Многоточечная релейно-импульсная система для регулирования параметров технологического процесса

Многоточечная релейно-импульсная система для регулирования параметров технологического процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 968782

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву 9 920774 (22) Заявлено 23. 12. 80 (21) 3221945/18-24 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 231082. Бюллетень ¹ 39 (31)М.Кп з

G 05 В 11/01

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (531УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 23.10.82

ЯГ," ЩЩ И,д ч, (12) Авторы изобретения

К.П.Чкония и A M Воронин. !Л 1 Ы ilo- т у

Г;;,БЛЫ ".),::i!; (71) Заявитель (54 ) МНОГОТОЧЕЧНАЯ РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА .,ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЦЕССА

Изобретение относится к автоматическому регулированию технологических процессов и может быть использовано для регулирования расхода дис- 5 тиллята на выходе холодильников перегонных аппаратов и когобаторов эфирномасличного сырья..

По основному авт.св. М 920774 известна релейно-импульсная система регулирования параметров технологического процесса, содержащая два релейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемс го параметра, выходы которых через первый коммутатор соединены с блоком уставки задания, релейный усилитель, выход которого соединен с входами второго и третьего коммутаторов, задатчика частоты и в каждом канале управления формирователя управляющего импульса, первый вход которого соединен с выходом соответствующего коммутатора, второй вход - с соответствующим выходом эадатчика часто- 25 ты, а выход - с входом соответствующего релейного устройства, причем формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, два триггера и последовательно соединен- 30 ные логический элемент И, логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу формирователя импульсов и входу элемента задержки, выходом подключенный к первым входам первого триггера и делителя частоты, второй вход которого подключен к. второму входу формирователя, первый вход которого соединен с третьим входом делителя частоты и первым входож второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу первого триггера и третьему входу другого Формирователя того же канала, входы логического элемента И под-. ключены к выходам первого и второго триггера, а второй вход логического элемента ИЛИ вЂ” к выходу делителя частоты (1).

Сущность работы укаэанной системы заключается в быстром контроле объектов, формировании и подачи на объект регулирования первого управляющего импульса, полярность, которого зависит от знака сигнала рассогласования, а остальные управляющие импульсы подаются с кратностью ьремени цикла обегания. Однако для управления объектами, обладающими большим коэффициентом усиления и малой

968782 ния параметров. технологического про д- цесса.

Система включает датчики 1„-1„ регулируемого параметра, первый коммутатор 2, блок 3 уставки заданий*, 5 блок 4 памяти, блок 5 суммирования, логический блок 6, ключ 7, источник

8 опорного напряжения, линию 9 задержки, релейный усилитель 10., второй

11 и третий 12 коммутаторы, RS-триг-. гер 13, триггер 14, элемент И 15, элемент ИЛИ 16, делитель 17 частоты, элемент 18 задержки, формирователи

19„ -19„управляющего импульса, задат,чик 20 частоты, релейные устройст15 ва,21 и 22, исполнительные механизма 231 -2 Зн °

Система работает следующим образом.

Блок 3 уставки задания обеспечи20 вает раздельную установку для каждого объекта разных значений заданий, управляя коммутатором 2; сравнивает поочередно сигналы датчиков 1 регулируемого параметра с установленным

25 в нем заданным значением. В исход- . ном состоянии на делителе 17 частоты предварительно с помощью блока программного задатчика 20 частот устанавливается численное значение

30 F частоты импульсов, которому соответствует время кратности цикла обегания, а на выходах триггера 14 и триггера 13 с инверсным выходом имеется соответственно логическая единица и логический нуль. На блоке временной задержки 18 устанавливается время задержки Г . При. этом длительность Г воздействия управляющего импульса на исполнительный механизм. определяется по формуле

40 Z,U

К > 100а где L - время -полного оборота выходного .вала исполнительного механизма, с;

45 . Käg — коэффициент усиления объекразмерность параметра та:

Ъ Х.P ° О величина управляющего импульса при однократном воздействии на объект (размерность параметра).

Величина управляющего импульса U зависит от интервала времени между поочередными воздействиями на один из объектов регулирования, параметров статической и динамической характеристики .объекта, зоны нечувствительности релейного усилителя и требуемого показателя качества регулирования.

При появлении на выходе блока 3 уставки задания сигнала рассогласования ьП„, полученного в i-м цикле

-обегания для j-ro датчика (объекта

65 инерционностью, она не обеспечивает быстрого затухания нелинейных перехо ных процессов из-эа невозможности при экстремальном значении сигнала рассогласования для каждого объекта регулирования, автоматического уве.личения зоны нечувствительности (системы до величины, соответствующей заданной .точности регулирования, сравнения величины зоны нечувствительности системы с величиной сигнала рассогласования и в момент по. явления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего формирования в управляющий сигнал.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик систеьн.

Поставленная цель достигается тем что система содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммиро" вания, блок памяти, входы которого подключены к выходу блока уставки задания, соединенного с нрявими входами блока суммирования, с первым входом логического блока и через линию задержки — с первым входом релейного усилителя с регулируемой зоной нечувствительности, второй вход которого подключен .к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного. напряжения и логического блока, второй вход логического блока соединен с выходами блока суммирования, инверсные входы которого подключены к выходам блока памяти.

При таком решении предлагаемой системы обеспечиваеТся для каждого объекта регулирования по знаку произведения двух сигналов (текущего значения сигнала рассогласования ьП„ и сигнала разности между текущим и предыдущим значениями сигнала рас.согласования ьU. „ ) автоматическая настройка зоны нечувствительности системы, после чего происходит сравнение текущего значения сигнала рассогласования с величиной зоны нечувствительности и в случае появления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего формирования управляющего сигнала. Если знак произведения двух сигналов отрицательный, зона нечувствительности увеличивается до величины соответствующего значения точности регулирования. Все это позволяет уменьшить время переходного процесса и колебательность, что приводит к улучшению динамических характеристик системы.

На чертеже представлена блок-схема многоточечной релейно-импульсной система автоматического регулироварегулирования), он подается .одновре9б 8782

6 менно на блок 4 памя и,на блок 5 суммирования, на вход линии 9 задержки и. на первый вход логического блока б. Логический блок анализирует знак произведения двух сигналов, подаваемых на его вход и в зависиР мости от знака этого произведения переводит ключ 7 в то или иное положение. Если произведение положительно, ключ включается так, что зона нечувствительности релейного усилителя остается приблизительно близкой нулю, при отрицательном знаке увеличивается эона нечувствительности до величины, соответствующей предварительно заданной точности (d) регулирования. Изменение .зоны нечувствительности осуществ-! .ляетси сигналом с выхода логического блока б, на второй вход которого подаются из блока 5 суммирования сигналы +В или -В в зависимости от знака (П;-лУ; „) .

В блоке суммирования происходит сравнение значения сигнала рассогласования, полученного в i-м цикле обегания, и значения сигнала рассогласования ь(1; < полученного из блока

4 памяти запомненного в предыдущем (i-1)-м цикле обегания. В блоке 4 памяти в каждом j канале происходит запоминание сигнала рассогласования, полученного в i-м цикле обегания, вместо ранее запомненного сигнала рассогласования, полученного в предыдущем (i-1)-м цикле обегания. В каждом цикле обегания запоминание и сравнение сигналов происходит синхронно с работой .коммутаторов.

При появлении на выходе блока 3 уставки задания сигнала рассогласования b Б„положительной полярности в i-м цикле обегания этот сигнал подается одновременно на блок 4 памятй, на логический блок б, на вход линии 9 задержки и на вход блока 5 суммирования. В блоке сравнения происходит сравнение сигналов а U; и сигнала, ранее запомненного блоком

4 памяти. Если разность аП; -дП; „ является положительной, тогда на выходе логического блока сигнал не появляется, вследствие чего зона нечувствительности релейного усилителя остается равной нулю. Сигнал рассогласования аП; через линию 9 задержки подается на первый вход релейного усилителя 10 и в случае появления сигналов ошибки (превышения сигнала рассогласования зоны нечувствительности релейного усилителя) на одном иэ -выходов последнего в зависимости от знака ошибки появляется логический сигнал 1 !, который с помощью коммутаторов 11 (12), управляеьмх блоком уставки задания синхронно с коммутатором 2, подается на вход делителя 17 частоты и на вход Установкз нуля триггера 13,, на выходе которого появляется сигнал Логическая единица, импульсы с элемента

И 15 через элемент ИЛИ 16 поступают одновременно на входы релейного устройства 21 (22) и элемент 18 задержки. Из релейного устройства 21 (22)- сигнал поступает иа вход соответствующего исполнительного механизма 23, осуществляющего изменение

1(.регулируемого параметра.

Независимо от времени коммутации коммутатора продлевается воздействие регулирующего импульса иа исполнительный механизм 23 с помощью. элемента 18 задержки. По истечении установленного времени задержки g элемент 18 задержки приводит в нулевое состояние первый триггер 14, на его выходе появляется логический нудь, (при этом отключается сигнал, поступающий на исполнительный механизм 23..

При поступлении следукацего импуль«

cà через коммутатор 11 (12) на выходе блока Формирования управляющего импульса сигнал. не появляется до тех пор, пока число импульсов, поступающих на делитель 17 частоты, не станет равным числу, соответст15

gp вующему частоте, установленной на делителе 17 частоты. Таким образом происходит подача на исполнительный механизм 23 управляющего импульса с кратностью времени цикла обе- гания. Однако появляющийся сигнал иа выходе коммутатора 12 (11) подается на входЫ Установка единицы триггера 14 и триггера 13 с инверсным выходом и приводит их в исходное состояние. Аналогично работают остальные каналы системы регулирования.

Если на выходе блока 3 уставки задания появляется сигнал рассогла-.

45 сования Ц,„ (положительной полярности) и разность ьU;+, -дП; является отрицательной, тогда на выходе логического блока б появляется сигнал, который переводит ключ 7 в та50 кое положение, что зона нечувствительности релейного усилителя увеличивается до величины, установленной на источнике опорного напряжения и .соответствующей предваритель но заданной точности d регулирования. В тот же момент через .линию 9 задержки сигнал рассогласования л П;, .подается на первый вход релейного усилителя и в случае выполнения условия nU;> d, aU;g-d на выходе pesteR6О ного усилителя формируется сигнал ошибки. Когда сигнал рассогласования находится в пределах зоны нечувствительности -дада„-(d на выходах релейного усилителя 10 и коммутато6S ров 11 (12) сигналы отсутствуют и

968782

Формула изобретения

25 соответственно на выходе блока формирования управляющего импульса.

Аналогично происходит регулирование зоны нечувствительности. системы при отрицательном сигнале рассогласования.

Использование новых элементов (блока памяти, блока суммирования, логического блока, источника опорного напряжения, ключа, линии задержки), обеспечивающих автоматическое регули- 10 рование зоны нечувствительности, сравнение величины еигнала рассогласования л0 с величиной эоны нечувствительности и в момент появления сигнала ошибки выдачу его для формирования 15 управляющего импульса, дает -возможность по сравнению с известным устройством значительно уменьшить коле бательность и время переходных процессов; что приводит к улучшению ди- 2р намических характеристик систеж.

Многоточечная релейно-импульсная .система для регулирования параметров технологического процесса по ,авт.св.Р 920774,о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, она содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммирования, блок памяти, входы которого подключены к выходу блока уставки задания, соединенного с прямыми входами блока суммирования, с первым входом логического .блока и через линию задержки - с первым входом релейного усилителя, второй вход которого подключен к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и логического блока, второй вход логического блока соединен с выходами блока суммирования, инверсные входы которого подключены к выходам блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 920774, кл. G 05 В 11/01, 1980 (прототип).

968782

Составитель В.Кузин

Техред Л.Пекарь

Редактор И.Николайчук

Корректор С. lilBKMclp

Подписное

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

Заказ 1165/75 Тираж 9 14

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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