Многоточечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технологического процесса

Многоточечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технологического процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

oi>962840 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 141279 (21) 2877386/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3009.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 300982 (51)М Кп з

С 05 В 11/01

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

К.П. Чкония, Р.A Тевэадзе и Г.у. Тавадзе

t l

Научно-исследовательский институт аитеььаи ии производственных процессов в промышленности (71) Заявитель (54) МНОГОТОЧЕЧНАЯ РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к автоматическому регулированию технологических процессов, в частности к системам многоточечного релейно-импульсного регулирования параметров (температуры, влажности, расхода жидкости и др.) технологического процесса, и может быть использовано для регулирования температуры дистиллята на выходе холодильников перегонных аппаратов и когобаторов эфиромасличного сырья.

Известна система для регулирования температуры дистиллята на выходе холодильников перегонных аппаратов и когобаторов, содержащая датчики температуры, многоточечный уравновешенный мост, блок реле, бло-ки программных реле и регулирующие клапаны с исполнительными механизмами (1), Недостатком системы является низкая точность работы, Наиболее близкой является многоточечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технблогического процесса, содержащая и исполнительных механизмов, и датчиков регулируемого параметра, соединенных через первый коммутатор с входом блока уставки задания, релейный усилитель, выходы которого связаны соответственно с входами второго и третьего коммутаторов, управляющие входы коммутаторов соединены с первым выходом блока уставки задания, второй выход которого подключен к входу релейного усилителя, выходы второго и третьего

1 коммутаторов соединены с входами двух релеййых устройств, выходы которых связаны с соответствующими входами и исполнительных механизмов, два реле времени, входы и выходы которых соединены с входами и выходами соответствующих релейных устройств (2) .

Недостатком иэвестйой системы является низкая точность регулирования, вызванная большим запаздыванием иэ-за низкой скорости коммутатора, обусловленная тем, что система не обеспечивает подключение к очередному (1+1)-му объекту опроса, пока не закончится опрос и подача управляющего импульса на исполнительный механизм предыдущего i-го объекта.

Кроме того, система и каждом цикле

30 обегания подает на объект регулиро962840 вания управляющие импульсы, сумма которых по величине превосходит ве-, личину, необходимую для компенсации рассогласования, что вызывает колебательный переходный процесс в системе регулирования и увеличивает, 5 динамическую погрешность.

Цель изобретения — повышение точности регулирования системы.

Поставленная цель обеспечивается тем, что в известную систему, содержащую два 1)елейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемого параметра, выходы которых через последовательно соединенные первый коммутатор, блок уставки,и релейный усилитель соединены с входами второго и третьего коммутатстров, введены задатчик частоты и в каждый канал управления формирователь управляющего импульса, первый вход которого соединен с выходом соответствующего коммутатора, второй вход — c соответствующим выходом задатчика частоты, третий входс вторым выходом формирователя другого канала, первый выход - с входом соответствующего релейного устройства, второй выход — с третьим входом формирователя первого канала.

Формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, два триггера и последовательно соединенные элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, выходом подклю- 35 ченный к первому входу первого триггера и делителя частоты, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя, а также с первым входом триггера, вторым вхо- 40 дом подключенный к третьему входу формирователя и через первый триггер с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, третий вход 45 делителя частоты подключен к второму входу формирователя, причем второй выход формирователя соединен с первым входом формирователя.

При таком решении обеспечивается подача на объект первого управляющего импульса, полярность которого зависит от знака сигнала рассогласования, а остальные управляющие импульсы подаются с кратностью времени цикла обегания. Быстрый контроль объектов, запоминание сигнала ошибки при каждом цикле обегания и подача на объект регулирования управляющего импульса с интервалом времени, соответствующим кратности цикла обегания, исключает пульсирующий режим работы исполнительного механизма и соответственно колебательный переходный процесс в системе регулирования. Это позволяет зна- 65 чительно повысить точность регулирования системы и расширить ее функциональные воэможности.

На чертеже представлена блок-схема релейно-импульсной системы для автоматического регулирования параметров технологического процесса.

Система содержит блок 1 уставки, коммутатор 2, и датчиков 3 регулируемого параметра, релейный усилитель 4, коммутаторы 5 и б, RS-триггер 7, триггер 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, делитель 11 частоты, элемент 12 задержки, формирователи

131 и управляющего импульса, задатчик 14 частот, триггеры 15 и 16, элемент И 17, элемент ИЛИ 18, делитель 19 частоты, элемент 20 задержки, формирователи 211 „ управляющего импульса, релейные устройства 22 и 23, и исполнительных механизмов 24.

Система работает следующим образом.

Блок 1 уставки задания (обеспечивает раздельную уставку для каждого объекта разных значений заданий), управляя коммутатором 2, сравнивает поочередно сигналы датчиков 3 с установленным в нем заданным значением.

Когда ошибка находится в пределах между уставками (в пределах зоны нечувствительности) на выходах релейного усилителя 4 и коммутаторов

5(б), сигналы отсутствуют и соответственно на выходе формирователя

131(211) длительности управляющего импульса. В исходном состоянии на делителе 11(19) частоты предвари— тельно с помощью блока программного задатчика 14 устанавливается численное значение F частоты импульсов, которому соответствует время кратностью цикла обегания, а на выходах

RS-триггера 8(16) и RS-триггера

7(15) с инверсным выходом имеется соответственно логическая единица и логический нуль.. Когда ошибка пре-: вышает зону нечувствительности релейного усилителя, на одном из входов последнего в зависимости от знака < аибки появляется логический . сигнал 1,который с помощью коммутаторов 5(6), управляемых блоком уставки задания синхронно с коммутатором 2, подается на вход делителя

11(19) частот и на вход установ— ка нуля íà RS-триггер 7(15) с инверсным выходом, на выходе которого появляется логическая единица. Им-. пульсы с элемента И 9(17) через элементы ИЛИ 10(18) поступают одновременно на входы релейного устройства 22(23) и элемент 12(20) задержки. Из релейного устройства

22(23) сигнал поступает на вход соответствующего исполнительного меха,962840 низма 24, осуществляющего изменение регулируемого параметра.

Независимо от времени коммутации коммутатора продлевается воздействие регулирующего импульса на исполнительный механизм 24 с помощью 5 элемента 12(20) задержки. По истечении установленного времени задержки t элемент 12(20) задержки приводит в нулевое состояние RS-триггер 8(16) (на его выходе появляется логический нуль) и делитель 11(19) частоты, при этом отключается сигI нал, поступающий на исполнительный механизм из релейного устройства

22 (23) .

Длительность воздействия управляющего импульса на исполнительный механизм определяется по формуле

Ь.

L U

К < 100% . Щ где Ь вЂ” время полного оборота выходного вала исполнительного механизма, с;

К вЂ” коэффициент усиления объеко5 та, размерность параметра

В Х. P.o.

U — величина управляющего импульса при однократном воздействии на объект, размерность параметра. 30

Величина управляющего импульса U зависит от интервала времени между поочередными воздействиями на один из объектов регулирования, параметров статической и динамической ха- 35 рактеристики объекта, зоны нечувст. вительности релейного усилителя и требуемого показателя качества регулирования, При поступлении следующего им- 40 пульса через коммутатор 5(6) на выходе блока изменения частот и длительности управляющего импульса на выходе последнего сигнал не появляется до тех пор, пока число импульсов, поступающих на делитель

11(19) частот, не станет равным числу, соответствующему частоте, установленной на делителе 11(19) частот.

Таким образом происходит подача на исполнительный механизм 24 управляющего импульса с кратностью времени цикла обегания. Однако появляющийся сигнал на выходе коммутатора

6(5) подается на входы Установка . единицы RS-триггера 8(16) и RSтриггера 7(15) с инверсным выходом и приводит их в исходное состояние.

Аналогично работают остальные кана-, лы системы регулирования.

Использование новых элементов И, ИЛИ, Rs-триггера, RS-триггера с инверсным выходом, делителя частоты, блока временной задержки, блока программного задатчика частот для каждого канала регулирования, о6ес- 6$ печивающих запоминание и -подачу управляющего воздействия с интервалом времени, кратньм циклу обегания объекта, позволяет повысить точность регулирования и качество переходных процессов, Предлагаемая многоточечная релейно-импульсная система для регулирования параметров технологического процесса обеспечивает устойчивость процесса регулирования объектов, обладающих разной;инерционностью и отношением времени запаздывания к постоянной времени, за счет формирования различных интервалов времени включения исполнительных устройств в цикле регулирования, а также различные интервалы времени самих регулирующих циклов, что существенно повышает точность регулирования и расширяет область применения устройства.

Формула изобретения

Многоточечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технологического процесса, содержащая два релейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемого параметра, выходы которых через последовательно соединенные первый коммутатор, блок уставки и релейный усилитель соединены с входами второго и третьего коммутаторов, отличающаяся тем, .что, с целью повышения точности регулирования, системы, в нее введены эадатчик частоты и в каждый канал управления формирователь управляющего импульса, первый вход которого соединен с выходом соответствующего коммутатора, второй вход с соответствующим выходом эацатчика частоты, третий вход — с вторым выходом формирователя другого канала, первый выход — с входом соответствующего релейного устройства, второй выход — с третьим входом Фоомирователя первого канала.

2. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, два триггера и последовательно соединенные элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, выходом подключенный к первому входу первого триггера и делителя частоты, второй вход которого соединен с первьж выходом формирователя, а также с первым входом второго триггера, вторым входом подключенный к третьему входу формирователя и через первый триггер с входом элемента И, 962840

Составитель И. Швец

Редактор В. Петраш Техред С.Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 7507/64 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 второй вход которого соединен с выходом второго трИггера, третий вход делителя частоты подключен к второму входу формирователя, причем второй выход формирователя соединен с первьм входом формирователя.

Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чкония К.П. и др. Автоматиза= ция процесса охлаждения дистиллята.— Масло-жировas промышленность, 1978, 9 3, с, 30.

2. Авторское свидетельство СССР

9 607183, кл. G 05 В 11/32, 1977 (прототип).