Многоточечная релейно-импульсная система для регулирования параметров технологического процесса Советский патент 1982 года по МПК G05B11/01 

инерционностью, она не обеспечивает быстрого затухания нелинейных перех ных прсщессов из-за невозможности при экстремальном значении сигнала рассогласования для каждого объекта регулирования, автоматического увеличения зоны нечувствительности системы до величины, соответствующей заданной точности регулирования сравнения величины зоны нечувствительнрсти системы с величиной сигнала рассогласования и в момент появления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего формирования в управляющий сигнал. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик системы. Поставленная цель достигается те что система содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммирования , блок памяти, которого подключены к выходу блока уставки задания, соединенного с прякыми вхо дами блока суммирования, с первым входом логического блока и через линию задержки - с первым входом ре лейного усилителя с регулируемой зо ной нечувствительности, второй вход которого подключен к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного, напряжениями логического блока, второй вход логического блока соединен с выходами блок суьширования, инверсные входы котор го подключены к выходам блока памяти. При таком решении -предлагаемой системы обеспечиваемся для каждого объекта регулирования по знаку произведения двух сигналов (текущего значения сигнала рассогласования dU и сигнала разности межлУ текущим и предыдущим значениями сигнала рассогласования . ) автоматическая настройка зоны нечувствительности системы, после чего происходит срав нение тё-кущего значения сигнала рас согласования с величиной зоны нечувствительности и в случае появления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего формирования управляющего сигнала. Если знак произведени двух сигналов отрицательный, зона нечувствительности увеличивается до величины соответствующего значения точности регулирования. Все это позволяет уменьшить время переходного процесса и колебательность, что при водит к улучшению динамических характеристик системы. На чертеже представлена блок-схе ма многоточечной релейно-импульсной систекы автоматического регулирования параметров технологического процесса. Система включает датчики li-l,, регулируемого параметра, первый коммутатор 2, блок 3.уставки заданий, блок 4 памяти, блок 5 суммирования, логический блок 6, ключ 7, источник В опорного напряжения, линию 9 задержки, релейный усилитель 10, второй 11 и третий 12 коммутаторы, RS-тригт гер 13, триггер 14, элемент И 15, элемент ИЛИ 16, делитель 17 частоты, элемент 18 задержки, формирователи управляющего импульса, задат,чик 20 частоты, релейные устройства 21 и 22, исполнительные механизкы . . Система работает следующим образом.. . Блок 3 уставки задания обеспечивает раздельную установку для каждого объекта разных значений заданий, управляя коммутатором 2, сравнивает поочередно сигналы датчиков 1 регулируемого параметра с установленным в нем заданным значением. В исходном состоянии на делителе 17 частоты предварительно с помощью блока программного задатчика 20 частот устанавливается численное значение F частоты импульсов, которому соответствует время кратности цикла обегания, а на выходах триггера 14 и триггера 13 с инверсным выходом имеется соответственно логическая единица и логический нуль. На блоке временной задержки 18 устанавливается время задержки f. При. этом длительность Т воздействия управляющего импульса на исполнительный механизм, определяется по формуле г Ь-и К 5-100% . где L - время -полного оборота выходного .вала исполнительного механизма, с; . Кд5 - коэффициент усиления объекga3MegHocTb параметра таг % х:р7о .и. - величина управляющего импульса при однократном воздействии на объект (размерность параметра). Величина управляющего импульса U зависит от интервала времени между поочередными воздействиями на один из объектов регулирования, параметров статической и динамической характеристики объекта, зоны нечувствительности Е елейного усилителя и требуемого показателя качества регулирования. При появлении на выходе блока 3 уставки задания сигнала рассогласования ли, полученного в 1-м цикле обегания для j-ro датчика (объекта регулирования), он подается .одновреенно на блок 4 памя- Игка блок 5 суммирования, на вход линии 9 задержки и на первый вход логического блока 6. Логический блок анализирует знак произведения двух сигналов, подаваемых на его вход, и в зависимости от знака этого произведения переводит ключ 7 в то или иное положение. Если произведение положительно, ключ включается так, что зона нечувствительности релейного усилителя остается приблизительно близкой, нулю, при отрицательном знаке увеличивается зона нечувствительности до величины, соответствующей предварительно заданной точности (d) регулирования. Изменение ,зоны нечувствительности осуществляется сигналом с выхода логического блока б, на второй вход которого подаются из блока 5 суммирования сигналы +В или -В в зависимости от знака (. ).

В блоке суммирования происходит сравнение значения сигнала рассогласования, полученного в i-M цикле обегания, и значения сигнала рассогласования йП-. , полученного из блока 4 памяти запомненного в предыдущем (1-1)-мцикле обегания. В блоке 4 памяти в каждом j канале происходит запоминание сигнала рассогласования, полученного в 1-м цикле обегания, вместо ранее запомненного сигнала рассогласования, полученного в предыдущем (i-l)-M цикле обегания. В каждом цикле обегания запоминание и сравнение сигналов происходит синхронно с работой .коммутаторов.

При появлении на выходе блока : уставки задания сигнала рассогласования U{ положительной полярности в i-M цикле обегания этот сигнал подается одновременно на блок 4 памяти, на логический блок 6, на вход линии 9 задержки и на вход блока 5 суммирования. В блоке сравнения происходит сравнение сигналов ли,- и сигнсша, ранее запомненного блоком 4 памяти. Если разность ,-. является положительной, тогда на выходе логического блока сигнал не появляется, вследствие чего зона нечувствительности релейного усилителя остается равной нулю. Сигнал рассогласования ди,- через линию 9 задержки подается на первый вход релейного усилителя 10 и в случае появления сигналов ошибки (превышения сигнала рассогласования зоны нечувствительности релейного усилителя) на одном из выходов последнего в зависимости от знака ошибки появляется логический сигнал , который с помощью коммутаторов 11 (12), управляемых блоком уставки задания синхронно с коммутатором 2, подается на вход делителя 17 частоты и на вход Установка триггера 13,. на выходе которого появляется сигнал Логическая единица , импульсы с элемента И 15 через элемент ИЛИ 16 поступают

.одновременно на входы релейного устройства 21 (22) и элемент 18 задержки. Из релейного устройства 21 (22) сигнал поступает на вход соответствующего исполнительного механизма 23, осуществляющего изменение регулируемого параметра.

Независимо от времени коммутации коммутатора продлевается воздействие регулирующего импульса на исполнительный механизм 23 с помсмцью элемента 18 задержки. По истечении установленного времени задержки/t элемент 18 задержки приводит в нулевое состояние первый триггер 14, на его

°яе появляется логический нуль |при этом отключается сигнал, поступающий на исполнительный механизм 23. При поступлении слёдук 1его импульса через ком14утатор 11 (12) на выходе блока формирования управляющего импульса сигнал- не появляется до тех пор, пока число импульсов, поступающих на делитель 17 частоты, не станет равным числу, соответствующему частоте, установленной на делителе 17 частоты. Таким образом происходит подача на исполнительный механизм 23 управляющего импульса с кратностью времени цикла обегания. Однако появляющийся- сигнал на выходе коммутатора 12 (11) подается на входы установка единицы триггера 14 и триггера 13 с инверсным выходом и приводит их в исходное состояние. Аналогично работают остальные каналы система регулирования.

Если на выходе блока 3 уставки задания появляется сигнгш рассогла-.

сования йЦ (положительной полярности) и разность ли,-. -ди является отрицательной, тогда на выходе логического блока б появляется сигнал, который переводит ключ 7 в такое положе ние, что зона нечувствительности релейного усилителя увеличивается до величины, установленной на источнике опорного напряжения и .соответствующей предварительно заданной точности d регулирования. В тот же момент через линию 9 задержки сигнал рассогласования U,-4 .подается на первый вход релейного усилителя и в случае выполнения условия , лП, на выходе релейного усилителя формируется сигнал ошибки. Когда сигнал рассогласования находится в пределах зоны нечувствительности ., на выходах релейного усилителя 10 и коммутаторов 11 (12) сигналы отсутствуют и

соответственно на выходе блока формирования управляющего импульса. Аналогично происходит регулирование зоны нечувствительности системы при отрицательном сигнале рассогласования.

Использование новых элементов (блока памяти,блока суммирования, логического блока, источника опорного напряжения, ключа, линии задержки), обеспечивающих автоматическое регулирование зоны нечувствительности, срав ненИе величины рассогласования ли с величиной зоны нечувствитель ности и в момент появления сигнала ошибки вьвдачу его для формирования управляющего импульса, дает возможность по сравнению с известным устройством значител-ьно уменьшить колебательность и время переходных процессов, что приводит к улучшению динамических характеристик cиcтe ы.

Формула изобретения

I Многоточечная релейно-импульсная .система для регулирования параметров

технологического процесса по авт.св. 920774,отличающаяся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, она содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммирования, блок памяти, входы которого подключены к выходу блока уставки задания, соединенного с прямыми входами блока

суммирования, с первым входом логического блока и через линию задержки - с первым входом релейного усилителя, второй вход которого подключен к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и логического блока, второй вход логического блока соединен с выходами блока суммирования,

инверсные входы которого подключены к выходам блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 920774, кл. G 05 В 11/01, 1980 (прототип),

«V4