Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

° ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования пара-, метров технологических и химических процессов.

Известны автоматические системы, построенные по принципу двухканальных систем регулирования, применяемые для управления технологическими процессами (1).

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные датчик, регулятор точного канала регулирования и исполнительный механизм точного канала регулирования, последовательно соединенные регулятор грубого канала регулирования и исполнительный механизм грубого канала регулирования и нелинейный элемент, вход которого соединен с выходом регулятора точного канала (2).

Недостатками такого устройства являются усложнение настройки регуляторов и недостаточная точность регулирования, обусловленные взаимосвязью каналов грубого и точного регулирования через объект.

Цель изобретения вЂ” повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены последовательно соединенные первый сумматор, первый блок умножения и второй сумматор, а также последовательно соединенные второй блок умножения, элемент задержки и третий сумматор, причем вход первого сумматора соединен с выходом третьего сумматора и вторым входом регулятора точного канала регулирования, выход второго сумматора соединен с входом регулятора грубого канала регулирования, а второй вход - с выходом нелинейного элемента и входом второго блока умножения.

На фиг. 1 представлена-блок-схема устройства для автоматического регулирования технологических процессов; на фиг. 2 - статическая характеристика нелинейного элемента.

Устройство состоит из датчика 1, регулируемого параметра объекта 2, регулятора 3 точного канала, нелинейного элемента 4, исполнительного механизма 5 точного канала, второго блока умножения 6, второго сумматора 7, регулятора 8 грубого канала, исполнительного механизма 9 грубого

30 канала, элемента задержки 10, третье928316 го сумматора 11, первого сумматора

12, первого блока умножения 13.

Приняты следующие обозначения (фиг. 2) Рн и PS вЂ” границы эоны не.чувствительности нелинейного элемента, P p вЂ” средняя величина задания 5 . регулятору грубого канала, Р ц„ вЂ” выходной сигнал блока 4, Р p вЂ” входной сигнал нелинейного элемента.

Устройство работает следующим об разом. О

С помощью датчика 1, установленного на выходе объекта 2, измеряется регулируемый параметр и сигнал, пропорциональный ему, с выхода датчика

1 поступает на вход регулятора 3, 15 на второй вход которого от сумматора .

11 поступает сигнал, пропорциональный заданному значению регулируемого параметра. При незначительных возмущениях сигнал регулятора 3 не вы- 2р ходит за пределы зоны нечувствительности нелинейного элемента и регулирование измеряемого параметра осуществляется регулятором 3 путем воздействия на исполнительный механизм

5 точного канала регулирования. При воздействии на объект больших возмущений,которые обуславливают появление значительного рассогласования между регулируемым параметром и заданием регулятора, выходной сигнал регулятора 3 может выйти за пределы зоны нечувствительности нелинейного элемента 4, и тогда на выходе нелинейного элемента 4 появится сигнал, отличный от постоянного выходного сигнала, соответствующего зоне нечувствительности (фиг. 2). Этот сигнал через второй сумматор 7 поступает на вход регулятора 8. Задание регулятору устанавливается с помощью встроенного49 в него задатчика. Оно является постоянным и равным по величине Р, выходному сигналу нелинейного элемента 4, соответствующему зоне нечувствительности. Сигнал с выхода нели-,45 нейного элемента поступает также на вход контура формирования задания регулятору точного канала, где проходит последовательно второй блок умножения б, элемент задержки 10, третий сумматор 11 и поступает на второй вход (камера задания) регулятора 3. 3а время запаздывания в элементе задержки регулятор грубого канала 8 отрабатывает регулирующее воздействие. Когда сигнал канала фор-55 мирования задания поступает на второй вход регулятора 3, изменяется величина задания регулятору 3 таким образом, что появляется рассогласование, противоположное по знаку тому, которое 60 вызвало изменение регулирующего воздействия, регулятор отрабатывает это рассогласование, его выходной сигнал при этом входит в зону нечувствительности нелинейного элемента 4, при g5 этом исчезает сигнал на входе блока б и на входе второго сумматора 7.

Однако вследствие наличия элемента задержки 10 рассогласование на входе регулятора 3 сразу не исчезает и его выходной сигнал продолжает изменяться.

Постоянная времени элемента задержки

10 выбирается такой, чтобы выходной сигнал регулятора 3 после возвращения сигнала на входе контура формирования задания к прежнему значению, равному Рср, успел вернуться к своему среднему значению, т.е. время задержки устанавливают прямо пропорционально сумме постоянной времени и времени запаздывания объекта 2. После возвращения сигнала на выходе нелинейного элемента к своему прежнему значению, величине Р, на входе регулятора .грубого канала регулирования рассогласование сразу не исчезает, е так как благодаря наличию элемента задержки сигнал с выхода третьего сумматора ll еще некоторое время поступает через первый сумматор 12, первый блок умножения 13 на второй вход второго сумматора 7 ° С помощью блока 13 величина сигнала выбирается такой, чтобы регулирующее воздействие регулятора 8 полностью компенсировало изменение регулирующего воздействия регулятора 3 при его возвраще. вЂ” нии в среднее положение. С помощью задатчика, встроенного во второй сумматор 7, в режиме нормальной работы, когда выходной сигнал регулятора 3 не выходит за пределы эоны нечувствительности, компенсируют сигнал, поступающий от задатчика третьего сумматора 11 через первый сумматор 12, первый блок умножения 13, на второй вход второго сумматора 7.

Коэффициент передачи блока б выбирается обратнопропорционально произведению коэффициентов передачи регулятора 3 точного канала и нелинейного элемента 4, при Р > Р и P сР„(фиг.2) .

Коэффициент передачи блока 13 выбирается таким, чтобы за время запаздывания в элементе задержки 10 регулятор 8 полностью скомпенсировал регулирующее воздействие регулятора 3, выходной сигнал которого возвращает клапан 5 в среднее положение. Это условие выполняется, если коэффициент передачи блока 13 выбирается прямопропорционально произведению коэффициентов передачи регулятора 3 и нелинейного элемента 4, при Р >> P> и

Pp (Р (фиг. 2) .

Таким образом, при работе регулятора 8, в перерегулировании воз- вращение исполнительно механизма 5 в среднее положение, производится с помощью дополнительно введенных блоков. Это способствует существенному улучшению переходных процессов в системе,повышению точностирегулирования.

928316

Формула изобретения н S! иг.k

Составитель Г. Нефедова . Техред С. Мигунова Корректор И. Муска

Редактор А.. Гулько

Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3237/59

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемое устройство по сравнению с известным, позвбляет уменьшить дисперсию выходного параметра, повысить динамическую точность, уменьшить время переходного процесса, улучшить качественные показатели переходных процессов в устройстве.

Устройство для регулирования технологических процессов, содержащее последовательно соединенные датчик, регулятор точного канала регулирования и исполнительный механизм точно- f5 го канала регулирования, последовательно соединенные регулятор грубого канала регулирования и исполнитель-. ный механизм грубого канала регулирования и нелинейный элемент, вход которого соединен с выходом регулятора точного канала регулирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно срединенные первый сумматор, первый блок умножения и второй сумматор, а также последовательно соединенные второй блок умножения, элемент задержки и третий сумматор, причем вход rlepapj.o сумматора соединен с выходом третьего сумматора и вторьм входом регулятора точного канала регулирования, выкод второго сумматора соединен с входом регулятора грубого канала регулирования, а второй вход вЂ” с выходом нелинейного элемента и входом второго блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дубинский Я.И. Автоматизация процесса нейтрализации в аппаратах

ИТН.-В сб.: Автоматизация химических производств, вып. 2, М., НИИТЭХИМ, 1971 °

2. Шински Ф.. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов .: М., Химия, 1974, с. 263, рис. Х-15 (прототип) .

Устройство для регулирования технологических процессов

Устройство для регулирования технологических параметров производства многослойных печатных плат // 752256

Способ регулирования процесса полимеризации // 726107

Устройство для нанесения покрытий // 700977

Способ регулирования процесса подготовки шихты для процесса полимеризации // 654628

Способ регулирования непрерывного процесса полимеризации // 649725

Устройство для регулирования установок размола непрерывного действия // 648959

Устройство для управления исполнительными органами // 642687

Устройство для автоматического регулирования процесса полимеризации // 635105

Способ управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы // 628201

Способ управления процессом производства концентрированного оксида азота (ii) // 2127222

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано в производстве концентрированного оксида азота II для получения гидроксиламинсульфата или азотной кислоты

Способ управления биохимическим процессом // 2148643

Изобретение относится к методам синтеза биохимических соединений с использованием ферментов или микроорганизмов, а именно к области биохимических процессов, и может быть использовано в различных областях биотехнологического синтеза

Устройство для автоматического контроля и распределения потоков известкового молока из общего коллектора по параллельно работающим аппаратам // 2220907

Изобретение относится к устройствам для автоматического контроля и распределения потоков известкового молока из общего коллектора по параллельно работающим аппаратам и может найти применение в химической промышленности в производстве кальцинированной соды

Способ автоматического регулирования величины ph водных растворов // 2284048

Изобретение относится к способам автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в производстве хлора и каустической соды, получаемых методом электролиза водного раствора NaCl, а также в любых других технологических процессах, где требуется поддержание величины рН

Способ регулирования усадки бетона // 2292070

Изобретение относится к строительству, а именно к способам регулирования усадки бетона и раствора, используемых при устройстве несущих и ограждающих бетонных и железобетонных конструкций, специальных и отделочных покрытий

Способ регулирования скорости твердения цементных растворов // 2307145

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, конкретно, к тампонажным материалам, применяемым при креплении нефтяных и газовых скважин

Система автоматического контроля и коррекции параметра скольжения преформы для инжекционно-литьевой машины // 2328765

Изобретение относится к технологическому оборудованию, используемому в производстве упаковочных материалов, а именно в производстве тары из полиэтилентерефталата (ПЭТ), и может использоваться при измерении трибологических свойств изготавливаемых изделий, например преформ, используемых в дальнейшем для производства ПЭТ бутылок

Способ корректировки пропускной характеристики регулирующего клапана // 2339068

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматических системах регулирования в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности для регулирования дросселирующих органов

Способ и устройство для непрерывной обработки загрязненных жидкостей // 2454698

Изобретение относится к способу и устройству (100) измерения, контроля и регулирования оптимального дозируемого расхода химреагентов (114), вводимых в непрерывно текущие обрабатываемые жидкости (102), в частности химреагентов для обработки технологических и сточных вод, эмульсий и водных дисперсий, содержащих масла, поверхностно-активные вещества, лаки, краски и тяжелые металлы

Система управления реакционными процессами // 2053540

Изобретение относится к технике автоматического контроля и управления реакционными процессами как по расходу реагента, так и по автоматическому прекращению его подачи по окончании реакции с применением термохимического метода и может быть использовано в большинстве химико-технологических процессов, где реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла