Многоточечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технологического процесса

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300982(72) Авторыизобретения К.П. Чкония, Р.А. Тевэадзе и Г,У, Тавадзе Научно-исследовательский институт ав 1 аььаи ии производственных процессов в промышленности(54) МНОГОТОЧЕЧНАЯ РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМАДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Изобретение относится к автоматическому регулированию технологических процессов, в частности к системам многоточечного релейно-импульсного регулирования параметров (температуры, влажности, расхода жидкости и др,) технологического процесса, и может быть использовано длярегулирования температуры дистиллятана выходе холодильников перегонныхаппаратов и когобаторов эфиромасличного сырья,Известна система для регулирования температуры дистиллята на выходе холодильников перегонных аппаратов и когобаторов, содержащая датчики температуры, многоточечныйуравновешенный мост, блок реле, блоки программных реле и регулирующиеклапаны с исполнительными механизмами 1),Недостатком системы является ниэ"кая точность работы,Наиболее близкой является многоточечная релейно-импульсная системадля автоматического регулированияпараметров технблогического процесса, содержащая п исполнительных механизмов, и датчиков регулируемогопараметра, соединенных через первый коммутатор с входом блока уставкизадания, релейный усилитель, выходыкоторого связаны соответственно свходами второго и третьего коммутаторов, управляющие входы коммутаторовсоединены с первым выходом блокауставки задания, второй выход которого подключен к входу релейного усилителя, выходы второго и третьего1 коммутаторов соединены с входамидвух релеййых устройств, выходы ко"торых связаны с соответствующимивходами и исполнительных механизмов,два реле времени, входы и выходыкоторых соединены с входами и выходами соответствующих релейных устройств 2),Недостатком иэвестйой системыявляется низкая точность регулирования, вызванная большим запаздыванием иэ-за низкой скорости коммутатора, обусловленная тем, что системане обеспечивает подключение к очередному (1+1)-му объекту опроса,25 пока не закончится опрос и подачауправляющего импульса на исполнительный механизм предыдущего 1-гообъекта.Кроме того, система в каждом цикле3(а обегания подает на объект регулиро 962840вания управляющие импульсы, суммакоторых по величине превосходит ве-,личину, необходимую для компенсациирассогласования, что вызывает колебательный переходный процесс в системе регулирования и увеличивает , 5динамическую погрешность.Цель изобретения - повышениеточности регулирования системы.Поставленная цель обеспечиваетсятем, что в известную систему, содержащую два 1)елейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемого параметра, выходы которыхчерез последовательно соединенныепервый коммутатор, блок уставки.ирелейный усилитель соединены с входами второго и третьего коммутатстров, введены задатчик частоты и вкаждый канал управления формирователь управляющего импульса, первыйвход которого соединен с выходомсоответствующего коммутатора, второй вход - с соответствующим выходом задатчика частоты, третий входс вторым выходом формирователядругого канала, первый выход - свходом соответствующего релейногоустройства, второй выход - с третьимвходом формирователя первого канала,30Формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, дватриггера и последовательно соединенные элементы И, элемент ИЛИ иэлемент задержки, выходом подключенный к первому входу первого триггера и делителя частоты, второйвход которого соединен с первымвыходом формирователя, а также спервым входом триггера, вторым входом подключенный к третьему входуформирователя и через первый триггер с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, третий вход 45делителя частоты подключен к второмувходу Формирователя, причем второйвыход формирователя соединен с первым входом формирователя.При таком решении обеспечиваетсяподача на объект первого управляющего импульса, полярность которогозависит от знака сигнала рассогласования, а остальные управляющиеимпульсы подаются с кратностью времени цикла обегания, Быстрый контроль объектов, запоминание сигналаошибки при каждом цикле обегания иподача на объект регулирования управляющего импульса с интерваломвремени, соответствующим кратности 60цикла обегания, исключает пульсирующий режим работы исполнительногомеханизма и соответственно колебательный переходный процесс в системерегулирования. Это позволяет зна чительно повысить точность регулирования системы и расширить ее Функциональные воэможности.На чертеже представлена блок-схема релейно-импульсной системы для автоматического регулирования параметров технологического процесса.Система содержит блок 1 уставки, коммутатор 2, и датчиков 3 регулируемого параметра, релейный усилитель 4, коммутаторы 5 и б, ВЯ-триггер 7, триггер 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, делитель 11 частоты, элемент 12 задержки, формирователи 131 и управляющего импульса, задатчик 14 частот, триггеры 15 и 16, элемент И 17, элемент ИЛИ 18, делитель 19 частоты, элемент 20 задержки, формирователи 211управляющего импульса, релейные устройства 22 и 23, и исполнительных механизмов 24.1Система работает следующим образом.Блок 1 уставки задания (обеспечивает раздельную уставку для каждогообъекта разных значений заданий), управляя коммутатором 2, сравнивает поочередно сигналы датчиков 3 с установленным в нем заданным значением.Когда ошибка находится в пределах между уставками (в пределах зоны нечувствительности) на выходах релейного усилителя 4 и коммутаторов 5(б), сигналы отсутствуют и соответственно на выходе формирователя 131(211) длительности управляющего импульса. В исходном состоянии на делителе 11(19) частоты предвари -тельно с помощью блока программногозадатчика 14 устанавливается численное значение Р частоты импульсов, которому соответствует время кратностью цикла обегания, а на выходахНЯ-триггера 8(16) и НЯ-триггера 7(15) с инверсным выходом имеется соответственно логическая единица и логический нуль. Когда ошибка пре-: вышает зону нечувствительности релейного усилителя, на одном из входов последнего в зависимости от знака гибки появляется логический ;сигнал 1,который с помощью коммутаторов 5(6), управляемых блокомуставки задания синхронно с коммутатором 2, подается на вход делителя 11(19) частот и на вход Установ - ка нуля на ВЯ-триггер 7(15) с инверсным выходом, на выходе которогопоявляется логическая единица, Импульсы с элемента И 9(17) через элементы ИЛИ 10(18) поступают одновременно на входы релейного устройства 22(23) и элемент 12(20) задержки, Из релейного устройства 22(23) сигнал поступает на вход со- ответствующего исполнительного механизма 24, осуществляющего изменение регулируемого параметра.Независимо от времени коммутации коммутатора продлевается воздействие регулирующего импульса на исполнительный механизм 24 с помощью 5 элемента 12(20) задержки. По истечении установленного времени задержки т элемент 12(20) задержки приводит в нулевое состояние ВЯ-триггер 8(16) (на его выходе появляется логический нуль) и делитель 11(19) частоты, при этом отключается сигнал, поступающий на исполнительный механизм из релейного устройства 22 (23)15Длительность воздействия управляющего импульса на исполнительный механизм определяется по формулеЬЬБ(с)20где Ь - время полного оборота выходного вала исполнительногомеханизма, с;К - коэффициент усиления объекобта, размерность параметраВ Х,Р,О.1) - величина управляющего импульса при однократном ноздействии на объект, размерность параметра. 30Величина управляющего импульса Цзависит от интервала времени междупоочередными воздействиями на одиниз объектов регулирования, параметров статической и динамической характеристики объекта, зоны нечувст. вительности релейного усилителя итребуемого показателя качества регулирования,При поступлении следующего им- ф)пульса через коммутатор 5(б) на выходе блока изменения частот и длительности управляющего импульса навыходе последнего сигнал не появляется до тех пор, пока число импульсов, поступающих на делитель11(19) частот, не станет равным числу, соответствующему частоте, установленной на делителе 11(19) частот.Таким образом происходит подача наисполнительный механизм 24 управляющего импульса с кратностью времени цикла обегания. Однако появляющийся сигнал на выходе коммутатора6(5) подается на входы Установка. единицы НЯ-триггера 8(16) и НЯтриггера 7(15) с инверсным выходоми приводит их в исходное состояние.Аналогично работают остальные кана-,лы системы регулирования.Использование новых элементов И, 60ИЛИ, ВЯ-триггера, ВЯ-триггера синверсным выходом, делителя частоты,блока временной задержки, блокапрограммного задатчика частот длякаждого канала регулирования, обес печивающих запоминание и -подачу управляющего воздействия с интервалом времени, кратньм циклу обеганияобъекта, позволяет повысить точностьрегулирования и качество переходныхпроцессов,Предлагаемая многоточечная релейно-импульсная система для регулиронания параметров технологическогопроцесса обеспечивает устойчивостьпроцесса регулирования объектов,обладающих разной;инерционностьюи отношением времени запаздыванияк постоянной нремени, за счет формирования различных интервалов нремени включения исполнительных устройств в цикле регулирования, атакже различные интервалы временисамих регулирующих циклон, что существенно повышает точность регулирования и расширяет область применения устройства.формула изобретенияМноготочечная релейно-импульсная система для автоматического регулирования параметров технологического процесса, содержащая два релейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемого параметра, выходы которых через последовательно соединенные первый коммутатор, блок уставки и релейный усилитель соединены с входами второго и третьего коммутаторов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, .что, с целью повышения точности регулиронания, системы, в нее введены эадатчик частоты и в каждый канал управления формирователь управляющего импульса, первый вход которого соединен с выходом соответствующего коммутатора, второй вход с соотнетствующим выходом эацатчика частоты, третий вход - с вторым выходом формиронателя другого канала, первый выход - с входом соответствующего релейного устройства, нторой выход - с третьим входом Фоомирователя первого канала.2. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, два триггера и последовательно соединенные элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, выходом подключенный к первому входу первого триггера и делителя частоты, второй вход которого соединен с первьж выходом формирователя, а также с первым входом второго триггера, вторым входом подключенный к третьему входу формирователя и через первый триггер с входом элемента И,962840 8 ставитель И. Швхред С.Мигунова рректор О. Била Редакто етр каз 7507/6 914рственного к зобретеннй и 35, Раушская Ти ВНИИПИ Рос по делам 3035, Москва, Подписнотета СССРкрытийб., д. 4/ илиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная,второй вход которого соединен с выходом второго трИггера, третий вход делителя частоты подключен к второму входу формирователя, причем второй выход формирователя соединен с первьм входом формирователя.Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе 1 1. Чкония К.П. и др, Автоматиза=ция процесса охлаждения дистиллята. -Масло-жировая промышленность,1978, 9 3, с, 30. 2. Авторское свидетельство СССР9 607183, кл. 0 05 В 11/32, 1977