Программный регулятор

(19) (11 51)4 С 05 В 19/08, С 05 П 23/9 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРНЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Львовского производственного объединения "ЮвелирпромИ(56) Авторское свидетельство СССР В 1136121, кл. С 05 П 23/19, 1985, (54) ПРОГРАММНЫЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к област автоматического управления. Целью изобретения является повьюение точности программного регулирования па2раметров технологических процессов, например температуры, расхода, давления за счет устранения влияния тре ния покоя измерительной части регусля тора. Программный регулятор содержит измерительный прибор 1, считывающие фотоэлементы 4 и 5, измерительный мост 6, переключатель 7 и 8, пороговые элементы 9 и 10, трехпо эиционный релейный элемент 11, эадатчик напряжения .12, ключи 3 и 14, аналоговый элемент памяти 15, блок 16 формирования закона регулированю исполнительный орган 7, объект ре.гулирования 18, датчик 19, блок управления 20. 2 ил.3 1495745Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования в системах программного регулирования параметров 5 технологических процессов, например температуры, расхода, давления и др,Цель изобретения - повышение точности регулятора за счет периодического устранения отрицательного вли яния сил трения покоя.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу блока управления (диаграммы уп равляющих сигналов ключей). Регулятор содержит измерительныйприбор 1, программный задатчик 2, выполненный в виде лентопротяжного механизма измерительного прибора 1, нади 1 аграммной ленте которого нанесенапрограмма 3 в виде затемненной полосы определенной ширины. Перпендикулярно перемещению диаграммной ленты 25перемещаются фотоэлементы 4 и 5, при-крепленные (жестко связанные) к подвижному узлу регистрации измерительного прибора 1 и оптически связанныес программным задатчиком 2, Фотоэлементы 4 и 5 включены в смежные плечиизмерительного моста 6,Крометого, регулятор содержит,первый 7 и второй 8 переключатели,первый 9 и второй 10 пороговые элементы, трехпозиционный релейный эле.мент 11, задатчик 12 напряжения, ключи 13 и 14, аналоговый элемент 15 памяти, блок 16 формирования закона регулирования, исполнительный орган 17, 40объект 18 регулирования, датчик 19, фподключенный к входу измерительногоприбора 1, блок 20 управления, выходы которого фр и б подключены соответственно к управляющим входам ключей 4514 и 13. По нинам 21 и 22 подаютсясоответственно управляющие сигналы"Программа справа" и "Программа слева" на трехпозиционный релейный элемент 11 для первоначального включения регулятора в работу.Программа регулирования задаетсяпутем нанесения темной полосы 3 надиаграммную ленту лентопротяжногомеханизма измерительного прибора 1,111 ирина затемненной полосы определяется расстоянием между центрами светочувствительных слоев Фотоэлементов4 и 5. 40Регулятор работает следующим образом,Предварительно подготавливают программу, которую задают на диаграммнойленте, Диаграммная лента приводится вв движение синхронным двигателем через редуктор, который содержит измерительный прибор 1 (не показаны).Скорость движения диаграммной лентыпри задании программы является координатой времени, а ее ширина - координатой величины регулируемого параРметра.При включении регулятора для отработки заданной программы в зависимости от расстояния рассогласованиямежду задаваемой и действительнойвеличинами регулируемого параметравеличина выходного сигнала измеритель.ного моста 6 зависит от разницы освещенностей Фотоэлементов 4 и 5, которые могут находиться над затемненной полосой 3, слева от нее или справа, При нахождении фотоэлементов надсветлой частью диаграммной ленты выходной сигнал измерительного мостаравен нулю, так как оба фотоэлементаодинаково (полностью) освещены. Вэтом случае сигнал максимальной величины с необходимой полярностью на .входе блока 16 формирования законарегулирования обеспечивается задатчиком 12 напряжения, выходной сигналкоторого коммутируется одним из переключателей 7 или 8 в зависимости отзнака рассогласования между действительной величиной регулируемого параметра и его заданным значением и присрабатывании пороговых элементов 9и 10,Трехпозиционный релейный элемент11 обеспечивает на одном из своиховыходов сигнал при срабатывании соответствующего порогового элемента 9или 1 О, которые выставлены на уровеньнесколько вьппе напряжения, снимаемого с фотоэлементов 4 и 5 при их полном освещении, т.е. пороговые элементы 9 и 10 срабатывают при выходе соответствувщи.", Фотоэлементов 4 и 5 насветлув часть диаграммной ленты. Приотключенных пороговых элементах 9 и,10 на выходах трехпозиционного релейного элемента 1 сигнал отсутствует,а при их одновременнбм срабатывании,что возможно только в момент включения регулятора в работу и ири нахождении фотоэлементов 4 и 5 над свет10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 149 лой частью диаграммной ленты, состояние трехпозиционного релейного элемента 11 неопределенное, т.е. на любом из его выходов может присутствовать сигнал.Для обеспечения автоматического выхода регулируемого параметра на заданное значение, например при нахождении фотоэлементов 4 и 5 слева от программной полосы, необходимо подать кратковременно управляющий сигнал на трехпозиционный релейный элемент по шине 21. При этом сигнал с его выхода включает переключатель 8, который соединяет один из выходов задатчика 12 напряжения через ключ 13 и аналоговый элемент 15 памяти с входом блока 16 формирования закона регулирования, задавая тем самым входной сигнал на блок 16 такой величины и полярности, чтобы обеспечить его максимальный выходной сигнал.При нахождении фотоэлементов справа от программной полосы, например если в момент включения регулятора в работу температура в обьекте 18 регулирования значительно вине программного значения, необходимо подать сигнал по нине 22 "Программа слева", При этом трехпозиционный релейный элемент 11 включает переключатель 7 и аналогично описанному на блок 16 формирования закона регулирования подается максимальный входной сигнал такой величины и полярно - сти, который обеспечивает уменьшение выходного сигнала блока 16 формирования закона регулирования до нулевого значения, Тем самим уменьнается величина регулируемого параметра и 1соответственно величина рассогласования между задаваемой и действительной величинами регулируемого параметра. Уменьшение величины регулируемого параметра вызывает перемещение подвижного узла регистрации измерительного прибора 1 и фотоэлементов 4 и 5 влево относительно программной полосы, что приводит через определенное время к равной освещенности фотоэлементов, и соответственно сигнал рассогласования уменьшается до нуля. За счет трения покоя узел регистрации измерительного прибора перемещается только рывками скачкаж), т.е. измерительный прибор является нечувствительным к малым изменениям 57456 регулируемого параметра, что ведет к увеличению инерционности регулятора. С целью исключения влияния трения покоя на точность регулятора блок 20 управления выдает кратковременные импульсы на ключи 13 и 14. Ключ 14 закорачивает .вход измерительного прибора 1 на время Т что приводит к краткоВременному перемещению узла регистрации измерительного прибора влево от программной полосы. Одновременно ключ )3 отключает вход элемента 15 памяти от выхода измерительного моста 6 на время Тд, которое должно быть равно или больше . 2 Т с тем, чтобы исключить влияние перемещения узла регистрации измерительного прибора 1 на работу блока 6 формирования закона регулирования, В тех случаях, когда между очередными импульсами с блока 20 управления происходит незначительное изменение (увеличение или уменьшение) регулируемого параметра, которое является недостаточным для передвижения узла регистрации измерительного прибора в связи с наличием трения покоя последнего, то после подачи импульсов с блока 20 управления устраняется трение по - коя и узел регистрации измерительного прибора занимает новое положение, которое более точно соответствует величине регулируемого параметра. Формула изобретенияПрограммный регулятор, содержащий измерительный прибор, к подвижному узлу регистрации которого прикреплены два фотоэлемента, оптически связанные с программным задатчиком и включенные в смежные плечи измерительного моста, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго переключателей и с входами соответственно первого и второго порогоЭ вых элементов, выходы которых подключены к входам релейного трехпозиционного элемента, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго переключателей, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами задатчика напряжения, блок формирования закона регулирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора за счет периодического уст1495745 Составитель Е, ВолковРедактор В. Данко Техред А.Кравчук Корректор В. Гирняк Заказ 4264/44 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 ранения отрицательного влияния силтрения покоя, в него введены блокуправления, аналоговый элемент памя-тиф дВа ключяф причем ВыхОд перВого 5переключателя подключен к первомувходу аналогового элемента памяти,к второму входу которого через первыймключ подключен выход второго переклю- .1 чателя, второй клич подключен параллельно к входу измерительного прибора, выход аналогового элемента памяти соединен с входом блока формирования закона регулирования, а выходыблока управления подключены к управляющим входам первого и второго ключей.