Пневматическое устройство управления

 

Изобретение относится к автоматизации производства и .может быть использовано при автоматическом регули ровании различных технологических параметров в широком диапазоне изменения нагрузок в объектах регулирова .НИИ. Цель изобретения - улучшение качества регулирования параметра и по:вьш1ение надежности работы устройства. В устройстве установлен обратный клапан 21, пневмоемкость 20 подключена к камере управления 26 повторителя ,24 и входу обратного клапана 21. Выход регулятора 5 параметра подключен к камере питания 25 повторителя 24 и к выходу обратного клапана 21. Фор;- мирователь 1 переключающего сигнала 1 содержит задатчйки верхнего 3 и нижнего 4 предельных значений, элемент сравнения 2. Сопло 6 задатчика 3 подключено к соплу 7 элемента сравнения 2. Объединенный выход защатчи - ков 3 и 4 подключен к отрицательной камере 9 элемента сравнения 2, а положительная камера 18 подключена к выходу формирователя 1. Устройство позволит улучшить качество регулирования параметра за счет исключения передаточного запаздывания при отключении второго регулирующего органа , а также повысить надежность работы устройства за счет упрощения схемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. S S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1462241

А1 (5g 4 G 05 В 11/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4307467/24-24 .(22) 06.07.87 (46) 28.02.89. Бюл. В 8 (72) М.А.Дикарев и В.С.Щеглов (53) 621-525 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

К 1084732, кл. G 05 В 11/52, 1982. (54) ПНЕВИАТИ ЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматизации производства и может быть ис пользовано при автоматическом регулировании.различных- технологических параметров в широком диапазоне измене". ния нагрузок в объектах регулирова- . .ния. Цель изобретения — улучшение ка.чества регулирования параметра и по:вышение надежности работы устройства.

В устройстве установлен обратный кла+ пан 21, пневмоемкость 20 подключена к камере управления 26 повторителя

;24 и входу обратного клапана 21. Выход регулятора 5 параметра подключен к камере питания 25 повторителя 24 и к выходу обратного клапана 21. Формирователь 1 переключающего сигнала

1 содержит задатчики верхнего 3 и нижнего 4 предельных значений, элемент сравнения 2. Сопло 6 задатчика

3 подключено к соплу 7 элемента сравнения 2. Объединенный выход задатчиков 3 и 4 подключен к отрицательной камере 9 элемента сравнения 2, а положительная камера 18 подключена к выходу формирователя 1. Устройство позволит улучшить качество регулирования параметра за счет. исключения передаточного запаздывания при отключении второго регулирующего органа, а также повысить надежность pat боты устройства за счет упрощения схемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1462241

Изобретение относится к автоматизации производства и может быть использовано при автоматическом регу лировании различных технологических параметров в широком диапазоне изменения нагрузок в объектах регулирования в различных отраслях народного .хозяйства, например химической, нефтяной, нефтехимической, газовой промышпенности и т.п., в том числе во вэрыво- и пожароопасных производствах.

Цель изобретения — улучшение качества регулирования.

Обратный клапан служит для ограничения давления B пневмоемкости до величины, не превышающей давления выходного сигнала регулятора (плюс падение давления на открытом клапане). 20

Непосредственное соединение линии выхода регулятора параметра с камерой питания мощного повторителя позволяет исключить избирательный элемент, что повышает надежность работы и улучша-. ет качество отслеживания сигнала регулятора на второй регулирующий орган при работе с обоими регулирующими органами в установившемся режиме, так как при этом сигнал регулятора поступает, на второй, регулирующий орган напрямую через открытый впускной клапан мощного повторителя. Это происходит за счет того, что в установившемся режиме давление в камере задания мощного повторителя всегда больше величины давления выходного сигнала регулятора на величину падения давления на открытом обратном клапане. 40

Соединение объединенного выхоца двух задатчиков в формирователе переключающего сигнала с отрицательной камерой трехмембранного элемента сравнения и атмосферного сопла минимального задатчика с впускным соплом этого же элемента, впускная и выпускная камеры которого сообщены с атмосферой, позволяет упростить его схему и конструкцию и повысить надеж-5> ность работы устройства.

На чертеже показана принципиальная схема пневматического устройства управления.

Пневматическое устройство управле- 5 ния содержит формирователь 1 переключающего сигнала, который включает в себя трехмембранный элемент 2 сравнейия и задатчнки нижнего 3 и верхнего

4 предельных значений пневматического сигнала регулятора 5 параметра. Шту-: цер атмосферного сопла 6 задатчика 3 нижнего предельного значения подклю.— чен к впускному соплу 7 элемента 2 сравнения. Линия 8 объединенного выхода задатчиков 3 и 4 подключена к отрицательной камере 9 элемента 2 сравнения и. к постоянному дросселю

10, сообщенному с линией 11 питания.

Линия 12 выхода регулятора 5 подклю-. чена к положительной камере 13 элемента 2 сравнения. Линия 14 выходного переключающего сигнала формирователя 1 подключена к выпускному соплу

15 элемента 2 сравнения и к постоянному дросселю 16, сообщенному с линией 11 питания. Впускная 17 и выпускная 18 камеры элемента 2 сравнения сообщены с атмосферой.

Пневматическое устройство управления содержит также переменный дрессель 19, пневмоемкость 20, обратный клапан 21, первый 22 и второй 23 регулирующие органы и мощный повторитель 24, содержащий камеры 25 и 26 соответсвенно питания и управления, выходную камеру 27, управляющую мембрану 28, впускное 29 и выпускное 30 сопла, подпружиненный шариковый клапан 31 и компенсационную мембрану 32.

На чертеже также обозначены линия 33

1выхода и объект 34 регулирования.

Устройство работает следующим образом.

При работе регулятора 5 только с первым регулирующим органом 22 выходной сигнал регулятора находится ниже верхнего предельного значения уставки задатчика 4. При этом давление а отрицательной камере 9 элемента сравнения равно уставке задатчика 4. мембранный блок элемента 2 сравнения, находясь в верхнем (в соответствии с чертежом) положении, перекрывает сопло 7, отключая задатчик 3 нижнего предельного значениями и открывает сопло 15 сообщая линию 14 переключающего сигнала формирователя 1 с атмосферой. При этом давление в пневмоемкости 20, управляющей камере 26 и,соответственно,в, выходной линии

33 мощного повторителя равно О. Второй регулирующий орган 23 закрыт. Об ратный клапан 21 также закрыт.

При увеличении нагрузки на объект

34 регулирования, когда выходной сиг"нал регулятора 5 превышает верхнее пре1462241 дельное значение уставки задатчика 4-,. мембранный блок элемента 2 сравнения перемещается вниз, открывая сопло 7 и закрывая сопло 15. При этом давле1 ние в линии 8 объединенного выхода задатчиков 3 и 4 сбрасывается до величины установки задатчика 3 нижнего предельного значения. Давление в линйи 14 переключающего сигнала возрас- 10 тает до значения 1 (давление питания, равное 1,4 кгс/см ). .Давление в пневмоемкости 20, упарвляющей камере 26, I и соответственно, в выходной линии 33 мощного повторителя 24 начинает пос- 15 тепенно увеличиваться со скоростью, определяемой степенью открытия переменного дросселя 19. Второй регулирующий орган 23, соответственно, начинает открываться. Этот процесс про- 20 должается до тех пор, пока давление в пневмоемкости 20 и камере 26 не сравняется с давлением регулятора 5 в линии 12. С этого момента впускное сопло 29 мощного повторителя 24 от- 25 крыто полностью, выпускное сопла 30 полностью закрытои линия l2 регулятора 5 через камеру 25 питания, сопло 29, выходную камеру 27 и линию 33 напрямую сообщена с вторым регулирую- 30 щим органом 23. Дальнейшее нежела-.;. : тельное увеличение давления в пневмоемкости 20 и камере .26, приводящее к запаздыванию при отключении пере ключающего сигнала, ограничивается обратным клапаном 21. Таким образом, оба регулирующих органа 22 и 23 ока. зываются подключенными напрямую к регулятору 5 параметра.

При снижении нагрузки на объект 34 4р регулирования, когда выходной сигнал регулятора 5 уменьшается и становит.ся ниже установки эадатчика 3 нижнего предельного значения, мембранный блок элемента 2 сравнения перемещает- 4 ся вверх, закрывая сопло 7 и открывая сопло 15. При этом давление воздуха в линии 8 объединенного выхода за-. датчиков 3 и 4 увеличивается до значения уставки задатчика 4 верхнего. ц .предельного значения, а давление в линии 14 переключающего сигнала формирователя 1 снижается до О. Это приводит к постепенному снижению давле ния в пневмоемкости 20 и управляющей камере 26 мощного повторителя 24 со скоростью, определяемой степенью открытия переменного доросселя 19.

Вследствие того, что давление в пнев" моемкости 20 и управляющей камере

26 за счет применения обратного клапана 21 практически было равно давлению выходного сигнала регулятора 5, снижение давления в камере 26 также . практически сразу приводит к соответствующему снижению выходного сигнала мощного повторителя 24 и закрытию второго регулирующего органа

23. После полного закрытия второго

„регулирующего органа 23 система работает только с первым регулирующим органом 22.

При новом увеличении нагрузки на объект 34 регулирования, которое не может быть компенсировано только одним первым регулирующим органом 22, выходной сигнал регулятора 5 вновь увеличивается выше уставки задатчика 4 верхнего предельного значечия и цикл повторяется.

Устройство позволяет улучшить качество регулирования параметра за счет исключения передаточного запаздывания при отключении второго регулирующего органа, а также повысить надежность работы устройства за счет ( упрощения схемы и сокращения числа конструктивных элементов формирователя переключающего сигнала.

Улучшение качества регулирования, в свою очередь, влияет на улучшение

o„ качества получаемой продукции.

В предлагаемом устройстве применены стандартные элементы УСЭППА, выпускаемые промышленностью, благодаря чему оно практически готово,для

I промышленного использования.

Формула изобретения

1. Пневматическое устройство управления, содержащее регулятор параметра, первый и второй регулирующие органы, установленные паралелльно друг другу, формирователь переключающего сигнала, повторитель, переменный дроссель и пневмоемкость, причем выход регулятора давления подключен к исполнительному механизму первого регулирующего органа и входу формирователя переключающего сигнала, выход которого через переменный дроссель подключен к пневмоемкости, выход повторителя подключен к исполнительному механизму второго регулирующего органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности работы, формирователь переключающего сигнала сосСоставитель.И.Яковенко

Техред М.Ходанич, Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Orap

Заказ 672/44 -- Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1462241 6 регулирования, в нем установлен об- тоит из задатчиков нижнего и верхнего ратный клапан, пневмоемкость подклю- предельных значений, элемента сравчена к управляющей камере повторите нения, причем сопло задатчика нижнего ля и входу обратного клапана, а выход предельного значения подключено к

5 регулятора параметра подключен к ка- входному соплу элемента сравнения, М мере питания повторителя и выходу объединенный выход обоих эадатчиков обратного клапана. подключен к отрицательной камере элемента сравнения, положительная каме10 ра которого соединена с входом формирователя переключающего сигнала, а выходное сопло — с выходом формирователя переключающего. сигнала.