Система сопряжения управляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами

Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 954938Опубликовано 30. 08, 82Бюллетень32Дата опубликования описания 30 .08. 82 по делам наобретеннй и открытнй(7.2) Авторыизобретения А.И,Бирман, Л.М.Шиб и А.П.БененсонГосударственный всесоюзный центральный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский"институткомплексной автоматизации(54) СИСТЕМА СОПРЯЖЕНИЯ УПРАВЛЯОЦЕГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА С ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ 1Изобретение относится к управлению производственными процессами, а именно к системам сопряжения управляющего вычислительного комплекса (УВК) с пневматическими регуляторами.Известны системы аналогичного на 5 з начения, содержащие эле ктродви гатель, кинематически связанный с за" датчиком пневмосигнала 1 . тоОднако такие системы имеют низкое быстродействие и сложную конструкцео,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система сопряжения, содержащая процес" сор, модуль кодового управления, по вторители со сдвигом и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), вклю чающий двухпозиционные электропневматические переключатели и дроссели. о причем глухие камеры повторителей связаны с каналом задания, а выход электропневматического ЦАП соединен с входом регулятора 2 . Известная система обладает низкой точностью, обусловленной нелинейностью дросселей. Точность известной системы достигает 0,5-1при требуемой погрешности таких сис"тем О, 1-0,2 Ф,Цель изобретения - повышение точности системы.Поставленная цель достигается тем,что в известной системе сопряженияуправляющего вычислительного комплекса с пневматическими регуляторами,содержащей последовательно включенные процессор и модуль кодового управления, два повторителя со сдвигом и цифроаналоговый преобразователь,состоящий из электропневматическихпереключателей, управляющие входы которых соединены с выходом модуля кодового управления, и кодовых дросселей, входы которых соединены с выходами соответствующих электропневматических переключателей, а выходы объединены и подключены к входу3 95493 дросселя сброса и к одному из входов пневматического регулятора, другой вход которого соединен с каналом пе" ременной, причем входы повторителей со сдвигом соединены с каналом задания и выхбдами дросселя сброса, а проточные камеры через другие дроссели - с каналом питания, установлен знаковый электропневматический переключатель, коммутируемые входы ко торого соединены с выходами повторителей, а выход - с первыми коммутируемыми входами электропневматичес. ких переключателей цифроаналогового преобразователя, вторые коммутируемые 5 входы которых связаны с каналами задания. причем управляющий вход знакового электропневматического переключателя соединен с выходом модуля кодового управления. 20На черт еже при ведена принци пиал ь наясхема предложенной системы..Система содержит процессор 1, .модуль 2 кодового управления, знаковыйэлектропневматический переключатель3, цифроаналоговый преобразователь,состоящий из электропневматическихпереключателей (ЭПП) 4-45 и кодовыхдросселей 51-5, дроссель 5 п сброса, два повторителя 6 и 7 со.сдвигом,пневматический регулятор 8, каналызада ни я Р , один из каналов ре гулятора РрР и канал переменной РрР,Процессор 1 через модуль 2 кодовоЭ 5го управления связан с управляющимицепями ЭПП 3, 4 "4, причем коммутируемые входы знакового ЭПП 3 соедине-,ны с выходами повторителей 6 и 7 сосдвигом, а выход данного ЭПП связан40с первыми (нормально-непроводящими)входами кодовых ЗПП 4-4, вторые(нормально-проводящие) входы которыхсоединены с каналом задания Р 5 Аи глухими камерами повторителей со сдвигом. Выход ЦАП (кодовых дросселей5-5 л) Р,Р подключен к одному из входов регулятора 8, второй вход которого связан с каналом регулируемойпеременной РеР, а выход - с управляющим входом исполнительного механиз99Система функционирует следующим образом,УВК осуществляет супервизорный ре-жим управления, воздействуя на процесс изменением задания локальному регулятору. 8 ф11 редварительно с помощью повторителей 6 и 7 со сдвигом устанавливаютдопустимую зону изменения .сигнала вканале Рр, при этом сдвиги повторителей: равйы .по величине и противоположны по знаку. Проводимости кодовыхдросселей квыбраны в соот вет ст виис весами д вои чн ого кода, т. е. К, = 2 К,причем х д, =рр,Сигнал в канале задания РА задается оператором и устанавливает базовое значение задающего воздействияР локальному. регулятору 8.УВК вычисляет знак и величину коррекции к базовому значению задания.Каждое изменение цифровой управляющейинформации Фиксируется в модуле кодового управления, на соответствующихвыходах которого формируются дискретные сигналы О о + О определяющиесостояние ЭПП 3 41-4,В соответствии со схемой включениязадающее воздействие Ропределяютсоотношением5 щрэМ бай 00 К У п О;где Ь/- абсолютная величина сдвига по вт орит ел ей 6 и 7 1, если Ор =1о -1, если Ор =О,1, если О =1О, если О =О.Таким образом, УВК корректируетбазовое значение задания Рз в зоне допустимых изменений +.Технический эффект от использования предложенной системы заключается в улучшении точности ее работы.Дейст вительно, как известно изтеории пневматических цепей, нелинейная составляющая погрешности дроссельного сумматора пропорциональнаквадрату разности входных сигналовПо сравнению с известными системамиэта разность уменьшена вдвое, следовательно нелинейная составляющаяпогрешности уменьшена в четыре раза,Далее, при одинаковом количестве разрядов в использованном ЦАП разрешающая способность предложеннойсистемы улучшена вдвое (в известнойсистеме разрешающая способность равна 2 ь 2"=М 2", в предложенной системе -Ь 2" ),Следовательно, по сравнению с прототипом нелинейная составляющая погрешности уменьшается в четыре рдформула изобретения 5 95 за, а погрешность квантования по уровню в два раза (при одинаковых значениях и разрядности АЦП).Реально, для Ь =104 и и -5 погрешность предложенного коМплекса оце- З нивается величиной порядка 0,25 (практически при тех аппаратурных затратах).Возможна другая альтернативапри прежнем уровне точности обеспе чивается примерно удвоенное увеличение диапазона изменения управляющего сигнала Р +Д. Система сопряжения управляющего вычислительного комплекса с пневма" тическими регуляторами, содержащая 20 последовательно включенные процессор и модуль кодового управления, два повторителя со сдвигом и цифроана" логовый преобразователь, состоящий из электропневматических пере ключателей, управляющие входы которых соединены с выходом модуля кодового управления, и кодовых дросселей, входы которых соединены с выходами соответствующих электропнев- Зв матических переключателей, а выходы объединены и подключены к входу дрос"938 6селя сброса и к одному из входов пневматического регулятора, другой вход которого соединен с каналом пе -.ременной, причем входы повторителей со сдвигом соединены с каналом зада" ния и выходом дросселя сброса, а проточные камеры через другие дросселис каналом питания, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в нем установлен зна ковый электропневматический переклю чатель, коммутируемые входы которо" го соединены с выходами повторителей, а выход - с первыми,коммутируе мыми входами электропневматических переключателей цифроаналогового пре" образователя, вторые коммутируемые входы которых связаны с каналами за дания, причем управляющий вход зна" кового электропневматического переключателя соединен с выходом модуля кодового управления.4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сборник "Пневмоавтоматика". Тезисы докладов ХШ Всесоюзного совещания, М., ф 1 Наукафф, 1978, с 351353. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке й 2930367, кл. 008 С 23/00,1980 (прототип).95938 оставитель О.Гу ехред А.Бабинец едактор А.Мотыл орректор И. Шароши акаэ 1 е лиал 1 П Иатент , г. Ужгород, ул. Проектна ираж 9 ВНИИИИ Государст по делам .изобр 113035, Москва, енного ко т.ений и о -35, Рауш Подписнотета СССРрытийая наб., д.