Устройство для регулирования давления в автоклаве

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию химико-технологических параметров. Цель изобретения - повышение точности устройства. Для этого в устройство, содержащее датчик давления в автоклаве, регуляторы давления, исполнительные органы, задатчик давления в автоклаве и первый и второй сумматоры, введены третий и четвертый сумматоры, два усилителя и блок коррекции задания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)ю G 05 D 16/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4350853/24-24 (22) 25,12.87 (46) 23.08.90. Бюл. ¹ 31 (72) Д.Б. Васильев,. В.И. Колокольцев, Д.А. Бережненко, В.П. Скугарев и И.К, Ведина (53) 62 — 50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹396671,,кл. G 05 0 21/00, 1971, Авторское свидетельство СССР № 1134930, кл. G 05 0 16/00, 1983.

Изобретение относится к области авто.матического регулирования химико-технологических параметров, которые необходимо стабилизировать или регулировать по заданной программе при помощи исполнительных органов, изменяющих потоки вещества или энергии, вротивоположно действующие относительно регулируемого параметра.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для регулирования давления в автоклаве.

Давление в автоклаве 1 измеряется датчиком 2 давления. Задание формируется задатчиком 3 давления s автоклаве, Устройство содержит первый 4 и второй 5 сумматоры, блок бкоррекции задания,,состоящий из первого 7 и второго 8 задатчиков коррекции, регуляторы 9 и 10 давления, третий 11 и четвертый 12 сумматоры, включающие в себя суммирующие элементы 13 и 14 и источники 15 и 16 опорного сигнала, усилители 17 и 18, исполнительный орган 19. установленный на линии подачи среды в

„„5U„„1587475 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ В АВТОКЛАВЕ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию химико-технологических параметров. Цель изобретения— повышение точности устройства. Для этого в устройство, содержащее датчик давления в автоклаве, регуляторы давления, исполнительные органы, задатчик давления в автоклаве и первый и второй сумматоры, введены третий и четвертый сумматоры, два усилителя и блок коррекции задания, 1 ил. автоклав, исполнительный орган 20, установленный на линии сброса среды из автоклава, Исполнительные органы 19 и 20 открываются при увеличении выходных сигналов соответствующих регуляторов 9 и 10 (исполнение НЗ). Регулятор 9 осуществляет регулирование по ПИ-закону регулирования и выбран "обратный" (с увеличением разности между заданием и параметром увеличивается выходной сигнал регулятора).

Регулятор 10 осуществляет регулирование по ПИ-закону регулирования и выбран "прямой" (с увеличением разности между параметром и заданием увеличивается выходной сигнал регулятора). Величины сигналов первого 7 и второго 8 задатчиков коррекции выбираются из требований, предъявляемых к точности регулирования давления в автоклаве, а величины уставок на выходе источников 15 и 16 опорного сигнала, входящих соответственно в третий 11 и четвертый 12 сумматоры, выбираются из требований, обеспечивающих выполнение

ПИ-закона регулирования и недопустимости одновременного открывания исполнительных органов 19 и 20. При этом

1587475 сохраняется возможность обеспечения самостоятельных и оптимальных настроек

ПИ-регуляторов 9 и 10 в каждом канале регулирования.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда давление в автоклаве 1 равно нулю и задание, формируемое эадатчиком давления 3, равно нулю, на входы регуляторов 9 и 10 поступают сигналы, равные нулю, выходные сигналы регуляторов 9 и 10 при этом так же равны нулю, исполнительные органы 19 и 20 закрыты.

При появлении сигнала задания от задатчика 3 давления, изменяющегося от нуля до величины уставки первого задатчика 7 коррекции, выходной сигнал первого сумматора 4 равен нулю и выходной сигнал первого регулятора 9 равен нулю, исполнительный орган 19 закрыт, выходной сигнал второго сумматора 5 равен сумме сигналов задатчика 3 давления и второго задатчика 8 коррекции, и поступает на отрицательный вход второго регулятора 10, выходной сигнал которого равен нулю, исполнительный орган 20 закрыт. При достижении сигналом задатчика 3 давления величины, большей сигнала первого задатчика 7 коррекции, на выходе первого сумматора 4 появляется сигнал, равный их разности, сигнал поступает на вход первого регулятора 9, который по ПИ-закону начинает увеличивать свой выходной сигнал, исполнительный орган 19 начинает открываться, выходной сигнал второго сумматора 5, равный сумме сигналов задатчика 3 давления и второго задатчика 8 коррекции поступает на отрицательный вход второго регулятора 10, выходной сигнал которого равен нулю, исполнительный орган 20 закрыт. При этом среда поступает в автоклав и давление в автоклаве растет.

Первый регулятор 9 посредством исполнительного органа 19 по ПИ-закону устанавливает давление в автоклаве, заданное разницей между сигналами задатчика 3 давления и первого задатчика 7 коррекции, которая определяется требуемой точностью регулирования, Третий сумматор 11 в комплекте с первым усилителем 17 служат для прйнудительного.закрывания исполнительного органа 19 через первый регулятор 9 при приближении давления в автоклаве к зоне, в которой возможно открывание исполнительного органа 20, установленного на линии сброса среды из автоклава. Значение давления в автоклаве, при котором производится принудительное закрывание исполнительного органа 19, определяется величиной сигнала источника 15, встроенного в третий сумматор 11, При давлении в

10 из автоклава и давление в автоклаве падает.

Второй регулятор 10 по ПИ-закону, посред25 нии подачи среды в автоклав. Значениедавления в автоклаве, при котором произво30

35 настройки по каждому из каналов, обеспечить высокую точность регулирования.

40 ческих требований.

55

20 автоклаве, превышающем величину задания второму регулятору 10, т,е. превышающем задание, соответствующее сумме сигналов эадатчика 3 давления и второго эадатчика 8 коррекции, второй регулятор 10 начинает по ПИ-закону изменять свой выходной сигнал, исполнительный орган 20 начинает открываться, исполнительный орган 19 закрыт. При этом среда сбрасывается ством исполнительного органа 20 устанавливает давление в автоклаве, заданное суммой сигналов задатчика 3 давления и второго задатчика 8 коррекции. Величина сигнала второго задатчика 8 коррекции определяется требуемой точностью регулирования, Четвертый сумматор 12 в комплекте с вторым усилителем 18 служит для принудительного закрывания исполнительного органа 20 через второй регулятор 10 при приближении давления в автоклаве к зоне, в которой возможно открывание исполнительного органа 19, установленного на лидится принудительное закрывание исполнительного орга на 20, определяется величиной сигнала источника 16, встроенного в четвертый сумматор 12, Таким образом, устройство обеспечивает работу двух изодромных регуляторов для регулирования одного параметра, что позволяет выбрать оптимальные законы регулирования и

Кроме того, обеспечивается высокая экономичность путем снижения энергозатрат при проведении технологического процесса.

Форма выходного сигнала задатчика 3 давления выбирается исходя из.технологиВыходные сигналы первого 7 и второго

8 задатчиков коррекции являются величинами, постоянными во времени, и выбираются исходя из требований, предъявляемых к точности регулирования.

Выходные сигналы первого источника

15 опорного сигнала, встроенного в третий сумматор 11, и второго источника 16 опорного сигнала, встроенного в четвертый сумматор 12, являются величинами, постоянными во времени, и выбираются исходя из требований недопустимости одновременного нахождения в открытом состоянии исполнительных органов 19 и 20.

Выходной сигнал первого сумматора 4 равен разности между сигналом задатчика

1587475

3 давления в автоклаве и сигналом первого задатчика 7 коррекции.

Выходной сигнал второго сумматора 5 равен сумме сигналов задатчика 3 давления в автоклаве и второго задатчика 8 коррекции.

Выходные сигналы остальных блоков схемы являются функцией алгебраической суммы выходного сигнала первого 4 или второго 5 сумматора и датчика 2 давления и не имеют временной зависимости от сигнала задатчика 3 давления в автоклаве.

Выходной сигнал третьего сумматора

11 появляется только в случае превышения сигнала от датчика 2 давления над суммой сигналов от первого сумматора 4 и первого источника 15 опорного сигнала равен этому превышению. Выходной сигнал четвертого сумматора 12 появляется только в случае превышения сигнала от второго сумматора 5 над суммой сигналов от датчика 2 давления и второго источника 16 опорного сигнала и равен этому превышению.

Выходной сигнал первого усилителя 17 зависит от коэффициента усиления и величины выходного сигнала третьего сумматора 11. Выходной сигнал второго усилителя

18 зависит от коэффициента усиления и величины выходного сигнала четвертого сумматора 12.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления в автоклаве, содержащее датчик давления в автоклаве, подключенный выходом к

5 первым входам первого и второго регуляторов давления. выходы которых подключены к входам соответственно исполнительного органа, установленного на линии подачи среды в автоклав, и исполнительного орга10 на, установленного на линии сброса среды из автоклава, задатчик давления в автоклаве, выход которого соединен с первыми входами первого и второго сумматоров, подключенных выходами к вторым входам

15 соответственно первого и второго регуляторовдавления,отличающееся тем,что, с целью повышения точности устройства, он содержит последовательно соединенные третий сумматор и первый усилитель, 20 последовательно соединенные четвертый сумматор и второй усилитель, а также блок коррекции задания,,выход которого подключен к вторым входам первого и второго сумматоров, первый вход третьего суммато25 ра соединен с выходом датчика давления в автоклаве, а второй вход — с выходом первого сумматора, первый вход четвертого сумматора связан с выходом датчика давления в автоклаве, а второй вход — с выходом вто30 рого сумматора, а выход первого и второго усилителей подключены к третьим входам соответственно первого и второго регуляторов давления.

Составитель Л. цаллагава

Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай

Заказ 2419 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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