Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

1 12837Изобретение относится к техникеавтоматического регулирования и может быть применено в двухпоэиционных системах автоматического регулирования инерционных объектов с запаздыванием, например при регулировании температуры с помощью электронагревателей,Целью изобретения является упрощение конструкции регулятора. 10На фиг. 1 представлена схема выполнения позиционного регуляторадля систем с запаздыванием, нафиг. 2 - временные графики изменениясигналов в регуляторе в процессе 15регулирования.Регулятор содержит задатчикрегулируемого параметра, сумматор 2,обеспечивающий сравнение заданногозначения параметра и его действителыного значения, трехпозиционныйрелейный блок 3, выходные контакты4 и 5 которого осуществляют управление объектом, реле времени 6 с контакТом 7. В приведенном примере регулятор осуществляет включение электронагревателя 8, Трехпозиционныйрелейный блок структурно может бытьпредставлен состоящим из компараторов 9 и 10, входы которых подключены к входу блока, а выходы - к усилителям мощности 11 и 12, которыепредставляют из себя электромаГнитныепромежуточные реле. Регулятор такжесодержит датчик регулируемого параметра 13. Данная структура полностью.соответствует наиболее широко применяемым промышленным трехпоэиционнымрегуляторам, например, типа ПТР-04и аналогичным.40Работа регулятора происходит следующим образом.На вход регулятора поступает сигнал Б от датчика регулируемого параметра 13. Сигнал Бр поступает на вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал УЭ от за датчика 1 Регулируемого параметра.Сигнал рассогласования Ц , равный разности между заданными и действительным значениями регулируемого параметра, с выхода сумматора 2 поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. Настройка блока 3 осуществляется таким образом, что выход блока, которым является контакт 4, меняет свое состояние в момент изменения знака сигнала рассогласования, а выход, которым является контакт 5, меняет свое состояние, когда регулируемый параметр становится больше заданного значения на величину Ь . Если в начальный момент отработк управляющего или возмущающего воздействия значение регулируемой температуры оказывается меньше, чем заданное значение, то на выходе компараторов 9 и 10 сигналы равны О, контакты 4 и 5 находятся в замкнутом состоянии. На электронагреватель 8 поступает напряжение питания Б вне эависимос ".и от состояния контакта 7 реле времени, который по истечении времени настройки 3 размыкается. При достижении регулируемым параметром заданного значения происходит размыкание контакта 4 и отключение питающего напряжения Б от электронагревателя. При регулирова- . нии объектов с запаздыванием изменение параметра на входе регулятора происходит не сразу, а с задержкой, равной времени запаздывания. Если запаздывание включено между выходом объекта управления и регулятором, то процесс регулирования соответствует фиг. 2, где пунктиром на графике Ур = Й изображен процесс изменения У на выходе объекта, а сплошной линией - процесс изменения сигнала БР на входе регулятора. При достижении температурой на выходе объекта заданного значения (момент времени Т 1) в течении времени запаздываниязначение температуры на выходе объекта продолжает увеличиваться до Момента, когда значение сигнала У на входе в регулятор сравняется со значением сигнала Бзот задатчика 1 (момент времени ). Происходит размыкание контакта 4 и электронагреватель отключается. На выходе объекта начинает уменьшаться значение температуры, однако в течение времени запаздывания на входерегулятора сигнал Ур продолжает увеличиваться, достигая значения Уэ, Э +а, При достижении сигналом рассогласования значения й благодаря срабатыванию компаратора 10 происходит размыкание контакта 5 и отключение катушки реле времени 6 от питающего напряжения, поскольку контакт 4 также разомкнут и замыкание контакта 7 реле времени не приводит к подключению питания к его катушке, Затемсигнал рассогласования начинает уменьшаться по абсолютному значению и при достижении им значения д вновь происходит замыкание контакта 5 (момент времени С). На катушку Реле времени 6 поступает напряжение П и в течение времени настройки контакта 7 на электронагреватель 8 поступает напряжение питания. При достижении сигналом рассогласования нуле вого уровня происходит замыкание контакта 4, напряжение начинает поступать на электронагреватель через этот контакт, а контакт 7 отключается. Выдержка реле времени 6 устанав ливается такой, чтобы время замкнутого состояния контакта 7 было незначительно больше, чем время от момента включения реле времени, до снижения сигнала рассогласования И 20 до нулевого уровня (момент времени С). Благодаря предварительному включению нагрева амплитуда отрицательного отклонения снижается от предельного значения а до значения а2 3Длительность предварительного включения и параметры настройки блока 3 наиболее целесообразно определять графически. Для этого необходимо при отключенном реле времени 6 осу ществить запись процесса регулирования, определить запаздывание в системе, построить смещенный на величину запаздывания график и определить параметры настройки, пользуясь методикой 111.Анализ работы регулятора показывает, что при его применении амплитуда отрицательного отклонения может быть уменьшена на 10-507 в зависимости от динамических характеристик объекта управления. Применениерегулятора целесообразно на объектахс достаточно медленными изменениямипараметра в процессе автоколебаний,обеспечивающими условие включениякорректирующего воздействия посленачала снижения величины сигнала рассогласования по абсолютному значению. Формула из обр ет енияДвухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий последовательно включенные задатчик регулируемого параметра, сумматор, к второму входу котОрого подключен датчик регулируемого параметра, и трехпозиционный релейный блок, первые выводы первого и второго размыкающих контактов которого подсоединены к первой клемме питания, к второй клемме питания подключен выход электронагревателя, вход которого подсоединен к второму выводу первого размыкающего контакта, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции регулятора, он содержит реле времени, обмотка которого подключена между вторым выводом второго размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока и выходом электронагревателя, а размыкающий контакт реле времени включен между вторыми выводами первого и второго размыкающих контактов трех- позиционного релейного блока.1283711 Составитель Е.ВласоТехред И. Ходанич орректор А. Обручар Редактор М.Банду Тираж 862 ВКК 4 ПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открьтий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.