Цифровой регулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1и1 503210

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.73 (21) 1892873/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 16.04.76 (51) М. Кл г G 05В 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62):52(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. А. Вендэ, Г. Э, Приеде и Г. А. Пумпур

Рижский ордена Ленина электромашиностроительный завод (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматического регулирования параметров технологических процессов, преимущественно электрического характера, обладающих большим динамизмом, например регулированием реактивной энергией в электрических сетях промышленных предприятий.

Известны цифровые регуляторы аналогичного назначения, содержащие генератор тактовых импульсов, связанный с блоком сравнения, датчик импульсов, вход которого подключен к выходу объекта регулирования, а выход через блок определения знака — к блоку уставок, переключатель и коммутатор, подключенный к объекту регулирования.

Описываемый регулятор отличается тем, что, с целью повышения надежности работы, в нем применены схема блокировки, схема обнуления и блок ограничения, входы которого подключены к выходам коммутатора переключателя, блока уставок и генератора тактовых импульсов, а выходы — ко входам коммутатора, выходы блока определения знака соединены со входами переключателя, схемы блокировки и генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с переключателем, через схемы блокировки и обнуления — со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку уставок, соединенному с переключателем.

На чертеже представлена блок-схема описываемого регулятора и приняты следующие обозначения: 1 объект регулирования; 2— датчик импульсов; 3 — блок определения зна5 ка измеряемой величины; 4 — схема блокировки; 5 — блок сравнения; 6 — блок уставок регулятора; 7 — блок ограничения; 8 — коммутатор регулятора; 9 — генератор тактовых импульсов; 10 — переключатель; 11 — схема

10 обнуления; 12 — индикатор рабочего цикла;

13 — индикатор знака измеряемой величины.

Работа цифрового регулятора основана на нринципе сравнения частоты сигнала регулируемой величины Н, с частотой уставки pery15 лятора О> при условии наличия регулируемой зоны нечувствительности. Режим работы регулятора циклический. Рабочие циклы, при которых происходит регулирование, чередуются с циклами пауз, во время которых индикато20 ры сохраняют показания о состоянии объекта регулирования на конец последнего цикла.

Длительность упомянутых циклов — регулируема, но в пределах уставки — строго определенная, так как посредством длительности рабо25 чего цикла (именуемого далее «мерным интервалом») задают масштаб регулируемой величины. Для увеличения точности начало отсчета «мерного интервала» синхронизировано с передним фронтом счетного импульса, 30 идущего в зачет нового ряда. Требования к

503210 интервалу паузы в регулировании (именуемому далее «паузой †индикаци») менее жесткие и в синхронизации нет необходимости, так как этот интервал определяется временем затухания переходных процсссов и интенсив- 5 ностью работы коммутирующих аппаратов.

После подключения датчика импульсов 2 к объекту регулирования 1 и подачи питания на регулятор, счетные импульсы от датчика 2, частота которых пропорциональна регулируе- 10 мому параметру объекта регулирования 1, поступают на блок определения знака 3 и через схему блокировки 4 — на блок сравнения 5.

Если регулятор находится в режиме «пауза— индикация», схема 4 блокирует блок 5, и даль- 15 нейшая работа регулятора прерывается до перехода регулятора на режим «мерный интервал». С началом этого режима схема 4 деблокирует блок 5, и счетные импульсы свободно проходят на него. 0

В дальнейшем работа регулятора в режиме

«мерный интервал» зависит от состояния регулируемого параметра объекта 1 и состояния коммутирующего устройства самого регулятора. 25

Возможны следующие рабочие циклы регулирования.

Цикл 1. Н, = Нр — случай, когда частота следования счетных импульсов не выходит за пределы частот интервала зоны нечувстви- ЗО тельности, задаваемого блоком 6. При этом к моменту окончания рабочего цикла «мерный интервал», конечный счетный импульс от датчика 2, пройдя блок 6, поступит на блок 7 и заблокирует коммутатор регулятора 8 от по- 35 ступления на него считывающего импульса генератора 9. Вследствие этого смена «мерного интервала» на интервал «пауза — индикация» не изменит состояния коммутатора, а лишь посредством воздействия считывающего им- 40 пульса переведет индикатор рабочего цикла

12 в состояние «пауза — индикация», а посредством схемы 4 заблокирует блок 5 от поступления на него счетных импульсов на время интервала «пауза — индикация». Благодаря 45 этому декатроны блока 5 сохранят показания регулируемого параметра, имевшие место на конец последнего «мерного интервала». С окончанием интервала индикации вновь начинается рабочий цикл. И начинается с воздсй- 50 ствия генератора 9 на схему 11. Последняя

«стирает» показания декатронов блока 5, устанавливает блок 5 и переключатель 10 в исходное состояние, деблокирует блок 5 и переводит индикатор 12 в состояние «мерный ин- 55 тервал». С этого момента регулятор вновь начинает работу по схеме, изложенной в начале этого пункта.

Пикл 2. Н, (Нр — случай, когда частота следования счетных импульсов меньше часто- 60 ты установки зоны нечувствительности блока

6. При этом последний счетный импульс, прошедший блок 3, перед сменой интервалов, не пройдет блок 5, и считывающий импульс генератора 9 свободно проследует через блок 7 65 на коммутатор 8 и вызовет его срабатывайие в соответствии с положением переключателя

10. На объект 1 поступит воздействие, побуждающее его увеличить частоту. Смена интервалов и дальнейшая работа регулятора идентична работе цикла 1.

Цикл 3. Н, ) Нр. При этом упомянутый конечный импульс с датчика 2 к моменту смены интервалов выйдет из зоны нечувствительности блока 6. При этом блок 7 вернется в исходное состояние, а переключатель 10 останется в перевернутом состоянии, что приведет к срабатыванию коммутатора, как только считывающий импульс генератора 9 пройдет через блок 7 на коммутатор 8. На объект 1 поступит сигнал, побуждающий последний уменьшить частоту. В дальнейшем работа регулятора аналогична приведенной в циклах

1 и 2.

Цикл 4. Н, (H», но коммутатор резерва на поднятие Н, не имеет. При этом работа регулятора аналогична работе в режиме

H, (Нр, однако сочетание потенциалов на выходах коммутатора 8 и переключателя 10 блокирует считывающий импульс на блоке 7 и команда через него не проходит.

Цикл 5. Н, ) Нр, но коммутатор резерва на снижение Н„не имеет. Режим регулятора аналогичен работе при Н, ) H„, однако, как и в цикле 4, сочетание потенциалов на выходах коммутатора 8 и переключателя 10 блокирует считывающий импульс на блоке 7 и команда через него не проходит.

Цикл 6. Регулируемый параметр вследствие резкого изменения характера нагрузок изменил знак. В этом случае блок 3 по параллельным цепям меняет показание индикатора 13 и перебрасывает переключатель 10 в положение, соответствующее возврату регулируемого параметра в нормальное состояние, одновременно подавая на блок 6 сигнал блокировки, пе позволяющий блоку 5 изменить состояние переключателя 10.

Таким образом, вне зависимости от устав«и на блок 6, каждый рабочий цикл генератора 9 сопровождается срабатыванием комму-! атора 8 до изменения знака регулируемого гараметра или до блокировки коммутатора со стороны блока 7 в случае использования всех регулирующих возможностей регулятора по приведенным режимам.

Формула изобретения

Цифровой регулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, блок сравнения, датчик импульсов, вход которого подключен к выходу объекта регулирования, а выход — через блок определения знака — к блоку уставки, переключатель и коммутатор, подключенный к объекту регулирования, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора, он содержит схему блокировки, схему обнуления и блок ограничения, входы которого подключены к выходам

503210

Составитель Э. Венде

Редактор Л. Тюрина Техред М. Семенов Корректоры: А. Галахова н А. Дзесова

Заказ 714/8 Изд, Мз 1093 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Созета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 коммутатора, переключателя, блока уставок и генератора тактовых импульсов, а выходы— ко входам коммутатора, выходы блока определения знака соединены со входами переключателя, схемы блокировки и генератора тактовых импульсов, выход которого соединеН с переключателем, через схему блокировки и обнуления — со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку уставок, 5 соединенному с переключателем.