Пневматическое управляющее устройство

Пневматическое управляющее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

н11 567I 62

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.75 (21) 2301411/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 10.08.77 (51) М. Кл G 05В 7/04

G 05В 11/58

Государственный комитет

Совета Министров СССР по девам;.изобретений и открытий (53) УДК 621.525(088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Богославский и В. В. Рыбальченко (71) Заявитель (54) ПНЕВИАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и предназначено для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами в одном из трех режимов: дистанционное управление, автоматическая стабилизация и каскадное управление, в том числе супервизорного управления от вычислительной машины.

Известно устройство для управления контуром регулирования, содержащее регулятор, один из входов которого подключен к каналу параметра, а выход — к выходному каналу устройства, задатчик, соединенный с первым переключателем, переключатель режимов, аналоговый электропневмопреобразователь,,подключенный к каналу задания, блок управлсния, входы которого соединены с входными каналами устройства, второй и третий переключатели, и первый н второй дискретные электропневмопреобразователи, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами первого и 1второго, третьего и второго переключателей, а входы — с выходами блока управления, выход аналогового электропневмопреобразователя соединен через первый переключатель с другим входом регулятора и через первый и третий переключатели — с выходом регулятора, к отключающему

:входу которого через второй переключатель подключен переключатель режимов (11.

Характерным недостатком этого устройства является то, что автоматическое подключение контура регулирования к вычислительной машине, а также переключение режимов его работы осуществляется по специальной программе самой вычислительной машиной, что снижает надежность и требует затрат оперативной памяти вычислительной машины, которая в большинстве случаев является лимити10 рующей. Кроме того, безударный переход на режим каскадного управления не может быть реализован описанным выше устройством.

Наиболее близким техническим решением является пневматическое управляющее уст15 ройство, содержащее первый регулятор, входы которого соединены соответственно с каналом регулируемой переменной и через клапаны — с выходом второго регулятора и с выходом задатчика номинала, блок автоматиче2ä ской подготовки, соединенный с первым регулятором, задатчик дистанционного управления, нормально закрытый клапан, проточная камера которого подключена к выходу первого регулятора, причем унравлгпощие камеры

25 клапанов соединены с соответствующими каналам:t команд режимов (2).

Недостатком известного устройства является его невысокая точность и неудовлетворит льная оперативность в системе управления

Зэ регуляторами, особенно в переходных режи567162 мах ведения технологического процесса (пуск, останов и т. п.), обусловленная необходимостью ручного воздействия человека — о ператора на задатчик номинала первого регулятора

|при переходе с режима дистанционного управления на режим автоматической стабилизации или режим каскадного управления,,и воздействия на задатчик дистанционного управления при переходе с режима каскадного управления или режима автоматической стабилизации на режим дистанционного управления.

Целью изобретения является повышение точности работы пневматического управляющего устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве дополнительно установлены элемент сравнения, сумматор, .переменный дроссель, емкость, задатчик опорного давления, нормально открытый клапан и импульсаторы, причем каналы команд режимов каскадного упр а вления и автоматической стабилизации

:подключены к управляющему.входу блока автоматической:подготовки через последовательно установленные импульсаторы, а канал команды режима дистанционного управления соединен с управляющей камерой нормально открытого клапана, проточная камера которого соединена с выходом элемента сравнения, а со|пло — с емкостью, положительной камерой сумматора и через переменный дроссель — с выходом задатчика опорного давления и отрицательной камерой сумматора, ко второй положительной камере которого подключен выход задатчика дистанционного управления, а выход соединен с отрицательной камерой элемента сравнения и соплом нормально закрытого клапана, проточная камера которого подключена к,положительной камере элемента сравнения.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого пневматического управляющего устройства.

Устройство содержит канал 1 команды ре>кима автоматической стабилизации, канал 2 команды режима каскадного управления; клапаны 3 и 4, задатчик номинала 5, регуляторы 6 и 7, им пульсаторы 8, блок 9 автоматической подготовки, канал 10 команды режима дистанционного управления, нормально закрытый клапан 11, усилитель мощности 12, выходной канал 13 регулятора 7, нормально открытый клапан 14, сумматор 15, переменный дроссель 16, задатчик опорного давления

17, задатчик дистанционного управления 18, емкость 19, элемент сравнения 20, канал 21 регулируемой переменной регулятора 7. При этом каналы команд режимов автоматической стабилизации 1 и каскадного управления 2 подключены к управляющим камерам клапанов 3 и 4 соответственно, сопла которых соединены соответственно с выходом задатчика номинала 5 и выходом регулятора 6, а проточные камеры — с одним из входов регулятора 7, Каналы 1 и 2 подключены также че5

ОО

65 рез послеводательно соединенные импульсаторы 8 к командному входу блока 9 автоматической подготовки, связанного с регулятором 7. Канал 10 команды режима дистанционного управления соединен с отключающим входом регулятора 7 и с управля|ющими камерами нормально закрытого клапана 11 и нормально открытого клапана 14 соответственно. Сопло нормально закрытого клапана

11 связано с выходом усилителя мощности 12 и с отрицательными камерами сумматора 15 и элемента сравнения 20. Проточная камера нормально закрытого клапана 11 подключена к выходному каналу 13 регулятора 7 и положительной камере элемента сравнения 20.

Сопло проточной камеры нормально открытого клапана 14 подключено к положительной камере сумматора 15, емкости 19 и через переменный дроссель 16 к .выходу задатчика опорного давления 17 и к отрицательной камере сумматора 15, ко второй положительной камере которого |подключен выход задатчика дистанционного управления 18, а,к выходу— усилитель мощности 12. Проточная камера нормально открытого клапана 14 соединена с выходом элемента сравнения 20.

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления перехода с режима дистанционного управления на режим автоматической стабилизации или режим каскадного управления в канал соответствующего режима управления 1 или 2 подается командный сигнал в потенциальной форме, который далее одновременно поступает в управляющую камеру соответствующего клапана 3 или 4, подключая выход задатчика номинала 5 или выход регулятора 6 к входу регулятора 7, и в соответствующие импульсаторы 8, преобразующие потенциальный командный сигнал в импульс, под действием которого блок 9 осуществляет подготовку (или балансировку) регулятора 7, обеспечивая тем самым безударное подключение его выходного канала

13 к исполнительному механизму (на схеме не изображен), независимо от имеющейся н данный момент величины рассогласования между сигналами регулируемой переменной и выхода задатчика номинала 5 или выхода регулятора б.

Для осуществления обратного перехода с режима автоматической стабилизации или с режима каскадного управления на режим дистанционного управления в канал 10 подается командный сигнал, который одновременно отключает регулятор 7, открывает нормально закрытый клапан 11, обеспечивая прохождения сигнала с выхода сумматора 15 в выходной канал 13 регулятора 7, и закрывает нормально открытый клапан 14, вследствие чего, происходит формирование на IBbIходе сумматора 15 сигнала, равного по величине сигналу в выходном канале 13 регулятора 7. В положительной и отрицательной камерах сумматора 15 через дроссель 16 происходит уравнение давлений до величины опор567162 ного давления, создаваемого с помощью задатчика 17. При этом давление на выходе сумматора 15 и клапана 11 изменяется до величины, равной давлению на выходе задатчика дистанционного управления 18 со скоростью, определяемой динамическими характеристиками обьекта управления, что обеспечиется соответствующей проводимостью дросселя 1б. Изменение, величины давления на выходе задатчика дистанционного управления 18, а следовательно, и на выходе клапана 11 и в линии исполнительного механизма может производиться независимо от окончания .процесса .перехода на режим дистанционного управления. В качестве регулятора б в предлагаемого устройстве могут быть использованы и другие средства, например управляющая вычислительная машина, программный задатчик и т. д. В этом случае к входу клапана 4 вместо регулятора б подключается:внешнее задающее устройство.

Использование предлагаемого,пневматического управляющего устройства позволяет осуществлять безударное автоматическое переключение режима работы контура регулирования, а также исключает внесение возмущающих воздействий в технологический процесс, возникающих при ручной подготовке регулятора для переключения с одного режима на другой человеком-оператором, что позволит сократить потери сырья и повысить качество выпускаемой продукции.

Формула изобретения

Пневматическое управляющее устройство, содержащее первый регулятор, входы которого соединены соответственно с каналом регулируемой переменной и через клапаны — с выходом второго регулятора и с выходом за5

35 датчика номинала, блок автоматической подготовки, соединенный с первым регулятором, задатчик дистанционного управления, нормально закрытый клапан, проточная камера ,которого подключена к выходу первого регулятора, причем управляющие камеры клапанов соединены с соответствующими каналами команд режимов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем дополнительно установлены элемент сравнения, сумматор, переменный дроссель, емкость, задатчик опорного давления, нормально открытый клапан и имлульсаторы, причем каналы команд режимов каскадного управления и автоматической стабилизации подключены к управляющему входу блока автоматической подготовки через последовательно установленные импульсаторы, а канал команды режима дистанционного управления соединен с управляющей камерой нормально открытого клапана, проточная камера которого соединена с выходом элемента сравнения, а сопло — с емкостью, положительной камерой сумматора и через переменный дросссль — с выходом задатчика опорного давления и отрицательной камерой сумматора, ко второй положительной камере которого подключен выход задатчика дистанционного управления, а выход соединен с отрицательной камерой элемента сравнения и соплом нормально закрытого клапана, нроточная камера которого подключена к положительной камере элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 446030, кл. G 05В 15f02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР №424113, кл. G 05В 11/58, 1970.

567162

Составитель А. Богославский

Техред A. Камышникова Корректор Л. Брахнина

Редактор Л. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1668/13 Изд. № 615 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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