Пневматическое устройство управления

 

632987

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЗТОе СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

СО4налистнчеосик теесяубпии (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 18.05.76 (21} 23616 50/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.7 8.Бюллетень №42 (45) Дата опубликования описания 25.11.78

2 (5l} М. Кл

Cq 05 В 11 58

С 05 В 1Э/00

Гесудвастееневю камнтет

Ваввтв Инннстрае Сй;й ее денем нзебретеннй н етнрвюнй (53} ДК 621-525 (088. 8} (72} Авторы изобретения

А, A. Таль, В, И. Лезин н С. A. Моисеев

Ордена Ленина институт проблем управления (7 l) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение ..относится к пневматнчес=" кнм регулирующим устройствам и пре,назначено для использования в САР при нзмененнн в широком диапазоне параметров технологических процессов в различных отраслях проч ыщленности. 5

Известен регулятор с переменной структурой, содержащий интегрирующий, цропорциональный, суммирующий блоки, блок логики, ключи н цр. Использование его в системах регулирования позво- IO ляет повысить качество регулнроваттня по сравнению с обычными регуляторами.

Вместе с тем, в пневматических системах регулирования не удается достнчь сколт вящего режима и, следовательно, качеств- 35 венные показатели процесса регулирования существенно зависят от параметров объекта, которые в свою очередь могут изм еняться, Среди известных пневматяческнх устройств наиболее близким техническим решением к предназначенному является пневматическое устройство управления (устройство с пропорциональным сме2 щением равновесия}, содержащее последовательно соединенные переключатель н уснлитель, выход которого является выходным каналом устройства, блок опрецелення знака рассогласования, первый вход которого н вхоцы блоков опрецелення знака производной и памяти подключены к первому входному каналу устройства, второй вход блока определения знака рассогласования соединен с первым входом переключателя и вторым входным каналом устройства, выходы блоков оцределения знаков рассогласования и производной соединены с первым н вторым вхоцами логического блока соответственно, а первый выход логического блока соединен с управляющими входами переключателя и блока памяти.

Недостатком этого устройства является то, что необходимо изменять коэффициент пропорционального смещения вручную цри изменении параметров объекта регулирования либо заранее устанавлнвать каким-то средним, что ухудшает его

6329

На чертеже показана принципиальная схема пневматического устройства управления для систем автоматического регулирования с прон орци ональн ым см ешением задания регулятора.

Устройство содержит блок 1 определения знака рассогласования, блок 2 определения знака производной, логический блок 3, блок памяти 4, делитель давления 5 и последовательно соединенные переключатель 6 и усилитель 7.

Блок 1 определения знака рассогласования состоит из дискретного элемента сравнения 8, на входы которого (или первый вход блока) подаются сигналы

Р яРпап (первый и второй входные каналы), йоступающие на второй вход блока.

Блок 2 (определения знака производной включает обычный узел предварения (элементы 9-13) и дискретный элемент сравнения 14. Вход блока 2 подключен к первому входному каналу устройства (ttep.

Блок памяти 4 содержит ключ 15, пневматическую емкость 16 и повторигель 17, Его входы подключены к первому входному каналу устройства (P ) 3 эксплуатационные х фактеристики и приводит к ухудшению динамических характеристик устройства. Даже в том случае, когда параметры объекта не меняются во времени, определить их численные Ф значения и точно рассчитать величину требуемого коэффициента смещения практически не представляется возможным.

Белью изобретения является улучшение динамических и эксплуатационных ха- 39 рактеристик устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве установлен делитель давления, состоящий из одномембранного элемента, дросселя и включенных между 39 каналом питания и атмосферой последовательно соединенных первого реле, первого переменного дросселя, емкости, второго переменного дросселя и второго реле, причем емкость подключена к уп- И равляюшему входу одномембранного элемента, а управляющие -входы реле соединены с вторым и третьим выходами логического блока, сопло одномембранного элемента через дроссель соединено 39 с выходом блока памяти и вторым входом переключателя, а его проточная камера — с вторым входным каналом устройства и первым входом переключателя.

Я, 87 и первому выходу логического блока 3 (И ), огический блок 3 реализован, например, на струйных элементах типа запрет" 18-23, элементах И 24-25, усилителях 26-29, мембранных элементах ИЛИ-30-3 1, Алгоритм функционирования блока 3: Единичный сигнал соответствует случаю Х с 0 и х 0 аналогично этому о =1 при )с (0 2 и X > О. Соответственно единичный сигнал 2,1 иНмМеееет м еeсcтTоo, когда X - K О, Если g1 =1 (Lj 2 =1) и Х меняет знак, т.е, изменяется выход элемента 14, срабатывает элемент 25 (23) и появляется единичный сигнал Е 2 (второй выход логического блока 3), который через элементы 30 и 21 (ЗО и 19) сбрасывает выход усилителя 28 (26) Ц1 Ц2) становится равным "0" и в тот же момент выход Е2 усилителя 29 возвращается в пулевое состояние, т,е, сигнал

K g -импульсный, возникающий в момент изменения знака Х

Выход (третий выход) логического блока так же, как и Z,, импульсный и формируется аналогичным образом в момент изменения знака рассогласования х Сигнал Х является выходом блока 1, Х -блока 2, Делитель давления представляет собой дроссельный делитель с дросселем

32 и одномембранным элементом ЗЗ, двумя ключами (первого и второго реле)

3 4-3 5, двумя переменными др осселями

36-З7 и емкости 38. На сопло одномембранного элемента поступают сигналы Р с выхода блока памяти 4, а в его проточную камеру — сигнал Р >д, а ф ° прото шая камера элемента 33 подклк чена к первому входу переключателя 6.

Выход Р. элемента 4 соединен с вторым входом переключателя 6 " зад Р ад+) P зада где величина коэффициента смещения К определяется проводимостью элемента 33 (управляемого сопротивления), Импульсный сигнал с второго выхода логического блока 3 на время импульса соединяет ключом 35 емкость 38 через переменный дроссель 37 с атмосферой, тем самым уменьшая давление в емкости 38 управляющее элементом ЗЗ.

При этом проводимость последнего увеличивается и соответственно коэффициент смешения К уменьшается.

632987

Аналогичным образом сигнал на третьем выходе логического блока 3 управляет ключом 34, соединяя емкость 38 че рез переменный дроссель 36 с источником питания, что вызывает увеличение % коэффициента сме цения К.

Управление переключателем 6 осуществляется сигналом с первого выхода

, так что на выход устройстваРВ,,„ поступает сигнал задания Р с ., если ®

=О, или выход блока 5Р, если =1.

Устройство управления работает по принципу пропорционального смещения задания регулятора во втором и четвертом квадрате фаэовой плоскости системы (Х Х < 0 ), а в первом и третьем квадранте величина задания регулятора равна истинной величине задания (смещение отсутствует). Включением и отключением © смешения управляет логический блок, своим первым выходом

Таким образом, устройство осуществляет пропорциональное смещение задания регулятора навстречу движения переменной во втором и четвертом квадрантах фазовой плоскости. Вместе с тем, если коэффициент смещения рассчитан неточно и если параметры объекта изменились в процессе эксплуатации, то во время

>9 9ф переходного процесса после смещения задания регулятора, Я ze изменяясь либо пройдет мимо состояния равнове сия, в которомР е — Р дд (это со» ответствует случаю малого К), либо не дойдет до состояния равновесия (случай

40 большого К). В первом случае имеет место перерегулирование, во втором— длительный переходный процесс без изменения знака рассогласования.

43

В предлагаемом устройстве логичес»кий блок имеет дополнительные выходы и 2, g, импульсные сигналы которых соответственно уменьшают или увеличивают коэффициент смещения в момент выхода системы иэ области фаэовой плоскости }(Х (О, Величина изменения коэффициента, зависит от длительности импульсов и прово димости переменных дросселей 36-37, и величины емкости 38, Настройка величины изменения коэффициента смещения осушествляется дросселями 36-37.

Таким образом, пневматическое устройство управления позволяет автоматически выбирать коэффициент смешения задания регулятора и поддерживать его на требуемом уровне при изменении параметров объекта, этим самым достигается поставленная цель — улучшение динамических и эксплуатационных характеристик устройства.

Формула изобретения

Пневматическое устройство управления, содержащее последовательно соединенные переключатель и усилитель, выход которого является выходным каналом устройства, блок определения знака рассогласования, первый вход которого и входы блока определения энака производной и памяти подключены к первому входному каналу устройства, второй вход блока определения знака рассогласования соединен с первым входом переключателя и вторым входным каналом устройства, выходы блоков определения знаков рассогласования и производной соединены с первым и вторым входами логического блока соответственно, а первый выход логического блока соединен с управляющими входами переключателя и блока памяти, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения динамических и эксплу« атационных характеристик устройства, в нем установлен делитель давления, состоящий из одномембранного элемента, дросселя и включенных между каналом питания и атмосферой последовательно соединенных первого реле, первого переменного дросселя, емкости, второго переменного дросселя и второго реле, причем емкость подключена к управляющему входу одномембранного элемента, а управляющие входы реле соединены с вторым и третьим выходами логического блока, сопло одномембранного элемента через дроссель соединено с выходом блока памяти и вторым входом переключателя, а его проточная камера - с вторым входным каналом устройства и первым входом переключателя.

032987

Составитель О. Гудкова

Редактор Д. Зубов Техред О. Андрейко

Корректор д. Василина

Филиал ПГ1П Патенг", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Заказ МВ2/37 Тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьлий

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