Многокомпонентное устройство для управления процессом нерерывного смешения

Многокомпонентное устройство для управления процессом нерерывного смешения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик (») 445225 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18,02.69 (21) 1305685/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания 10.11.76 (51} М. Кл.

В 01 F 3/08

G- 05 В 19/18

Государственный комитет

Саввта Министров СССР

Ilo делам изааретений и аткрытий (53) УДК 66 063-52 (088. 8) Г. Г. Воробьев и А. П. Наумчук (72) Авторы изобретения

Куйбышевский филиал Специального конструкторского бюро по автоматизации в нефтепереработке и нефтехимии (71) Заявитель! =..4 МНОГОКОМПОНЕНТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО СМЕШЕНИЯ

Изобрет".пие относится к устройствам дпя управпения процессами смешения жидких нефтепродуктов и может быть испопьзовано в химической и нефтехимической промышпенности.

Известно устройство дпя управления процессом смешения, включающее программный блок, связанный через блок сравнения, разряды реверсивного счетчика которого включены по обычной схеме счетного запуска,. с испопнительным органом и объектом регупирования.

Такое устройство не ликвидирует суммарные ошибки регулирования и не обеспечивает контропь за копебаниями уровня суммарной ошибки.

В предпагаемом устройстве блок сравнения вЫпопнен по каждому компоненту в виде реверсивного двоичного счетчика, все разряды которого за искпюченисм последнего, включены по схеме счетного запуска„ а последний — по схеме единичного заптска, причем оба выхода триггера предпоспеднего разряда реверсивного счетчика подключены к разноименным входам триггера последнего разряда через логические схемы "И". которые, в свою очередь, подключены к шинам "разрешение сложения" и разрешение вычитания", и к одноименным выходам триггера последнего разряда; выходы счетных разрядов реверсивного счетчика через цифро-анапоговый преобразователь подключены к астатическому регулятору с параллельной прямой связью. Одновременно выходы и -20 и (П -1)-го разрядов реверсивного счетчика подключены к первым двум схемам "И" на два входа, выходы которых подключены к схеме предупредительной сигнализации, и к первым входам двух д схем И", ко вторым входам которых подкпючены одноименные для (и -1)-го разряда выхода (П «2)-го разряда, а их вь.ходык схемe отключения и блокировки всей систе:а i регупирования.

На чертеже представлена схема описываемого устройства, где: 1 - импульсный задающий генератор, 2 — программный блох, 3 — вьгходные шины программного бпока, 4- — бпок сравнения, 5 — цифро-аналоговый у, преобразователь, 5 — астатический регупя445225 тор с параллельной прямой связью, 7 — исполнительный орган (регулирующий клапан), 8 — объект регулирования, 9 — выходная шина импульсного датчика параметра, 10схема управления реверсивным счетчиком, 1 1 — счетные триггеры реверсивного счетчика, 1 2 — вентили управления направлением счета, 13 — логическая схема ИЛИ", 14шины "разрешение сложения" и разрешение вычитания", 15 - логические схемы «И» логические элементы), 16 — выходные шины сигнала "предупреждение", 17 - логические схемы И" (логические элементы), 18 — выходные шины сигнала "аварийное отключение".

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии все реверсивные с -1етчики установлены в «О", т.е. на вход .,;-.;; -:О--напоговь х преобразователей 5 Io :.ают пулевые потенциалы всех разрядов искп очепием последнего, с которого снимается единичный потенциал «1". Вес по спеднего разряда составляет 50% емкости счет -.Ика., снедОВатепьно, В Iicxorríoì сОстоя3:и рабс;ая точка находится в середине реве::. Ив!:.Ого счет1пка, в так называемом динамическом нуле, на середине выходной хара;-:.:.-:р стики цифро-аналогового преобра=-,oâàòoI û 5. тот сигнал явпяетсч исходным нупевь.м сигналом для работы регулятора 6. Поэтому, в зависимости от типа применяемor о регулятора, в самом регуляторе, .либо в преобразователе 5 искусственно вводят сигнал постоянной величины, Ф» равный по весу последнему разряду реверсивного счетчика, но противоположный по знаку, с целью компенсации этого "веса".

Таким образом, окончательно на входе реI"óriÿòopà 6 имеется нулевой сигнал; сигнал на выходе регулятора не меняется.

1 1ри поступлении HivIIpj IIüño со OTopotiüi программы схема управления 10 устанавливает разрешающий сигнал на одну из шин, и запрещающий сигнал — на вторую шину и подает счетнъ е импульсы на счетный вход первого счетного трщ.гера ll. По мере записи импульсов программы к преобразователю 5 подключаются новые «весы.", напряжение на его Выходе начинает расти, на входе регулятора 6 появляется сигнал, Отличный от «О«. Регулирующее воздействие, вырабатываемое в регуляторе, подается на исголнительный орган 7 (регулирующий клапан). Клапан открывается, поступает жидкость, информация о расходе которой поступае- по шине 9 в виде электрических импульсов на второй вход схемы управления 10.

Схема 10, пропуская эти импульсы на вход первого счетного триггера 11, одновременно для каждого импульса устанавливает разрешающий сигнал на шине разрешение вычитания . Сигналы "сложение и «вычитание чередуются по мере поступления импульсов то с программы, то с датчика. С целью исключения явления "сбоя при одновременном поступлении импульсов на оба входа в схеме управления имеется дополнительная схема антисовпадения, которая автоматически раздвигает эти импульсы во времени. Вклю10 чение последнего триггера по схеме единичного запуска, входы которой разноименно подключены к выходам предпоследнего триггера, позволяет рабочей точке плавно перемещаться относительно динамического нуля, 15 записывая как положительнь е ошибки, так

- отрицательные. Причем при случайном переполнении или обнупении рабоч.1я точка всегда возвращается в динамический нуль

3 .е. В исходноо положение, когда Ошибка

20 р авна 0" .

Регулирующее воздействие У (Ф ) на исполнительный орган в таком устройстве пои наличии, например, ПИ-регулятора 6 будет. р q (. ) » « ", (.Ф) ь ь. i -.1«"+ где X{ t = f.(,>

1 откуда окончательно имеем:

q (ti =, jx Ctiitt - i:55 x (t j tdt а в ус тановив шемс я р е жиме:

)(t) =КЯ к(1)свисс, x(t)=Q, x(4)Н О у где X (4 ) — мгновенная ошибка (t ) — суммарная ошибка: — коэффициенты пропорциональ1

НОСТИ, Следовательно, в установившемся режиivIB в данной системе Отсутствуют мгновенные и суммарные ошибки, т.е. Отсутствуют ошибки регулировачия.

Полученная система обладает свойством

Оегулятора с астатизмом второго порядка.

Зацаван На ВЫХОД1гь1Х ШИНаХ 3 ПРОГРаМмного блока 2 различное соотношение частотных сигналов, получим такое же соотношение регулируе,"иых потоков жидкости, Логические элементы "И«15 и 17 criyжат для выделения и контроля накапливаюшейся суммарной ошибки (х(<) )1) 1ак, например, если на счетных выходах

g-го и (г1 -1)-го разрядов будут записаны

«1 -е показания, что соответствует записанному числу, равному 75 : емкости счетчика, т.е. отклонение 25% емкости счетчика, то на обоих входах нижнего логического элемента 15 установятся «1«-е потенциалы, на нижней шине 16 возникает сигнал, по

445225

Формула изобретения

1. Многокомпонентное устройство для управпения процессом непрерывного смешения

) включающее программный блок, связанный через блок сравнения с исполнительным органом и объектом регупирования, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цепью ликвидации суммарных ошибок регулирования, 30 ступаюший в схему предупреждения. Аналогичным образом появится сигнал на выходе верхнего логического элемента 15 при "О"-х потенциалах на счетных BbIxogBx этих разрядов счетчика. Это будет соответствовать за- 5 писанному числу в 25% емкости счетчика от динамического нуля в сторону уменьшения. Если же на выходе и -го (и -1)-го и (п -2)-го разрядов возникнут одновременно либо " 1" й, либо О"-й потенциалы, что 10 соответствует записанному числу, равному либо 87,5%, либо 12,5% емкости счетчика, то произойдет совпадение сигналов либо на входах нижнего элемента 17, пибо на входах верхнего элемента 17. ha одной 15 из шин 18 возникнет сигнал, поступающий в схему блокировки и отключения всей системы управления. Сигнал, возникающий на нижней или верхней шинах 16 или 18, соответствует знаку суммарной ошибки, положительной или отрицатепьной. блок сравнения выполнен по каждому компоненту в виде реверсивного двоичного счетчика, все разряды которого, за исключением последнего, включены по схеме счетного запуска, последний — по схеме единичного запуска, а оба выхода триггера предпоследнего разряда реверсивного счетчика подключены к разноименным входам триггера последнего разряда через логические схемы

"И, которые связаны с шинами разрешение сложения и "разрешение вычитания", и к одноименным выходам триггера последнего разряда, выходы счетных разрядов реверсивного счетчика соединены с цифроаналоговым преобразователем, подключенным к астатическому регулятору с параплельной прямой связью.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью контроля по суммарной ошибке, разноименные выходы триггеров и --го и (A -1)-го разрядов реверсивного счетчика блока сравнения каждого компонента подключены к первым двум схемам "И" на два входа, выходы которых связаны со схемой предупредитепьной сигнализации, и к первым входам двух схем

"И", ко вторым входам которых подключены одноименные для (П -lgo разряда выходы (и -2)-ro разряда, а их выходы — к схеме отключения и блокировки всей системы регупирования.

445225

Составитель Т. Лукьянцева

Редактор Е, Шепелева Техред Г. Родак Корректор Н. Ковалева

Заказ 4974/412 Тираж 864 Подписное

IIHHNIIN Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент,г îðîÀ ул. Проектная, 4