Пневматический адаптивный регулятор

Пневматический адаптивный регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИ А-НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиык

Соцыаиыстычесиык

Респубпыи

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1В.04.77 (2!) 2477424/18-24 с присоединением заявки,В (53) N. Кл.

G 05 В 13/00

G 05 В 11. 50

Государственный комитет

СССР

Ао делам нзооретеннй н открытий (23) Приоритет ($3) УДК 621-52.) r0Se.S>

Опубликовано 050479.Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 070479 (72) Авторй изобретения

Э.М.Джафаров, М.М. Файязов и Ф. С. Абдуллаев

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности

{7%) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области средств автоматизации, а именно к пневматическим самонастраивающимся регуляторам с эталонной моделью н может быть применено в локальных системах автоматического регулирования, для нестационарных объектов с запаздыванием в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решение к данному является пневматический адаптивный регулятор, содержащий первый элемент сравнения, камеры которого подключены к каналам параметра, задания и опорного давления, а выход через эталонную модель — к плюсовой камере второго элемента сравнения, минусовая камера которого соединена с каналом параметра,. регулирующий блок, входные каналы кото. рого соединены с каналами параметра, задания и опорного давления, а выходной канал через усилитель мощности с выходным каналом регулятора, и блок адаптации (1).

Недостатком известного регулятора является то, что время запаздывания объекта управления не учтено в блоке адаптации, что приводит к уменьшению области устойчивости процесса само- настройки при регулировании нестационарных объектов с запаздыванием.

Цель изобретения — расширение области устойчивости регулятора при регулировании нестациорнарных объектов с запаздыванием.

Это достигается тем„ что в регуляторе блок адаптации содержит сумматор, элемент ИЛИ, элемент сравнения, эадатчик, узел запаздывания, реле, интегратор и клапан, управляющая камера которого соединена с выходом сумматора, входы которого подключены к выходам задатчика, первого элемента сравнения, элемента ИЛИ и каналу опорного давления, выход второго элемента сравнения подключен к входам узла запаздывания, соединенного выходом через реле с входным каналом интегра= тора, дроссель и емкость которотчз связаны через проточную камеру клапана, выход интегратора связан с регулирующим блоком, а управляющие камеры реле — с выходом элемента сравнения блока адаптации, связанным с каналом опорного давления н выхопом первого элемента сравнения, На Чертеже приведена принципнал,— ная схема предложенного регулятор=, 656022

Регулятор работает следующим образом.

В элемент сравнения 1 по каналам параметра, задания и опорного давления подается давление, пропорциональ.ное значению параметра: Рз — заданному и Pt, — текущему (переменному) и давление — Ро . На выходе элемента

1 имеем давление Р х, равное

Рвых1 - Рх+ Ро,, Рх Ря» Рз. С элемента 1 давление Рэ„,„ проходит через эталонную модель,. включающую узел запаздывания (2,4,6) и апериодическое звено (3,5), и поступает в плюсовую камеру второго элемента сравнения 7. На втором элементе: сравнения 7 давление Рл сравнивается с выходным сигналом эталонной модели

Р, а полученное рассогласование Р подается на узел запаздывания блока адаптации. Эталонная модель,реализует функцию в виде - Ф . 40

Рм.— (в d

ТРь1 при помощи элементов 2,3,4,5,б, а на выходе элемента сравнения 7 имеем давление в виде Рвых 7 P + Р i Р Щ(- Ря.

Давление, Рвь1х7 проходит узел запаздывания, собранный на элементах 16, 17,18 и с Ро через реле 19,20 посту-. ,пает в зависимости от Р,х, в плюсо- ; 50 вую и минусовую камеры элщиента оран нения интегратора 21. Управляющий сигнал Р х„формируется в элементе сравнения 15 в виде

Р Г1 лРи Рх+ Ро>Ро, 0 при Р„+ Р сР .

Регулирующая часть регулятора ре-. ализует следующий алгоритм управления:

Рэых КС + Ро

60 рт з фл Рхt

c TV

Г+1 при Pq > О, Рх -1 ри p„40, 45 формула изобретения

Пневматический адаптивный регулятор, содержащий первый элемент сравнения, камеры которого подключены к каналам параметра, задания и опорного давления, а выход через эталонную модель — к плюсовой камере второго элемента сравнения," минусовая камера которого соединена с каналом параметра, регулирующий блок, входные каналы которого соединены с каналамн параметра задания и опорного давления, а выходной канал через усилитель мощности с выходным каналом регулятора, и блок адаптации, отличающийся тем, что, с целью расширения области устойчивости регулятора, в нем блок адаптации содержит сумматор, элемент ИЛИ эле.

Регулятор содержит первый элемент, сравнения 1, эталонную модель,содержащую переменные дроссели 2,3, ем кости 4,5, элемент cpBQHGHHR б, второй элемент сравнения 7, регулирующий блок, содержащий элемент сравнения 8, управляемый дроссель 9> элемент умножения на постоянный коэффициент 10, усилитель мощности 11, блок адаптации, содержащий элемент ИЛИ 12, сумматор 13, эадатчик 14, элемент сравнения 15, узел запаздывания, включающий переменный дроссель 16, емкость .17, элемент сравнения 18,;реле 19

20, интегратор, включающий элемент сравнения 21, переменный дроссель

22, емкость 23, клапан 24.

Регулятор построен на стандартных элементах промышленной пневмоавтоматики .

К вЂ” адаптивный коэффициент усилени я р егулят opa t

Рх — сигнал расс оглассвани я.

Интегратор реализует следующее выражением 6 Р рвы х 21 7g э Ф х и

Между емкостью и переменным дрос.аелем интегратора включен клапан, который управляется лри помощи командного давления Р „13 с выхода сумматора 13.

Элементы сравнения 1 и 8 включены по схеме суммирования давлений Р„, РЗ и Р« а элемент ИЛИ включен по схеме выбора максимального сигнала

Рэшх1и Рэ,х 8 . Йа выхоДе элемента ИЛИ

12 - модуль ошибки системы Р ых, ——

= /РХ/ + P„ который поступает на минусовую камеру элемента сравнения 13.

Если учесть Рных, тогда р f 1 при /Рх/

3blx t3 0 лри /Р„/ .с Ра, где Рв — зона нечувствительности, которая устанавливается при помощв задатчика 14. если Рэ > /Рх/; то кла- пан размыкает обратную связь и давление в управляющей камере управляемого дросселя остается неизменным (замораживается ) до тех пор пока не меняется выход Рз,хх З. Когда

P6 (/Р„/, тогда клапан замыкает обратную связь и в зависимости от изменения Рх изменяется выход интегратора, что в свою очередь изменяет давление, поступающее от интегратора к управляющей камере управляемого дросселя.

Изменение этого давления приводит к изменению коэффициента усиления

Кс регулятора.

Алгоритм самонастройки найден с помощью. метода функции Ляпунова, который гарантирует устойчивость процесса адаптации коэффициента усиления регулятора в полном диапазоне изменения параметров управляемого объекта с запаздыванием.

656022 мент сравнения, задатчик, узел запаздывания, реле, интегратор и клапан, управляющая камера которого соединена с выходом сумматора, входы которого подключены к выходам задатчика, первого элемента сравнения, элеменга .NIH и каналу опорного давления, 5 выход второго элемента сравнения подключен к входам узла запаздывания, соединенного выходом через реле с входным каналом интегратора, дроссель и емкость. которого связаны через про- IO точную камеру клапана, выход интегратора связан с регулирующим блоком, а управляющие камеры реле — с выходом элемента сравнения блока адаптации, связанным с каналом опорного давления и выходом первого элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Адаптивный пневматический регулятор для регулирования гидродинамического режима адсорбционной колонны (рис.2,3); Разработка теории, методов и средств адаптивного управления технологическими процессами, с. 9, 12-14. Министерство приборостроенйя, средств автоматизации и систем управления, Научно-технический совет, секция информационных и управляющих систем, М., 1975.

656022

Составитель О.Гудкова

Техред Л.Алферова Корректор М.Ряшко

Редактор С.Равва

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

Заказ 1517/37 Тираж 1014 Подписное

ЦЫИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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