Устройство для регулирования давления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1674075
Автор: Ноянов
Текст
(51)5 С 0 20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ РЕТЕНИЯ емкости тавл ле лнт ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР М 1275394, кл, 6 05 О 16/20, 1985,Авторское свидетельство СССР ЬЬ 980071, кл. 6 05 О 7/00, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в различных отраслях промышленности при необходимости снабжения потребителей сжатым газом постоянного давления. Цель изобретения - повышение точности и качества регулироИзобретение относится к системам автоматического регулирования давления и предназначено для использования в различных отраслях промышленности при необходимости снабжения потребителей сжатым газом постоянного давления.Цель изобретения - повышение точности и качества регулирования,Для расчета составляющей секундного расхода газа, идущего на компенсацию сигналов рассогласования, используют следующее соотношение, которым описывается закон ПИД-регулирования62 = - .ЬР - ) 6 (ЛР)Й - Тд ) (1) где 62 - секундный массовый расход газ вания. Цель достигается за счет стабилизации давления в ресиверной емкости в качестве демпфера путем выравнивания массового расхода газа, поступающего в эту емкость через регулятор расхода и потребляемого из нее, В устройстве для реализации этого способа. содержащем регулятор расхода, ресиверную емкость. потребители сжатого газа, блок управления, задатчик расхода газа, задатчик временных импульсов и формирователь управляющих команд, все вычислительные операции выполняются в помощью вычислителя значений давления и угла поворота дросселя по информации, поступающей с датчиков давления, датчика температуры и датчика угла поворота дросселя через вторичные преобразователи, 1 з.п, ф-лы, 5 ил,Ч - обьем ресиверной емкости;В - газовая постоянная;Т, Р - температура и давление газовреды с ресиверной емкости;Л Р - отклонение давления вт заданной величины;Т, Т - постоянные времени интегрования и дифференцирования соответенно:- текущее время техпроцесса. ая - Хо (Л Р 1 а 1 эквива 1 Т 1эльной сумме - Ь Р ЬТ, 16740751674075 Составитель В, Пилишкинолинская Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк едакт ьокий комбинат "Патент", г, Ужгород, уа, Гагарина, 10 Производственно-и каз 2920 Тираж 441 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Полученный результат суммируется с расходом газа Огбп = Оп+62 (5) 5 где тз - длительность измерительного цикла (цикла регулирования);Рп- величина регулируемого пара10 метра, полученная на предыдущем измерительном цикле.г 1 а фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная электрическая схема вычислителя; на фиг,3 - схема преобразователя частота - код и блока вычисления давления; на фиг,4 - схема блока коррекции и второго блока памяти; на фиг.5- графики изменения давлений на входе регулятора и в реси верной емкости, поясняющие принцип действия устройства,Предварительно в ресиверной емкости создают избыточное давление, равное по величине тому значению, с которого начи нается технологический процесс, и устанавливают дросселирующие элементы регулятора на угол ана, обеспечивающий начальный расход газа потребителям. Б память вычислителя вводят программы вычис ления параметров Рп, Ргп, а и управления регулятором, градуировочные характеристики датчиков и другие данные, касающиеся выполнения всех расчетов.Одновременно с подачей газа одному или нескольким псггребителям открывают клапан, установленный на входе регулятораи включают в работу вычислитель, Последний в соответствии с записанной в его памяти программой циклически измеряет 40 усредненные значения давления Р, в ресиверной емкости, давления Ргп на входе регулятора и текущих значений угла а поворота дросселирующих элементов регулятора. Кроме того, в него поступает информация о величине температурь 1 газовой среды в ресиверной емкости и примерном массовом расходе газа 62 из этой емкости, сформированная пропорционально числу включенных потребителей, По50 окончании каждоо измерительного цикла вычислитель определяет пеличину сигнала рассогласования Л Рп, как разность заданного Раад и измеренного давления в реси 55 верной емкостиЬ Рп = Раад - Ргп Я) и рвсход гаэ г 1 енсации в а дифференциальную составляющую можнопредставить в видеаР Р. -Р.-11и, необходимый для его комответствии с уравнением (3),после чего определяется новый угол ап настройки регулятора по его расходной характеристике, записываемой полиномом видаап =1 2 пбп +11 пбп+ 1 оп (6) ГДЕ 1.2 п, 1 1 п, 1 оп - КОЭффИЦИЕНтЫ ПОЛИНОМа, аппроксимирующие характеристику регулятора,Расходная характеристика регулятора не является однозначной функцией, а зависит от величины давления на его входе. При закритическом течении газа, на которое расчитан регулятор, массовый секундный расход газа.Рг а ,Гк+1 +1ВТ 2 где р - коэффициент расхода;ядр - площадь дросселирующего сечения;Рг, Тг - давление и температура газа на входе в регулятор; К - показатель адиабаты. Для получения необходимой достоверности всех выполняемых расчетов в широком диапазоне давлений на входе газовой магистрали в память вычислителя вводят серию коэффициентов Ы О, Ь аппроксимации, относящихся к нескольким характеристикам регулятора, полученным экспериментальным путем при разных значениях входного давлеиия Рг. При вычислении угла ап по уравнению (6) используются те из них, которые соответствуют измеренному значению давления Ргп.Полученное значение угла ап сравнивается в а, и если их разность превышает установленную зону нечувствительности, то вычислитель формирует управляющую команду на поднастройку регулятора расхода. Если ап превышает текущее значение угла а, то следует команда на увеличение площади проходного сечения дросселирующих элементов, и наоборот при апа 1 фОРМИРУЕтСЯ КОМаНДа На УМЕНЬШЕ- ние расхода газа. Управляющая команда снимается по достижении регулятором расчетного угла апУстройство для регулирования давления содержит баллон 1 со сжатым газом, регулятор 2 расхода газа, включающий, йапример, ЗПК 3-1, 3-2, расходную шайбу 4 и дроссель 5 с электрическим приводом 6 и датчиком 7 угла поворота, ресивврную емкость 8, в которую установлен датчик 9 температуры, датчики 10 и 11 давления, 1674075потребители 12-1,12-о газа, подключенные к емкости 8 через ЭПК 13-113-б, блок 14 управления из коммутирующих элементов 15 и 16-1,.1 б-б, элемента ИЛИ 17 и ключей 18, 19-1,19-б, посредством которых обмотки ЭПК 3-2 и 13-1 13-б подключаются к питающей шине Оу, задатчик 20 временных импульсов, включающий генератор 21 импульсов, элемент И 22 и два делителя 23 и 24 частоты, вычислитель 25 значений давления и угла поворота дросселя, формирователь 26 управляющих команд, в состав которого входят ключи 27-127-3, блок измерения 28 температуры, преобразователи 29 и 30 частота - код, преобразователь 31 напряжения, АЦП 32 и задатчик 33 расхода газа, включающий, научример, элементы 34-134-с памяти (шифраторы) и сумматор 35 кодов.Вычислитель 25 значений давления и угла поворота дросселя образуют блоки 36 и 37 вычисления усредненных значений давления, блок 38 вычисления текущего значения угла поворота дросселя, вычитатели 39 и 40, регистр 41, блоки интегрирования 42 и дифференцирования 43, сумматоры 44 - 46 кодов, блоки 47 - 49 умножения, блоки 50, 51 памяти, блок 52 коррекции, блоки 53 - 56 сравнения кодов, элементы И 57 - 60, счетчики 61 и 62 импульсов, делитель 63 частоты и триггер 64.Преобразователи частота - код в простейшем варианте содержат счетчики 65 и 66, регистр 67, триггер 68, элемент И 69 и элемент 70 задержки.Каждый иэ вычислительных блоков 36 - 38 включает в себя умножители 71 - 73, элементы 74 и 75-1,;75-3 памяти. сумматоры 76 и 77 кодов, два регистра 78 и 79, делитель 80 кодов, счетчики 81 и 82 импульсов, триггер 83, элементы И 84 и 85 и элементы 86 и 87 задержки: Блоки 36 и 37 вычисляют усредненные значения давлений и их счетчики 82 обнуляются через каждые и импульсов тактовой частоты т, Блок 38 определяет текущее значение угла а 1 и его счетчик 82 имеет уставку, равную 1,Блок 52 коррекции имеет элементы 88 - 90 сравнения кодов, элементы И 91 и 92 и элементы 93 - 95 памяти 1 фиг.4), Его выходы соединены с входами четырех групп элементов памяти 96-196-3, 97-1,7-3, 98- 1,98-3 и 99-1,.39-3 блока 51.Для измерения давления использованы датчики 10 и 11 имеющие частотный выход и градуировочные характеристики видаР = А 2 Р +А 1 Г+Ао, (8) гДе А 2, А 1, Ао - коэфифиЦенты аппРоксимации; Г - частота измерительного сигнала.Расходная шайба 4 регулятора 2 имеетнебольшую площадь проходного сечения ивместе с ЭПК 3-1 используется для создания5 предварительного давления в емкости 8.Устройство работает следующим обраЗом,В исходном состоянии коммутирующиеэлементы 15 и 16-1160 и ключи 18 и 1910 119-б блока 14 разомкнуты, ЭПК 3-1, 3-2и 13-113-д закрыты. Дроссель 5 настроенНа УГОЛ анач, СоотВЕтСтауЮЩИй НаЧаЛЬНОМУрасходу 02 нэч газа потребителям 12-1,12 д. Баллон 1 наполнен сжатым газом до дав 15 ления Рг нач. Элемент И 22 задатчика 20закрыт. В вычислителе 25 счетчики 61 и 62,регистр 41 и триггер 64 обнулены, все элементы И 57 - 60 закрыты. На инверсныхвыходах элемента 56 сравнения сформиро 20 ваны электрические сигналы "1".В память блока 50 записан множительЧ- , относящийся к расчету расхода газа поКуравнению (1). В элементы 75-1,75-3 памя 25 ти вычислительного блока 36 записаны коэффициенты А 2, А 1, Ао аппроксимацииградуировочной характеристики датчика 10,а блока 37 - датчика 11. В элементы 75памяти третьего вычислительного блока30 введены коэффициенты В 2, В 1, Во аппроксимации градуировочной характеристикидатчика 7, приведенной к уравнению 2-йстепениЯ=В 20 и + В 10 а +Во, (9)где Оа 1 - величина электрического сигнала,снимаемого с выхода этого датчика.Счетчики 81 и 82, регистры 78 и 79 иэлементы И 84 и 85 вычислительных блоков36 - 38 находятся в обнуленном состоянии,Для настройки блоков 51 и 52 рабочийдиапазон изменения давления Рг на входерегулятора разбивают на несколько участков и для каждого из них экспериментальным45 путем получают усредненную расходнуюхарактеристику 02 = 1 (а) дросселя 5. Например, на графике фиг.5 выделены четыретаких участка - их границы обозначены индексами А, Б, В. Кодовые обозначения граничных давлений, соответствующих этимточкам и равных Рг 1, Рг 2, Ргз, записывают вэлементы 93 - 95 памяти блока 52, а коэффициенты Ь, 12, 1 О аппроксимации усредненных расходных характеристик дросселя5 - в элементы памяти 96 - 99 блока 51.Поскольку снабжение потребителей 12112-0 газом осуществляется из емкостипостоянного давления, то для каждого изних, например, экспериментальным путем,определяют массовые секундные расходыпри ожидаемой температуре газовой среды и записывают эти значения в элементы 34- 1.34-О памяти задатчика 33.Для создания предварительного давления в емкости 8, равного по величине Рэадн, замыкают коммутирующий элемент 15 блока 14 управления. Сформированный при этом потенциальный сигнал адресуется на один из входов элемента И 22, открывает его и импульсы напряжения с выхода генератора 21 дерез делитель 23 частоты начинают поступать на синхронизирующие входы вычислителя 25 и далее на счетный вход счетчика 61, который устанавливает очередность выполнения вычислительных операций блоками 36, 37 и 38, организуя послсдовательность измерительных циклов длительностью тз, В пределах каждого цикла производится г вычислений величин давления в емкости 8 и на входе регулятора расхода с последуюгцим усреднением получаемых результатов и, например, Зп вычислений текущих значений угла поворота дросселя 5. Сущность этих вычислений сводится к следующему.Осуществляется вычисление усредненньх значений давления в ресиверной емкосги по кодовой информации, формируемой преобразователем 29, Поинцип его действия основан на измерении длительности периода ТР 1 следования измерительных импульсов путем подсчета импульсов щ опорной частоты Ь, за этот временной интервал 1п 1 =. Тр 1 о.= - о,Для повышения точности измерения накопление импульсов Ь осуществляют в течение нескольких, например, ц, периодов. Тогда код, выделяемый преобразователем 29 за интервал времени с 1 Тр, равенКООГр = ц . п, (10)1Г,1отскок дац о КрКО 0 Рд КООРР,где Кг = цХо - постояннцй коэффициент, записываемый в память элемента 74 блока 36,Вычисление давления Р осуществляется по командным импульсам, возбуждаемым на четвертом выходе счетчика 61. При этом а блок Зб считывается значение Рр кода, а его триггер 83 устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 84 и задействуя в работу счетчик 81. Последний устанавливает необходимую последовательность включения элементов блока 36,следук)щим образом видоизменяя его схемы:- по первому синхроимпульсу умножитель 71 переводит КООГР в частоту Рр5 измерительного сигнала датчика 10 по соотношению (10);- по второму и третьему синхроимпульсам умножители 72 и 73 и сумматор 76 преобразуют частоту Гр измерительного"0 сигнала в физическую размерность параметра, используя градуировочную характеристику (8) датчика 10:Р = А 2 Г 11 + А 1 ГР 1 + Ао,где А 2, А 1, Ао - коэфифиценты аппроксимации, считываемые иэ элементов памяти 75;- по четвертому и пятому синхроимпульсам полученный результат с помощьюсумматора 77 записывается в регистр 78;- по заполнению счетчика 81 производится его обнуление, включается триггер 83,закрывается элемент И 84, а содержимоесчетчика 82 устанавливается на единицу;- при поступлении в блок 36 второго и25 последующих командных сигналов от счетчика 61, он аналогичным образом определяет текущие значения давлений Р 2, Рз ит,да результаты вычислений накапливаются в регистре 78, т.е. содержимое последнего равноР =Р 1+ Р 2 Рз+,.;Р.= Х,Р 1,(11)- одновременно с обнулением счетчика81 элемент 80 делит накопленную суммудавлений Р на число считанных счетчиком 82 синхроимпуаьсов, получая приэтом усредненное значение давления РРср =. - Р1(12)и,40 которое переписывается.в регистр 79;- по заполнению счетчика 82 производится его обнуление, регистр 78 так же возвращается в исходное состояние, а на выход синхронизации выдается импульсный сигнал об окончании вычислительных операций в данном измерительном цикле.Осуществляется вычисление усредненных значений давления на входе регулятора расхода. Оно производится блоком 37 по инициативным сигналам, возбуждаемым на втором выходе счетчика 61. Последовательность вычислений аналогична описанному выше (с учетом использования градуировочной характеристики датчика 11),Далее осуществляется вычисление текущих значений угла поворота дросселя 5 (для повышения точности настройки газового дросселя канал вычисления угла а должен иметь максимально возможнуючастоту включений в работу блока 38; уела- поступать в ресиверную емкость 8. Расходзанная на фиг.2 коммутация выходных це- газа определяется начальной настройкойпей счетчика 61 обеспечивает Зп включений дросселя 5 и примерно равен суммарномуэтого блока за время и). Каждый вычисли- массовому расходу и рабочие потребителительный цикл предусматривает 5 12-112-б. В вычислителе 25 этот сигнал- считывание блоком 38 а -кода, уста- адресуется на вход элемента И 57 и открыновленного на выходе АЦП 32 и пропорци- вает его для прохождения импульсов напряонального углу поворота дросселя 5; жения, возбуждаемых на- вычисление величины напряжения синхронизирующем выходе блока 36, наОа, снимаемого с датчика 7 и соответству вход триггера 64, В дальнейшем по окончающего а -коду нии каждого измерительного цикла этоттриггер устанавливается в единичное состоЬ; - КООФьп) яние и открывает элемент И 58, задействуягде Кпр - коэффициент преобразования бло- в Работу счетчик 62. Последний распределяков 31 и 32, хранящийся в элементе 74 па ет синхроимпульсы 1 т по входам управлемяти; ния схемных элементов вычислителя 25, в- вычислениеугла а похарактеристи- следующей очередности выполняя расчетыке (9) датчика 7; угла коррекции дросселя 5:- запись полученного результата в ре - первый синхроимпульс адресуется нагистр 79. 20 входы управления блоков 42 и 43, которыеВ подготовительный период используются по этой команде определяют инте.ральлишь РезультвтьГ вычислений, выполняе- ную Л Рип и дифференциальную ЛРд, частимые блоком 36 - при формировании им- Управления (3), используя информацию, вы- .пульсного сигнала на его деленную вычитателем 39 и блоком 36,синхронизирующем выходе включается в 25 - по второму синхроимпульсу сумматорработу вычитатель 39, который определяет 44 определяет расчетный сигнал ошибкивеличину Л Рп сигнала рассогласования (4) Л Рл Л Рп + ЛРип ЛРдп, (14)и адресует полученный результат на первые - третий синхроимпульс запускает умвходы элемента 53 сравнения кодов, По- ножитель 47, который по информации, счисколькувпервоначальный моментвремени 30 тываемой с выходов измерителя 28давление в ресиверной емкости 8 меньше температуры, сумматора 44 и блока 50 памязаданного уровня ( Л РпО), то на выходе ти, опРеделяет Расход Оп газа, необходиэтого элемента устанавливается управляю- мый для компенсации возникшего сигналащий код К 001, который транслируется в Рассогласования в соответствии с уравнеформирователь 26 и открывает ключ 27-1,подсоединяя обмотку ЭПК 3-1 к питающей 6, = - Л Рц Чшине Оу, ЭПК открывается и газ из баллона (15)1 начинает поступать в емкость 8. Когда,давление в ней повысится до заданного - по четвертому синхроимпульсу полуровня (Р .Р ), управляющий код на Ученныи Результат суммируетсЯ элементом40выходе элемента 53 не формируется ключ 45 с величинои 2 РасхоДа газа27-1 размыкается и закрывает ЭПК 3-1. ленной на выходах задатчика 33, а в егоустройство считается подготовленным Регистр 41 записываетсЯ значение Давлек выполнению технологических работ. ния.Рср,п., которое в следующем измеридля подачи газа одному либо группе тельном цикле имеет и"декс и;45потребителей 12-112-б замыкают соот - параллельно с этими вычислениями вветствующие коммутирующие элементы 16- блок 52 коРРекции постУпает инфоРмациЯ олока 14, При этом срабатывают, величине давлениЯ Ргп на входе РегУлЯтоРаключи 19-1 19-б и открываются ЭПК 13 2 и сравнивается с данными хранящимися113-б, относящиеся к рабочим потреби 50 в его элементах 93 - 95 памяти;телям. Одновременно электрические - если, например, измеренноедавлениесигналы с выходов включенных элементов Ргп превышает первое пороговое значение16-116-б поступают в задатчик 33, где они Рг 1, то в работу задействуется первая групзадействуютв работусоответствующие зле- па элементов 96-196-3 памяти блока 51,менты 34-1.,34-б памяти, и через элемент 55 форрующая коэффициенты О-,21, о.1ИЛИ 17 - в вычислитель 25 и на вход управ- - по пятому и шестому синхроимпульления ключа 18. Последний подсоединяет, сам умножители 48 и 49 и сумматор 46обмотку ЭПК 3-2 к питающей шине иу, ЭПКОпределяют угол ап, на который необходи 3-2 срабатывает и газ из баллона 1 начинает мо повернуть дооссель 5 дла задания вычис 1674075 12ленного расхода Оп газа, по его рабочейхарактеристике(6);- по седьмому синхроимпульсу вычитатель 40 определяет приращение расчетного угла ап по отношению к фактическомууглу настройки дросселя 5Ла, =а, - а 1а элемент 55 сравнивает его с установленной зоной нечувствительности Ла,н;- если Ла,Лаз, то на выходе этого элемента формируется электрическийсигнал, соответствующий "1", который подготавливает к работе элементы И 59 и 60;- элемент 54 сравненйя устанавливаетзнак управляющего воздействия; еслиа, по абсолютной величине больше тогозначения, на который дроссель установленв дани ый момент времени ( Л а О ), тооткрывается элемент И 59, формируя управляющую команду со знаком "+" КО 02), идроссель начинает перестраиваться в сторону увеличения расхода газа; если ЛапО,то открывается элемент И 60 и формируетсякоманда (КО 03) на перестройку дросселя 5в сторону уменьшения секундного расходагаза,Элемент 56 предназначен для определения момента снятия управляющего воздействия. Он непременно сравниваетвеличину расчетного угла ап с его текущимзначением и, вычисляемым блоком 38, ипо их сравнению снимает напряжение с соответствующего инверсного выхода условие окончания Перестройки дросселя приего повороте в сторону увеличения расходагаза записывается в виде неравенстваа 1 а а при повороте в противоположну 1 о сторону а 1 -ап ).При несоответствии расхода газа в рабочие потребители 12-1,12-б начальнойнастройке дросселя 5 давление в ресиверной емкости изменяется в какую-либо сторону и блок 39 выделяет сигналрассогласования соответствующей величины. Например, в момент времени 11(фиг.5 б)он станет равнымЛР 1. В соответствии сзаконом ПИД-регулирования (3) пропорциональная составляющая коррекции расходаНгаза равна произведению Л Р 1, гдеЯГ 1Г 1 - текущее значение температуры газа вемкости 8. По мере компенсации ЛР 1 онауменьшается и в конечном итоге (моментвремени т 2) станет близкой нулю, Физически она означает импульс расхода газа, который сообщается емкости В длялзменения в ней давления на величинуЛР 1,В результате проведеной коррекциидроссель 5 поворачивается на угол а 1, арасход газа в емкость 8 изменяется на величину Л 621 и приближается к расходу газа5 в рабочие потребители, Это приращениепропорционально увеличению интеграль 1ной суммы -ЛРп 1 в наотрезкет 1 - 12.ТпДействие дифференциальной составляю 10 Нщей. ЛРд, также как и пропорциональной части, носит импульсный характер.Она демпфирует динамические процессы вгазовом тракте, исключая автоколебания15 регулируемого параметра.Аналогичным образом производитсякоррекция настройки дросселя 5 при появлении в контуре обратной связи сигналарассогласования отрицательной полярно 20 сти(интервал 1 з - сфПри изменении количества включенныхв работу потребителей 12-1,12-б на выходе задатчика 33 устанавливается новое значение расхода 0 газа, и дроссель 525 перестраивается наугол аз ступенчато(момент временит 5),увеличивая приток газа вемкость 8 соответственно изменению скорости ее опорожнения,По мере расходования газа давление вбаллоне 1, а соответственно на входе регулятора 2, постепенно понижается (графикфиг.5 а). По достижении первого пороговогоуровня Рг 1, в блоке 52 срабатывает элемент88 сравнения и напряжение с его инверсного выхода переключаешься на прямой выход,В результате открывается элемент И 91 и навыходах блока 51 памяти формируются коэффициенты 11-2,2-2, и 1.0-2, относящиеся красходной характеристике дросселя 5 для40 интервала давлений Рг 1 - Рг 2. При падениидавления до величины Рг 2, срабатывает элемент 89 сравнения, который закрывает элемент И 91 и открывает элемент И 92.Последний формирует коэффициенты Ь-з,452-з, 10-з, относящиеся к расходной характеристике дросселя 5 третьего участка и т.д,Для повышения точности измерениядавления в схему каждого иэ преобразователей 29 и 30 включены триггер 68 и элементИ 69, посредством которых организованозаполнение счетчика 66 строго по переднимфронтам измеритьельных импульсов Ер, Аименно первый импульс Ер, записываемыйв счетчик 65, устанавливает в единичное состояние триггер 68. открывает элемент И 69.подключая выход генератора 21 опорной частоты О к счетному входу счетчика 66, Послепрохождения р импульсов измерительнойчастоты Ер на выходе переполнения счетчика 65 возбуждается сигнал, который переводит триггер 68 в исходное состояние, закрывая элемент И 69. Одновременно содержимое счетчика 66 переписывается в регистр 67. Затем цикл измерения частоты Рр повторяется,При необходимости давление газа на входах потребителей 12-1.,12-б может быть изменено, Для этого программным способом переписывают значение уставки Рзд на входе блока 39, Схема вычислителя 25 воспринимает это как появление сигнала рассогласования соответствующей полярности и выполняет расчеты новых углов настройки дросселя 5 аналогично описанному, обеспечивая оптимальную длительность переходного процесса.ЭПК 3-1 работает в пульсирующем режиме. Расход газа через него незначителен и не сказывается на качестве регулирования.Регулирование давления прекращается одновременно с закрытием всех ЭПК 13- 113-б. При этом обесточивается обмотка ЭПК 3-2 и расход газа в емкость 8 также прекращается.Формула изобретения 1. Устройство для регулирования давления, содержащее газовую магистраль с регулятором расхода газа, первый датчик давления, датчик температуры, подключенный к входу блока измерения температуры, блок управления, первый выход которого соединен с входом задатчика временных импульсов, формирователь управляющих команд, выходом подключенный к первому управляющему входу регулятора расхода газа, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления и последовательно соединенные преобразователь напряжения и аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и качества регулирования, в него введены второй датчик давления, установленный на входе регулятора расхода газа, задатчик расхода газа, два преобразователя частота - код и вычислитель значений давления и угла поворота дросселя, а первый датчик давления и датчик температуры установлены в емкости, сообщенной входом с регулятором расхода газа, а выходом через клапаны - с потребителями сжатого газа, при этом первый информационный вход вычислителя значений давления и угла поворота дросселя соединен с .выходом блока измерения температуры, его второй и третий информационные входы через поеобразователи частота - код подключены к выходам первого и второго датчиков давления соответственно, а четвертый информационный вход через аналого-цифровой преобразователь и преобразователь напряжения - к информационному выходу регулятора расхода газа, третий выход блока управления соединен с управляющими входами клапанов, а ега четвертый выход - с входом запуска вычислителя значений давленил и угла повооота дросселя, первые и второй входы задатчика расхода газа соединены соответственно с 5 10 пятым входам блока управления и с первым выходом задатчика временных импульсов, второй выход которого подключен к второму входу преобразователя частота - кад, а третий выход - к входам синхроимпульсав вычислителя значений давления и угла поворота дросселя и блока измерения температуры, пятый информационный вход вычислителя значений давления и угла поворота дросселя соединен с выходом задатчика расхода газа, а выходы вычислителя подключены к соответствующим входам формирователя значений давления и угла поворота дросселя управляющих команд.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е 20 25 формационный выход первого блока вычисления усредненных значений давления соединен с первыми входами первого вычи 50 тателя и блока дифференцирования соответственна и через регистр - с вторым входом этого блока, выход первого вычитателя соединен с первыми входами первого блока сравнения кодов и первого сумматора кодов соответственна и через блок интегрирования - с вторым входом этого сумматора, третий вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, второй и 55 третий входы первого блока умножения соединены соответственно с выходами перс я тем, что вычислитель значений давления и угла поворота дросселя содержит два блока вычисления усредненных значений давления, блок вычисления текущего значения 30 угла поворота дросселирующих элементоврегулятора расхода газа, два вычитателя, регистр, блоки интегрирования и дифференцирования, три сумматора кодов, три блока умножения, два блока памяти, блок 35 коррекции, четыре блока сравнениякодов, четыре элемента И, два счетчика импульсов, делитель частоты и триггер, при этом первый вход вычислителя значений давления и угла поворота драссе ля соединены с первым входом первогоблока умножения, его второй, третий и четвертый информационные входы соединены соответственно с информационными входами блоков вычисления усредненных значе ний давления и текущего значения углаповорота дросселирующих элементов, инваго сумматора кодов и первого блока памяти, а его вход подключен к первому входу второго сумматора кодов, второй вход которого соединен с пятым информационным входом вычислителя значений давления и угла поворота дросселя, первый вход второго блока умножения и первый и второй входы третьего блока умножения объединены между собой и подключены к выходу второго сумматора кодов, выходы этих блоков умножения соединены с первым и вторым входами третьего сумматора кодов соответственно, а второй вход второго блока умножения, третий вход третьего блока умножения и третий вход третьего сумматора кодов подключены к соответствующим выходам второго блока памяти, выход третьего сумматора кодов соединен с первыми входами вычислителя значений давления и угла поворота дросселя и четвертого блока сравнения кодов соответственно, вторые входы которых объединены на выходах блока вычисления текущего значения угла поворота дросселирующих элементов, выход второго вычитателя соединен с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, первый и второй выходы второго блока сравнения кодов соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых объединены на выходе третьего блока сравнения кодов, а их третьи входы подключены к первому и второму выходам четвертого блока сравнения кодов соответственно, выход второго блока вычисления усредненных значений давления через блок коррекции соединен с входом второго блока памяти, второй вход первого вычитателя соединен с уставкой заданного значения давления, вторые входы первого и второго блоков сравнения кодов - с уставками нуля, а второй вход третьего блока сравнения кодов - с уста в кой зоны5 нечувствительности, вход синхроимпульсов вычислителя соединен с входами синхроимпульсов блоков вычисления усредненных значений давления и текущего значения угла поворота дросселирующих элементов,10 через делитель частоты - со счетным входом первого счетчика и через второй элемент И - со счетным входом второго счетчика им пульсов, входы управления блоков вычисления усредненных значений давления и15 текущего значения угла поворота дросселирующих элементов подключены к соответствующим выходам первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен со своим входом обнуления, вход20 запуска вычислителя соединен с первым входом первого элемента И, вторым входом соединенного с входом управления первого вычитателя и с синхронизирующим выходом первого блока вычисления усреднен 25 ных значений давления, выход первого элемента И через триггер подключен к второму входу второго элемента И, выходы второго счетчика импульсов соединены соответственно с входами управления блоковЗО интегрирования и дифференцирования, первого, второго и третьего сумматоров кодов, регистра, первого, второго и третьего блоков умножения и второго вычитателя, выход переполнения этого счетчика соеди 35 нен со своим входом обнуления и с вторым входом триггера, а выход первого блока сравнения кодов и выходы третьего и четвертого элементов И являются выходами вычислителя, 40
СмотретьЗаявка
4628385, 30.12.1988
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5729
НОЯНОВ ВЛАДИМИР МАТВЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05D 16/20
Метки: давления
Опубликовано: 30.08.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/11-1674075-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-davleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования давления</a>
Предыдущий патент: Система для регулирования давления
Следующий патент: Позиционный регулятор
Случайный патент: Постоянное ассоциативное запоминающее устройство