможна качественная термическая обработка изделия 2. Величина, соответствующая значению минимальной температуры, устанавливается задатчиком 15 минимального значения первого параметра. Соединение минимального задатчика 15 первого параметра с минусовой камерой сумматора 12 и плюсовой камерой сумматора 16 позволяет не производить коррекцию значения максимального задания первого параметра при изменении задания минимального задатчика 15 первого параметра. Устройство может быть реализовано на серийно выпускаемых приборах, например, на приборах системы Старт, входные и выходные сигналы представляют собой пневматический сигнал, изменяющийся в пределах 0,2-1 кгс/CM В рассматриваемом примере величина задания максимального задатчика 13 соответствующая номинальной температуре изделия 2-tOO°C, равна 0,8 кгс/см. Величина выходного сигнала минимального задатчика 15. соот ветствующая минимально допустимой температуре 200°С, при которой гарантирована качественная термическая обработка изделия 2, равна 0,3 кгс/см . Величина выходного сигнала задатчика 11 соответствует номинальной температуре электронагре вателя 3, равной 500°С. Если температура электронагревателя, измеряемая датчиком 8, меньше 500°С, то выход регулятора 10, равный по величине сигналу источника Н опорного сигнала, равен 1 кгс/см . В этом случае номинальная температура изделия 2 будет соответствовать величине, задаваемой максимальным зада чиком 13, и равна 00°С. При повышении температуры электронагревателя 3 выше 500°С выход регулятора 10, уменьшаясь, уменьшает сигнал, поступающий на задающий вход регулятора 7 что вызывает уменьшение температуры изделия 2, Однако это уменьшение температуры может происходить только до определенного значения, установле ного минимальным задатчиком 15 что необходимо по условиям технологического процесса, протекающего в электротермической установке 1. 96 6 Применение изобретения позволяет значительно повысить качество регулирования, обеспечивает стабильность технологического процесса, приводит к значительному повышению точности устройства, снижению брака. Формула изобретения Устройство для регулирования двух связанных параметров, содержащее регулятор первого параметра, один вход которого связан с выходом датчика первого параметра, а выход - с регулирующим органом, регулятор второго параметра, один и другой входы которого соединены соответственно с выходами датчика и задатчика второго параметра, а выход - с первым входом первого сумматора, второй вход которого подключен к задатчику максимального значения первого параметра, отличающееся тем, что, .с целью повышения точности устройства, оно содержит источник опорного сигнала, втйрой сумматор и задатчик минимального значения первого параметра, выход которого связан с третьим входом первого сумматора и одним входом второго сумматора, выход которого подключен кдругому входу регулятора первого параметра, а другой вход - к выходу первого сумматора, четвертый вход которого соединен с выходом источника опорного сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шински Ф. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов. М., Химия, , с. 1t9-150. 2.Авторское свидетельство СССР № 189922, кл. G 05 D 27/00, 19б5. 3.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 D 27/00, 1976 (прототип).

.1 Л

.