Устройство для управления исполнительным механизмом

,76 ( кударстнвнав комн Соевта Иннктров ССС пн днлюм н 366 ОВянйн ютщаяй. А, Борисов умянцев Омский или Специального конструкт реработке и нефтехими итель(54) УСТРОЙСТВО, ДЛЯ УИРА ВЛЕНИ ЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ СПОЛН му входу которого через блок управленияскоростью подключен второй выход буферного регистра кодов, вал двигателя механически соединен с преобразователемугол-ток, ручным задатчиком и указателем, датчик давления, механически соединенный с исполнительным механизмом,выход датчика давления через преобразователь давление-код соединен со вторыми входами ЭВМ и аналогового регулятора ) 2 Д. Это известное устройствохарактеризуется большой погрешностьюпередачи сигнала на исполнительный мекая изм.Бель изобр аключается в лагаемом устм, что в него еобразователь угол-давление компенсациони. В пред игается те вышении точностройстве ето достдополнительно вутол-код, преобрараспределитель,ная схема к схепервому, второмторой подключенвыход распределного регистра ко ен зо вате мос а сравнения кодов, к му входам котвенно первый цй выход буфе од преобразоуитр ы соот теля, т и вых Изобретение относится к автоматике,в частности к автоматизированным системам управления технологическими процессами (АСУТП) с електронно-цифровыми вычислительными мац 1 инеми (ЭВМ),. управляющими аналоговыми пневматическимиисполнительными механизмами ( АПИМ) ирезервируюшнми ЭВМ аналоговыми влекГ,трическими регуляторами (АР),Известны устройства комбинированного аналого-цифрового управления аналоговым исполнительным механизмом ) 1 .Из известных устройств комбинированного аналого-цифрового управления исполнительным механизмом наиболее близкимк изобретению по технической сущностиявляется устройство, содержашее ЭВМ,первый вход к цервый выход которой соединены соответственно с первым выходом и первым входом буферного регистракодов, переключатель, первый и второйвыходы которого подключены соответственно к первому входу аналогового регулятора и через усилитель - к первому входуобмотки управления двигателя, ко второго бюро по автоматике63298 ветел я уго п-код, кото ры й мех а ничес кисоединен с преобразователем угол-давление и с валом двигателя, вход и второй выход распределителя подключенысоответственно к четвертому выходу и второму входу буферного регистра кодов,вы-.ход преобразователя угол-ток соединен спервым входом мостовой компенсационнойсхемы, второй вход и выход которой подключены соответственно к выходу аналоговогорегулятора и ко второму входу переключателя, третий вход которого соединен с выходом схемы сравнения кодов, а преобразователь угоп-давление механически соединен с иснопнитепьным механизмом. ИНа чертеже представлена функциональная схема.предлагаемого устройства,Оно содержит буферный регистр 1 кодов, схему 2 сравнения кодов, преобразователь 3 угол-код, двигатель 4, преобразователь 5 угол-давление, распределитель 6, преобразователь 7 угол-ггок, мос"товую компенсационную схему 8, аналоговый регулятор 9, переключатель 10,усилитель 11, исполнительный механизм И12, датчик 13 давления, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 14, указатель 15, ручной эадатчик 16, преобразо-,ватель 17 давление-код и блок 18 управ.пения скоростью, 36Код К задания поступает на буферный регистр 1 при работе от ЭВМ 14,где запоминается. Одновременно с кодомзадания на регистр 1 поступает код скоРости двиготепяц яит, который с помощью 33блока 18 преобразуется в соответствующее напряжение питания двигателя 4.Двигатель находится в состоянии покоя,так как со схемы 2 через переключатель10 на усилитель 11 поступает сигнал 46. 0",Работа устройства начинается после подачи сигнала "Запуск" на распределитель 6. Ятот сигнал подается от ЭВМ 14 одновременно с кодом и через схему4 задержки поступает на распределитель 6, Задержка может вырабатываться и прог раммно в ЭВМ, По сигналу Запуск рас пределитепь 6 подключает к схеме 2Ю , шины сгарших разрядов преобразователя 3 и Регистра 1, При разнице кодов схема 2 вырабатывает сигнал "1 с признаком "больше или "меньше" который заторможивает распределитель 6 на дан.М ном разряде и одновременно через переключатель 10 поступает иа соответствующий вход усилителя 11. Усилитель 11 подключает к обмоткам управления дви 5 4гатепя 4 подготовленное в блоке 18 напряжение 0 ,и Вап двигателя 4 начинает поворачиваться в заданном направлении, С валом двигателя жестко связаны преобразователи 3, 5 и 7, которыеповорачиваются на этот же угол, и ихвыходные сигналы изменяются одновременно. При сравнении кодов распределитель 6 автоматически растормаживаетсяи подключает к схеме 2 следующиймладший разряд и так далее до полногосравнения кодов преобразователя 3 и буферного регистра 1. По окончании сравнения последний разряд распределителя 6выдает на буферный регистр 1 сигнал"1, соответствующую признаку Конецоперации" (КОП). Если коды равны, распределитель 6 .мгновенно" пробегаетвсе разряды и сигнал КОП появляется нарегистре 1 также "мгновенно",Время задержки этого сигнала зависитот быстродействия логических элементови может быть очень малым (1-10 мкс),Сигнал КОП извещает ЭВМ 14 о выполнении команды,Этот же сигнал разрешает ЭВМ подачу новой команды, которая не может бытьпринятой иа буферный регистр 1 до окончания выполнения предыдуцей, Одновременно на выходах преобразователей 5 и 7после отработки команды устанавливаютсявыходные сигналы Р =Р и 3 =3391 3 ОА,где 3- аналоговое значение кодаО,ЦЭВМ, поступающее в виде команды АПИМ,а Р - соответствующее этому кодузэквыходное давление по АПИМ, Вследствиежесткости связи выходное давление1ЗЫх. Эрд,ЭаД; 2 9 3 (Ьо.7 где О2- коэффициенты пропорциональ1 1ности.Приведенная среднеквадратичная погрешность выходного сигнала Р,где 6-погрешность преобразованиявходного сигнала в угол поворотаб р -погрешность преобразованияугла поворота в давление.Входным сигналом может быть код ипи ток, поэтому при аналоговом управ- лении(компенсационного метода).Время установления выходного сигнала Рц,(быстродействие устройства) зависит от 0 П и разницы кодов М С 1 к - М,Р = Ь М . Пренебрегаяпотерей времени при записи кода на буферный регистр 1 и переключениями распределителя 6, которые ничтожно маль 1 поотношению к скорости вращения вала двигателя 4, можно считать, чтоь( К Ч:М аьй,где К,- постоянная скорость двигателя, установленная кодом" иСледовательно, изл еняя К т можноизменять время установления сигнала, а йтак как ) =К ,х, -М, то данный видМсупрьвления соответствует интегральномурегулятору с переменнэй величиной постоянной времени инте РиРования (Мч,= 13 Г )При передаче уцр вления аналоговому 25регулятору (АР) 9, переключатель 10переключает вход усилителя 11 на мостовую компенсационную схему 8. Одно плечо моста является неразрывной нагрузкой АР 9, повтому по нему, протекает фток О ысоответствующий Э , АР,другое плечо моста подключено к преобоазователю угол-гок 7,. и по нему проте.1кает ток3 д, соответствующий-Зад -зад приводит к срабатыванию усилителя 11 и соответственно повороту вала двигателя 4 до полной компенсации разницы сигналов. Изменениеположения вала вызывает изменение выходного давленияР,= Р -ОЬ,)т,е. исполнительный механизм 12 (АПИЯ)занимает новое положение, соответствуюшее заданию АР 9. Переход в вто положение происходит плавно, без толчков фза время Устройство для управления исполнительным механизмом, содержащее электронно-вычислительную машину (ЭВМ), первый вход и первый выход которой соединены соответственно с первым выходом и первым входом буферного регистра кодов, переключатель, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому входу аналогового регулятора и через усилитель - к первому входу обмотки управления двигателя, ко второму входу которого через блок управления скоростью подключен второй выход буферного регистра кодов, вал двигателя механически соединен с преобразователем угол-ток, ручным задатчиком и указателем, датчик давления, механически соединенный с исполнительным механизмом, выход датчика давления через преобразователь давлениекод соединен со вторыми входами ЭВМ и аналогового регулятора, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности усЧкйства, оно содержит преобразователь угол-код, преобразователь угол-давление, распределитель, мостовую компенсационную схему и схему сравнения ,кодов, к первому, второму и третьему входам которой подключены соответственно первый выход распределителя, третий выход буферного регистра кодов и выход преобразователя угол-код, который механически соединеи с преобразователем угол- . давление и с валом двигателя, вход и второй выход распределителя подключены соответственно к четвертому выходу и второму входу буферного регистра колов,Обратный переход управления к ЭВМ 14 протекает аналогично, с той лищь разницей, что отработка сигнала М ,х производится цифровой схемой от положения остаглениого АР 9 При отключении питания или неисправности, например, двигателя 4, усилителя 11, переключателя 10 устройство можетуправляться вручную с помощью ручногозадатчика 16 и указателя 15,Предлагаемое устройство достаточнопросто, точно и надежно способно работать с любой ЭВМ, имеющей программный канал и резервный аналоговый влектрический регулятор, облада.т повышенными функционал ьныли возможностями изменения времени обработки команды ЭВМ исполнительным механизмом.Эффект от использования изобретения зависит от конкретной АСУТП, в частности от количества контуров управления переменными, По сравнению со стандартным оборудованием примерная вкономия составит не менее 500 р, на 1контур. Формула изобретения632985 орректор ДВасилин едакт Тираж 991 Подписноедарственного комитета Совета Министров СССпо делам изобретений и открытий.13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 У каз 655 У 37 ЦНИИПИ Гос Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Пр выход преобразователя угол гок соединен с первым входом местовой компенсационной схемы, второй вход и выход которой подключены соответственно к выходу аналогового регулятора и ко второму входу переключателя, третий вход которого соединен с выходом схемы сравнения кодов, а преобразователь угол-давление Составитель Л. Лашюрина Техред Н, Бабурка механически соединен с исполнительцыл 1 механизмом.Источники информации, принятые вовнимание при експертизе;Й 1, Патент США М 3665172,кл, 235-15 О. 1, 1969,2. Патент СИ 1 А И 3648032,кл, 235-15 О. 5, 1970.