Аналоговое регулирующее устройство

м 643828 ополнительное к авт. сеид.ву 881001/1 о 09.02,7 3 (21ением заявки Кл05 В 1 прнсоеди 3) Проори ГИВИ ДВДВТВВИИВЙ ИВМВМсссрВлан ВЗВбретеиийи Втийпй т Бюллетень3 нсання 28.01.79 3) УДК 62 50 0 Э 8,8)(72) Авторы изобретен овбы мов;д1 с ков, Л льппев, Л. А. КануЛ. Н, Григорьев 71) Заявитееа ОЕ РЕГУЛИ Е УСТРОЙСТВО йство не об ости при пе ого режима печивает выключении саботы в диоЭто устро сокой надежи автоматическ танционный, стоит.из боль турно оно соа элементов так как стру чис е и связей.аа.одПредлагаемое устройство относится к средствам автоматизации управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности и может быть применено, например, при регулировании параметров теплоэнергетических установок, в частности, давления, температуры.Известны аналоговые регулирующи устройства, содержащие усилитель с и кщочениыми к нему элементами динамической обратной связи и блоком на стройки А - составляющей закона автоматического регулирования Я .Недостатком таких устройств являетси невозможность независимой настройки П -составляющей закона автоматического регулирования.Известно также регулирующее устройство, содержащее помимо усилителя- формирователя закона автоматического регулирования самостоятельную цепь.связи с нагрузкой в режиме дистанционного управления за счет присоедине-;. ния к выходу усилителя следящей сисмы, не саяааннод с его входом 21. Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является ана=поговое регулирующее устройство, со держащее последовательно соединенные интегрирующий блок, переключатель режима работы н усилитель, выход которого через последовательно соединенные первый согласуклпий блок и дифферен;цирукплий блок соединен с первым входом интегриру 1 оаего блока и блок дистанционного управления, который через формирователь сигнала соедийен со , вторым входом переюпочатепя режимаработы 131.Передаточная функция такого устройства имеет видВфкп 1+к Тр+ ).иРТак как настройка и -составпяю- щей закона автоматического регулирования осуществпяется параметром 1 и, вгияюшим на настройку Д -составляю- щей, это отрицатепьно сказывается на надежности и точности работы устройст-: ва, Из-за имеющейся непосредственной связи между блоками интегрирования и дифференцирования и блоком формирования сигнала дистанционного управления устройство не может обеспечить сохранение взаимонезависимости настроек параметров автоматического и дистанционного управпения. Это также снижает надежность и точность работы устройства. 20Ыеию настоящего изобретения является повышение надежности и точности устройства.Поставпенная цепь достигается тем,15 что в устройстве установпены бпок на стройки и второй согласующий блок, причем второй выход первого согпасуюшего блока через бпок настройки соединен со входом интегрирующего блока, а выход усипитепя через второй согпасуюший бпок соединен со вторым входом фор- мироватепя сигнапа.Введение второго согпасуюшего бпока позвопяет независимо настраивать цепи 55 автоматического и дистанционного управ пения, что уже само по себе повышаетнадежность и точность работы устройства. Кроме того указанный блок обеспечивает необходимые условия дпя работыбпока настройки. Напичие блока настройки, вкпоченного по предпоженной схеме, позволяет при П- и ПД- настройкахсохранять в работе эпемент формирования И- составляющей, что способствуетбезударному перекпючению режимов ра 45боты устройства, и, следовательно,повышению его точности. Кроме того,настройка И- и Д- составляющих закона автоматического регулирования может осуществляться взаимонезависимочто также повышает надежность и точность работы регупируюшего устройства.На фиг. 1 изображена структурнаясхема; на фиг. 2 - пример конкретноговыполнения эпектрической схемы анапогового регупируюшего устройстваАналоговое регупируюшее устройство (см, фиг. 1.) вкшочает в себя поспедоватепьно соединенные между собой интегрирующий блок 1, перекпючатепь режима работы 2, усипитепь 3, на выход которого включены два согпасующих блока 4 и 5, Согпасуюший блок 4 одним из своих выходов через дифференцируюший бпок 6 соединен с одним из входов бпока 1, а другим - через, блок настройки 7 соединен с другим входом бпока 1. Согпасуюший блок 5 своим вы ходом соединен с одним из входов фор мироватепя сигнапа, 8, ко второму входу которого подключен выход бпока дистанционного управления 9. Выход формирователя сигнала 8 соединен со вторым входом перекпючатепя 2.В автоматическом режиме работы устройства см, фиг, 2) усилитель 3 постоянного тока с управляемым высокочастотным генератором через трансформатор Тр 1, движок нагрузочного депитепя Й 7 согпасуюшего блока .4, конденсатор С 2 интегрирующего блока 1 и нормально замкнутые контакты Р 1/1 реце Р 1 переключателя 2 охвачен отрицатепьной обратной связью. При этом потенциальный уровень сигнапа обратной связи на нагрузке вторичной обмот- ки Па трансформатора Тр 1 опредепяется соединением ее с движком потенцио метрического делителя Й 1-Х одинарной мостовой схемы в блоке настройки 7, вкпюченного относитепьно обшей шины. Движок потенциометра и 3 через емкость С 1 в дифференцируюшем блоке 6 соединен с контуром отрицательной обратной связи в точке между конденсатором С 2 блока 1 и делителем К 4-П бнока 6.Одновременно к контуру отрицательной обратной связи через делитель К 4-1 блока 1 подключен движок потенциометра К 1-П мостовой схемы в блоке 7,Движки потенциометрических делитепей К 1-1 и К 1-П жестко связаны,между собой, а неподвижные лепестки попарно объединены перекрестным соединениемм.В режиме дистанционного управпения вход усипитепя 3 через нормапьно разомкнутые контакты Р 1/2 соединен с иС цепью формирователя сигнаца 8. При этом усипитепь 3 через трансформатор Тр 1 по вторичной обмотке Пб согласующего блока 5, соединенной с одного конца с общей шиной, а с другого с емкостью СЗ в формироватепе 8, охвачен отрицательной обратной связью.формирователь 8 через резистор 25 соединенАнвпоговое регулирующее устройство, содержащее последовательно соединенные интегрирующий блок, перекпючатель режима работы и усипитепь, выход которого через последовательно соединенные первый согпасуюший блок и диффе ренцируюший блок соединен с первым входом интегрирующего блока, и блок дистанционного управления, который через формироватепь сигнапв соединен оо вторым входом перекиючателя режима с кнопками Кн 1 и Кн 2 блока диствнционйого управления 9, в состав которого входят двв источника разнопопярногопостоянного напряжения.Устройство работает следующим образом. В автоматическом режиме входной сигнал Х разделяется нв три составпяюших, которые одновременно по тремканалам поступают на входы контура отрицатепьной обратной связи, образован:- 16ной интегрирующим бпоком 1, переключатепем режима работы 2, угилитепем3, согласующим блоком 4 и дифференцируюшим блоком 6,В результате прохождения сигнапа Впо первому канвпу на выходе устройства формируется сигнвп У 1 =(1-Ки )При прохождении сигнапв ( по второмуканалу на выходе формируется сигнапУ =КпК (1+. Х. При прохождении осигнала Кпо третьему каналу на выхо-де формируется сигнап У=К К Т, ХСуммируясь на выходе устройства,все три составляющие У 1, У и У образуют общий выходной сигнал2МиУ=кп РЫАТФ+ ХРдПолученная характеристика преобразования входного сйгнвла содержит все36три составляющие ПИЙ-закона автоматического регулирования, которые могут 1вводиться со своим коэффициентом пере. дачи независимо друг от друга, В частности, применение в качестве блока настройки потенциометрического моста,собранного по схеме, показанной нафиг. 2, поэвоаяет выполнить независимую настройку И-составпяюшей закона40автоматического регупирования. Приэтом мост работает так, что один изспаренных потенциометров (К 1-П) формирует И- и П-состввпяюшие закона регулирования, а другой (Й 1-1)-автоматически компенсирует изменяющуюся приэтом П-составляющую, в результате чего достигается требуемая настройкаИ-составляющей. Искпючение любой составляющей закона регулирования несвязано с изменением структуры устройства, Эти особенности позвопяют устройству работать в автоматическом режиме с высокой надежностью и точностью.В дистанционном режиме работывыходной сигнал устройства формируется замкнутым контуром, образованнымпереключателем режима работы 2, усилитепем 3, согласующим блоком 5 и формироввтелем сигнала 8 при воздействии блока 9. Бпаголвря испопьзованию отдельного согласующего блока 5 настройка формироватепя сигнвпа 8 не влияет на настройку блоков, обеспечивающих работу устройства в автоматическом режиме, наоборот, наличие в структуре устройства согпасуюшего блока 4 нозво - пяет настраивать автоматический режим независимо от настройки дистанционного, Постоянство структуры устройства в обоих режимах его работы способствует сохранению значения выходного сигнапа в момент перекпючения с автоматического режима работы в дистанционный и обратно,Использование новых элементов и связей позвопяет;улучшить эксплуатационные характеристики эа счет упрощения процесса настройки величин параметров закона автоматического регупирования;повысить точность за счет сохранения настройки автоматического режима работы при изменении настройки дистанционного и наоборот, в также за счет упучшения динамики изменения выходного сигнала при перекпючении режима работы;повысить надежность за счет обеопечения постоянства структуры цепи автоматического режима работы при изменении требуемого закона автоматического регупирования.По оценкам, сдепвнным в ходе разработки, точность и надежность устройства повышяотся в два раза по сравнению с известными.Испытания, проведенные на опытном образце, выполненном по принципиапь ной схеме (см. фиг. 2), подтвердили целесообразность усовершенствования известного решения. Формупв изобретенияднисное ивл ППП фй работы, о т л и ч а ю ш е е с н тем, что, с цепью повышения надежности и точности устройства, в нем устаиовпены блок настройки и второй согпасуюший блок, аричем второй выход первого согпасужщего бпоиа через блок настройки соединен со входом интегрирующего бпо ка, а аьаод усипитепя через второй согиасующий бпок соединен со вторым входом формнроаатепя сигнапа,88Источники информации, принятые вовнимание при экспертиае 1, Авторское свидетельство СССРу % 190456, кп. С 05 Р, 1865,2. Патент США Ж 3422457,кн. 318-28, 1069,3, фПриборы и системы управления"1 Е 1 оба, М 7, с, 4 О-М, рис, 3.