Пневматический регулятор с переменной структурой

Пневматический регулятор с переменной структурой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

паутин".í ° те;.ни лесная ; о. иоте:.а t 1 Б А (11) 718834

QnH ц РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.04.78 (21) 2605168/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.80 (51) М. Кл.

G 05 В 13/00

Государственный комитет

СССР,по делам изобретений и открытий (53) УДК 621-525 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Говоров, В. И. Саломыков, Ю. И. Давыдов и В. В. Подсевалов

Щекинское производственное объединение «Азот» и Тульский политехнический институт (71) Заявители с (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕМЕННОЙ

СТРУКТУРО Й

Изобретение относится к технике автоматического управления и предназначено для регулирования технологических параметров в химической, металлургической, нефтегазовой, пищевой и других отраслях народного хозяйства.

Известны ПИД-регуляторы, содержащие последовательно соединенные блок предварения и ПИ-регулирующее устройство (1).

Эти регуляторы не обеспечивают достаточной точности и помехозащищенности при управлении объектами, подверженными значительным возмущениям, а также объекта- ми с запаздыванием и переменными пара- метрами. 15

Известен также пневматический регулятор переменной структуры, содержащий регулирующее устройство и подключенное к нейу через устройство переключения логическое устройство, в состав которого входит gp блдк релейной сигнализации (2).

Однако известный регулятор при управленйй объектами с переменными параметрами и запаздыванием йе обладает достаточной помехозащищенностью, устойчивостью и точностью работы. К тому же регулятор содержит большое число блоков, требующих настройки, т. е. он сложен по конструкции.

Действительно, при значительных по величине значениях производной сигнала ошибки регулирования, не превышающих установленную в сигнализаторах отклонений зону нечувствительности, выход регулятора остается неизменным, что вызывает большую динамическую ошибку регулирования.

При движении регулируемой величины с большой скоростью к заданному значению закон регулирования не меняется, оставаясь таким же, как и при движении регулируемой величины к заданию с малой скоростью, что приводит к большому нерегулированию или колебанию вокруг заданного значения.

При наличии помех сигнализатор знака производной может выдавать ложную информацию.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик регулятора.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом регуляторе дополнительно установлены два задатчика, двухконтактное реле переключения, дроссель, причем первый вход блока сигнализации с зоной нечувствительности подключен к выходу блока предварения, второй вход через дроссель связан с выходом двухконтактного реле пере718834

65 ключения, а выход соединен с управляющей камерой двухконтактного реле переключения, входные каналы которого подключены к выходам соответствующих задатчиков.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого регулятора.

Регулятор состоит из элемента 1 сравнения, блока 2 предварения, входы которого через элемент 1 подключены к каналам параметра р и задания z, регулирующего устройства 3, узла 4 переключения параметров настройки, логического устройства 5, содержащего задатчики б, 7, двухконтактное реле 8 переключения, дроссель 9, емкость 10 и блок 11 сигнализации с зоной нечувствительности.

Работает регулятор следующим образом, На входы элемента 1 сравнения поступают сигнал задания z и текущее значение регулируемого параметра rp, а на его выходе образуется сигнал рассогласования Х.

На выходе блока 2 предварения формируется сигнал (Х+ ТХ), где Т вЂ” постоянная времени блока предварения, которая принимает два значения: Т, и Т, где Т ) Т,. Переключение постоянной времени Т осуществляет узел 4 по команде от блока 11 сигнализации, который срабатывает при значении выходного сигнала блока предварения, превышающем зону нечувствительности Л.

Величина зоны нечувствительности Л устанавливается с помощью элементов б—

10 и находится в промежутке (Р1, Р ), где

Р2) 1 °

Если текущие значения рассогласования в его производной малы по абсолютной величине, т. е. сигнал на выходе блока 2 предварения находится внутри зоны нечувствительности блока 11, то сигнал на выходе блока 11 равен логическому нулю. Тогда величина зоны нечувствительности равна или приближается к значению Р1, а в блоке предварения установлена постоянная времени Т,.

При поступлении возмущения на объект управления регулируемая величина q> начинает удаляться от задания, либо с большой скоростью приближаться к заданию, значение сигнала (Х+ Т1х) на выходе блока предварения выходит из зоны нечувствительности Л, срабатывает блок 11 сигнализации и устанавливает большую постоянную времени Т> в блоке предварения. Одновременно по команде от блока 11 переключается реле 8 и на вход дросселя 9 поступает давление Р от задатчика 7, величина зоны нечувствительности начинает увеличиваться до значения Р )Р1, Поэтому после компенсации возмущения переключение параметра настройки блока предварения происходит с упреждением не в тот момент, когда Х+Т;х=0, а заранее, в момент, когда (х+ Т х) (Л.

Зо

После компенсации возмущения, когда величина (Х+ Т х) по абсолютной величине становится меньше величины Л, происходит переключение настройки постоянной времени блока предварения на меньшую величину Т„к дросселю 9 через реле 8 подключается задатчик 6 с меньшей величиной выходного давления Р1. Регулятор нахоДится в «ждущем» режиме с малыми величинами постоянной времени блока предварения в зоны нечувствительности блока сигнализации до прихода следующего возмущающего воздействия.

По сравнению с известными предлагаемый регулятор позволяет повысить помехозащищенность системы автоматического регулирования (так как при малых значениях Х и Х в блоке предварения выставлена малая постоянная времени), повысить устойчивость системы при наличии запаздывания в объекте (так как структура регулятора изменяется с упреждением не в тот момент, когда (Х+Т,Х) =О, а заранее, в момент, когда (Х+Т,Х)(0, причем величина Л в этот момент большая). Кроме того, он обеспечивает высокую точность работы системы в связи с тем, что форсированные настройки блока предварения устанавливаются в моменты, когда регулируемая величина удаляется от задания или приближается к нему с большой скоростью, а также дает возможность увеличить срок службы исполнительного механизма благодаря тому, что скачков по управлению в моменты переключения структуры блока предварения нет, если, конечно, учитывать практически неизбежную инерционность блока предварения. Конструкция предлагаемого регулятора проста, в нем совмещены блоки логической и регулируемой частей (общий блок предварения).

Формула изобретения

Пневматический регулятор с переменной структурой, содержащий блок предварения, вход которого связан с каналами параметра и задания, регулирующее устройство, выход которого соединен с выходом регулятора, блок сигнализации с зоной нечувствительности, выход которого подключен к управляющему входу узла переключения параметров настройки, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик регулятора, в нем дополнительно установлены два задатчика, двухконтактное реле переключения и дроссель, причем первый вход блока сигнализации с зоной нечувствительности подключен к выходу блока предварения, второй вход через дроссель связан с выходом двухконтактного реле переключения, а выход соединен с управляющей камерой двухконтактного реле переключения, входные кана718834

Составитель С. Гудкова

Редактор Грузова

Корректор В. Шашагин

Заказ 127/!3 Изд. № 176 Тираж 956 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 лы которого подключены к выходам соответствующих задатчиков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берендс Т. К. и др. Элементы и схемы

6 пневмоавтоматики, «Машиностроение», М., 1968, с. 177, рис. 110.

2. Авторское свидетельство СССР № 364924, кл. G 05 B 13/00, 1972 (прото5 тип).