Патент ссср 328426

 

О П И С А Н И Е 328426

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ такова Соеетскиа

Ссдиалистическиа

Республик

Зависпмос от ",вт. свидетельства М

МПК G 05Ь 11/50

Заявлено 19.1.1970 (№ 1397490/18-24) с присоединением заявки 1Г

Приоритет

Опубликовано 02.11.1972. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 10.IV.1972

Комитет оо делам каобретеиий и открытий ори Совете Мкнистрое ссср

УДК 621.3.078-525 (088.8) Авторы изобретения

В. С. Торопцов и А. С. Ольховой

Заявитель

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к пневматическим регулирующим устройствам с переменной структурой.

Известны пневматические регуляторы с переменной структурой, содержащие интегрирующее, пропорциональное и нелинейное звенья.

С помощью последнего осуществляется изменение структуры регулятора, что в ряде случаев не позволяет получить положительный эффект, например для объсктов с большим запаздыванием и нелинейными характеристиками.

Предлагаемое устройство отличается от пзвестпых тем, что, с целью улучшения качества регулирования в нелинейном звене, выполненном в виде звена типа «упор» п содержащем сумматор, трехмембрапное реле, повторители со сдвигом, элемент сравнения и регулируемый дроссель, выход сумматор» соединен с минусовой камерой первого реле и плюсовой камерой второго реле, плюсова» камера первого реле подключена к выходу повторителя задания нижней границы зоны звена, минусовая камера второго реле — к повторителю задания верхней границы зоны, выходы первого и второго реле соединены соответственно с минусовой и плюсовой камерами элемента сравнения, выход которого через регулируемый дроссель соединен со своей плюсовой камерой и с минусовой камерой сумматора, у которого плюсовые камеры подключены к входным каналам параметра и задания устройства.

Кроме того, с целью исключения воздействия от звена типа «упор» в момент перехода с дистанционного управления па автоматическое при равенстве параметра н задания, звено типа «упор» снабжено переключателем, 10 через который прп дистанционном управлении канал задания соединен с выходом элемента сравнения.

На чертеже прпвсдсна схема устройства.

Интегральное звено регулятора содержит

15 элемент сравпсппя 1, регулируемый дроссель

2 и пневмоемкость 8. Данное звено вырабатывает интеграл по времени от величины рассогласования между давлением от датчика P. п давлением задания Р...„.

К пропорциональному звену пневматического регулятора, ограническп взаимодействующему с интегральным звеном и нелинейным звеном типа «упор» относится сумматор 4, 25 элемент сравнения 5, а также дроссельный сумматор, состоящий пз регулируемого 6 и постоянного 7 дросселей.

Нелинейное звено типа «упор» включает сумматор 8, два пневмореле 9 и 10, два пнев30 моповторителя со сдвигом 11 и 12, элемент

328426

65 сравенния 18, регулируемый дроссель 14 и переключающее реле 15.

На выходе регулятора установлены усилитель мощности 16 и трехклапанное реле 17.

Пневматический регулятор работает следу omi x образом, Сигнал от измерительного прибора (датчика) в виде давления сжатого воздуха Р„-, называемый в дальнейшем просто параметр поступает одновременно в плюсовую камеру Д элемента сравнения 1, минусовую камеру Е сумматора 4 и в плюсовую камеру В элемента сравнения 8.

Сигнал от пневматического задатчика Раз, называемый в дальнейшем просто заданием, поступает также одновременно в минусовую камеру Б элемента сравнения 1, в плюсовые камеры Д и В сумматора 4, на входы повторителей со сдвигом 11 и 12, в плюсовую камеру Д сумматора 8 и на вход сопла С1 переключающего реле 15.

Ы зависимости от величины рассогласования (Р— Рзад) изменяется давление на выходе элемента сравнения 1, которое через камеру Д трехклапанного реле 17 (при работе регулятора командное давление PÄ=O), регулируемый дроссель 2 (дроссель б изодрома) поступает в камеру В элемента сравнения 1.

К этой камере также подключена пневмоемкость 8. В зависимости от проводимости дросселя 2 и величины пневмоемкости 8 изменяется давление в камере В и емкости 8.

Сумматор 8 отрабатывает на выходе давление Ру, равное регулируемой величине Р, поступающей в плюсовую камеру В сумматора

8. Однако это происходит лишь в определенном диапазоне, задаваемом при помощи повторителей со сдвигом 11 и 12.

На вход этих повторителей поступает давление задания Раз . На выходе повторителя

11 отрабатывается давление, равное (Раз в

Ьу), а на выходе повторителя 12 — давление (Рза +Ьу), где Лу — установка границы зоны звена типа «упор».

Выход повторителя 11 соединен с плюсовой камерой Б пневмореле 9, а повторителя 12— с минусовой камерой В пневмореле 10.

Выход сумматора 8 соединен с минусовой камерой В пневмореле 9 и плюсовой камерой Б пневмореле 10. Если давление Р„на выходе сумматора 8 будет меньше, чем (Рзад+Ьу) и больше (P„„— Ьу), то на выходе пневмореле 9 и 10 давление равно О.

Если давление Р,- будет больше (Раа +Ьу), то срабатывает пневмореле 10 и на его выходе, соединенном с плюсовой камерой Д элемента сравнения И, появится давление питания. Давление на выходе элемента 18 будет возрастать. Зто давление Р„,- через регулируемый дроссель 14 будет поступать в камеру положительной обратной связи. В этого же элемента сравнения 18 и в качестве глубокой отрицательной обратной связи звена типа

«упор» — в минусовую камеру Г сумматора 8.

Давление будет возрастать до тех пор, пока

4 давление Р,, равное разности (Ру — Р„у) не уменьшится до значения (Р„„+Ху). При этом на выходе пневмореле 10 вновь будет атмосферное давление. Дру гимн словами, давление Ру на выходе сумматора 8 не может возрасти выше значения (Рза„+Ьу) и корректирующее воздействие будет оставаться постоянным. Если регулируемая величина Р„ теперь начнет уменьшаться, то сразу же начнет уменьшаться величина Р;.

Однако при уменьшении Ру до значения, равного (Рзад — Ьу) дальнейшего уменьшения

Ру не произойдет, так при этом срабатываег пневмореле 9, и давление питания с его выхода поступает в минусовую камеру Б элемента сравнения 18, Давление на выходе этого элемента, соединенного с камерой 7 сумматора 8, будет уменьшаться, компенсируя дальнейшее уменьшение давления Р,, т. е. корр еткир ующее воздействие также будет оставаться постоянным. Но Ру сразу же начнет увеличиваться при увеличении регулируемой величины Р,-.

Чтобы пневматический сигнал с элемента сравнения был знакопеременным, в плюсовую камеру Д сумматора 8 подается давление (подпора), в качестве которого может использоваться давление задания Р» .

До включения регулятора в работу в камеру управления А переключающего реле 15 подается командное давление P„, которое через сопло С (сопло Сз заглушено), соединяет выход элемента сравнения 18 с линией задания. Тем самым создается некоторый начальный уровень давления на выходе элемента сравнения И. При появлении давления на выходе пневмореле 12 оно будет уменьшаться, а на выходе пневмореле 10 — увеличиваться.

Поскольку включение в работу регулятора осуществляется подачей командного давления

Р„при равенстве P =P», то в начальный мом ен г Ру= Рзаз, В этот момент никакого корректирующего воздействия от звена типа «упор» не поступает.

Давление Р, на выходе сумматора 4 равно с — Ри 1 a + РзаРу + 1 зад или

Рс — Ри (л Рзал) (у Рзаа) °

Давление Р„к которому на сумматоре, состоящем из дросселей б и 7, суммируется определенная часть выходного давления регулятора, заведенного на сумматор с выхода усилителя мощности 1б, поступает в минусовую камеру Б элемента сравнения 5. В момент равновесия давление в камере Б элемента 5 равно давлению в плюсовой камере Д, равному в свою очередь давлению Ри.

Выходное давление Р„... отрабатываемое элементом сравнения 5, поступает на вход усилителя мощности 1б, а затем через камеру В трехклапанного реле 17 на исполнитель328426

Предмет изобретения

Составитель Н. Лапин

Тек ред 3. Та ранен ко

Реда кто р Е. Гон ча р

Коррек гор В. Жолудева

Заказ 712/12 Изд. ¹ 183 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ный механизм регулирующего органа.

При автоматическом регулировании давление Рн на трехклапанном реле 17 равно нулю.

При переходе на дистанционное управление в камеру А реле 17 подается команда Р„=1.

При этом с линией исполнительного механизма через камеру Г трехклапанного реле 17 соединяется камера В элемента сравнения 1, тем самым подготавливая регулятор к переходу на автоматическое регулирование, 1. Пневматическое регулирующее устройство с переменной структурой, содержащее интегрирующее звено, соединеное с плюсовым входом, пропорционального звена, и нелинейное звено, выход которого подключен к минусовому входу пропорционального звена, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования в нелинейном звене, выполненном в виде звена типа «упор» и содержащем сумматор, трехмембранные реле, повторители со сдвигом, элемент сравнения и регулируемый дроссель, выход сумматора соединен с минусовой камерой первого реле и плюсовой камерой второго реле, плюсовая камера первого реле подключена к выходу повтори5 теля задания нижней границы зоны звена, минусовая камера второго реле — к повторителю задания верхней границы, зоны, выходы первого и второго реле соединены соответственно с минусовой и плюсовой камерами

10 элемента сравнения, выход которого через регулируемый дроссель соединен со своей плюсовой камерой и с минусовой камерой сумматора, у которого плюсовые камеры подключены к входным каналам параметра и

15 задания устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения воздействия от звена типа «упор» в момент перехода с дистанционного управления на автоматическое при

20 равенстве параметра и задания, звено типа

«упор» снабжено переключателем, через который и ри дистанционном управлении канал задания соединен с выходом элемента сравнения.