Устройство для регулирования давления в автоклаве

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 09) (11) 4 (51) ВСЮС 0 ЮЗЩ "ТЕНТНО-15 ТЕХНИЧЕ 4;Ц,1ИБЛИОТЯуК;. РЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ блок задавторой,отлелью по ния, последовательно соединенные ния и первый сумматор, а также сумматор и исполнительные органь ч а ю щ е е с я тем, что, с щения надежности устройства, оно блок ограничения и второй регуля ния, причем выход блока задания к первому входу второго суммато входу блока ограничения, выход д давления связан с первым входом регулятора давления, выход блока ния подключен к вторым входам второго сумматоров, выходы регул давления соединены с входами соо ющих исполнительных органов, а и. вы- т Гуревич, Абрамов оде тор давле. подключен Петерках систем "Мир",В. и др. Ди в теплоэне 1972, с. 14 ра и атчик второ о СССРО, 1971 (про ограниче.первого ияторов РЕГУЛИРОВААВЕ, содержаюченный выходом гулятора давлетветствувторыех суммаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЧТЕНИЙ И ОПЦ 1.1 т ИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Чермак Инамика регулируемьгетике и химии. М.фиг. 5.2., 5.3.2. Авторское свидеК 0 396671, кл. 6 05 /тотип) .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ В АВТОКЛщее датчик давления, подклк первому входу первого ре ходы с выходами соответствуюоров,30 ЗО 1 11349Изобретение относится к автоматическомууправлению и регулированию химико. технологических параметров, которые необходимостабилизировать или регулировать по заданной программе при помощи изменения потоков вещества или энергии, противоположнодействующих относительно регулируемогопараметра,Известно устройство для регулированиядавления газа в аппарате, состоящее из дат. 1 Очика давления, регулятора и регулирующегоклапана, установленного на линии притокагаза в аппарат или на линии стока газаиз аппарата 113,Это устройство работает при одновремен.иом притоке и стоке газа из аппарата, Дляавтоклавов подобные устройства неэкономич.ны, так как безвозвратно теряется большоеколичество газа.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации параметра,регулируемого двумя противоположно действующими потоками вещества, содержащеедатчик параметра, регулятор, задатчик параметра, сумматоры и регулирующие ор. 25ганы. В этом устройстве регулятор управляет через сумматоры каждым клапаномв отдельности и последовательно, Входнойсигнал первого сумматора изменяется от Одо 1,0 (в относительных единицах) приизменении выходного сигнала регулятораот О до 0,5. Выходной сигнал второго сум.матора изменяется от 0 до 1,0 при изменении выходного сигнала регулятора 0,5 до1,0. При выходном сигнале регулятора равном 0,5 оба клапана закрыты. При выход 35ном сигнале регулятора меньшем или большем 0,5 один из клапанов находится в открытом состоянии 21 .Недостатком этого устройства с точки зре 40ния качества регулирования параметра является то, что на одном регуляторе невозможно реализовать настройки, оптимальные длянескольких каналов регулирования, имеюгцихразличные характеристики,Кроме того, в выходном сигнале регулятора отсутствует зона, где клапаны одновременно закрыты, Это может привести к перерегулированию и автоколебаниям параметра.Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик давления, под.ключенный выходом к первому входу пер. вого регулятора давления последовательно сое 55 диненные блок задания и первый сумматор, а также второй сумматор и исполнительные органы, снабжено блоком ограничения и вторым регулятором давлении, причем выход блока задания подключен к первому входу второго сумматора и к входу блока огра. ннчения, выход датчика давления связан с первый входом второго регулятора давления, выход блока ограничения подключен к вторым входам первого и второго сумматоров, выходы. регуляторов давления соединены с входами соответствующих исполнительных органов, а вторые входы - с выходами со. ответствующих сумматоров.В предлагаемом устройстве в каждом канале регулирования имеется свой регулятор, что позволяет осуществить оптимальные настройки по этим каналам, Блок ограничения совместно с сумматорами формирует для каждого регулятора такие задания, которые позволяют получить по обе стороны от общего сигнала задания настраиваемые по цщринс эоны, где клапаны на притоке и стоке вещества будут закрыты одновременно при попадании параметра в эти зоны.На чертеже изображена схема предлагае. мого устройства.Устройство представляет собой систему для управления и регулирования давления в автоклаве. В автоклаве 1 давление измеряется датчиком 2 давления. Задание фор. мнрустся блоком задания 3: Выходной сигнал датчика 2 поступает на первые входы регуляторов 4 и 5 давления, вторые входы этнх регуляторов соединены с выходами соответствующих сумматоров б и 7, вторые входы которых связаны с блоком ограничения 8, выходы регуляторов 4 н 5 соединены с соответствующими лсполнителыгыми органамн (клапгпамн) 9 и 10, выход про. граммного блока задания 3 соединен с пер. выми входами сумматоров 6 и 7 и входом блока ограничения 8.Клапан 9 установлен на притоке газа в автоклав и открывается при увеличении выходного сигнала регулятора 4 (исполнеш;е клапана НЗ). Клапан 10 установлен на стоке газа из автоклава и открывается при увели. чении выходного сигнала регулятора 5 (ис. полнение клапана НЗ). Регулятор 4, осуществляющий регулирование по П илн ПИ закону регулирования, выбран "обратный" (с увеличением разности между заданием и парамет. ром увеличивается выходной сигнал регулятора). Регулятор 5, осуществляющий регулн. рование по П закону регулирования, выбран "прямым" (с увеличением разности между параметром и заданисм увеличивается выходной сигнал регулятора). Блок ограничения 8 осуществляет одностороннсс ограничение входного сигнала. Устдвка блока ограничения 8 выбирается из требования точности и качестСоставитель Л. 11 аллаговзТехрец С. Лене з а Корректор Г. Решетник Редактор Л. Авраменко Заказ 10089/41 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушскзя наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1 ва регулирования давления в автоклаве. Выходной сигнал блока ограничения 8 повторя. ет входной сигнал, изменяющийся от нуля до величины уставки, При выходном сигна. ле, большем уставкн, выходной сигнал блока 8 равен величине уставки.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии, когда давление в автоклаве 1 равно нулю и задание, формируемое блоком 3 равно нулю, на входы регуляторов 4 и 5 с сумматоров 6 и 7 поступают сигналы равные нулю, выходные сигналы регуляторов 4 и 5 при этом равны нулю, клапаны 9 н 10 закрыты, При появлении сигнала задания из блока 3, изменяющегося от нуля до величины уставки блока ограничения 8, выходной сигнзл сумматора 6 при этом равен нулю, так как из сигнала задания блока 3 вычитается сигнал из блока ограничения 8, а выходной сигнал сумматора 7. равен сумме сигналов из блока 3 и блока 8 т,е, равен удвоенной величине сигнала задания из блока 3, Регуляторы 4 и 5 при такой величине задания иэ блока 3 вырабатывают выходные сигналы, равные ну лю, клапаны 9 и 10 прн этом закрыты.При увеличении сигнала задания из блока 3 до величины большей, чем уставка блока ограничения 8, на регулятор 4 с сумматора 6 поступает сигнал задания, меньший, чем сигнал задания из блока 3, на величину уставки блока ограничения 8; на регулятор 5 с сумматора 7 поступает сигнал задания, больший, чем сигнал задания иэ ,блока 3, на величину уставки блока ограничения 8, При этом клапан 9 открывается, а клапан 10 закрыт, давление в автоклаве 1 увеличивается. При давлении в автоклаве, достигшем величины большей, чем задание регулятору 4, клапан 9 закроется, клапан 10 будет еще закрыл. При давлении в авто- клаве, достигшем величины большей, чем задание регулятору 5, клапан О начнет открываться, клапан 9 закрыт. Таким образом,34930 4когда абсолютная разность между сигналомзадания из блока 3 и сигналом датчика дзв.пения 2 станет меньше величины устзвкиблока ограничения 8, клапаны 9 и О закрыты, что препятствует возникновению автоколебательного процесса при достижении равенства между давлением в автоклаве и заданием, сформированным блоком 3, Шириназоны, внутри которой находится сигнал задания иэ блока 3, равна удвоеннои величине уставки блока ограничения 8 и определяетсяточностью регулирования давления в автоклаве,Например, давление в автоклаве изменяетсяпо программе от нуля до 20 кгс/см, классточности программного блока составляет 1,0;датчик давления 2 имеет верхний предел нз.мерения 25 кгс/см и класс точности 1,0:регулятор 4 осуществляет регулирование сточностью 1% от верхнего предела измерения датчика давления. Относительная погрешность регулирования давления устройствомсоставит 2% от верхнего предела измерения датчика давления. Абсолютная погрешность регулирования давления в автоклавесоставляет + 0,5 кге/см . Этз числовая величина, переведенная в унифицированный сиг.нал, принимается за уставку блока ограничения 8,Предлагаемое устройство может найти приЗОменение в схемах автоматизации при регулировании температуры путем нагрева и охоаждения, при регулировании рН среды добавлением соответствующих реагентов и т.д.Устройство может быть реализовано на отечественных приборах пневматической системы"Старт" или на электронных приборах системы "Каскад", Например, устройство реализуется на приборах системы "Старт": датчик2 давления - прибор МС - П, регулятор 4прибор ПР 3.31 или ПР 2-8, регулятор 5 -прибор ПР 2;8, сумматоры 6 и 7 - приборы ПФ 1,1, блок ограничения 8 - редуктор РД - Ф, программный блок задания 3 -прибор П 31,23 А.