Пневматическое устройство для каскадного регулирования

 

свооаенын 1, теитно-техип есивЯЯ бМэии е тв М ::тА

О ппт Г и е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советския

Социалистических распубее (i ) 6 f0065

К 1ТОРСНО ЯУ СВИДИИЛЬСТВУ .(61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио04.01Л6 (21) 2З10685/24

2 (53) М. Кл.

Gi 05 В. 11/58 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.06.78 Бюллетень № 21

Гесударставввй ааиатат

6ааата Мянястрав ИР аа делан азебретвяия

N 4TKPlNTNII (53) УДК 621-525 (088.8) (45) Дата опубликования описания д0.05, 78 (72) Авторы изобретения

О. С. Соболев и Э. И. Склярский

Государственный Всесоюзный центральный ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский институт комплексией автоматизации, (7! ) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАСКАДНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к пневматичес-, ким системам регулирования.

Известна пневматическая система каскадного регулирования, содержащая главC ный регулятор, к камере задания которого подключен эацатчик основной регулируемой переменной, вспомогательный регулятор, выход которого соединен с звдатчиком ручного управления через первый клапан, управляющая камера которого соединена с qp выхоцом цвухпозиционного переключателя режимов, второй клапан и задатчик вспомогательной регулируемой переменной (1).

Оцнако в такой системе не прецусмотрено оцноконтурное управление главной регули-у руемой переменной, необходимое при отказах датчика или.регулятора вспомогательной переменной, при вводе обьекта в экс плуатацию, кроме того, в системе усложнень операции безударного перевода с руч-20 ного режима работы на каскацный и обратно и не предусмотрена защита против ошибочных действий прн переводах, Известна пневматическая система касквцного регулирования, содержащая глав- 25

2 ный и вспомогательный регуляторы, переключатель режимов и задатчик номинала, выхоцной сигнал которого в первом положении переключателя, соответствующем режиму одноконтурной стабилизации вспомогательной переменной, соединен с камерой звцания вспомогательного регулятора, а .во втором, соответствующем режиму каскадного регулирования, - с камерой эадв« ния главного регулятора (2).

В этой системе также не предусмотрено одноконтурное управление главной регулируемой переменной.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пневматическое устройство для каскадного регулирования, содержащее основной регулятор, первый звдвтчик и вспомогательный регулятор, выхоц которого соединен со вторым звдатчиком через первый клапан, управляющая камера которого соединена с выходом двухпозиционного переключателя режимов. Выход основного регулятора через первое реле сое,динен с выхоцом вспомогательного регуля6 100<) 5 тора и одним входом второго реле, второй вход которого соединен с третьим эадат- . чиком. Камера задания вспомогательного регулятора поцключена к выходу второго реле, Управляющая камера второго реле и один из входов первого элемента ИЛИ соединены с-первым выходом трехпоэиционно- го переключателя режимов, второй выход которого соединен с управляющей камерой первого реле и одниМ из входов второго элемента ИЛИ, другой вхоц которого и вход первого элемента ИЛИ соединены с выходом двухпозиционного переключатели режимов, Управляющая камера второго кла пана соединена с первым выхоцом трехпозиционного переключателя режимов, вхоцФ с одним из выходов первого реле, а выход

- с входным каналом переменной вспомога тельного регулятора, Выходы элементов

ИЛИ соединены с камерами отключающих реле регуляторов (3)

Устройство работает в одном иэ трех автоматических режимов: каскадный (К). одноконтурной стабилизации основной пере1 меиной (О, ) и. одноконтурной;стабилизации вспомогательной переменной (О «}.

Однако в системе невозможен оперативный переход с режима К в режим Оаи наоборот в случаях, если действия основного регулятора (прямое или обратное) в укаэанных режимах не совпадают, поскольку неооходим перевод клапана регулятора иэ одно+ го положения в другое (например, из прямого в обратное).

Это сужает область применения устройства.

С целью расширения области применений в предлагаемом устройстве установлены блок коммутации и два дополнительных реле, входы которых соединены с выходом первого задатчика и входным каналом переменной, выходы — с каналами переменноо» и задания основного регулятора, а управляющие камеры — с выходом блока коммутации, канал питания которого соединен со вто рым выхоцом. трехпозиционного переключателя режимов, На чертеже представлена функциональ -„. ная схема пневматического устройства для : каскадного регулирования.

Устройство содержит основной 1 и вспомогательный 2 регуляторы, первый задатчик 3 для формирования уставки основной регулируемой переменной, второй зацатчик "

4 для ручного управления, третий зацатчии

5 для формирования уставки регулятора 2, двухпоэиционный 6 и трехпозиционный 7 переключатели режимов, первый 8 .и -второй

9 элементы ИЛИ, первое 10 и второе 11 реле, два дополнительных реле 12 и 13, первый 14 и второй 15 клапаны и блок к омьд танин 1 6.

Входной канал 17 переменной и задав иия через реле 13 и 12 соецпнен соответственно с каналами переменной и задания регулятора. 1, Вход реле 13 соединен с каналом 17, вход реле 12 — с выходом эацатчика 3, вйходы реле 12 и 13 - с каналами зада ния и переменной регулятора 1, а управляющие входы реле поцключены ко второму вы ходу переключателя режимов 7 через блок коммутации 16. Выход регулятора 1 соеци,нен с камерой задания регулятора 2 через ,реле 10 и 11 и с входным каналом 18 пеФ

; ременной регулятора через клапан 15, Переключатели режима 6 и 7 через элементы .ИЛИ 8 и 9 подключены к камерам отключающих реле регуляторов 1 и 2. щ Переключатель режимов 6 соединен с управляишими камерами клапанов 14 и

15. Клапан 14 расположен на линии, сое« циняющей задатчик 4 с выходом регулятора

2, а выходы переключателя режимов 7 сое д цинены в режиме 0 с реле 11, в режиме

0z - с реле 10, при режиме К выхоц эаг— лушен. Задатчик 5 соединен с камерой задания регулятора 2 через реле 11.

Выхоц регулятора 1 может коммутирощ . ваться через реле 1Q в линию, идущую к исполнительному механизму с выхоца регу: лятора 2.

Переключатель режимов 6 служит для перевода устройства с любого иэ автомати

З . ческих режимов (А) на режим ручного управ ления (Р) и наоборот, Режим работы О«, 0, или К устанавливает приборист (неоперативно) с помощью .переключателя 7 (обоэначения положений

40 переключателя 7 соответствуют обоэначени ям режимов).

При необходимости совпадения действий: регулятора 1 в режимах работы О и К приборист. устанавливает блок коммутации

16 в положение, при котором выхоцной сиг :: .нал переключателя режимов 7 не поступает,; к реле 12 и 13. Если действия регуляторе

1 не цолжны совпацать (режимы О и К ) блок коммутации 16 устанавливают в поло. жение, размыкающее связь переключателя

7 с реле 12 и 13.

Устройство в различных режимах работает следующим образом.

Режим К.Работают. оба регулятора,в реле 10,.1 1 замкнуты верхние контакты,клапаны 14, .

15 закрыты, на входах и выходах элементов ИЛИ 8, 9 — нулевые сигналы, блок коммутации 16 закрыт, т. е. на его выходе

6о установлен сигнал "О, в контакты реле 13 и 12 нахоцятся в положении I

°,Йля переключения в режим Р воэдейст— вуют на задатчик 4. При этом сигнал дистанпионйого управления {ИУ) сравнивается с сигналом исполнительного механизма (К Ц ! и переключатель 6 переводится в положени

После перевода регуляторы 1 .и 2 отклю чены сигналом 1", поступающим с переключателя 6 через элементы ИЛИ 8, 9 т. в. отключающими сигналами. Клапан 15 от- 16 крыт, канал 18 и юихоц реле 10 соединен,,между собой, и регулятор 2 автоматически поцготовлен к переключению в режим К.

Сигнал с канала 18 при этом поступает так» же в выхоцную линию регулятора l. 5 ,Оля перевода из режима P в режим K необходимо воздействием на эацатчик 3 цо биться равенства сигналов в каналах 17 и

18 на входе регулятора 1.

Затем переключатель 6 переводят в положение А.

Режим Ок.

Работает регулятор 2, регулятор 1 о> ключен {отключающий сигнал 1" поступаез; . от переключателя 7 через элемент ИЛИ 8); и переменная по каналу 18 регулируется

IID одноконтурной схеме. Контакты реле 11 находятся в положении Й.

Переключения s режим Р и обратно îñóü. ществляются воздействием на переклкяатель

6. При переводе в режим.P сигнал ДУ срафнивайтсЯ с cHI H BII oM ИМ При обратибм Яе" 35 реводе сигнал в канале 18 сравнивается с выхоцным сигналом эадатчика 5.

Режим 0 .

Работает регулятор 1, регулируется основная переменная в канале 17, блок коммутации 16 закрыт, т. е. иа его выхоце установлен сигнал О, а контакты реле 12. и . 13 .находятся в положения Х.

Контакты реле 10 íахопн rcsr и пол< ям и

И, выход регулятора 1 соединен с линн и

ИИ, регулятор 2 отключен сигHBIloM ").", поступающим в камеру его отключающего реле с переключателя 6 через.элемент ИЛ!1

9. Переключения в режим P и обратно осуществляются обычным порядком при вызове, группы сигналов основной регулируемой ве личины

Переход от одного режима. к другому воздействием на переключатель 7 осуществляется при управлении исполнительным ме. ханизмом с помощью задатчике 4.

Режимы К иО, отличаются от режимов

1 1

К и Охнеобходимостью изменения действия регулятора 1 при переводе устройства иэ одного этого режима работы в другой.

Для этого блок коммутации 16 при вклю; чении устройства в работу приборист устанавливает в положение открыт . При этом второй выход переключателя 7 соединяется с управлякицими камерами 12 и 13 и их контакты автоматически занимают положение И в режиме О и положение I в

I режиме К.

Положения органов переключеНия и значения управлякхцих сигналов приведены в таблице.

Пневматическое устройство для каскад ного регулирования может быть использова:— но при автоматизации технологических процессов химической,: нефтеперерабатйвающей и других отраслей промышленности в АСУ

ТП, аппаратурной основой которых является комплекс средств Центр» или ЦентрЛогика .

Экономический эффект от применения одного пневматического устройства каскадного регулирования, образующийся as счет улучшенйя качества управления, выражается в уве личении выхода целевых продуктов в среднем на 05%.

610065

Составитель О. Гудкова

Редактор Л. Утехина Техред 3. Фанта Корректор С, Гарасиняк

Заказ 3007/35 Тираж 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитев Совета Министров СССР по делим изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рвушская нвб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Формула изобретения

Пневматическое устройство цля каскадного регулирования, содержащее основной регулятор, первый эадвтчик, вспомогатель

5 ный регулятор, выход которого соединен со вторым задатчиком через первый клапан, управляющая камера которого соединена с выходом двухпозиционного переключателя ре36 жимов, выхоц основного регулятора через первое реле соединен с выхоцом вспомогательного регулятора и одним вхоцом второго

pehe, второй вхоц которого соединен с третьим задвтчиком, камера задания вспомога!

5 тельного регулятора подключена. к выхоцу второго реле, управляющая камера второго реле и один иэ входов первого алемента ИЛЕ соецинены с первым выхоцом трехпозиционного переключателя режимов, второй выхоц м которого соединен с управляющей камерой первого реле и одним иэ входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого и вход первого алемента ИЛИ соединены с выходом двухпозиционного переключателя режимов, управляющая камера второго клапана соединена с первым выхоцом трехпоэиционного переключателя режимов, вход — с одним иэ выходов первого реле, а выхоц — с входным каналом переменной вспомогательного регулятора,выходы алементов ИЛИ соецинены с камерами отключающих реле регуляторов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью расширения области применения устройства, в нем установлены блок коммутации и два дополнительных реле, вхоцы которых соединены с выходом первого задатчикв и входным каналом переменной, выхоцы — c каналами переменной и зацания основного регулятора, а управляющие камеры — с выхоцом блока коммутации, канал питания которого соецинен со вторым выходом трехпозиционного переключателя режимов.

Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе.

1. Каталог Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации, т. 3, выпуск 2, М., БНИИТЭИприборостроения, 1975 г., стр. 18-19.

2. Патент США М 3126903, кл. 13784, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

Ия 450133, кл. Cj 05 В 11/58, 1974.