Устройство для регулирования расхода жидкости
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1158979
Авторы: Константинов, Пошелюжный, Середенко, Устинов, Хунцария
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1160507 ТЕНИЯ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Рязанское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" , (53) 62-50(088.8)(56) Авторское. свидетельство СССР У 603956 кл. С 05 0 7/06,. 1977.2. Авторское свидетельство СССР В 781782, кл. С 05 0 7/00, 1978,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный механизм, последовательно соединенные блокзадания, вычислитель рассогласования, фориирователь управляющего сигнала и первый переключатель, выход которого подключен к исполнительному мехаииэиу, блок памяти, связанный первым входом с выходом формироатвля управляющего сигнала, а выходом - с вторыи входои первого переключателя, последовательно соединенные коипаратор и селектор, о тл н ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьаеиия точности и надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные первыйэлемент И, первый Формирователь длительности импульсов и первыйэлемент ИЛИ, последовательно соединенные второй формирователь длительности импульсов, второй элемент И,801158979 А и второй элемент ИЛИпоследовательно соединенные преобразователь аналог -частота и второй переключатель,последовательно соединенные третийформирователь длительности импульсов, третий элемент И, элемент памяти и индикатор отказов, причемвыход селектора подключен к второму входу второго элемента И и первому входу первого элемента И, второйвход. которого связан с вторым входомпервого элемента ИЛИ и выходом второго формирователя длительности импульсов, выход первого формирователядлительности импульсов подключен квходу второго формирователя длитель-ности импульсов, входу третьего формирователя длительности импульсови второму входу второго элементаИЛИ, третий вход которого соединенс выходом элемента памяти и третьимвходои первого элемента ИПИ, а выход - с третьим входом первого переФключателя, вторым входом второго переключателя и первым входом преобразователя аналог - частота, связанного вторым входом с выходом расходомера и третьим входом второгопереключателя, а третьим входомс выходом формирователя управляющего сигнала, четвертый вход первогоэлемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и выходомкоипаратора а выход - с вторымвходои блока паияти, вход компаратора подключен к выходу вычислителя рассогласования второй вход кото-,рого связан с выходом второго переключателя,/ 1158979 ШШ 1 Ш,1 1 н,в.н нсвтсину - июуас с Япга Я вадоемцепрпс с Рлве РР за 0 анцю, ваицсьЯющ - ммиюФгюю еРаиццу РюоеациевйнаквввирармцюммемЫовоанвв еееюаеа 13- иилрпс с МФвв Аиивлеа М,ИРАМИИзобретение относится к устройствам для регулирования расхода текущей среды и может быть использовано в раэличных отраслях промьппленности, 51 ель изобретения - повьппение точности и надежности работы устройства путем уменьшения влияния технологических помех и неисправностиустройства регулирования,1 ОНа фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 -схема блока задания и вычислителярассогласования; на фиг, 3 - диаграмма сигналов на выходах элементов бло ка задания и вычислителя рассогласования; на фиг. 4 - временная диаграмма заполнения импульсами счетчика;на фиг. 5 - схема первого переключателя; на фиг. 6 - схема блока памяти;20на фиг. 7 - схема компаратора; нафиг. 8 - схема селектора; на фиг.9схема преобразователя аналог - частота;на фиг, 10 - схема второгопереключателя; на фиг, 11 и 12 - диаграммы,иллюстрирующие работу устройства,Устройство содержит установленныев трубопроводе 1 расходомер 2 и исполнительный механизм 3, последовательно соединенные блок 4 задания, вычислитель 5 рассогласования, формирователь 6 управляющего сигнала и первый переключатель 7, выход которогоподключен к исполнительному механизму 3, блок 8 памяти, связанный первымЗ 5входом с выходом формирователя 6,а выходом - с вторым входом первогопереключателя 7, а также последовательно соединенные компаратор 9 иселектор 10, последовательно соединенные первый элемент И 11, первыйформирователь 12 длительности импульсов и первый элемент ИЛИ 13, пдследовательно соединенные второй формирователь 14 длительности импульсов, 45второй элемент И 15 и второй элемент16 ИЛИ и кроме того, последовательносоединенные преобразователь 17 аналог - частота и второй переключа"тель 18, последовательно соединенные 50третий формирователь 19 длительности импульсов, третий элемент И 20,элемент 21 памяти и индйкатор 22 отказовпричем выход селектора 10подключен к второму входу второго 55элемента И 15 и первому входу первого элемента И 11, второй вход которого связан с вторым входом первого . 79 2элемента ИЛИ 13 и выходом второго формирователя 14, выход первого формирователя 12 подключен к,вхо 1 у второго формирователя 14, входу третьего формирователя 19 и второму входу второго элемента ИЛИ 16, третий вход которого соединен с выходом элемента 21 и с третьим входом первого элемента ИЛИ 13, а выход - с третьим входом первого переключателя 7, вторым входом второго переключателя 18 и первым входом преобразователя 17, связанного вторым входом с выходом расходомера 2 и третьим входом второго переключателя .18, а третьим входом - с выходом формирователя 6, четвертый вход первого элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом третьего элемента И 20 и выходом компаратора 9, а выход - со вторым входом блока 8, вход компаратора 9 подключен к выходу вычислителя 5, второй вход которого связан с выходом, второго переключателя 18.В качестве расходомера 2 могут быть использованы турбинные расходомеры и объемные счетчикц типов НОРД, ТУРБОКВАНТ, РОТОКВАНТ, СМИТ, МЕТЕРФЛОУ, ЛЖУ, ШЖУ и другие с преобразователями типов ПИ, ПИМ, ПКи другие.В качестве исполнительного механизма 3 может быть использован регулирующий расход жидкости клапан с пневматическим приводом типа ПОУ, 25 С 50 НЖ или других типов, оснащен- ных преобразователем .типа ЭПП и т.п.Блок 4 задания представляет собой управляемый генератор частоты, изменяющий частоту следования импульсов на своем выходе в. зависимости от задания расхода жидкости, которое может вводиться либо вручную,либо автоматически, с ЦВМ. В качестве блока 4 задания и вычислителя 5 рас" согласования (фиг. 2), может быть также использовано устройство для регулирования расхода жидкости без трубопровода, расходомера, исполнительного механизма и формирователя управляющего сигнала.Сигналы на выходах генератора 23, блока 24, расходомера, синхронизатора 27, первого элемента 28 и второго элемента 29 представлены соответственно на фиг. Зае.Импульсы с генератора 23 с частотой следования в 2" (где и - раэряд3 1158 ность счетчика 25) раза большей, чем максимальная частота следования импульсов с расходомера, поступают на блок 24, на выходе которого (при отсутствии запрещающего сигнала на втором входе) устанавливается равномерная частота следования импульсов, пропорциональная требуемому расходу жидкости через расходомер, После обнуления счетчика 25 импульсом со вто . рого элемента 29 происходит его заполнение импульсами с выхода блока 24,Возможны четыре случая его заполнейия.В первом случае (фиг, 4 ф) эа .пе З риод времени между двумя импульсами с первого элемента 28 (или расходомера), на счетчик 25 с блока 24 может поступить число импульсов Я= Я + И , равное или больше И + М2 О (где И = 2" - число импульсов, необходимое для заполнения всех и разрядов счетчика 25, кроме последнего знакового разряда; .Я - некоторое дополнительное количество импульсов 23 для рассматриваемого случая 1 М - число импульсов, необходимое для заполнения всех младших разрядов счетчика 25). Как только на все входы элемента 30 поступят "1" со всех младших н последнего разряда счетчика 25, поступление импульсов с выхода блока 24 прекратится, поскольку сигнал с выхода элемента 30, воздействуя на первый зайрещающий вход блока 24, запретит появление импульсов на его выходе. В:счетчике 25 до появления импульса сброса с второго элемента 29 фиксируется код,;равный И + М,1н в момент прихода импульса с первогоэлемента 28 во все блоки памяти регистра 26 записываются "1", Этот случай соответствует максимальным отрицательным значениям сигнала рассогласования. Сигнал рассогласования ограничивается на уровне .максимального кода младших разрядов счетчика 25.Во втором случае (фиг. 4) за упомянутый период времени на счетчик 50 25 с блока. 24 поступает число импульсов И Ио + И, меньшее Я + М, (где И, - некоторое дополнительное количество, импульсов для рассматриваемого случая). Запрещающий сигнал И с выхода элемента 29 не выдается.Импульс с первогоэлемента 28 записывается в нервом знаковом блоке па 979 4мяти регистра 26 "1", а в остальные блоки - состояния младших разрядов счетчика 25, Этот случай соответствует отрицательному сигналу рассогласования беэ его ограничения. Когда сигнал рассогласования равен нулю, в первом знаковом и в остальных блоках памяти регистра 26 запишутся соответственно "1" и "О.".В третьем случае (фиг. 4 в ) эа период времени между импульсами с первого элемента 28 на счетчик 25 с блока 24 поступает число импульсов И = = И, - И, (где И - некоторое количество импульсов для рассматриваемого случая Я,М + 1). В момент прихода импульса с первого элемента 28 на второй вход блбков памяти регистра 26 на первый вход этих блоков с выхода дешифратора 31 поступает сигнал принудительной записи "0. Во все блоки памяти регистра 26 записываюти ися О , Этот случай соответствует максимальным положительным значениям сигнала рассогласования, Сигнал рассогласования ограничивается на уровне обратного максимального кода младших разрядов счетчика 25.1В четвертом случае (фиг. 4 ъ ) эа упомянутый период времени на счетчик 25 с блока 24 поступает число импульсов ИИ - И (где Я - некоторое количество импульсов для рассматриваемого случая, И с М + 1). В момент прихода импульса с первого элемента 28 на второй вход блоков па- мяти регистра 26 на первом входе этих блоков отсутствует сигнал с дешифратора 31 принудительной записи"0", поскольку все старшие. азряды счетчика 25 находятся в состоянии "1". Импульс с первого элемента 28 запи- сывается в первом знаковом блоке памяти регистра 26 "0", а в остальные блоки - состояния младших разрядов счетчика 25. Код младших разрядов счетчика 25 равен обратному коду счетчика положительного сигнала рассогласования без его ограничения.Когда сигнал рассогласования равеннулю, в первом знаковом и остальных блоках памяти регистра 26 записываются соответственно "О" и "1". Первый 32 и второй 33 преобразователи и алгебраический сумматор 34 преобразует полученные комбинации кодов в аналоговый сигнал. При записанной в первом знаковом блоке памяти регистра 26"1" и отрицательном сигнале рассогласования выходной сигнал преобразователя 32 равен нулю и на выход алгебраического сумматора 34 проходит выходной сигнал с преобразовэгеля 33, 5 т.е. преобразованный в аналоговый сигнал, прямой код, записанный в бло-ках памяти регистра 26, При записанном в первом знаковом блоке памяти1 регистра 26 "О" и положительном сигнале рассогласования выходной сигнал преобразователя 32 равен максимальному значению выходного сигнала преобразователя 33. На выход алгебраичес 15 кого сумматора 34 проходит разность выходных сигналов преобразователей 33 и 32 и аналоговый сигнал противоположной, чем в предыдущем случае, полярности. Здесь технически реали 20 зуется равенство разности обратного кода и максимального значения его прямого кода значению его прямого кода с обратным знаком, Только операция вычитания производится с ана 25 логовыми сигналами, эквивалентными упомянутым обратному коду и максимальному значению его прямого кода, При таком построении в качестве первого преобразователя 32 может быть использована простая цепь изпосле довательно соединенных источника опорного сигнала и коммутационного элемента. Таким образом, на выходе алгебраического сумматора 34 имеется аналогОвый сигнал, прямопропор- З 5 циональный сигналу рассогласования в случаях, когда не происходит его ограничения до уровня полного заполнения младших разрядов счетчика 25. Ограничение сигнала рассог ласования позволяет сократить количество необходимой для реализации предлагаемого устройства аппаратуры, без снижения качества регулирования, поскольку для режимов регу лирования, близких к установившемуся, упомянутое ограничение может бать выбрано таким, чтобы сигнал на выходе алгебраического сумматора 34 менялся линейно в. зависимости 50 от входных кодов преобразователей 32 и 33 при этом сигналы рассогласования, превышающие выбранный ограничивающий уровень, возникают лишь во время больших переходных про цессов, то происходит обычно при включении устройства, а это время относительно мало по сравнению с 11589796полным временем работы. В установив"шемся режиме частота следования импульсов с блока 24, деленная на 2должна быть равна частоте следованияимпульсов с расходомера, В последнеми остальных разрядах регистра блоков памяти 26 записываются либологические единица и нули, либологические нуль и единицы, алгебраическая сумма аналоговых сигналовв этом случае равна нулю.Точность сравнения задания и отработки определяется разрядностьюсчетчика 24, При использовании вустройстве элементов с высоким быстродействием эта разрядность можетбыть большой, т.е. достигается высокая точность сравнения, причем,поскольку для сравнения используютсяцифровые логические элементы, точность и стабильность сравнения соответствует характеристике цифровогоустройства,Формирователем 6 управляющегосигнала может служить интегратор.Причем постоянная интегрированияэтого интегратора может быть существенно уменьшена путем параллельногоподключения к основному резисторуинтегратора с помощью коммутационного элемента дополнительного резисто)ра.Схема первого переключателя 7, представленная на фиг, 5, содержит логический инвертор 35 и ключи 36 и 37 на полевых транзисторах, собранных в одном корпусе, На вторые свободныеаналоговые входы кл 10 чей 36 и 37 поступают соответственно сигналы с выходов блока 8 и формирователя 6.Вход логического инвертора 35 и первый вход ключа 37 соединены с выходом второго элемента 16, Выходы ключей 36 и 37 являются выходом переключателя 7, Если команда на выходевторого элемента 16 отсутствует, тоключ 36 закрыт, а сигнал с выходаформирователя 6 через открытый ключ37 поступает на вход исполнительногомеханизма 3. В случае, если на выходе второго элемента 16 появляетсякоманда, ключ 37 закрывается, а сигнал с выхода блока 8 через открывшийся ключ 36 поступает на вход исполнительного механизма 3.В качестве блока памяти 8 могутбыть использованы циклически последовательно соединенные сумматор 38,релейный элемент 39 с двуполярным .выходом, коммутационный элемент 40 иинтегратор 41 (фиг. 6). Первым сигнальным входом блока 8 является второй свободный вход сумматора 38, вторым управляющим входом этого блока - второй управляющий вход коммутационного элемента 40, выходом выход интегратора 41. Элементы образуют релейный астатический контур, который может работать в двух режимах:в режиме слежения за входным сигналом (коммутационный элемент 40 замкнуФ);5в режиме запоминания входного сигнала (коммутационный элемент 40 разомкнут).Компаратор 9 может быть построен по схеме, приведенной на Фиг. 7. Эле менты 42 и 43 (первый и второй нульорганц) выполнены, например, на операционных усилителях, элемент 44 - элемент ИЛИ. На вторые свободные входы нуль-органов 42. и 43 поступа 25 ет сигнал с выхода вычислителя 5, на первые входы - соответственно от нс;точников пороговых напряжений +О- ;Од . Выход элемента 44 является вйходом компаратора 9.При отсутствии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6, выходной сигнал вычислителя 5 находится в пределах допустимой зоны ошибки поддержания расхода,в любой точке 35 рабочего диапазона. Нуль-органы 42 и 43 остаются в исходном положении и команда на выходе элемента 44 отсутствует. При наличии технологической помехи или неисправных вычисли теле 5 илй формирователе 6 на выходе вычислителя 5 появляется сигнал, переводящий один из нуль-органов 42 .или 43 в состояние, при котором на выходе элемента 44 вырабатывается 45 команда, свидетельствующая о потере точности, выходе за пределы допустимой зоны ошибки поддержания расхода, задаваемой пороговыми напряжениями.Селектор 10 может состоять из од новибратора 45 и элемента И 46 (фнг.8), При появлении команды на выходе компаратора 9 запускается одновибратор 45, время длительности импульса которого выбирается несколько большим 55 времени действия случайных кратковременных технологических или сетевых помо, При наличии такой помехи команда на выходе элемента 46 (селектора 10) отсутствует. Если командана выходе компаратора 9 появиласьпо причине длительно действующей технологической помехи или неисправномвычислителе 5 или Формирователе 6,команда на выходе элемента 46 появится после окончания импульса одновибратора 45,Блок-схема преобразователя 17 ана.,ог-частота, приведенная на фиг. 9, содержит первый и второй элементы И 47 и 48, реверснвный счетчик 49 импульсов, цифроаналоговый преобразо- . ватель 50 и аналого-частотный преоб-, разователь 51. Элементы образуют астатический следящий контур при отсутствии команды на входах первого 47 и второго 48 элементов. Первые сво-. бодные входы первого и второго элементов И 47, 48 соединены с выходом второго элемента 16, второй свободный вход первого элемента 47 - с выходом расходомера 2, а второй свободный вход цифроаналогового преобразователя 50 - с выходом формирователя 6. Выход аналого-частотного преобразователя 51 является выходом преобразователя 17. В установившемся режиме работы частоты сигналов на втором свободном входе первого элемента 47 и на выходе аналого-частотного преобразователя 51 равны дрУг ДРУГУ Достигнутое состояние означает ра венство коэффициентов передачи объекта и преобразователя 17, имеющих общий вход, по отношению к их разьым выходам. При этом статический коэффициент передачи последовательно соединенных преобразователей 50 и 51 от второго свободного входа преобразователя 50 до выхода преобразователя 51 оказывается равным статическому коэФфициенту передачи технологической линии. Регулирования расхода жидкости в составе; исполнительный механизм 3 - поток жидкости - расходомер 2 в области рабочей точки регулирования расхода, равного расходу, заданному блоком 4. Команда, воздействующая на входы первого и второго:.элементов 47 и 48 прекращает поступление импульсов на вход реверсивного счетчика 49.Преобразователь 17 переводится в режим запоминания. Таким образом, контур является статической подстУстройство работает следующим обраэоме 35При отсутствии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6 управление расходом жидкости осуществляется исполнитель. ным механизмом 3 в зависимости от сиг нала задания расхода, поступающего с блока 4, и сигнала отработки, вы, рабатываемого расходомером 2 и передаваемого через переключатель 13 по сигналу с формирователя 6 через45 переключатель 7. Блок 8 находится в режиме слежения эа выходным сигналом формирователя 6, Яа вьыоде компаратора 9 отсутствует команда, указывающая на отклонение расхода жид кости от заданного значения, Первый 12, второй 4 и третий 19 формирователя и элемент 21 находятся в исходном состоянии. Первый элемент 11 открыт второй 15 и третий 20 элемен ты закрыты. На выходах первого 13 и второго 16 элементов отсутствуют11 11 соответственно команды Память и раиваемой моделью объекта регулирования.Второй переключатель 18 (Фиг.10),содержит логический инвентор 52,соответственно первый 53 и второй55 элементы И,. элемент ИЛИ 54.Вход инвентора 52 и первьй свободный вход элемента 55 соединены свыходом второго элемента 16, вторыесвободные входы элементов 53 и 55соединены соответственно с выходами преобразователя 17 и расходомера 2. Выход элемента 54 являетсявыходом переключателя 18, Есливходная команда отсутствует, тоэлемент 53 закрыт, а сигнал с расходомера 2 через .открытые элементы 55 и 54 поступает на вход вычислителя 5. В случае если появляетсявходная команда, то элемент 55 закрывается, а сигнал с преобразователя 17 через открывшиеся элементы53 и 54 поступает на вход вычислителя 5,В качестве формирователей 12, 14 и.19 д.".ительности импульсов могут быть использованы одновибраторы; в качестве элемента 21 памяти " КБ-триггер. Индикатором 22 отказа может служить элемент звуковой и световой сигнализации,1158979Перевод", нто устанавливает переключатели 7 и 18 соответственно вполоения, при которых сигнал с выхода формирователя 6 проходит ва ис-5 полнительный механизм 3 и с расходомера 2 "на второй вход вычислителя 5 через переключатель 18, Преобразователь17 находится в режиме слежения завыходными сигналами расходомера 2и формирователе 6..При отсутствии технологическойпомехи и неисправном вычислителе 5или формирователе 6 работа устройстваилчюстрируется диаграммами на фиг.11.Компаратор 9 вырабатывает команду,указывающую на отклонение расходажидкости через трубопровод 1 от заданного значения сверх заданной допустимой зоны ощибки поддержания расхода, Эта команда поступает. на третий вход первого элемента 13, навыходе которого вырабатывается ко- .манда "Память". По этой команде блок8 переводится в режим запоминаниявыходного сигнала формирователя 6.Кроме того, команда с компаратора 9открывает третий элемент 20, а так.же через времяравное длительностиимпульса одновибратора 45 селектоЗ 0 ра 10, появляется на его выходе и,проходя через открытый первый элемент 11, запускает первый формирователь 12. Сигнал с первого формирователя 12, поступая на второй входпервого элемента 13, удерживает команду "Память" на его выходе, а, поступая на второй вход второго элемента 16, вырабатывает на его вы-,ходе команду "Перевод", которая воздействует на переключатели 7 и 18таким образом, что на исполнительный механизм 3 проходит сигнал свыхода блока 8, а на второй входвычислителя 5 - выходной сигнал спреобразователя 17, начинающего работать с данного момента времени врежиме преобразования выходного сигнала формирователя 6 в частоту импульсов.Таким образом, расход жидкостив трубопроводе 1 определяется поло-,жением исполнительного механизма 3,управляемого через переключатель 7запомненным сигналом с блока 8, авычислитель 5 и формирователь 6 находятся в режиме самопроверки поскольку они отключены с помощью переключателей 7 и 18 от контура регу1158919пирования расход жидкости, нс иод- и 18 остается без изменения, Исполключены к преобразователи 17, ко - нительный механизм 3 по-прежнему упфициент передачи которого ранен ста- равляется выходным сигналом блока 8тическому значению коэффициента пе- Поскольку блок 8 переведен в режимредачи обьекта регулирования в со запоминания выходного сигнала формиставе: исполнительный механизм 3 - рователя 6 в момент фиксации отклотрубопровод 1 с жидкостью - расхо- нения разности входных сигналов выдомер 2, в точке, определяемой за- числителя 5 сверх установленной допомненным значением управляющего рас- пустимой зоны ошибки поддержания расходом жидкости сигнала с блока 8, 10 хода, ошибка в поддержании расходаИдет проверка исправности вычисли- жидкости через трубопровод 1 опредетеля 5 и формирователя 6. Причем ляется упомянутой зоной и может бытьпоскольку преобразователь 17 явля- установлена в достаточно малых преется практически безынерционным уст- делах. Регулирование расхода жидкосройством, то при необходимости.мо ти ведется с допустимьпчи отклонениями,жет быть резко уменьшена постояннаяПри наличии технологической.помевремени интегрирования формировате- хи и исправныхвычислителе 5 и формиля 6 беэ снижения устойчивости кон- рователе 6 возможны четыре случая втура регулирования. Это может быть зависимости от соотношения длительосуществлено при воздействии коман О ности технологической помехик вреды Перевод" на второй управляющий меци селекции , селектора 10 и дливход формирователя 6 и подключении . тельности импульсов Г, ипервого .12параллельно основному резистору до- и второго 14 формирователей.полнительного резистора. Режим само- В первом случае(и селекпроверки может проводиться форсиро тор 10 не пропускает сигнал на свой .ванно, эа более короткое время, Дли- выход. Хотя блок 8 и переводится в .тельность импульса с первого форми- режим запоминания, поскольку на выхорователя 12 выбирается несколько де первого элемента. 13 возникает кобольшей периода времени, необходи-. манда "Память", предлагаемое устроймого для самопроверки исправности 30 ство остается в исходном состоянии,вычислителя, 5 и формирователя 6 с по- потому что сигнал на выходе селекто- .мощью преобразователя 17 и переклю- ра 10 отсутствует и команды "Перевод"чателя 18. нет,В момент окончания импульса с пер-, , Во втором случае(вого формирователя 12 параллельно З При этом предлагаемое устройство разапускаются второй 14 и третий 19 ботает также как и в рассмотренномформирователи, с длительностями им- выше случае, когда неисправен вычиспульсов соответственнои Ф , Пос- литель 5 илй формирователь 6, с тойкольку в рассматриваемом случае .вычис- разницей, что индикатор 22 не сигна-,литель 5 или формирователь 6 неис лизирует о неисправности этих двухправен, команда на выходе компарато- элементов устройства. Это происходитра 9 сохраняется, поэтому после окон- потому, что результат самопроверкичания времени длительности импульса является положительным, воздействие,Ф с третьего формирователя 19 через вырабатывающее сигнал на выходе комоткрытый третий элемент 20 элемент 45 паратора 9 по истечении времени+ф21 устанавливается в положение; при + 7, исчезнет.котором на выходах первого 13 и вто- Третий случай, когда С +,рого 16 элементов сохраняются соответ- (++иллюстрируется диственно команды "Память" и "Перевод", аграммами фиг. 12. Этот случай являа индикатор 22 сигнализирует об отка-О ется наиболее характерным, на котове вычислителя 5 или формирователя 6. рый,в основноми рассчитана работаДлительность импульсатретьего предлагаемого устройства. В этомформирователя.19 выбираетая несколько . случае компаратор 9 также вырабаты.меньшей времени задержки срабатывания вает команду, указывающую на откловычислителя 5 и компаратора 9 принение расхода жидкости через трубовыходе устройства за пределы допусти- провод 1 от заданного значения сверхмой зоны ошибки поддержания расхода, установленной эоны ошибки поддержаСостояние блока 8, переключателей 7 ния расхода. Далее устройство работает также как и в предыдущем случае, когда неисправен вычислитель 5 или фор- мирователь 6, до момента окончания импульса. с первого формирователя 12 и запуска второго 14 и третьего 19 5 формирователей. В этот момент времени, поскольку вычислитель 5 и формирователь 6 исправны, а длительность импульсапервого формирователя 12110 выбрана такой, чтобы этого времени хватило для проверки вычислителя 5 и формирователя 6 с пойощью преобразователя 17 и переключателя 18, на выходе компаратора 9 отсутствует команда, указывающая на отклонение15 разности.входных сигналов вычислителя 5 сверх установленной зоны ошибки поддержания расхода. Поскольку третий элемент 20 закрыт, то после окончания импульса с третьего формировате О ля 19 элемент 21 останется в исходном состоянии, Команда "Память", ус. танавливающая блок 8 в режим запоминания, сохраняется на время длительностиимпульсасо второго формиро вателя 14. Кроме того, .на упомянутое время, 2 закрывается первый элемент 11. Это необходимо для того, чтобы случайная кратковременная технологическая помеха существенно не влияла 30 на работу устройства и при ее наличии устройство переводилось на режим самопроверки не более одного раза за время+ , + ь 2, а не при каждом появлении помехи вследствие блокиров" ц ки прохождения команды с выхода селектора 10 через первый элемент 11. В момент запуска второго формирователя 14 через открывшийся второй элемент 15 снимается команда "Перевод" на вы-юо ходе второго элемента 16, переключатели 7 и 18 и преобразователь 17 возвращаются в исходное состояние, управление исполнительньаю механизмом 3 производится сигналом с формирователем 6 через переключатель 7, а второй вход вычислителя 5 поступает сигнал с расходомера 2 через переключа.тель 18, При этом в связи с тем, что преобразователь 17 следит эа сигналом 50 с расходомера 2, а технологическая помеха исчезла, переключение происходит плавно и команда на выходе компаратора 9 не появляется. Время длительности импульса 2 с второго формирователя 14 выбирается равным нескольким длительностям импульса , с первого формирователя 12 н несколько большим ожидаемого интервала междудвумя длительно действующими технологическими помехами. Поскольку длительность импульса ь 2 с второго формирователя" 14 значительно меньшесреднего времени безотказной работывычислителя 5 и формирователя 6, тоэа время действия этого импульса вероятность того, что вычислитель 5или формирователь 6 откажет, практи-чески равна нулю. Характерно, чтохотя на вьмодах компаратора 9 и селектора 10 по окончании импульса спервого формирователя 12 н возникают сигналы, указывающие на отклонение разности входных сигналов вычислителя 5 сверх установленной эоныошибки поддержания расхода, поскольку действие технологической помехипродолжается, исправные состояния вычислителя 5 и формирователя 6 ужезафиксированы в элементе 21. В четвертом случае, если длительность действия технологической поме- ХИ 6 И боЛЬШЕ ВРЕМЕНИ О + "1+ 2 ф ТО рассмотренный в предыдущем случае цикл работы повторяется до момента окончания технологической помехи. Действительно, если после окончания импульса с второго формирователя 14 сигнал на выходе селектора 10 еще сохраняется, то в момент окончания импульсана вьмоде первого элемента 11 вновь появляется перепад сигнала, запускающий первый формирователь 12. Задний фронт импульса т 1 с первого формирователя 12 запускает второй 14 и третий 19 формирователи. Такой последовательный запуск формирователей 14, 15 и 19 происходит до тех пор, пока выходной .сигнал селектора 10 не исчезнет, т.е. не исчезнет выходной сигнал компаратора .9, ие исчезнет технологическая помеха. Поскольку блок 8 запоминает выходной сигнал с формирователя 6, действовавший в момент возникновения технологичесВкой помехи, ошибка регулирования расхода жидкости за время действия упомянутой помехи сводится к минимуму,При наличии технологической помехи и неисправном вычислителе 5 или формирователе 6 предлагаемое устройство работает также, как при отсут-. ствии тейнологической помехи и неисправном вычислителе 5 или формирователе 6.)6 1158979 6 Рассмотренные варианты исчерпывают все возможные ситуации при наличии Или отсутствии технологической помехи и неисправных нли исправных вычислителе 5 и формирователе 6,При непрерывном дежурстве оператора минимальный состав устройства для регулирования расхода жидкости определяется наличием трубопровода 1, расходомера 2, исполнительного механизма 3, блока 4, вычислител . 5 иформирователя 6. При появлении длительно действующей технологическойпомехи или отказе вычислителя 5 и фор мирователя 6 оператор должен перевес- .ти управление в ручной режим, а поокончании этой помехи перевести управление опять на устройство нли заменить отказавшие вычислитель 5 иформирователь 6.
СмотретьЗаявка
3576327, 12.04.1983
РЯЗАНСКОЕ СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "НЕФТЕХИМАВТОМАТИКА"
КОНСТАНТИНОВ ЕВГЕНИЙ ИВАНОВИЧ, СЕРЕДЕНКО ВАСИЛИЙ ИВАНОВИЧ, ПОШЕЛЮЖНЫЙ ВЛАДИСЛАВ ГРИГОРЬЕВИЧ, УСТИНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, ХУНЦАРИЯ АНАТОЛИЙ ВИКТОРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05D 7/06
Опубликовано: 30.05.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/12-1158979-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-raskhoda-zhidkosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования расхода жидкости</a>
Предыдущий патент: Стабилизатор расхода жидкости
Следующий патент: Регулятор уровня верхнего бьефа
Случайный патент: Устройство для образования болт-заклепочного соединения