Импульсный регулятор

) ИИПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТО Изобретение относится к автомати-;ческому регулированию и может бытьиспользовано, например, в системах(устройствах) для регулирования уровня (расхода) воды, преимущественно,в оросительных системах,Известны устройства импульсногорегулирования, в которых осуществляют формирование импульсного управления с последующим формированием временной паузы в цикле регулированияустройствами, использующими принципвременной зависимости (термогруппа,скорость двигателя и др.) 1 . Однако устройствам присуща низкая точность формирования времени паузы в цикле регулирования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство импульсного регулирования, содержащее измерительный элемент, дифференциатор, блок обратной связи,импульсный элемент, реле времени 2 ,2Это устройство практически не по" зволяет точно определить время добегания (время чисвого запаздывания) изменяющегося уровня (расхода) воды у затвора до датчика и, следователь" но, качественно регулировать техноло" гический процесс водоподачи вследствие того, что время добегания изменяющегося уровня ( расходаводы у затвора до датчика непостоянно и зависит от уровня (расхода) воды в данный момент времени у затвора и от па" раметров канала (например, измене" ние коэффициента вероховатости).Цель изобретения - повышение точности импульсного регуЛятора.Поставленная цель достигается тем, что в устройство импульсного регулирования, содержащее импульсный элемент, выход которого является вы-. ходом устройства, введены последовательно соединенные первый ключ, первый блок памяти, блок сравнения, компаратор, первый элемент ИЛИ, первыйэлемент И, реверсивный счетчик, второй элемент И и второй клац, а такжевторой блок памяти, второй и третийэлементы ИЛИ, третий и четвертыйэлементы И, элемент НЕ, причем второй вход второго ключа соединен свторым входом блока сравнения с первым входом первого ключа и с входомустройства, а выход - через импульсный элемент, соединен с входом второго блока памяти и через второй элемент ИЛИ с вторым входом реверсивного счетчика, с входом элемента НЕ ис вторым входом первого ключа, выход второго блока памяти соединенс первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом компаратора,а выходы - с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключенк третьему входу реверсивного счетчика, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, третий вход первого элементаИ подключен к выходу реверсивногосчетчика, выход второго ключа подключен к выходу формирователя паузы.Паузы .в цикле регулирования определяется не временем добегания (временем чистого запаздывания) изменившегося уровня (расхода) воды у затворадо датчика, вследствие его непостоянства, а изменившимся уровнем в створе датчика после импульсного управления (и следовательно, изменившимся55сигналом отклонения регулируемого параметра).На чертеже изображена блок-схемаимпульсного регулятора.Устройство импульсного регулиро 40вания (фиг, 1) состоит из импульсного элемента 1 и формирователя 2 паузы, причем, формирователь паузысодержит блок 3 сравнения, блок 4памяти сигнала, компаратор 5, ревер 45сивный счетчик 6, блок 7 памяти,ключи 8 и 9, элементы ИЛИ 10-12, элементы И 13-16 и элемент НЕ 17,Устройство работает следующим образом.Сигнал отклонения регулируемого50параметра поступает на входы блока3 сравнения, первого ключа 8 и черезвторой ключ 9 на импульсный элемент1, При величине сигнала отклонения,не превышающей зоны чувствительности 55импульсного элемента 1, на его выходе нет импульса управления и приэтом закрыт первый ключ 8, реверсивный счетчик 6 находится в исходном состоянии, т.е. отсутствует сигнал на его выходе, и отсутствует сигнал на выходе блока 7 памяти направления.Теперь, если величина сигнала отклонения регулируемого параметра превысит зону нечувствительности импульсного элемента 1, то на его выходе появится импульс управления по направлению "больше" или "меньше", который поступит.на вход блока 7 памяти направления и на его выходе запомнится и через первый элемент ИЛИ 10 разрешит прямой счет на первом входе реверсивного счетчика 6 и прохождение сигнала отклонения через первый ключ 8 на выход блока 4 памяти сигнала, а через элемент НЕ 17 запретит прохождение появившегося выходного сигнала реверсивного счетчика через четвертый элемент И 16 на закрытие второго ключа 9 и запретит прохождение сигнала направления "больше" или меньше". с выхода компаратора 5 на вход реверсивного счетчика 6 после появления его разрешающего выходного сигнала на входе третьего элемента И 15 до исчезновения сигнала направления с выхода компаратора 5, вследствие нулевого сигнала сравнения с выхода блока 3 сравнения иэ-за равенства сигнала отклонения и выходного сигнала блока 4 памяти сигналана его входе при открытом первом ключе 8.По окончанию импульса управления с выхода импульсного элемента 1 останавливается прямой счет на первом входе реверсивного счетчика 6 и закрывается первый ключ 8 через первый элемент ИЛИ 10, а по сравнению имеющегося выходного сигнала реверсивного счетчика 6 и окончившегося импульса управления через первый элемент ИЛИ 10 и элемент НЕ 17 на входе четвертого элемента И 16, с выхода последнего закрывается второй ключ 9.Начинается пауза в цикле регулирования.Теперь при изменении сигнала отклонения регулируемого параметра относительно его запомненного значения блоком 4 памяти сигнала появляется сигнал сравнения, отличный от нуля, на выходе блока 3 сравнения. При повышении сигналом сравнения зоны нечувствительности компаратора, на его выходе появляется сигнал направления "больше" или "меньше".Если появившийся сигнал направленияне совпадает с запомненным направлением импульса направления на входахпервого или второго элементов И 13или 14, то проходя на второй вход 5реверсивного счетчика 6 через второйэлемент ИЛИ 1 и третий элемент И 15разрешает обратный счет реверсивного счетчика, по окончанию которогореверсивный счетчик 6 устанавлива" 10ется в исходное состояние и запрещает с выхода прохождение сигнала на"правления на втором входе третьегоэлемента И 15 на свой второй входобратного счета, а через четвертый 15элемент И 16 выходной сигнал реверчсивного счетчика открывает второиключ 9, вследствие чего сигнал отклонения регулируемого параметра поступает на вход импульсного злемента 1,Если сигнал направления совпадает с запомненным направлением импульса управления на входах первогоили второго элементов И 13 или 14, 25то с выхода первого 13 или второго14 элемента И через третий элементИЛИ 12 устанавливается (сбрасывается)в исходное состояние реверсивный счетчик 6, с выхода которого запрещает- э 0ся поступление сигнала направлениячерез третий элемент И 15 на его второй вход обратного счета и черезчетвертый элемент И 16 открываетсявторой ключ 9. Вследствие этого сигнал отклонения регулируемого параметра поступает на вход импульсного элементаи начинается снова импульсуправления (так как сброс предусмотрен в случае дальнейшего изменениясигнала отклонения регулируемого па-раметра в первоначальном направлении, например, уровень воды продолжает уменьшаться в паузе цикла регулирования).5Дальнейшая работа устройства импульсного регулирования аналогичнавышеописанной.Использование предлагаемого устройства выгодно отличает его от прототипа, так как повышает качестворегулирования системами автоматического регулирования уровня (расхода)воды в оросительных системах за счетсокращения времени регулирования55так как прототип настраивается назаданное время чистого запаздывания,а оно может быть больше или меньшедействительного и в случае меньшего времени возникает перерегулирование, что (также как и большее время чистого запаздывания увеличивает время регулирования технологического процесса при устранении возникшего рассогласования) и своевременности водоподачи потребителям (так как прототип за заданное время не реагирует на изменение уровня (расхода) воды в направлении первоначально начавшегося изменения, а это необходимо при медленно меняющемся процессе водо- потребления).Формула изобретенияИмпульсный регулятор, содержащийимпульсный элемент, выход которогоявляется выходом устройства, о т л ичающий с я тем, что, с цельюповышения качества регулирования, онсодержит последовательно соединенныепервый ключ, первый блок памяти, блоксравнения, компаратор, первый элементИЛИ, первый элемент И, реверсивныйсчетчик, второй элемент И и второйключ а также второй блок памяти,чвторой и третий элементы ИЛИ, третиии четвертый элементы И, элемент НЕ,причем второй вход второго ключа соединен с вторым входом блока сравнения, с первым входом первого ключаи с входом устройства, а выход черезимпульсный элемент соединен с входомчвторого блока памяти и через второиэлемент ИЛИ с вторым входом реверсивного счетчика, с входом элемента НЕи с вторым входом первого ключа, вы"ход второго блока памяти соединен спервыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом компаратораа выходы - с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключенк третьему входу реверсивного счетчика, выход элемента НЕ соединен с вторымивходами первого и второго элементов И,третий вход первого элемента И подключен к выходу реверсивного счетчика, выход второго ключа подключенк выходу Формирователяпаузы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ганкин И.З, Автоматизация ителемеханизация мелиоративных систем."Колос", .1965, с, 94- 1 04.2. Авторское свидетельство СССРН 541142, кл. а О 5 В 11 Л 6, 1977ИИПИ Заказ филиал ППП "Патент