Пневматическое устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) %/ПИ В 11/5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЩ(54)(57) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСУПРАВЛЕНИЯ, содериащее регулятовыход которого подключен к испотельному механизму первого регующего органа, второй регулирорган с исполнительным механизмустановленный параллельно первопереключатель и формирователь иреключающего сигнала, выполненв виде первого сигнализатора венего и второго сигнализатора нго предельных значений выходногсигнала регулятора, плюсовой вхпервого и минусовой вход второг сигнализаторов связаны с выходом регулятора, а их выходы соответст венно соединены с включающим и выключающим входами триггера с раздель: . ными входами, о т л и ч а ю щ е е- СССР с я тем, что, с целью поввюеиия ка чества регулирования, переключательсостоит из трехмембранного элемента ТВО сравнения, дросселя, емкости и пов" р, торителя - усилителя мощности при-, лни- чем первая входная камера и второе лиру. . сопло трехмембранного элемента сравующийкения соединены с выходом регулятоом, ра, вторая входная камера и первое муу сопло трехмембранного элемента срав 1 е- нения сообщены через дроссель и ем нцй кость с выходом триггера с раздельрх- ными входами, а выход трехмембраи- .: икне. ного элемента сравнения через повто" оритель - усилитель мощности соедиод . нен с исполнительным механизмом вто о рого регулирующего органа.Изобретение относится к автомати-. зации производств и может быть использовано при автоматическом регулировании различных технологических параметров в широком диапазоне 5 изменения нагрузок в объектах регулирования в различных отраслях народного хозяйства, например в химической, нефтяной, нефтехимической, газовой промьппленностях и т,п., в10 том числе во взрыво- и пожароопасных производствах.Известно устройство, используемое при автоматическом регулировании различных технологических пара метров в широком диапазоне изменения нагрузок в объектах регулирования, содержащее регулятор параметра, выход которого подключен к первому исполнительному органу, параллельно 20 которому включен второй исполнительный орван, связанный с выходом переключателя, сигнализаторы верхнего и нижнего предельных значений и триггер с раздельными входами, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, соединенного коммутируемыми входами с атмосферой и выходом регулятора параметра, а входы - к выходам сигна лизаторов верхнего и нижнего предель. ных значений, входы которых соединены с выходом регулятора параметра,Сигнализаторы верхнего и нижнего предельных значений и триггер с раз. дельными входами образуют формирователь переключающего сигнала 1 .Недостаток известного устройства состоит в том, что при срабатывании формирователя переключающего сигна- р ла подключение или отключение второго исполнительного органа проис" ходит дискретно, Это вызывает ступенчатое возмущающее воздействие на объект регулирования.Цель изобретения - повышение качества регулирования, т.е, улучшение динамических характеристик устройства,. выражающееся в том, что второй регулирующий орган при его подключении или отключении перемещается плавно в зависимости от постоянной времени инерционного звена, что снижает возмущающее воздействие наобъект регулирования,55Поставленная цель достигаетсятем, что в пневматическом устройстве управления, содержащем регулятор,выход которого подключен к исполнительному механизму первого регулирующего органа, второй регулирующийорган с исполнительным механизмом,установленный параллельно первому,переключатель и формирователь переключающего сигнала, выполненный ввиде первого сигнализатора верхнегои второго сигнализатора нижнегопредельных значений выходного сигнала регулятора, плюсовой вход первого и минусовой вход второго сигнализаторов связаны с выходом регулятора, а нх выходы соответственносоединены с включающим и выключающимвходами триггера с раздельными входами, переключатель состоит иэ трехмембранного элемента сравнения, дросселя, емкости и повторителя - усилителя мощности, причем первая входныя камера н второе сопло трехмем,бранного элемента сравнения соединеныс выходом регулятора вторая входная камера и первое сопло трехмембранного элемента сравнения сообщены через дроссель и емкость с выходом триггера с раздельными входами,а выход трехмембранного элементасравнения через повторитель - усилитель мощности соединен с исполнительным механизмом второго регулиру-ющего органа,На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит регулятор 1параметра, линия выходного сигнала 2регулятора параллельно подключена квходу формирователя 3 переключающего сигнала, к трехмембранному элементу 4 сравнения (избирательномуэлементу) и к исполнительному механизму 5 первого регулирующего органа. Выход трехмембранного элемента 4 сравнения подключен на входповторителя - усилителя 6 мощности,выход которого соединен с исполнительным механизмом второго регулирующего органа 7, Регулятор поддерживает параметр в объекте 8 регулирования. Выход формирователя 3 переключающего сигнала через регулируемыйдроссель 9 сообщен с пневматическойемкостью 10, второй входной камерой11 и первым соплом 12 трехмембранного элемента 4 сравнения. Перваявходная камера 13 и второе сопло 14трехмембранного элемента 4 сравнениясоединены с линией выхода регулятора 2.РуюпЖ Р рПри увеличении нагрузки,. когда выходной сигнал регуляторадости" гает верхнего предельного значения сигнализатора 15, выход с последнего, равный "1", поступает на включа ющий вход 23 триггера 17. Выходной .сигнал триггера 17 принимает значе 11 11ние 1 и поступает в положительную камеру 25 й через дроссель 9 и емкость 1 0 , образующие инерционное 55 звено , во вторую входную камеру 1 1 и первое сопло 1 2 элемента 4 сравнения . За счет действия инерционного,формирователь 3 переключающего сигнала образован первым сигнализатором верхнего 15 и вторым сигнализатором нижнего 16 предельных значений выходного сигнала регулятора и триггером 17 с раздельными входами, Сигнализаторы 15 и 16 содержат соответственно отрицательную 18 и положительную 19 камеры подпора. Триггер 17 содержит отрицательную каме ру 20 подпора, Плюсовая камера 21 сигнализатора 15 и минусовая камера 22 сигналиэатора 16 образуют вход формирователя 3 переключающего сигнала. Выход сигналиэатора 15 сооб щен с включающим входом 23, выход сигнализатора 16 с выключающим вхо" дом 24 триггера 17, имеющего положительную обратную связь выхода триггера 17 с камерой 25. Выходной сиг р нал триггера 17 является одновременно выходом формирователя переключающего сигнала 3..Устройство работает следующим образом. 25При работе регулятора 1 только с первым регулирующим органом 5 выход-. ной сигнал с него находится между верхним и нижним предельными значениями уставок сигнализаторов 15 и 16, При этом выходной сигнал .триггера 17 равен нулю. Выходной сигнал с регулятора поступает в первую входную камеру 13 и второе сопло 14 трехмембранного элемента 4 сравнения, мембранный блок которого за 35 .крывает сопло 14 и отключает его от выхода элемента 4.Вход повторителя - усилителя 6 мощности через первое сопло 12 эле-, мента 4 сравнения, емкость 10 и дроссель 9 связан с линией выхода триггера 17, которая сообщена с атмосферой. Ввиду этого второй регулий о ган 7 зак ыт. звена, постоянная времени которогозависит от объема пневматическойемкости 10 и степени открытия регулируемого дросселя 9, давление, поступающее во вторую входную камеру11 и первое сопло 12, нарастает плавно, Это нарастающее давление черезоткрытое первое сопло 12 поступаетна вход повторителя - усилителя 6мощности и приводит к. плавномуоткрытию второго регулирующего органа 7. Когда нарастающее давлениестанет больше давления с выхода регулятора 1, мембранный блок элемента,4 сравнения закроет. первое сопла 12и откроет второе сопло 14. При этомдавление выхода регуляторачерезоткрытое второе сопло 14 поступитна вход повторителя - усилителя 6мощности, а с него на исполнитель"ный механизм второго регулирующегооргана 7. Регулирование параметрабудет производиться уже двумя регулирующими органами по выбранному закону регулирования,Такое состояние системы автоматического регулирования сохраняетсядо тех пор, пока выходной сигнал сформирователя 3 переключающего сиг-нала (с триггера 17) будет равен "1"В случае снижения нагрузки вы,ходной сигнал регулятора 1 можетдостичь нижнего предельного значениясигнализатора 16. Тогда его выходной сигнал, равный , поступает ввыключающий вход 24 триггера 17.Выход триггера 17 становится равнымнулю. Однако благодаря наличию дрос"селя 9 инерционного звена давление вемкости 1 О и во второй входной камере 11 элемента 4 сравнения будетснижаться постепенно. Пока постепенно снижающееся давление во второй входной камере 11 превышаетдавление в первой входной камере 13элемента 4 сравнения выходной сигнал регулятора 1 будет проходитьчерез открытое второе сопло 14 навход повторителя - усилителя 6 мощности. При этом второй регулирующийорган 7 продолжает работать.В какой-то момент времени давления в обеих входных камерах 11 и 13 элемента 4 сравниваются, и далее постепенно снижающееся давление во второй входной камере 11 становится меньше давления выхода регулятора 1 в первой входной камере 13. Приаказ 2000141 Тирам ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москв842дарственного к изобретений и о , Ж, Раувска Подписи омитета СССР рьтгий наб., д. 4/иал ПЛП "Патент", г. Умгород,Проектная 5 1084732 ФЛ этом мембранный блок элемента 4 " должается до тех пор пока нагрузка сравнения закрывает второе сопло 14 вновь не возрастет до срабатываэлемента 4 сравнения. С этого момен- ния сигналнзатора 15 верхнего прета давление со входа повторителя - дельного значения сигнала. усилителя 6 мощности через первое 5 сопло 12 и дроссель 9 начинает плав- Использование изобретения позвоно сбрасываться через выходную ли- лит обеспечить плавное безударное нию триггера 17 в атмосферу. Второй подключение н отключение второго регулирующий орган при этом плавно регулирующего органа, что значительзакрывается, 1 О но снизит возмущающее. воздействиеРегулятор 1 снова переходит на на объект регулирования. Это,в свою работу только с первым регулируюеры очередь, поломительно влияет на ка" органом 5. Такое состояние системы честно регулирования параметра и автоматического регулирования про- качество .выпускаемой продукции.Ф