Пневматический двухканальный оптимизатор

Пневматический двухканальный оптимизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г,":Р Р" naÄsLLPд

&,g ::- т-1Я=1>11 526858 описА)ние

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Саветскнх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к азт. свид-ву 419849 (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2089154 24 (51) М. Кл.в-6 05В 13!00

G 05B 11/50 с Ilpисо дпп -liiic. i 32явхи X"

Гссударстввииый комитет

Севета Министров СССР (23) Приоритет ло лелем изадор .ений О;1Уб.п1ковано 30.08.76. Б)оллетснь М 32 (53) УДК 621-525(088,8) и аткрытий

Дата опубликования описания 08.09.76

;, 2) А»торы

1:).)ОРСТЕНИЯ

В. С. тороп .,ов, А. С. Ольховои, Н. В. Сахнович, 3. д. Поляче;1кo и T. А. Петрова (71) Заявитель (54) пнБВмАти 1";скии дв>хклилльнь)и оптимизАтор

Изобретение относится к пнезматич. к:м экстремальным регулирующим устройствам.

По основному авт. с..;. М 419849 иззестен пневм атический двухканальный оптимизатор, содержащий интегратор, вь)полненный в виде сумматора, двух регулируемых дросселей и емкости, основной сумматор, один вход которого соед;шсн с выходами регулирусElf.1х дросселей и емкостью интегратора, узел плавающей системы отсчета, вход которого соединен с входом оптимизатора, а выход — с плюсовой и минусовой камерами сумматора интегратора, блок управления, выполненный в виде обегающего устройства и дзу.; ячеек, каждая из которых состоит из трех пневматических мембранных релейных элементов, управ EILIQIIIILC камеры которых подключе".û к выхода.,1 ооегающего устройства, а первые соплозые камеры соединены с вторым входом основного сумматора и через дроссель — с задатчиком.

Первые сопла двух первых реле каждой ячейки через регулируемые дроссели, а сопла третьих реле ячеек непосредственно соединены с атмосферой, Вторые сопловые камеры релейных элеме)гг03 ячеек чере3 вторыс corirfoc .едоз3 re Tb lo coe;1 IHeIIbi ме)кд сооой, причем вторые сопла первых реле ячеек подКЛЮЧЕНЫ К ВЫХОД1 C IVI2TOP3 ИНТЕГРЗТОР2, 2 вторые соплозые камеры третьих реле обеих ячеек сосдп 1с)п-,1 соот1зтствеипо с )ходами

Ilep»oro и»торого 1)ег . L li)) cмых дпоссслсй интегратора.

В оптимизатор также входят два узла у.15 равления исполнительным.1 механизмам:.:, каждый из KQTopbf): «Одержит т))ехмс.iIL)p3)liioc реле, дв2 клап,il;l if повторите,зь t ) ) .

Нсдостаток изгестногo oптимизатора 33 ключается г, том, чт:) при большой 101ерциои10 ности объекта ) празле:п1я после скачкообразпог0 11poollol о воздействия н2 вхОде в Объект

»ыходной сигнал У объекта очень мало отличается от выходного сигнала У„плавающей системы отсчета, что приводит к ухудшсншо

15 качества по:1ска, clfèæ3ÿ точность его работы.

Цель изобре)ения — повышение точности двухканального оптимизатора.

Это достигается тем, что во входном капаяс предлагаемого оптимизатора установлен кла20 пач с двумя упразля10щимп камерами, соединенными соотзетстзен lo с первым и четвертым ".ыходами ооегающсго ycTpoIICT»3, На чертеже показана схема оптимизатора, Оптимизатор содсрж:iT клапан 1 с двум l

25 3 п))азляю1П;I)ilf каме))ами, per% lffph ebibf дросieëIf 2 — — 8, пнсзмосмкости 9, 10, уси.l Iòe.fb

4I0111II0cTll 1 i. c, .;I)! 2TOp 12 IIHTel p3Top3, осно.-)ной сумматор )3, повторители 14, 15, задатчик 16, обег31ощее устройство 17, ппезмат)13o .".- кпс трсхмембранные реле 18 — 25, пнезма526858 тические клапаны 26 — 29, постоянный дроссель 30, выходные каналы 31, 32 и входной канал 33.

Узел плавающей системы отсчета включает элементы 2, 9, 11 вместе с выходным каналом клапана 1. Интегратор образован элементами 12, 7, 8, 10. Блок управления выполнен в виде обегающего устройства 17 и ячеек, первая из которых построена на реле 18, 21, 22, вторая — на реле 23, 24, 25.

Первый узел управления исполнительными механизмами содержит элементы 14, 19. 26, 27, а второй узел — элементы 15,20,28,29.

Эти узлы соответственно подключены к выходным каналам 31 и 32 устройства. Входчой канал 33 соединен с входом клапана 1.

Оптимизатор работает следующим образом.

B момент времени t обегающее устройство

17 создает на первом выходе А> сигнал, который поступает в одну из камер реле 18, закрывая нижнее сопло, открывая верхнее сопло и сообщая второй вход сумматора 13 с атмосферой через переменный дроссель 3.

Дроссель 3 совместно с дросселем 30 образует пневматический делитель давления, поступающего от задатчика 16. Переменный дроссель 3 построен таким образом, что на второй вход сумматора 13 поступает пробное воздействие Р„„„-,. Одновременно сигнал с первого выхода А> обегающего устройства 17 через открытое нижнее сопло реле 19 поступает в одну из камер клапана 26, открывая верхнее сопло. При этом сигнал с выхода сумматора 13 проходит через сопло клапана 26к повторителю 14, обеспечивающему формирование управляющего воздействия на исполнительный механизм канала управления 31.

Поскольку первый выход обегающего устройства 17 соединен в данном устройстве с одной из управляющих камер клапана 1, сигнал У с входа 33 оптимизатора не поступает на узел плавающей системы отсчета.

В момент (сигнал на первом выходе Ai обегающего устройства 17 исчезает и появляется на втором выходе Б|. При этом верхнее сопло реле 18 закрывается, нижнее сопло и верхнее сопло реле 21, в одну из камер которого поступает сигнал с выхода Á, открываются, а нижнее сопло закрывается, Переменный дроссель 4 на выходе этого реле настроен так, чтобы обеспечить на втором входе сумматора 13 давление Р „,„. Сигнал с выхода

Б, поступает в камеру реле 19, закрывает нижнее сопло, открывает верхнее сопло 1, через которое воздух с выхода Б проходит в камеру клапана 26, обеспечивая через его сопло сообщение выхода сумматора 13 с повторителем 14. Тем самым создается ступенчатое пробное воздействие на объект по более инерционному из двух каналов Х вЂ” У, обеспечивающее максимально возможное ускорение переходного процесса по этому каналу. Так как в момент появления сигнала Бь сигнал А исчезает, то при этом оптимизируемая величина У

65 через клапан 1 скачкообразно поступает в камеру сумматора 12 интегратора, а через плавающую систему отсчета — дроссель 2, пневмоемкость 9 и усилитель 11 (У, ) — в другую камеру того же сумматора 12.

Если система находится в данный момент слева от экстремума, то величина У„., из-за инерционности плавающей системы отсчета, содержащий дроссель 2, емкость 9 и усилитель 11, по величине будет больше У (пробный сигнал подается в сторону уменьшения управляющего воздействия). Наличие этой разности (до момента уравнивания У и У„„в емкости 9 плавающей системы) приводит к увеличению давления на выходе сумматора

12, который связан в данном случае с первым входом сумматора 13 через дроссель 8, так как при наличии сигнала на выходе А> или Á закрывается одно из последовательно соединенных нижних сопл реле 18, 21, в то время как нижние сопла реле 23, 24, 25 открыты.

Проводимость дросселя 8 определяет скорость изменения давления по первому каналу управления.

В момент времени t„. появляется сигнал на третьем выходе В обегающего устройства 17, а сигнал на втором выходе Á пропадает, поэтому верхние сопла реле и клапана 26 закрываются, выход сумматора 13 больше не имеет связи с повторителем 14.

Сигнал с выхода В> поступает в одну из камер реле 22, верхнее сопло открывается, сбрасывая давление с второго входа сумматора

13 в атмосферу, нижнее сопло реле 22 закрывается. Одновременно сигнал с выхода В> поступает в одну из камер клапана 27,открывая его сопло. При этом выход повторителя 15 канала управления 32 через сопло клапана

27 соединяется с емкостью 10 интегратора и первым входом сумматора 13, поэтому перед моментом t4, когда на четвертом выходе А обегающего устройства 17 появляется сигнал, выходной сигнал сумматора будет равен сигналу Х на входе второго канала управления 32.

В момент /, появляется сигнал на четвертом выходе А> обегающего устройства 17 и пропадает сигнал на третьем выходе Вь поэтому верхние сопла реле 22 и сопло клапана

27 закрываются. Сигнал с четвертого выхода . 4 обегающего устройства 17 поступает в одну из камер реле 23, закрывает верхнее сопло его и открывает нижнее, сообщая второй вход су мматора 13 через дроссель 5 с атмосферой.

Дроссель 5 построен так, чтобы при этом на втором входе сумматора 13 давление было равно Р „,„, Одновременно сигнал с четвертого выхода А через открытое нижнее сопло реле 20 поступает в одну из камер клапана

28, открывая его сопло. При этом выходной сигнал сумматора 13 через сопло клапана 28 поступает на вход повторителя 15, Поскольку в данном устройстве сигнал с четвертого выхода А одновременно поступает в камеру уllравления реле 23 и в управляющую камеру

526858 клапана 1, то изменившийся сигнал У с входа оптимизатора не поступает на вход клапана

I и, следовательно, на вход плавающей системы отсчета и сумматора 12.

В момент времени t>, который наступает через промежуток времени 4 — t4, равный промежутку 4 — ti, на пятом выходе Б обегающего устройства 17 появляется сигнал, а на четвертом выходе А> он пропадает. При этом верхнее сопло реле 23 закрывается, а нижнее сопло открывается, сигнал с пятого выхода Б поступает в одну из камер реле 24, открывая его верхнее сопло и сообщая второй вход сумматора 13 через дроссель 6 с атмосферой. При этом на второй вход сумматора 13 поступает давление P „, н.

Сигнал с выхода Б одновременно поступает в одну из камер реле 20, открывает его верхнее сопло, и воздух проходит через него в камеру клапана 28, открывая его сопло, соединяющее выход сумматора 13 с входом повторителя 15. Так как в момент появления сигнала Б сигнал А, исчезает, то изменившаяся в результате ступенчатого пробного воздействия по каналу Х вЂ” У (в сторону уменьшения управляющего воздействия) оптимизируемая величина У поступает через клапан 1 в сумматор 12 интегратора опять по двум каналам: непосредственно У и через плавающую систему отсчета У, Если в данный момент времени система находится справа от экстремума, то У„, благодаря плавающей системе отсчета по величине будет меньше У, так как плавающая система некоторое время помнит прежнее значение оптимизирующей величины. Интегрирование этой разности до момента уравнивания У и

У„.-,. приводит к уменьшению давления на сумматоре 12 интегратора и движению в сторопу экстремума. При этом скорость перемещения регулирующего органа определяется проводимостью дросселя 7, соединенного через нижние сопла реле 18, 21, 22 с выхода сумматора 12.

В момент времени 4 появляется сигнал на шестом выходе В, обегающего устройства 17

5 и пропадает сигнал на выходе Б, поэтому верхние сопла реле 24 и 20 закрываются, выход сумматора 13 больше не имеет связи с повторителем 15. Сигнал с выхода В поступает в камеру управления реле 25, верхнее его

10 сопло открывается, сбрасывая давление с второго входа сумматора 13 в атмосферу. Одновременно сигнал с выхода В поступает в одну из камер клапана 29, открывая его сопло.

При этом выход повторителя 14 первого кана15 ла управления через сопло клапана 29 соединяется с входом пневмоемкостп 10 интегратора и первым входом сумматора 13, поэтому перед моментом t-, êîãäà на первом выходе

А> обегающего устройства 17 вновь появится сигнал, выходной сигнал сумматора 13 будет равен сигналу Х> на выходе первого канала 31 оптимизатора. Описанный выше цикл работы повторяется. В результате действий оптимизатора параметр У выходит на экстремум по каждому из каналов управления, Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого устройства зависит от свойств конкретного технологического объекта, в системе управления которым оно испольЗО зуется, и определяется уменьшением потерь за счет более точного поддержания экстремальных значений параметров.

Формула изобретения

35 Пневматический двухканальный оптимизатор по авт. св. № 419849, отл ич а ющий ся тем, что. с целью повышения точности оптимизатора, во входном канале оптимизатора установлен клапан с двумя управляющими

40 камерами, соединенными соответственно с первым и четвертым выходами обегающего устройства.

526858

Составитель H. Данин

Техред В. Рыбакова

Корректор И. Позняковская

Редактор T. Рыбалова

Типография, 1 р. Сапу .ова, 2

Заказ 1954/4 Изд. № 1576 Тираж 1029 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дела.. изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская иаб., д. 4, 5