Аналоговое регулирующее устройство

Аналоговое регулирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

м643828 (6Ц Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09.02.7 3 (21) 1 881001/1 824

2 (5ij М. Кл

Cj 05 В 11/01 с лрнеоединением заявки № (23) Приоритет

Гаеудератееееьй анетет ссср ее делен езебретееей я етк Впее

Опубликовано25.01.79.Бюллетень № 3 (53) УДК62-50 (0Э8.8) Дата опубликования описания 28.01.79, A. У. Яльппев, Л. А. Канунников, Л. Ф. Громов. и Л. Н, Григорьев ;«1:

"н, «)" Д а аа"»;.

Д,,::.;,:а, ., ° ее (72) Авторы изобретении (71) Заявитель (54) АНАЛОГОВОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Предпагаемое устройство относится к средствам автоматизации управпения технопогическнми процессами в разпичных отраслях промышленности и может быть применено, например, при регупировании параметров теппоэнергетических установок, в частности,. давпения, те мпературы.

Известны анапоговые регупируюшие аа. устройства, содержащие усипитепь с подкшоченными к нему элементами динамической обратной связи и блоком на« стройки А — составпяюшей закона автоматического регулирования $3).

Недостатком таких устройств является невозможность независимой настройки П -составпяюшей закона автоматического регупирования.

Известно также регупируюшее устройство, содержащее помимо усипитепяформироватепя закона автоматического регупирования самостоятельную цепь связи с нагрузкой в режиме дистанционного управпения за счет присоедине-:: ния к выходу усипитепя спедяшей системы, не саяаанноа с его ахоаом (2).

Это устройство не обеспечивает высокой надежности при перекпючении с автоматического режима работы в дистанционный, так KBK структурно оно состоит из большого чиспа эпементов и связей.

16

Наиболее бпизким по технической сущности к предлагаемому является ана= т поговое регупируюшее устройство, со держащее последовательно соединенные интегрирующий блок, переключатель режима работы и усилитель, выход которого через последовательно соединенные первый согласукипий блок и днфферен;цирукнпий блок соединен с первым вхо дом интегрирующего блока и блок днстанщюнного управпения, который через формироватень сигнапа соедийен со, вторым входом перекшочатепя режима работы jS).

I0

4Î

Передаточная .функция такого устI ройства имеет вид

%(p) = u„(i+u

"иР

Так как настройка и -составляю щей закона автоматического регулирования осуществпяется параметром 4, вгияюшим на настройку Д -составляю-а щей, это отрицательно сказывается на надежности и точности работы устройст-; ва, Из-за имеющейся непосредственной связи между блоками интегрирования и дифференцирования и блоком формирования сигнала дистанционного управления устройство не может обеспечить сохранение взаимонезависимости настроек параметров автоматического и дистанционного управпения. Это также снижает надежность и точность работы устройства.

Ыещю настоящего изобретения является повышение надежности и точности устройства.

Поставпенная цепь достигается тем, что в устройстве установпены блок настройки и второй согласующий блок, причем второй выход первого согласующего блока через блок настройки соединен со входом интегрирующего блока, а выход усипитепя через второй согласующий бпок соединен со вторым входом фор- мироватепя сигнапа.

Введение второго согласующего блока позволяет независимо настраивать цепи автоматического и дистанционного управления, что уже само по себе повышает надежность и точность работы устройства. Кроме того укаэанный блок обеспечивает необходимые условия дпя работы бпока настройки. Наличие блока настройки, вкпюченного по предложенной схеме, позволяет при П- и ПД- настройках сохранять в работе элемент формирования И- составляющей, что способствует безударному перекпючению режимов работы устройства, и, следовательно, повышению его точности. Кроме того, настройка И- и Д- составляющих закона автоматического регулирования мо— жет осуществляться взаимонеэависимо что также повышает надежность и точность работы регулирующего устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема; на фиг. 2 — пример конкретного выполнения электрической схемы анапогового регулирующего устройства.

Аналоговое регулирующее устройство (см. фиг. 1.) вкшочает в себя последовательно соединенные между собой интегрирующий блок 1, перекпючатель режима работы 2, усилитель 3, на выход которого включены два согласующих блока 4 и 5. Согласующий блок 4 одним из своих выходов через дифференциру1оший бпок 6 соединен с одним из входов блока 1, а другим - через, блок настройки 7 соединен с другим входом блока 1. Согласующий блок 5 своим вы« ходом соединен с одним из входов фор« мироватепя сигнапа, 8, ко второму входу которого подключен выход блока дистанционного управления 9. Выход формирователя сигнала 8 соединен со вторым входом перекпючатепя 2.

В автоматическом режиме работы устройства (см. фиг. 2) усилитель 3 постоянного тока с управляемым высокочастотным генератором через трансформатор Tpl, движок нагрузочного делителя R7 согласующего блока 4, конденсатор С2 интегрирующего блока 1 и нормально замкнутые контакты Рl/1 реце Pl переключателя 2 охвачен отрицательной обратной связью. При этом потенциальный уровень сигнала обратной связи на нагрузке вторичной обмот- ки I la трансформатора Tpl определяется соединением ее с движком потенцио метрического делителя Rl-Х одинарной мостовой схемы в блоке настройки 7, включенного относительно обшей шины.

Движок потенциометра РЗ через емкость

Cl в дифференцируюшем блоке 6 соединен с контуром отрицательной обратной связи в точке между конденсатором С2 блока 1 и делителем R4-II блока 6.

Одновременно к контуру отрицательной обратной связи через делитель R4-Х блока 1 подключен движок потенциометра Rl-П мостовой схемы в блоке 7, Движки потенциометрических делителей Rl-Х и Ц1-П жестко связаны;между собой, а неподвижные .лепестки попарно объединены перекрестным соединениемм.

В режиме дистанционного управления вход усилителя 3 через нормально разомкнутые контакты Pl/2 соединен с

РСцепью формирователя сигнала 8. При этом усилитель 3 через трансформатор

Tpl по вторичной обмотке Пб согласующего блока 5, соединенной с одного конца с обшей шиной, а с другого с емкостью СЗ в формирователе 8, охвачен отрицательной обратной связью. Формирователь 8 через резистор R5 соединен мироввтелем сигнала 8 при воздействии блока 9. Бпагодвря испопьзованию отдельного согласующего блока 5 настройка формироватепя сигнапа 8 не влияет на настройку блоков, обеспечивающих работу устройства в автоматическом режиме, наоборот, наличие в структуре устройства согпасуюшего блока 4 нозво— пяет настраивать автоматический режим независимо от настройки дистанционного. Постоянство структуры устройства в обоих режимах его работы способствует сохранению значения выходного сигнапа в момент перекпючения с автоматического режима работы в дистанционный и обратно.

Использование новых элементов и связей позвопяет: улучшить эксплуатационные характеристики эа счет упрощения процесса настройки величин параметров закона автоматического регупирования; повысить точность за счет сохранения настройки автоматического режима работы при изменении настройки дистанционного и наоборот, в также за счет упучшения динамики изменения выходного сигнала при перекпючении режима работы; повысить надежность за счет обес= печения постоянства структуры цепи asтоматического режима работы при изменении требуемого закона автоматического регупирования.

По оценкам, сдепанным в ходе разработки, точность и надежность устройства повышяотся в два раза по сравнению с известными.

Испытания, проведенные на опытном образце, выполненном по принципиапь ной схеме (см. фиг. 2), подтвердили целесообразность усовершенствования известного решения.

Формупв изобретения

Анвпоговое регулирующее устройство, содержащее последовательно соединенные интегрирующий блок, перекпючатель режима работы и усипитепь, выход которого через последовательно соединенные первый согпасуюший блок и диффе рениируюший блок соединен с первым входом интегрирующего блока, и бпок дистанционного управления, который через формироватепь сигнапа соединен со вторым входом перекпючателя режима с кнопками Кнl и Кн2 блока дистанционйого управления 9, в состав которого входят двв источника разнопопярного постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом. В автоматическом режиме входной сигнал Х разделяется нв три составпяюших, которые одновременно по трем канапам поступают на входы контура отрицатепьной обратной связи, образован:- щ ной интегрирующим бпоком 1, перекпючатепем режима работы 2, усилителем

3, согласующим блоком 4 и дифференцируюшим блоком 6.

B результате прохождения сигнапа 3$ по первому канапу на выходе устройства формируется сигнвп У1 =(1-Кя )

При прохождении сигнала g по второму каналу на выходе формируется сигнал

У =Кп К (1+ Х. При прохождении сигнала Кпо третьему каналу на выхо- де формируется сигнап У =К К, Т> Х °

Суммируясь на выходе устройства, все три составляющие У, У и У образуют общий выходной сигнал

Мд

Y=k 4+a V + 1,)

Полученная характеристика преобра зования входного сйгивла содержит все

36 три составляющие ПИЛ-закона автоматического регулирования, которые могут 1 вводиться со своим коэффициентом пере. дачи независимо друг от друга В част33 ности, применение в качестве блока настройки поте нциометрического моста, собранного по схеме, показанной на фиг. 2, поэвопяет выполнить независимую настройку И-составпяюшей закона

40 автоматического регупирования. При этом мост работает так, что один изспаренных потенциометров (Rl-П) формирует И- и П-составпяюшие закона регулирования, а другой (Rl-Х)-автоматически компенсирует изменяющуюся при этом П-cî ñcòTàaâsë ÿ þ ù óþ, в результате чего достигается требуемая настройка

И-составляющей. Искпючение любой составляющей закона регулирования не связано с изменением структуры устройства. Эти особенности позвопяют устройству работать в автоматическом режиме с высокой надежностью и точностью.

В д истан ционно м ре жи ме работы выходной сигнал устройства формируется замкнутым контуром, образованным переключателем режима работы 2, усилитепем 3, согласующим блоком 5 и форработы, о т и и ч а ю ш е е с н тем, что, с цепью повышения надежности и точности устройства, в нем устаиовпены блок настройки и второй согпасуюший блок, аричем второй выход первого согпасужщего бпоиа через бпок настройки соединен со входом интегрирующего бпо ка, а вьяод усипитепя через второй согпасуюший бпок соединен со вторым hxoдом формироватепя сигнапа.

8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР и M 1804569 кп. Gf 05 Р, 1865, 2. Патент США Ж 3422457, кп. 318-28, 1869, 3, Приборы и системы управления"

1О Xeee, X Ч, с. О- 1, р . 3.

БИИИПИ Заказ 8 О 19742- Тираж 1О (4 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4