Устройство для связи управляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами

(19) (11) 30 А С 06 Р 13/00 ЕНИ ЕТЕЛЬСТВ Р СКОМУ К ан срат ции СССРО.ССР ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(71) Государственный всесоюзныйральный ордена Трудового КрасноЗнамени научно-исследовательскииинститут комплексной автоматиза(56) 1. Авторское свидетельствоФ 935876, кл, С 05 В 15/00, 1982. Авторское свидетельство Сй 953625, кл. С 05 В 15/00, 198(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВЬ 1 ЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСАС ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ, содержащее блок групповых задатчиковноминалов, коммутатор, узел индикации данных, группу задатчиков адреса регулятора, первую группу элементов ИЛИ, первую группу электропневматических преобразователей, пневмоэлектрический преобразователь, причем входы электропневматических преобразователей первой группы соедине"ны с первой группой выходов выборкиуправляющего вычислительного комплекса, первый и второй входы заданиянаправления регулирования блока групповых задатчиков номиналов соединеныс первым и вторым регулирующими выходами управляюп;его вычислительногокомплекса и кнопками Больше иМеньше", выход пневмоэлек 1 рическогопреобразователя соединен с информационным входом управляющего вычислительного комплекса, первый информ ционный выход коммутатора соедине входом пневмоэлектрического преоб зователя и с соответствующим входом узла индикации данных, второй и третий информационные выходы коммутатора соединены с соответствующими входами узла индикации данных, выходы электропневматических преобразовате. - лей первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой груп-пы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с группой входов выборки блока групповых задатчиков номиналов, вьгходы которого соединены с задающими входами пневматических регуляторов и с группой информационных входов коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены вторая группа электропневматических преобразователей и вторая группа элемента ИЛИ, при этом входы электропневматических преобразовате:."й второй группы соединены с вторым выходом выборки управляющего вычислительного комплекса, выходы электропневматических преобразователей второй группы соечинены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входь которых соединены с выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединень 1 с группой управляющих входов коммт 1 тора, 11 б 3330Изобретение относится к приборостроению, а именно к системам связи управляющих вычислительных комплексов УВК ) с пневматическими регуляторами, и может быть использовано в ав-,5 ,томатизированных системах управления непрерывными технологическими процессами в химической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и других отраслях промышленности:, 1 ОИзвестна система связи УВК с пнев -матическими регуляторами, содержащаяблок групповых задатчиков, коммутаторов, входы которого связаны с каналами параметров, номиналов и управ ляющих сигналов, выходы - через коллекторы параметров, номиналов и управляющих сигналов с показывающимприбором, а управляющие входы - через элементы ИЛИ с элементами адреса ции и электропневмопреобразователями 13,Однако эта система предусматривает последовательное во времени изменение заданий пневматическим регуляторам в супервизорном режиме от УВК,в результате чего резко снижаетсябыстродействие каналов передачи сигналов от УВК к пневматическим регуляторам, ЗОНаиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является система связиУВК с пневматическими регуляторами,содержащая блок групповых задатчиков35номиналов, первые управляющие входыкоторого связаны с УВК непосредствен.но, вторые управляющие входы - ,ерезпервую группу элементов ИЛИ с первойгруппой электропневмопреобразовате-лей и элементами адресации, а выходы - с задающими входами пневматичес.ких регуляторов и коммутатором, другие входы которого соединены с каналами параметров и управляющих сигналов, а выходы - через коллекторы параметров,.номиналов и управляющихсигналов с показывающим прибором ичерез коллектор номиналов и пневмоэлектропреобраэователь с УВК 1.2 .1 5 ОНедостатком известной системы является низкое быстродействие, обусловленное принятой дисциплиной обслуживания - поочередным обслуживанием каналов передачи,Цель изобретения - повьппение быстродействия путем отдельного управления группой опережающих узлов и груп-,пой отстающих узлов,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для связи УВК с пневматическими регуляторами, содержащее блок групповых задатчиковноминалов, коммутатор, узел индикации данных, группу задатчиков адреса регулятора, первую группу элементов ИЛИ, первую группу электропневматических преобразователей, пневмоэлектрический преобразователь, причем входы электропневматических преобразователей первой группы соединены с первой группой выходов выборки УВК, первый и второй входы задания направления регулирования блока групповых задатчиков номиналов соединены с первым и вторым регулирующими выходами УВК и кнопками "Больше". и "Меньше", выход пневмоэлектрического преобразователя соединен с информационным входом УВК, первый информационный выход коммутатора соединен с входом пневмоэлектрического преобразователя и с соответствующим входом узла индикации данных, второй и третий информационные выходы коммутатора соединены с соответствующими входами узла индикации данных, выходы электропневматических преобразователей первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с группой входов выборки блока групповых задатчиков номиналов, выходы которого соединены с задающими входами пневматических регуляторов и с группой информационных входов коммутатора, введены вторая группа электро- пневматических преобразователей и .вторая группа элементов ИЛИ, при этом входы электропневматических преобразователей второй группы соединены с вторым выходом выборки УВК, выходы электропневматических преобразователей второй группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами задатчиков адреса регулятора группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с группой управляющих входов коммутатора,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.1163330 вторую группу элементов ИЛИ 5 поступают на коммутатор 12, который последовательно коммутирует сигналы номиналов контуров регулирования через пневмоэлектропреобразователь 8 на вход УВК 1. Далее УВК 1 производит сравнение текущих значений номиналов, поступающих в настоящее время на регуляторы 7, с новыми оптимальными заданиями номиналами, вычисленными самим УВК 1, В зависимости от вычисленной по каждому контуру регулирования разности УВК 1 формирует дискретные электрические сигналы на входы первой группы электропневмопреобраэователей 2, Сначала одновременно формируются дискретные сигналы для тех контуров регулирования, для которых значения новых оптимальных заданий оказываются больше прежних, сформированных в прежнем цикле. Преобразованные дискретные пневматические сигналы проходят через первую группу элементов ИЛИ 4 и поступают на вторые управляющие входы блока 6 групповых задатчиков номиналов, обеспечивая при этом кинематическое зацепление соответствующих задатчиков с реверсивным электродвигателем, Далее УВК 1 формирует дискретный тип "Больше" на первый вход блока 6 групповых эадатчиков номиналов, в результате реверсивный электродвигатель начинает вращаться, вращая одновременно штоки соответствующих пневматических задатчиков. Для каждого из контуров регулирования времени УВК 1 снимает со своего выхода дискретный электрический сигнал, При этом соответствующий этому дискретному сигналу пневматический задатчик выходит из зацепления с вращающимся электродвигателем, Время нахождения каждого иэ задатчиков в состоянии зацепления с электродвигателем рассчитывается УВК 1 заранее в зависимости от вычисленной разности нового и прежнего задания. После того, как все из подключенных задатчиков выходят из зацепления, система производит аналогичным образом изменение заданий для тех контуров регулирования, для которых значения новых оптимальных заданий оказываются меньше прежних. Устройство содержит УВК 1, первую группу электропневмопреобразователей 2, вторую группу электропневмопреобразователей 3, первую группу элементов ИЛИ 4, вторую группУ элементов ИЛИ 5, блок 6 групповых задатчиков номиналов, пневматические регуляторы 7, пневмоэлектропреобразователь 8, узел 9 индикации данных, каналы 10 параметров, каналы 11 управ ляющих сигналов, коммутатор 12, коллекторы 13 - 15 номиналов соответственно, параметров и управляющих сигналов, группу задатчиков 16 адреса регулятора и кнопки "Больше" 17 и .15 меньше" 18,Устройство работает следующим образом.В автоматическом режиме функционирования пневматических регуляторов 20 оператор вручную нажатием на соответствующий элемент группы эадатчиков 16 адреса регулятора вызывает интересующий его в данный момент контур регу- . лирования на узел 9 индикации данных. 25 При этом выходной сигнал элемента группы задатчиков 16 адреса регулятора проходит через соответствующий элемент ИЛИ второй группы элементов ИЛИ 5 и поступает на управляющий З 0 вход коммутатора 12, последний коммутирует при этом на измерительные входы узла 9 индикации данных сигналы параметра, номинала и управляющий сигнал, соответствующие контролируемому в данный момент контуру, При необходимости изменения задания пневматическому регулятору 7 оператор воздействует на кнопку "Больше" 17 или кнопку "Меньше" 18, в результате начинают вращаться реверсивный электродвигатель (не показан ) блока 6 групповых эадатчиков номиналов и соответствующий шток эадатчика (непо- . казан), находящийся в кинематическом зацеплении с электродвигателем под воздействием сигнала, сформированного соответствующим элементом группы эадатчиков 16 адреса регулятора. 40 50 55 При переключении системы в супервиэорный режим УВК 1 в циклическом режиме опрашивает значения сигналов номиналов. Для этого дискретные управляющие электрические сигналы УВК 1 последовательно во времени преобразуются второй группой электропневмопреобразователей 3 в пневматические дискретные сигналы, Последние через После установки новых значенийноминалов (заданий ) по всем контурамрегулирования УВК 1 опрашивает их с11 б 3330 17 18 ал Корректор С,Чер Составитель .Пенко Техред Т.Дубинч едактор С раж 710рственного коизобретений исква, Ж, Р 48ИПИ Госупо дела113035,Заказ 41В Подписноеитета СССР открытий ская наб филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,помощью коммутатора 12 и пневмоэлектропреобразователя 8 и при необходимости вновь вычисляет разность заданий, корректирует значения выходных сигналов задатчиков до момента, когда их новые значения станут равными с приемлемой точностью оптимальным заданиям,Таким образом, предлагаемое устч ройство в котором каналы в каждои итерации объединяются в две группы, отличающиеся необходимым знаком приращения управляющего воздействия, позволяет значительно повысить быстродействие каналов передачи сигналов от УВК к пневматическим регуляторам.Имитационное моделирование потока 5управляющих воздействий показало,что в сравнении с базовым объектом,в качестве которого выбрано известное устройство изобретение обеспечивает уменьшение времени обслуживания 10 контуров регулирования примерно в3 - 4 раза (при числе каналов в блокегрупповых задатчиков и = 8).Таким образом, устройство удачносочетает свойства централизованных 15 систем и систем с индивидуальнымиканалами передачи: малые аппаратурные затраты и высокое быстродействие.