Цифровой регулятор

(22) Заявле л г О 05 В 13/02 19.03.73 21 и Яе с присо нением зая Государственный комите Совета Министров СССР ло делам изобретений 23) Приоритет(53) УДК 621:52(088.8) публикова тень Ме 15.02.76, Бюл,открытий 16,04.7 та опубл ования описан) Авторы изобретени иеде и Г, А, Пумп) Заявитель ижский ордена Ленина электромашиностроительный зав РЕГУЛЯТО) ЦИФРОВО Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматического регулирования параметров технологических процессов, преимущественно электрического характера, обладающих большим динамизмом, например 5 регулированием реактивной энергией в электрических сетях промышленных предприятий,Известны цифровые регуляторы аналогичного назначения, содержащие генератор тактовых импульсов, связанный с блоком сравне ния, датчик импульсов, вход которого подключен к выходу объекта регулирования, а выход через блок определения знака - к блоку уставок, переключатель и коммутатор, подключенный к объекту регулирования. 15Описываемый регулятор отличается тем, что, с целью повышения надежности работы, в нем применены схема блокировки, схема обнуления и блок ограничения, входы которого подключены к выходам коммутатора пере ключателя, блока уставок и генератора тактовых импульсов, а выходы - ко входам коммутатора, выходы блока определения знака соединены со входами переключателя, схемы блокировки и генератора тактовых импульсов, 25 выход которого соединен с переключателем, через схемы блокировки и обнуления - со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку уставок, соединенному с переключателем. 30 На чертеже представлена блок-схема описываемого регулятора и приняты следующие обозначения: 1 объект регулирования; 2 - датчик импульсов; 3 - блок определения знака измеряемой величины; 4 - схема блокировки; 5 - блок сравнения; 6 - блок уставок регулятора; 7 - блок ограничения; 8 - коммутатор регулятора; 9 - генератор тактовых импульсов; 10 - переключатель; 11 - схема обнуления; 12 - индикатор рабочего цикла;13 - индикатор знака измеряемой величины.Работа цифрового регулятора основана на нринципе сравнения частоты сигнала регулируемой величины Н, с частотой уставки регулятора Ор при условии наличия регулируемой зоны нечувствительности. Режим работы регулятора циклический. Рабочие циклы, при которых происходит регулирование, чередуются с циклами пауз, во время которых индикаторы сохраняют показания о состоянии объекта регулирования на конец последнего цикла. Длительность упомянутых циклов - регулируема, но в пределах уставки - строго определенная, так как посредством длительности рабочего цикла (именуемого далее мерным интервалом) задают масштаб регулируемой величины. Для увеличения точности начало отсчета мерного интервала синхронизировано с передним фронтом счетного импульса, идущего в зачет нового ряда, Требования кинтервалу паузы в регулировании (именуемому далее паузой - индикацией) менее жесткие и в синхронизации нет необходимости, так как этот интервал определяется временем затухания переходных процсссов и интенсив ностью работы коммутирующих аппаратов.После подключения датчика импульсов 2 кобъекту регулирования 1 и подачи питания на регулятор, счетные импульсы от датчика 2, частота которых пропорциональна регулируе мому параметру объекта регулирования 1, поступают на блок определения знака 3 и через схему блокировки 4 - на блок сравнения 5.Если регулятор находится в режиме пауза - индикация, схема 4 блокирует блок 5, и даль нейшая работа регулятора прерывается до перехода регулятора на реяим мерный интервал, С началом этого режима схема 4 деблокирует блок 5, и счетные импульсы свободно проходят на него, 20В дальнейшем работа регулятора в режиме мерный интервал зависит от состояния регулируемого параметра объекта 1 и состояния коммутирующего устройства самого регулятора. 25Возможны следующие рабочие циклы регулирования.Цикл 1. Нс = Нр - случай, когда частота следования счетных импульсов не выходит за пределы частот интервала зоны нечувстви- ЗО тельности, задаваемого блоком 6. При этом к моменту окончания рабочего цикла мерный интервал, конечный счетный импульс от датчика 2, пройдя блок 6, поступит на блок 7 и заблокирует коммутатор регулятора 8 от по ступления на него считывающего импульса генератора 9, Вследствие этого смена мерного интервала на интервал пауза в индикац не изменит состояния коммутатора, а лишь посредством воздействия считывающего им пульса переведет индикатор рабочего цикла 12 в состояние пауза - индикация, а посредством схемы 4 заблокирует блок 5 от поступления на него счетных импульсов на время интервала пауза - индикация. Благодаря 45 этому декатроны блока 5 сохранят показания регулируемого параметра, имевшие место на конец последнего мерного интервала. С окончанием интервала индикации вновь начинается рабочий цикл. И начинается с воздсй ствия генератора 9 на схему 11. Последняя стирает показания декатронов блока 5, устанавливает блок 5 и переключатель 10 в исходное состояние, деблокирует блок 5 и переводит индикатор 12 в состояние мерный ин тервал, С этого момента регулятор вновь начинает работу по схеме, изложенной в начале этого пункта.Пикл 2. Нс ( Нр - случай, когда частота следования счетных импульсов меньше часто ты установки зоны нечувствительности блока 6, При этом последний счетный импульс, прошедший блок 3, перед сменой интервалов, не пройдет блок 5, и считывающий импульс генертсра 9 свободно проследует через блок 7 65 на коммутатор 8 и вызовет его срабатывайие в соответствии с положением переключателя 10, На объект 1 поступит воздействие, побуждающее его увеличичь частоту. Смена интервалов и дальнейшая работа регулятора идентична работе цикла 1.Цикл 3. Н, ) Нр. При этом упомянутый конечный импульс с датчика 2 к моменту смены интервалов выйдет из зоны нечувствительности блока 6, При этом блок 7 вернется в исходное состояние, а переключатель 10 останется в перевернутом состоянии, что приведет к срабатыванию коммутатора, как только считывающий импульс генератора 9 пройдет через блок 7 на коммутатор 8. На объект 1 посч унит сигнал, побуждающий последний уменьшить частоту, В дальнейшем работа регулятора аналогична приведенной в циклах 1 и 2,Цикл 4. Н, ( Нр, но коммутатор резерва на поднятие Н, не имеет, При этом работа регулятора аналогична работе в режиме Н, ( Нр, однако сочетание потенциалов на выходах коммутатора 8 и переключателя 10 блокирует считывающий импульс на блоке 7 и команда через него не проходит.Цикл 5. Н, ) Нр, но коммутатор резерва на снижение Нне имеет. Режим регулятора аналогичен работе при Н, ) Нр, однако, как и в цикле 4, сочетание потенциалов на выходах коммутатора 8 и переключателя 10 блокирует считывающий импульс на блоке 7 и команда через него не проходит.Цикл 6. Регулируемый параметр вследствие резкого изменения характера нагрузок изменил знак. В этом случае блок 3 по параллельным цепям меняет показание индикатора 13 и перебрасывает переключатель 10 в положение, соответствующее возврату регулируемого параметра в нормальное состояние, одновременно подавая на блок 6 сигнал блокировки, пе позволяющий блоку 5 изменить состояние переключателя 10.Таким образом, вне зависимости от устав- и на блок 6, каждый рабочий цикл генератора 9 сопровождается срабатыванием коммуч атора 8 до изменения знака регулируемого гараметра или до блокировки коммутатора со стороны блока 7 в случае использования всех регулирующих возможностей регулятора по приведенным режимам. Формула изобретенияЦифровой регулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, блок сравнения, датчик импульсов, вход которого подключен к выходу объекта регулирования, а выход - через блок определения знака - к блоку уставки, переключатель и коммутатор, подключенный к объекту регулирования, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора, он содержит схему блокировки, схему обнуления и блок ограничения, входы которого подключены к выходам503210 Составитель Э. Венде Редактор Л. Тюрина Техред М. Семенов Корректоры: А. Галахова и А. Дзесова Заказ 714/8 Изд, Мз 1093 Тираж 1029 Г 1 одппспое ЦНИИПИ Государственного комитета Созета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 Коммутатора, переключателя, блока уставок и генератора тактовых импульсов, а выходы - ко входам коммутатора, выходы блока определения знака соединены со входами переключателя, схемы блокировки и генератора тактовых импульсов, выход которого соединеН с переключателем, через схему блокировки и обнуления - со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку уставок, 5 соединенному с переключателем.