Устройство для регулирования расхода жидкости

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный механизм, последовательно соединенные блок .задания, вычислитель рассогласования , формирователь управляющего сигнала и первый переключатель, выход которого подключен к исполнительно-. ну механизму, блок памяти, связанный первьм входом с выходом формирователя управляющего сигнала, а выходом - с вторьа входом первого переключателя , последовательно соединенные компаратор и селектор, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что, с Целью повьтения точности и надежности устройства, оно содержит по- . следовательно соединеннь1е первый зле:мс нт И, первый формирователь длительности импульсов и первьЮ элемент ИЛИ, последовательно Соединеншле второй формирователь длительности импульсов, второй элемент И, ВСЕСОШ31 SATSffirJ/il- « а av .JJ . и второй элемент ИЛИ ) последовательно соединенные преобразователь аналог -частота и второй переключатель, последовательно соединенные третий формирователь длительности импульсов , третий элемент И, элемент памяти и индикатор отказов, причем выход селектора подключен к второму входу второго элемента И и первому входу первого элемента И, второй вход.которого связан с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом второго формирователя длительности импульсов , выход первого формирователя длительности импульсов подключен к входу второго формирователя длитель (Л ности импульсов, входу третьего формирователя длительности импульсов и второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента памяти и третьим входом первого элемента ИЛИ, а выход - с третьим входом первого переключателя j вторым входом второго пеО1 реключателя и первым входом преобра00 зователя аналог - частота, связансо ного вторым входом с выходом расходомера и третьим входом второго переключателя, а третьим входом с выходом формирователя управляющего сигнала, четвертый вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и выходом компаратора а выход - с вторым входом блока памяти, вход компаратора подключен к выходу вычислителя рассогласования второй вход кото-, рого связан с выходом второго переключателя .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ а

РЕСПУБЛИН

4(ц G 05 D 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО 4ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I (21) 3576327/24-24 (22) 12.04.83 (46) 30.05.85. Бюл. В 20 (72) Е.И. Константинов, В.И. Середенко, В.Г. Пощелюжный, Н.Н. Устинов и А.В. Хунцария (7t) Рязанское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехииавтоматика", (53) 62-50(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

У 603956 кл. G 05 D 7/06, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

В 781782, кл. С 05 D 7/00, 1978. (54)(57) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный механизм, последовательно соединенные блок задания, вычислитель рассогласования, фориирователь управляющего сигнала и первый переключатель, выход которого подключен к исполнительному мехаиизиу, блок памяти, связанный первым входом с выходом формирователя управляющего сигнала, а выходом - с вторыи входои первого переключателя, последовательно соеди« ненные коипаратор и селектор, о тл н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повииеиия точности и надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные первый элемент И, первый формирователь длительности импульсов и первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй формирователь длительности импульсов, второй элемент И, /

„„SU„„1158979 - А и второй элемент ИПИ. последовательно соединенные преобразователь аналог -частота и второй переключатель, последовательно соединенные третий формирователь длительности импульсов, третий элемент И, элемент паияти и индикатор отказов, причем выход селектора подключен к второму входу второго элемента И и первому входу первого элемента И, второй вход. которого связан с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом второго формирователя длительности импульсов, выход первого формирователя длительности импульсов подключен к входу второго фориирователя длительности импульсов, входу третьего формирователя длительности импульсов и второму входу второго элемента

ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом элемента памяти и третьим входои первого элемента ИПИ, а выход — с третьим входом первого переФ ключателя, вторым входом второго переключателя и первым входом преобразователя аналог — частота, связанного вторым входом с выходом расходомера и третьим входом второго переключателя, а третьим входомс выходом формирователя управляющего сигнала, четвертый вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и выходом коипаратора а выход - с вторым входои блока паияти, вход компаратора подключен к выходу вычислителя рассогласования второй вход кото-, рого связан с выходом второго переключателя.

11589

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода текущей среды и может быть использовано в раэличных отраслях промьппленности, 5

Цель изобретения - повьппение точности и надежности работы устройства путем уменьшения влияния технологических помех и неисправности устройства регулирования.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема блока задания и вычислителя рассогласования; на фиг. 3 — диаграмма сигналов на выходах элементов бло-15 ка задания и вычислителя рассогласования; на фиг. 4 — временная диаграм-! ма заполнения импульсами счетчика; на фиг. 5 — схема первого переключателя; на фиг. 6 — схема блока памяти; 0 на фиг. 7 — схема компаратора; на фиг. 8 - схема селектора; на фиг.9 схема преобразователя аналог — частота;на фиг. 10 — схема второгопереключателя; на фиг. 11 и 12 — диаграммы, иллюстрирующие работу устройства, !

Устройство содержит установленные в трубопроводе 1 расходомер 2 и исполнительный механизм 3, последовательно соединенные блок 4 задания, вы- З0 числитель 5 рассогласования, формирователь 6 управляющего сигнала и первый переключатель 7, выход которого подключен к исполнительному механизму 3, блок 8 памяти, связанный первымд5 входом с выходом формирователя 6, а выходом — с вторым входом первого переключателя 7, а также последовательно соединенные компаратор 9 и селектор 10, последовательно соеди- 40 ненные первый элемент И 11, первый формирователь 12 длительности импульсов и первый элемент ИЛИ 13, пдследовательно соединенные второй формирователь 14 длительности импульсов, 45 второй элемент И 15 и второй элемент

16 HJIH и кроме того, последовательно соединенные преобразователь 17 аналог — частота и второй переключатель 18, последовательно соединенные 50 третий формирователь 19 длительности импульсов, третий элемент И 20, элемент 21 памяти и индйкатор 22 отказов „ причем выход селектора 10 подключен к второму входу второго 55 элемента И 15 и первому входу первого элемента И 11, второй вход которого связан с вторым входом первого:

79 2 элемента ИЛИ 13 и выходом второго формирователя 14, выход первого формирователя 12 подключен к,вхо 1у второго формирователя 14, входу третьего формирователя 19 и второму входу второго элемента ИЛИ 16, третий вход которого соединен с выходом элемента 21 и с третьим входом первого элемента ИЛИ 13, а выход - с третьим входом первого переключателя 7, вторым входом второго переключателя 18 и первым входом преобразователя 17, связанного вторым входом с выходом расходомера 2 и третьим входом второго переключателя .18, а третьим входом — с выходом формирователя 6, четвертый вход первого элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом третьего-элемента И 20 и выходом компаратора 9, а выход — со вторым входом блока 8, вход компаратора 9 подключен к выходу вычислителя 5, второй вход которого связан с выходом, второго переключателя 18.

В качестве расходомера 2 могут быть использованы турбинные расходомеры и объемные счетчики типов

НОРД, ТУРБОКВАНТ, РОТОКВАНТ, CMHT

ИЕТЕРФЛОУ, ЛЖУ, ШЖУ и другие с преобразователями типов ПИ-2, ПИ-2И, ПК-1 и другие.

В качестве исполнительного механизма 3 может быть использован регулирующий расход жидкости клапан с пневматическим приводом типа ПОУ, 25С50НЖ или других типов, оснащен- ных преобразователем типа ЭПП и т.п.

Блок 4 задания представляет собой управляемый генератор частоты, изменяющий частоту следования импульсов на своем выходе в. зависимости от задания расхода жидкости, которое может вводиться либо вручную, либо автоматически, с ЦВИ. В качестве блока 4 задания и вычислителя 5 рассогласования (фиг. 2), может быть также использовано устройство для регулирования расхода жидкости без трубопровода, расходомера, исполнительного механизма и формирователя управляющего сигнала.

Сигналы на выходах генератора 23, блока 24, расходомера, синхронизатора 27, первого элемента 28 и второго элемента 29 представлены соответственно на фиг. За ... е.

Импульсы с генератора 23 с частотой следования в 2" (где n — раэряд3 1158 ность счетчика 25) pasa большей, чем максимальная частота следования импульсов с расходомера, поступают на блок 24, на выходе которого (при отсутствии запрещающего сигнала на втором входе) устанавливается равномерная частота следования импульсов, пропорциональная требуемому расходу жидкости через расходомер. После обнуления счетчика 25 импульсом со вто- 10 . рого элемента 29 происходит его заполнение.импульсами с выхода блока 24.

Возможны четыре случая его заполнейия.

В первом случае (фиг. 4 «) за .пе- 1 риод времени между двумя импульсами

- с первого элемента 28 (или расходомера), на счетчик 25 с блока 24 может поступить число импульсов И

N» + N» равное или больше Nî + И (где N = 2" - число импульсов, необходимое для заполнения всех и разрядов сМетчика 25, кроме последнего знакового разряда; .И„ - некоторое дополнительное количество импульсов 2S для рассматриваемого случая1 М вЂ” число импульсов, необхрдимое для заполнения всех младших разрядов счетчика

25). Как только на все входы элемента 30 поступят "1" со всех младших н последнего разряда счетчика 25, поступление импульсов с выхода блока 24 прекратится, поскольку сигнал с выхода элемента 30, воздействуя на первый зайрещающий вход блока 24, sanðåòèò появление импульсов на его выходе. В:счетчике 25 до появления импульса сброса с:второго элемента

29 фиксируется код,;равный N + М, 1 н в момент прихода импульса с первого элемента 28 во все блоки памяти регистра 26 записываются "1". Этот случай соответствует максимальным отрицательным значениям сигнала рассогласования. Сигнал рассогласования ограничивается на уровне максимального кода младших разрядов счетчика 25.

Во втором случае (фиг. 46) за упомянутый период времени на счетчик 50

25 с блока. 24 .поступает число импульсов N No + N меньшее И„ + И, (где И, - некоторое дополнительное количество, импульсов для рассматриваемого случая). Запрещающий сигнал И с выхода элемента 29 не выдается.

Импульс с первого элемента 28 записывается в нервом знаковом блоке па979 4 мяти регистра 26 "1", а в остальные блоки - состояния младших разрядов счетчика 25. Этот случай соответствует отрицательному сигналу рассогласования беэ его ограничения.

Когда сигнал рассогласования равен:нулю, в первом знаковом и-в остальных блоках памяти регистра 26 запишутся соответственно "!" и "0".

В третьем случае (фиг. 4 в ) эа период времени между импульсами с первого элемента 28 на счетчик 25 с блока 24 поступает число импульсов И =

= И, — И, (где И вЂ” некоторое количество импульсов для рассматриваемого случая N, М + 1). В момент прихода импульса с nepaoro элемента 28 на второй вход блбков памяти регистра

26 на первый вход этих блоков с выхода дешифратора 31 поступает сигнал принудительной записи "0". Во все блоки памяти регистра 26 записываютII It ся 0, Этот случай соответствует максимальным положительным значениям сигнала рассогласования. Сигнал рассогласования ограничивается на уровне обратного максимального кода младших разрядов счетчика 25.

В четвертом случае (фиг. 4 ъ ) эа упомянутый период времени на счетчик 25 с блока 24 поступает число импульсов И И вЂ” И+ (где N — некоторое количество импульсов для рассматриваемого случая, N< e М + 1}.

В момент прихода импульса с первого элемента 28 на второй вход блоков па- мяти регистра 26 на первом входе этих блоков отсутствует сигнал с дешифратора 31 принудительной записи "0", поскольку все старшие. азряды счетчика 25 находятся в состоянии "1".

Импульс с первого элемента 28 запи- сывается в первом знаковом блоке памяти регистра 26 "0", а в остальные блоки — состояния младших разрядов счетчика 25. Код младших разрядов счетчика 25 равен обратному коду счетчика положительного сигнала рассогласования без его ограничения. °

Когда сигнал рассогласования равен нулю, в первом знаковом и остальных блоках памяти регистра 26 записываются соответственно "0" и "1". Первый

32 и второй 33 преобразователи и алгебраический сумматор 34 преобразует полученные комбинации кодов в аналоговый сигнал. При записанной в первом знаковом блоке памяти регистра 26

"1" и отрицательном сигнале рассогласования выходной сигнал преобразователя 32 равен нулю и на выход алгебраического сумматора 34 проходит выходной сигнал с преобразовмеля 33, т.е. преобразованный в аналоговый сигнал, прямой код, записанный в блоках памяти регистра 26, При записанном в первом знаковом блоке памяти

1 регистра 26 "О" и положительном сигнале рассогласования выходной сигнал преобразователя 32 равен максимальному значению выходного сигнала преобразователя 33. На выход алгебраичес15 кого сумматора 34 проходит разность выходных сигналов преобразователей

33 и 32 и аналоговый сигнал противоположной, чем в предыдущем случае, полярности. Здесь технически реали20 зуется равенство разности обратного кода и максимального значения его прямого кода значению его прямого кода с обратным знаком. Только операция вычитания производится с ана25 логовыми сигналами, эквивалентными упомянутым обратному коду и максимальному значению его прямого кода.

При таком построении в качестве первого преобразователя 32 может быть использована простая цепь из после- 30 довательно соединенных источника опорного сигнала и коммутационного элемента. Таким образом, на выходе алгебраического сумматора 34 имеется аналоговый сигнал, прямопропор- 3g циональный сигналу рассогласования в случаях, когда не происходит его ограничения до уровня полного заполнения "младших разрядов счетчика 25. Ограничение сигнала рассог- 40 ласования позволяет сократить количество необходимой для реализации предлагаемого устройства аппаратуры, без снижения качества регулирования, поскольку для режимов регу- 45 лирования, близких к установившемуся, упомянутое„ ограничение может

1 бать выбрано таким, чтобы сигнал на выходе алгебраического сумматора 34 менялся линейно в. зависимости 50 от входных кодов преобразователей

32 и 33 при этом сигналы рассогласования. превышающие выбранный ограничивающий уровень, возникают лишь во время больших переходных про- 55 цессов, то происходит обычно при включении устройства, а это время относительно мало по сравнению с

1158979

d полным временем работы. В установившемся режиме частота следования импульсов с блока 24, деленная на 2 должна быть равна частоте следования импульсов с расходомера. В последнем и остальных разрядах регистра блоков памяти 26 записываются либо логические единица и нули, либо логические нуль и единицы, алгебраическая сумма аналоговых сигналов в этом случае равна нулю.

Точность сравнения задания и отработки определяется разрядностью счетчика 24, При использовании в устройстве элементов с -высоким быстродействием эта разрядность может быть большой, т.е. достигается высокая точность сравнения, причем, поскольку для сравнения используются цифровые логические элементы, точность и стабильность сравнения соответствует характеристике цифрового устройства.

Формирователем 6 управляющего сигнала может служить интегратор.

Причем постоянная интегрирования этого интегратора может быть существенно уменьшена путем параллельного подключения к основному резистору интегратора с помощью коммутационного элемента дополнительного резисто(ра.

Схема первого переключателя 7, представленная на фиг. 5, содержит логический инвертор 35 и ключи 36 и 37 на полевых транзисторах, собранных в одном корпусе. На вторые свободные аналоговые входы ключей 36 и 37 поступают соответственно сигналы с выходов блока 8 и формирователя 6.

Вход логического инвертора 35 и первый вход ключа 37 соединены с выходом второго элемента 16. Выходы ключей 36 и 37 являются выходом переключателя 7. Если команда на выходе второго элемента 16 отсутствует, то ключ 36 закрыт, а сигнал с выхода формирователя 6 через открытый ключ

37 поступает на вход исполнительного механизма 3. В случае, если на выходе второго элемента 16 появляется команда, ключ 37 закрывается, а сигнал с выхода блока 8 через открывшийся ключ 36 поступает на вход исполнительного механизма 3.

В качестве блока памяти 8 могут быть использованы циклически последовательно соединенные сумматор 38, 1158979

8, 5

30 релейный элемент 39 с двуполярным .выходом, коммутационный элемент 40 и интегратор 41 (фиг. 6). Первым сигнальным входом блока 8 является второй свободный вход сумматора 38, вторым управляющим входом этого блока - второй управляющий вход коммутационного элемента 40, выходом выход интегратора 41. Элементы образуют релейный астатический контур, который может работать в двух режимах: в режиме слежения за входным сигналом (коммутационный элемент 40 замкнуФ); !

5 в режиме запоминания входного сигнала (коммутационный элемент 40 разомкнут) °

Компаратор 9 может быть построен по схеме, приведенной на фиг. 7. Эле- 20 менты 42 и 43 (первый и второй нульорганы) выполнены, например, íà операционных усилителях, элемент 44— элемент ИЛИ. На вторые свободные входы нуль-органов 42. и 43 поступа25 ет сигнал с выхода вычислителя 5, на первые входы — соответственно от нс;точников пороговых напряжений +U„;Од . Выход элемента 44 является вйходом компаратора 9 .При отсутствии технологической помехи H исправных вычислителе 5 и формирователе 6, выходной сигнал вычислителя 5 находится в пределах допустимой зоны ошибки поддержания расхода.s любой точке 3S рабочего диапазона. Нуль-органы 42 и 43 остаются в исходном положении и команда на выходе элемента 44 отсутствует. При наличии технологической помехи или неисправных вычисли- 40 теле 5 илй формирователе 6 на выходе вычислителя 5 появляется сигнал, переводящий один из нуль-органов 42 .или 43 в состояние, при котором на выходе элемента 44 вырабатывается 45 команда, свидетельствующая о потере точности, выходе за пределы допустимой зоны ошибки поддержания расхода, задаваемой пороговыми напряжениями.

Селектор 10 может состоять из од- N новибратора 45 и элемента И 46 (фнг.8), При появлении команды на выходе компаратора 9 запускается одновибратор

45, время длительности импульса которого выбирается несколько большим 55 времени действия случайных кратковременных технологических или сетевых помо:: . При наличии такой помехи команда на выходе элемента 46 (селектора 10) отсутствует. Если команда на выходе компаратора 9 появилась по причине длительно действующей технологической помехи или неисправном вычислителе 5 или формирователе 6, команда на выходе элемента 46 появится после окончания импульса одновибратора 45.

Блок-схема преобразователя 17 ана-,ог-частота, приведенная на фиг. 9, содержит первый и второй элементы

И 47 и 48, реверснвный счетчик 49 импульсов, цифроаналоговый преобразо- . ватель 50 и аналого-частотный преоб-, разователь 51. Элементы образуют астатический следящий контур при отсутствии команды на входах первого 47 и второго 48 элементов. Первые сво-. бодные входы первого и второго элементов И 47, 48 соединены с выходом второго элемента 16, второй свободный вход первого элемента 47 — с выходом расходомера 2, а второй свободный вход цифроаналогового преобразователя 50 — с выходом формирователя 6.

Выход аналого-частотного преобразователя 51 является выходом преобразователя 17. В установившемся режиме работы частоты сигналов на втором свободном входе первого элемента 47 и на выходе аналого-частотного преобразователя 51 равны друг другу.

Достигнутое состояние означает ра- 1 венство коэффициентов передачи объекта и преобразователя 17, имеющих общий вход, по отношению к их разным выходам. При этом статический коэффициент передачи и следовательно соединенных преобразователей 50 и 51 от второго свободного входа преобразователя 50 до выхода преобразователя 51 оказывается равным статическому коэффициенту передачи технологической линии. регулирования расхода жидкости в составе: исполнительный механизм 3 — поток жидкости — расходомер 2 в области рабочей точки регулирования расхода, равного расходу, заданному блоком 4.

Команда, воздействующая на входы первого и второго .элементов 47 и 48 прекращает поступление импульсов на вход реверсивного счетчика 49.

Преобразователь 17 переводится .в режим запоминания. Таким образом, контур является статической подстУстройство работает следующим образом. 35

При отсутствии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6 управление расходом жидкости осуществляется исполнитель. ным механизмом 3 в зависимости от снг- 40 нала задания расхода, поступающего с блока 4, и сигнала отработки, вы-. рабатываемого расходомером 2 и передаваемого через переключатель 13 по сигналу с формирователя 6 через 45 переключатель 7. Блок 8 находится в режиме слежения sa выходным сигналом формирователя 6. На вьыоде компаратора 9 отсутствует команда, указывающая на отклонение расхода жид- 50 кости от заданного значения. Первый

12, второй 4 и третий 19 формирователя и элемент 21 находятся в исходном состоянии. Первый элемент 11 открыт второй 15 и третий 20 элемен- 55

1 ты закрыты. На выходах первого 13 и второго 16 элементов отсутствуют

I1 11 соответственно команды Память и

1 раиваемой моделью объекта регулирования.

Второй переклю -атель 18 (фиг.10), содержит логический инвентор 52, соответственно первый 53 и второй

55 элементы И,. элемент ИЛИ 54.

Вход инвентора 52 и первьй свободный вход элемента 55 соединены с выходом второго элемента 16, вторые свободные входы элементов 53 и 55 соединены соответственно с выходами преобразователя 17 и расходомера 2. Выход элемента 54 является выходом переключателя 18. Если входная команда отсутствует, то элемент 53 закрыт, а сигнал с расходомера 2 через .открытые элементы 55 и 54 поступает на вход вычислителя 5. В случае если появляется входная команда, то элемент 55 закрывается, а сигнал с преобразователя 17 через открывшиеся элементы

53 и 54 поступает на вход вычислителя 5, В качестве формирователей 12, 14 и.19 д.".ительнбсти импульсов могут быть использованы одновибраторы; в качестве элемента 21 памятиRS-триггер. Индикатором 22 отказа может служить элемент звуковой и световой сигнализации. 158979 Перевод", что устанавливает переключатели 7 и 18 соответственно в поло ения, при которых сигнал с выхода формирователя 6 проходит ва ис-

5 полнительный механизм 3 и с расходомера 2 "на второй вход вычислителя 5 через переключатель 18. Преобразователь

17 находится в режиме слежения за выходными сигналами расходомера 2 и формирователе 6. .При отсутствии технологической помехи и неисправном вычислителе 5 или.формирователе 6 работа устройства илчюстрируется диаграммами на фиг.11.

Компаратор 9 вырабатывает команду, указывающую на отклонение расхода жидкости через трубопровод 1 от заданного значения сверх заданной допустимой зоны ощибки поддержания расхода. Эта команда поступает. на третий вход первого элемента 13, на выходе которого вырабатывается ко- . манда "Память". По этой команде блок переводится в режим запоминания выходного сигнала формирователя 6.

Кроме того, команда с компаратора 9 открывает третий элемент 20, а так.же через время > равное длительности импульса одновибратора 45 селектора 10, появляется íà его выходе и, проходя через открытый первый элемент 11, запускает первый формирователь 12. Сигнал с первого формирователя 12, поступая на второй вход первого элемента 13, удерживает команду "Память" на его выходе, а, по« ступая на второй вход второго элемента 16, вырабатывает на его вы-. ходе команду "Перевод", которая воздействует на переключатели 7 и 18 таким образом, что на исполнительный механизм 3 проходит сигнал с выхода блока 8, а на второй вход вычислителя 5 — выходной сигнал с преобразователя 17, начинающего работать с данного момента времени в режиме преобразования выходного сигнала формирователя 6 в частоту импульсов.

Таким образом, расход жидкости в трубопроводе 1 определяется поло-, жением исполнительного механизма 3, управляемого через переключатель 7 запомненным сигналом с блока 8,. а вычислитель 5 и формирователь 6 находятся в режиме самопроверки,, поскольку они отключены с помощью переключателей 7 и 18 от контура регу1158979 пирования расход» жидкости, нс иод- и 18 остается без изменения. Исполключены к преобразователЫ 17, ко. ф- нительный механизм 3 по-прежнему упфициент передачи которого ранен ста- равляется выходным сигналом блока 8. тическому значению коэффициента пе- Поскольку блок 8 переведен в режим редачи обьекта регулирования в со- 5 запоминания выходного сигнала формиставе: исполнительный механизм 3— рователя 6 в момент фиксации отклотрубопровод 1 с жидкостью — расхо- нения разности входных сигналов выдомер 2, в точке, определяемой за- числителя 5 сверх установленной допомненным значением управляющего рас- пустимой зоны ошибки поддержания расходом жидкости сигнала с блока 8. 10 хода, ошибка в поддержании расхода

Идет проверка исправности вычисли- жидкости через трубопровод 1 опредетеля 5 и формирователя 6. Причем ляется упомянутой зоной и может быть поскольку преобразователь 17 явля- установлена в достаточно малых преется практически безынерционным уст- делах. Регулирование расхода жидкосройством, то при необходимости .мо- 1 ти ведется с допустимыми отклонениями, жет быть резко уменьшена постоянная При наличии технологической.помевремени интегрирования формировате- хи и исправных вычислителе 5 и формиля 6 без снижения устойчивости кон- рователе 6 возможны четыре случая в тура регулирования. Это может быть зависимости от соотношения длительосуществлено при воздействии коман- 1О ности технологической помехи „ к вреды "Перевод на второй управляющий меци селекции, селектора 10 и дливход формирователя 6 и подключении . тельности импульсов Г, и с, первого 12 параллельно основному резистору до- .и второго 14 формирователей. полнительного резистора. Режим само- В первом случае ь„ c., и селекпроверки может проводиться форсиро- 2 тор 10 не пропускает сигнал на свой . ванно, эа более короткое время. Дли- выход. Хотя блок 8 и переводится в . тельность импульса с первого форми- режим запоминания, поскольку на выхорователя 12 выбирается несколько де первого элемента. 13 возникает кобольшей периода времени, необходи-. манда "Память", предлагаемое устроймого для самопроверки исправности 30 ство остается в исходном состоянии, вычислителя, 5 и формирователя 6 с по- потому что сигнал на выходе селекто- . мощью преобразователя 17 и переклю- ра 10 отсутствует и команды "Перевод" чателя 18. нет, В момент окончания импульса с пер-,, Во втором случае ( вого формирователя 12 параллельно gg При этом предлагаемое устройство разапускаются второй 14 и третий 19 ботает также как и в рассмотренном формирователи, с длительностями им- выше случае, когда неисправен вычиспульсов соответственно и Ф . Пос- литель 5 илй формирователь 6, с той кольку в рассматриваемом случае .вычис- разницей, что индикатор 22 не сигна-, литель 5 или формирователь 6 неис- 40 лизирует о неисправности этих двух правен, команда на выходе компарато- элементов устройства. Это происходит ра 9 сохраняется, поэтому после окон- потому, что результат самопроверки чания времени длительности импульса . является положительным, воздействие, с третьего формирователя 19 через вырабатывающее сигнал на выходе комоткрытый третий элемент 20 элемент 45 паратора 9 по истечении времени i + .о

21 устанавливается в положение; при +, исчезнет. котором.на выходах первого 13 и вто- Третий случай, когда .„ + « ,рого 16 элементов сохраняются соответ- à ci + eü, +, иллюстрируется диственно команды "Память" и "Перевод", аграммами фиг. 12. Этот случай являа индикатор 22 сигнализирует об отка-$0 ется наиболее характерным, на котове вычислителя 5 или формирователя 6. рый.в основном и рассчитана работа

Длительность импульса ь третьего предлагаемого устройства. В этом формирователя.19 выбираетая несколько . случае компаратор 9 также вырабаты.меньшей времени задержки срабатывания вает команду, указывающую на откловычислителя 5 и компаратора 9 при >> нение расхода жидкости через трубовыходе устройства за пределы допусти- провод 1 от заданного значения сверх мой зоны ошибки поддержания расхода. установленной эоны ошибки поддержаСостояние блока 8, переключателей 7 ния расхода. Далее устройство работа1158979

14 ет также как и в предыдущем случае, когда неисправен вычислитель 5 или фор- мирователь 6, до момента окончания импульса.с первого формирователя 12 и запуска второго 14 и третьего 19 формирователей. В этот момент времени, поскольку вычислитель 5 и формирователь 6 исправны, а длительность импульса первого формирователя 12

10 выбрана такой, чтобы этого времени хватило для проверки вычислителя 5 и формирователя 6 с пойощью преобразователя 17 и переключателя 18, на выходе компаратора 9 отсутствует команда, указывающая на отклонение

15 разности.входных сигналов вычислителя 5 сверх установленной зоны ошибки поддержания расхода. Поскольку третий элемент 20 закрыт, то после окончания импульса с третьего формирователя 19 элемент 21 останется в исходном состоянии, Команда "Память", ус. танавливающая блок 8 в режим запоминания, сохраняется на время длительности импульса со второго формиро- 5 вателя 14. Кроме того, на упомянутое время. iI закрывается первый элемент

11. Это необходимо для того, чтобы случайная кратковременная технологическая помеха существенно не влияла 30 на работу устройства и при ее наличии устройство переводилось на режим самопроверки не более одного раза за IIp6MII ь + 11+ ) а H8 IIpH каждом появлении помехи вследствие блокиров- yg ки прохождения команды с выхода селектора 10 через первый элемент 11. В момент запуска-второго формирователя

14 через открывшийся второй элемент

15 снимается команда Перевод на вы-4р ходе второго элемента 16, переключатели 7 и 18 и преобразователь 17 возвращаются в исходное состояние, управление исполнительньа4 механизмом

3 производится сигналом с формирователем 6 через переключатель 7, а второй вход вычислителя 5 поступает сигнал с расходомера 2 через переключа.тель 18, При этом в связи с тем, что преобразователь 17 следит эа сигналои50 с расходомера 2, а технологическая помеха исчезла, переключение происходит плавно и команда на выходе компаратора 9 не появляется. Время длительнОсти импульса vg с втОрОгО форми- 55 рователя 14 выбирается равным нескольким длительностям импульса, с первого формирователя 12 н несколько большим ожидаемого интервала между двумя длительно действующими техно логическими помехами. Поскольку длительность импульса ь с второго формирователя" 14 значительно меньше среднего времени безотказной работы вычислителя 5 и формирователя 6, то эа время действия этого импульса вероятность того, что вычислитель 5 или формирователь 6 откажет, практи- чески равна нулю. Характерно, что хотя на выходах компаратора 5 и селектора 10 по окончании импульса с первого формирователя 12 н возникают сигналы, указывающие на отклонение разности входных сигналов вычислителя 5 сверх установленной эоны ошибки поддержания расхода, поскольку действие технологической помехи продолжается, исправные состояния вычислителя 5 и формирователя 6 уже зафиксированы в элементе 21.

В четвертом случае, если длительность действия технологической поме „ больше времени о + i„+, To рассмотренный в предыдущем случае цикл работы повторяется до момента окончания технологической помехи.

Действительно, если после окончания импульса с второго формирователя 14 сигнал на выходе селектора 10 еще сохраняется, то в момент окончания импульса на вьмоде первого элемента

11 вновь появляется перепад сигнала, запускающий первый формирователь 12.

Задний фронт импульса 1 с первого формирователя 12 запускает второй 14 и третий 19 формирователи. Такой последовательный запуск формирователей

14, 15 и 19 происходит до тех пор, пока выходной .сигнал селектора 10 не исчезнет, т.е. не исчезнет выходной сигнал компаратора .9, не исчезнет технологическая помеха. Поскольку блок 8 запоминает выходной сигнал с формирователя 6, действовавший в момент возникновения технологической помехи, ошибка регулирования расхода жидкости за время действия упомянутой помехи сводится к минимуму, При наличии технологической помехи и неисправном вычислителе 5 или формирователе 6 предлагаемое устройство работает также, как при отсут-. ствии технологической помехи и неисправном вычислителе 5 или формирователе 6.

1158979

Фиг. 2

Рассмотренные варианты исчерпывают все возможные ситуации при наличии или отсутствии технологической помехи и неисправных нли исправных вычислителе 5 н формирователе 6.

При непрерывном дежурстве оператора минимальный состав устройства для регулирования расхода жидкости определяется наличием трубопровода 1, расходомера 2, исполнительного механизма 3, блока 4, вьгчислител 5 и формирователя 6. При появлении длительно действующей технологической помехи или отказе вычислителя 5 и формирователя 6 оператор должен перевес- . ти управление в ручной режим, а по окончании этой помехи перевести управление опять на устройство нли заменить отказавшие вычислитель 5 и формирователь 6.

1

1158979

, Л . ШШ1Шф-с

11

11

11

1! 1 р I

1 н,ьн

Ф-/

NgcH

Np но<ни но

) - игмувс с Агрба 24 щдоем иерру и сЮ иниурос с Рлмо 2Р заданиюдаиись Явщид ммичщпую вРимицу Рооемвиейнакввви) реюряве мервдо0евманвов светают lf

I — инлуювс с псрйов Аи ю1им М Jdt

11 58979

1158979

BOX.1//

Ebs. 19

Bb/x,10

ЮЫХ. Pt

ВЬ/4, 1Я

Составитель Л. Цаллагова

Техред И.Асталош

Редактор Л. Пчелииская

В®и. 13

//ауяиц

РЫк.1E

hC ÎÐÞô

8Ьа.18

/П7пЯIJ9

86/х, Я

//4_#_9j

Заказ 3587/47 Тирам 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIUI "Патент", г. Укгород, ул.. Проектная, 4

Корректор А, Тяско

Подписное

Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости Устройство для регулирования расхода жидкости 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах добычи и транспортировки газа и жидкости, в газоперекачивающих, энергетических и химических установках

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах добычи и транспортировки газа и жидкости, в газоперекачивающих, энергетических и химических установках

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), авиации, космонавтике, энергетических и химических установках, а также в системах добычи и транспортировки газов и жидкостей

Изобретение относится к области систем оперативного производственного планирования

Изобретение относится к управлению и технике автоматического регулирования расхода жидкостей и газов

Изобретение относится к приборостроению, в частности может быть использовано там, где необходимо регулирование расходов жидких и газообразных сред путем дросселирования

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в системах добычи и транспортировки газа и жидкости, в газоперекачивающих, энергетических и химических установках

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано, в частности, в системах управления силовыми установками летательных аппаратов, например, вертолетов

Изобретение относится к системам перекачивания текучей среды, а более конкретно к упрощенной системе перекачивания текучей среды, в которой по существу предотвращается измерение многофазного потока текучей среды во время перекачивания текучей среды от источника к месту назначения
Наверх