Пневматическое устройство управления

 

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму первого регулирующего органа, второй регулируюокий орган с исполнительным механизмом, установленный параллельно первому, переключатель и формирователь переключающего сигнала, выполненный в виде первого сигнализатора верх .него и второго сигнализатора нижнего предельных значений выходного сигнала регулятора, плюсовой вход первого и минусовой вход второго сигнализато1 ов связаны с выходом регулятора, а их выходы соответст венно соединены с включа1Ьщим и Biitключающим входами триггера с раздель ными входами, отличающеёс я тем, что, с целью повышения качества регулирования, переключатель состоит из трехмембранного элемента сравнения, дросселя, емкости и повторителя - усилителя мо1цностИ| причем первая входная камера и второе сопло трехмембранного элемента сравнения соединены с выходом регулятора , вторая входная камера и первое сопло трехмембранного элемента срав нения сообщены через дроссель и емкость с выходом триггера с раздельньв4И входами, а выход трехмембранного элемента сравнения через пoвтo ритель - усилитель мощности соединен с иcпoлниteльным механизмом вто рого регулирующего органа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTI41

as> %/ 61)

3(д) С 05 В 11/52 (21), 3429727/18-24 (22) 26.64.82 (46) 07.04. 84. Бюл. Ó 13 (72) М.А. Дикарев и В.С. Щеглов (53) 621-525(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

«з 693335, кл. G 05 В 11/52, 1976 (прототин). (54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ, содериащее регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму первого регулиру. ющего органа, второй регулирующий орган с исполнительным механизмом, установленный параллельно первому, переключатель и формирователь пе- реключающего сигнала, выполненный в виде первого сигнализатора верх.него и второго сигнализатора никнего предельных значений выходного сигнала регулятора, плюсовой вход первого и минусовой вход второго сигнализаторов связаны с выходом регулятора, а их выходы соответст венно соединены с включибщим и выключающим входами триггера с раздель= ными входами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повывеиия качества регулирования, переключатель состоит as трехмембранного элемента сравнения, дросселя, емкости и пов" торителя - усилителя мощности„ при-, чем нервая входная камера и второе сопло трехмембранного элемента срав. кения соединены с выходом регулятора, вторая входная камера и первое сопло трехмембранного элемента срав нения сообщены через дроссель и ем- I кость с выходом триггера с раздельными входами, а выход трехмембраи- .: ного элемента сравнения через повто"» ритель - усилитель мощности соединен с исполнительным механизмом вто» рого регулирующего органа. !

1084132

Изобретение относится к автомати-зации производств и может быть использовано при автоматическом регулировании различных технологических параметров в широком диапазоне 5 изменения нагрузок в объектах регулирования в различных отраслях народного хозяйства, например в химической, нефтяной, нефтехимической, газовой промьппленностях и т.п., в

10 том числе во взрыво- и пожароопасных производствах.

Известно устройство, используемое при автоматическом регудирова нии различных технологических параметров в широком диапазоне изменения нагрузок в объектах регулирова( ния, содержащее регулятор параметра, выход которого подключен к первому исполнительному органу, параллельно 20 которому включен второй исполнительный орван, связанный с выходом переключателя, сигнализаторы верхнего и нижнего предельных значений и триггер с раздельными входами, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, соединенного коммутируемыми входами с атмосферой и выходом регулятора параметра, а входы — к выходам сигна- Зо лизаторов верхнего и нижнего предельных значений, входы .которых соединены с выходом регулятора параметра.

Сигнализаторы верхнего и нижнего предельных значений и триггер с раздельными входами образуют формирователь переключающего сигнала ji) .

Недостаток известного устройства состоит в том, что при срабатывании формирователя переключающего сигна- р ла подключение или отключение второго исполнительного органа происходит дискретно. Это вызывает ступенчатое возмущающее воздействие на объект регулирования.

Цель изобретения — повышение качества регулирования, т.е. Улучшение динамических характеристик устройства,. выражающееся в том, что второй регулирующий орган при его подключении или отключении перемещается плавно в зависимости от постоянной времени инерционного звена, что снижает возмущающее воздействие на объект регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом устройстве управления, содержащем регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму первого регулиру-:: ющего органа, второй регулирующий орган с исполнительным механизмом, установленный параллельно первому, переключатель и формирователь переключающего сигнала, выполненный в виде первого сигнализатора верхнего и второго сигнализатора нижнего предельных значений выходного сигнала регулятора, плюсовой вход первого и минусовой вход второго сигнализаторов связаны с выходом регулятора, а их выходы соответственно соединены с включающим и выключающим входами триггера с раздельными входами, переключатель состоит иэ трехмембранного элемента сравнения, дросселя, емкости и повторителя — усилителя мощности, причем первая входныя камера н второе сопло трехмем,бранного элемента сравнения соединены с выходом регулятора„ вторая входная камера и первое сопло трехмембранного элемента сравнения сообщены через дроссель и емкость с выходом триггера с раздельными входами, а выход трехмембранного элемента сравнения через повторитель — усилитель мощности соединен с исполнительным механизмом второго регулиру- ющего органа.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 параметра, линия выходного сигнала 2 регулятора параллельно подключена к входу формирователя 3 переключающего сигнала, к трехмембранному элементу 4 сравнения (избирательному элементу) и к исполнительному механизму 5 первого регулирующего органа. Выход трехмембранного элемента 4 сравнения подключен на вход повторителя — усилитепя 6 мощности, выход которого соединен с исполнительным механизмом второго регулирующего органа 1. Регулятор поддерживает параметр в объекте 8 регулирования. Выход формирователя 3 переключающего сигнала через регулируемый дроссель 9 сообщен с пневматической емкостью 10, второй входной камерой

11 и первым соплом 12 трехмембранного элемента 4 сравнения. Первая входная камера 13 и второе сопло 14 трехмембранного элемента 4 сравнения соединены с линией выхода регулятора 2.

1084732 рующи р

При увеличении нагрузки,. когда выходной сигнал регулятора достигает верхнего предельного значения сигнализатора 15, выход с последнего, равный "I", поступает на включа- % ющий вход 23 триггера 17. Выходной сигнал триггера f7 принимает значе11 ll ние 1 и поступает в положительную камеру 25 и через дроссель 9 и емкость 10, образующие инерционное 55 звено, во вторую входную камеру 11 и первое сопло 12 элемента 4 сравнения. За счет действия инерционного, Формирователь 3 переключающего сигнала образован первым сигнализатором верхнего 15 и вторым сигнализатором нижнего 16 предельных значений выходного сигнала регулятора и триггером !7 с раздельными входами.

Сигнализаторы 15 и 16 содержат соответственно отрицательную 18 и положительную 19 камеры подпора. Триггер 17 содержит отрицательную каме- tO ру 20 подпора. Плюсовая камера 21 сигнализатора 15 и минусовая камера

22 сигналиэатора 16 образуют вход формирователя 3 переключающего сигнала. Выход сигналиэатора 15 сооб- t5 щен с включающим входом 23, выход сигнализатора 16 с выключающим вхо" дом 24 триггера 17, имеющего поло- . жительную обратную связь выхода триггера 17 с камерой 25. Выходной сиг- 2б нал триггера f7 является одновременно выходом формирователя переключающего сигнала 3. .Устройство работает следующим образом. 25

При работе регулятора 1 только с первым регулирующим органом 5 выход-. ной сигнал с него находится между верхним и нижним предельными значениями уставок сигнализаторов 15 и

16. При этом выходной сигнал .триггера 17 равен нулю. Выходной сигнал с регулятора поступает в первую входную камеру 13 и второе сопло 14 трехмембранного элемента 4 сравнения, мембранный -блок которого за35 крывает сопло 14 и отключает его от выхода элемента 4.

Вход повторителя - усилителя 6 мощности через первое сопло. 12 эле-, мента 4 сравнения, емкость 10 и дроссель 9 связан с линией выхода триггера 17, которая сообщена с атмосферой. Ввиду этого второй регулий о ган 7 зак ыт. звена, постоянная времени которого зависит от объема пневматической емкости 10 и степени открытия регулируемого дросселя 9, давление, поступающее во вторую входную камеру

11 и первое сопло 12, нарастает twas но. Это нарастающее давление через открытое первое сопло 12 поступает на вход повторителя - усилителя 6 мощности и приводит к. плавному открытию второго регулирующего органа 7. Когда нарастающее давление станет больше давления с выхода регулятора 1, мембранный блок элемента .

4 сравнения закроет первое сопла 12 и откроет второе сопло 14. При этом давление выхода регулятора 1 через открытое второе сопло 14 поступит на вход повторителя - усилителя 6 мощности, а с него на исполнитель" ный механизм второго регулирующего органа 7. Регулирование параметра будет производиться уже двумя регулирующими органами по выбранному закону регулирования.

Такое состояние системы автоматического регулирования сохраняется до тех пор, пока выходной сигнал с формирователя 3 переключающего сиг- нала (с триггера 17) будет равен "1" °

В случае снижения нагрузки вы,ходной сигнал регулятора 1 может достичь нижнего предельного значения сигнализатора 16. Тогда его выходной сигнал, равный "1", поступает в выключающий вход 24 триггера 17.

Выход триггера 17 становится равным нулю. Однако благодаря наличию дросселя 9 инерционного звена давление в емкости 10 и во второй входной камере 1f элемента 4 сравнения будет снижаться постепенно. Пока постепенно снижающееся давление во второй входной камере 11 превышает давление в первой входной камере 13 элемента 4 сравнения выходной сигнал регулятора 1 будет проходить через открытое второе сопло 14 на вход повторителя — усилителя 6 мощности. При этом второй регулирующий орган 7 продолжает работать.

В какой-то момент времени давления в обеих входных камерах 11 и 13 элемента 4 сравниваются, и далее постепенно снижающееся давление во второй входной камере 11 становится меньше давления выхода регулятора

1 в первой входной камере 13. При

S 1084732 6

Л этом мембранный блок элемента 4 "1 должается до тех пор,, пока нагрузка сравнения закрывает второе сопло 14 вновь не возрастет до срабатываэлемента 4 сравнения. С этого момен- ния сигналнзатора 15 верхнего прета давление со входа повторителя— дельного значения сигнала. усилителя 6 мощности через первое 5 сопло 12 и дроссель 9 начинает плав- Использование изобретения позвоно сбрасываться через выходную ли- лит обеспечить плавное безударное нию триггера 17 в атмосферу. Второй подключение и отключение второго регулирующий орган при этом плавно регулирукяцего органа, что значительзакрывается. но снизит возмущающее. воздействие

Регулятор 1 снова переходит на на объект регулирования. Это,в свою работу только с первьк регулирумцьы очередь, положительно влияет íà каорганом 5. Такое состояние системы честно регулирования параметра и автоматического регулирования про- качество .выпускаемой продукции.

Составитель В. Щеглов

Редактор С. Юско Техред С. Дегеза КорректоР р. Тигор

Заказ 2000/41 Тирам 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Ю

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4