Пневматический регулятор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1040466
Авторы: Баженов, Говоров, Подсевалов, Саломыков, Шершнев
Текст
и 9 г (ггг СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН гг 8 05 В 11 5 ОПИС НИ в Крас нсти- ое ясвогоения. ОСУДАРСТВЕНННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Тульский ордена Трудовогного Знамени политехническийтут и Щекинское производственобъединение"Азот"(.56) 1. Алгоритмы и техническреализация систем прямого цифуправления. ЦНИИТЭИПрибррострМ., 1978, с, 45. 2. Ялышев А,.У. и Разоренов О.И.Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. М.,(54 ) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР,содержащий интегральное звено, включающее сумматор, первая плюсовая иминусовая камеры которого соединеныс каналами задания и параметра, авторая плюсовая камера в .с емкостьюи выходом первого реле переключения,один вход которого подключен черезпеременный дроссель к выходу сумматора, а управляющая камера соединенас выходом индикатора зоны, включающего в себя два задатчика верхней инижней границ зоны нечувствительности и два элемента сравнения, пропорциональное звено, выход которогосоединен с плюсовыми камерами элементов сравнения индикатора зовы иодним входом второго реле переключе"ния, управляющая камера которого соединена.с управляющим каналом ре- гулятора, другой вход второго реле переключения подключен к задатчику дистанционного управления, а выходк выходному каналу регулятора, первый и второй входы пропорционального звена соединены с выходом сумматора интегрального звена и его второй плюсовой камерой, и двухполярный источник линейно-изменяющегося сигнала, состоящий из постоянного дросселя, третьего реле переключения и двух повторителей со .сдвигом, причем выходы повторителей со сдви-: гом через третье реле переключения, управляющая камера которого соединена с выходом и одним из сопел соот- ЕФ ветственно первого и второго элементов сравнения индикатора эоны, соединены с входом постоянного дросселя, выход которого подключен к другому входу первого реле переключения, а входные камеры повторителей со сдви- И гом соединены с емкостью интегрального звена, о т л и ч а ю щ и й . - с я тем, что, с целью повышения точ ности, в нем дополнительно установлены два реле переключения, первые входы которых соединены с задатчиками соответственно верхней и нижней границ зоны нечувствительности, вторые входы - с выходным каналом ре гулятора, управляющие камеры связаны с управляющим Наналом регулятора, а выходы данных реле переключения подключены к минусовым камерам соответственно первого и второго элементов сравнения индикатора зоны.Изобретение относится к приборо- строению, а именно к пневматическим устройствам регулирования технологических параметров: давления, температуры, влажности и т.д.Известны регуляторы с ограничениями в интегрирующей компоненте, содержащие индикатор зоны, переключатель и звено ограничения на выходе, Реализация таких регуляторов на средствах пневмоавтоматики требует наличия интегрального. звена, включающего сумматор, плюсовая камера которого соединена с емкостью и выходом первого реле переключе-ния, вход которого подключенчерез переменный дроссель к выходу сумматора, а управляющая камера соединена с выходом индикатора зоны, включающего в себя два задатчика верхней и нижней границ эоны нечувствительности и два элемента сравнения, пропорционального ". вена, выход которого через второе реле переключения соединен с выходным каналом регулятора и непосредственно с.входом индикатора эоны, а также звена ограничения в выходном канале регулятора 1 .Недостатки регуляторов - низкая точность из-за дифференциала срабатывания элементов сравнения в индикаторе зоны и наличие скачков давле.ния в выходной линии регулятора при . переходе с дистанционного управления на автоматическое, что приводит к снижению точности регуляторов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор, выполненный по схеме параллельного включения пропорциональной и интегрирующей компонент и содержащий узел ограничения выходного сигнала, который состоит из двух элементов сравнения и резистивно-диодной сборки, В известном регуляторе в случае нарушения условий линейности накопительный элемент (конденсатор или емкость) интегрирую .щего звена подключается к источнику линейно-изменяющегося сигнала соответствующей полярности, благодаря чему выходной сигнал регулятора принудительно изменяется в направлении линейного участка.Для реализации известного регулятора на средствах пневмоавтоматики требуется интегральное звено, содержащее сумматор, первая плюсовая и минусовая камеры которого соединены с каналами задания и параметра, а вторая плюсовая камерас емкостью и выходом первого реле переключения, один вход которого подключен через переменный дроссель к выходу сумматора, а управляющая камера соединена с выходом индикатора зоны, включающего в себя двазадатчика верхней и нижней. границзоны нечувствительности, выходы которых подключены к минусовым камерам соответственно первого и второго элементов сравнения индикаторазоны, пропорциональное звено, выход которого соединен с плюсовымикамерами элементов сравнения индикатора эоны и одним входом второгореле переключения, управляющая камера которого соединена с управляющимканалом регулятора, другой вход второго реле переключения подключен кзадатчику дистанционного управления, а выход " к выходному каналу.регулятора, первый и второй входы 51015 пропорционального звена соединены с выходом сумматора интегрального звена и его второй плюсовой камерой, и двухполярный источник линей. но-изменяющегося сигнала, состоящийиз постоянного дросселя, третьего реле переключения и двух повторителей со .сдвигом, причем выходы повторителей со сдвигом через третье реле переключения, управляющая камера которого соединена с выходом и одним из сопел соответственно пер.вого и второго элемента сравнения индикатора эоны, соединены с входом постоянного дросселя, выход которого подключен к другому входу первого реле переключения, а вход-: ные камеры повторителей со сдвигом соединены с емкостью интегрального звена 2 .З 5 Недостатком известного регулятора является появление скачкбв дав ления в выходной линии регулятора при переходе с дистанционного управления на автоматическое, что при водит к снижению точности,Цель изобретения - повышение точности регулятора.Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом регуляторе,ющим каналом регулятора, другой вход второго реле переключения подключен к задатчику дистанционного управле 65 45 содержащем интегральное звено, включающее сумматор, первая плюсовая иминусовая камеры которого соединеныс каналами задания и параметра, авторая плюсовая камера - с емкостьюи выходом первого реле переключения, один вход которого подключенчерез переменный дроссель к выходусумматора, а управляющая камерасоединена с выходом индикатора зоны, включающего в себя два задатчиверхней и нижней границ зонынечувствительности и два элементасравнения, пропорциональвое звено,выход которого соединен с плюсовыми камерами элементов сравнения ин дикатора эоны и одним входом второго реле переключения, управляющаякамера которого соединена с управля,ния Р Выход реле 17 соединен свыходнйм каналом регулятора Р (давимление на исполнительный механизм).,Выход сумматора 1 соединен черезпеременный дроссель 2 с нормальнооткрытым соплом первого реле 3 переключения. Выход реле 3 подключен кемкости 4, плюсово.; камере сумматора 1 и входам повторителей 7 и 8 сосдвигом. Выход повторителя 7 со 0 сдвигом соединен с нормально закрытым соплом третьего реле б переключения, нормально открытое сопло которого связано с выходом повторителя 8со сдвигом. Выход реле б через постоянный дроссель 5 соединен с нормально закрытым соплом первого реле 3. Выход Р индикатора 10 эонысвязан с управляющей камерой первогореле 3, выход РК первого элемента 11сравнения в индикаторе эоны - с верх.- ним соплом второго элемента 12 сравнения и управляющей камерой третьегореле.Минусовая камера элемента 11 срав-нения соединена с выходом четвертогореле 15 переключения, нормальнооткрытое сопло которого связано свыходом задатчика 13 верхнего уровня ограничения Рв. Минусовая камераэлемента 12 сравнения соединена свыходом пятого реле 16 переключения,нормально открытое сопло которогосвязано с выходом задатчика 14 нижнего уровня ограничения Ря. Нормально закрытые сопла реле 15 и 16 соединены с выходным каналом регулятора Р, а управляющие камеры реле15 и 16 связаны с выходом пневматической кнопки 18, вход которой подключен к управляющему (командному)каналу регулятора Р м .Регулятор работает следующим образом.Предварительно повторители 7 и 8настраивают с отрицательным и положительным сдвигом соответственно.В режиме автоматического управления в управляющем .канале команда Рммравна нулю (О кг/см), вследствиечего исполнительный механизм (выходной канал регулятора Р ) соединяется с выходом пропорциойального звена Рзм через нормально открытоесопло второго) реле 17. В минусовыекамеры элементов 11 и 12 сравнениячерез нормально открытые сопла четвертого и пятого реле 15 и 16 поступают давления от. эадатчиков 13 и14 верхнего Рз и нижнего Ря уровнейограничения - заданного диапазона давлений. В этом режиме регуляторосуществляет заданный пропорционально-интегральный закон регулирования.Причем пока выходной сигнал Рв регулятора находится в пределах заданного диапазона давлений, т.е. покаРаРзц 6 Рз, выход Р, индикатора 10ния, а выход - к выходному каналу регулятора, первый и второй входы пропорционального звена соединены с выходом сумматора интегрального звена и его второй плюсовой камерой, и двухполярный источник линей-. но-изменяющегося сигнала, состоящий из постоянного дросселя, третьего реле переключения и двух повторителей со .сдвигом, причем выходы повторителей со сдвигом через 1 третье реле переключения, управляющая камера которого соединена с выходом и одним из сопел соответственно первого и второго элементов сравнения индикатора зоны, соединены 15 с входом постоянного дросселя, выход которого подключен к другому входу первого реле переключения,.а входные камеры повторителей сосдвигом соединены с емкостью интегъ рального звена, дополнительно уста-., новлены два реле переключения, первые входы которых соединены с задатчиками соответственно верхней и ниж- ней границ зоны нечувствительности, вторые входы - с выходным каналом регулятора, управляющие камеры свя-. .заны с управляющим каналом регулятора, а выходы данных реле переключения подключены к минусовым камерам. соответственно первого и второго эле. ЗО ментов сравнения индикатора зоныНа чертеже приведена принципиаль". ная пневматическая схема предлагаемого регулятора.Регулятор содержит сумматор 1, . З 5 переменный дроссель 2, первое реле 3 переключения, емкость 4, образующие интегральное звено, постоянный дроссель 5, третье реле б переключения, повторители 7 и 8 со сдвигом, обра- . 40 зующие двухполярный источник линей- но-изменяющегося сигнала, пропорцио" нальное звено 9 индикатор 10 зоны состоящий из элементов 11 и 12 сравнения, задатчиков 13 и 14. верхнего . 45 Рв и нижнего РН уровней индикации уровней ограничения выходного сигнала регулятора Р (границы зоны не-, . чувствительности регулятора ), четвер" того и пятого реле 15, 16 переключений, второе реле 17 переключения, а также пневматическую кнопку 18.Минусовая и первая плюсовая каме+ . ры сумматора 1 соединены с каналами регулируемой переменной Р и задающе го воздействия Р. К первому и вторОму входам пропорционального звена 9 подключены выход сумматора 1 и его вторая плюсовая камера. Выход пропорционального звена 9 Рзы соединен с плюсовыми камерами элементов 11 и 12"60 сравнения, индикатора 10 зоны и Нор. мально открытым соплом второго реле 17 переключения, нормально закрытое сопло которого связано с каналом дистанционного (ручного ) управлезоны имеет значение логический нуль" (Рк щ 0). В первом реле 3 переключения нормально открытое сопло открыто, Выход сумматора, 1 через переменный настраиваемый дроссель 2 и верхнее открытое сопло первого реле 3 переключения соединен с емкостью 4Регулятор реализует заданный пропорционально-интегральный закон с линейной статической характеристикой.Когда выходной сигнал регулятора Р 1 изменяясь, становится больше верхнего граничного уровня РЗ, на выходе Р и выходе Рк элемента 11 сравнения в индикаторе 10 зоны формируются сигналы логическая единица 1(Рк =1, Р =1), реле 3 и б переключаются, й на постоянном дросселе 5 с помощью повторителя 7 со сдвигом создается отрицательный перепад давлений -. В результате давление в . емкости 4 и в .плюсовой камере сумматора 1 уменьшается с постоянно 1 скоростью, величина которой зависит от проводимости дросселя 5 и величины сдвига повторителя 7. Уменьшение давления в емкости 4 - выходного сигнала интегрального звена - приводит к уменьшению выходного давления .регулятора до уровня Р 8.Когда же выходной сигнал, изменяясь, становится меньше нижнего граничного уровня Р, единичный сигнал возникает только на выходе Риндикатора зоны (Р 1, Р 2 =0) первое реле 3 переключается, и на постоянном дросселе 5 с помощью повторителя 8 со,сдвигомсоздается поl ложительный перепад давления +. В результате давление в емкости 4 уве. личнвается с постоянной скоростью, величина которой также зависит только от проводимости дросселя 5 и величины сдвига повторителя 8 Увеличение давления в емкости 4 интегоального звена приводит к увеличению выходного давления регулятора до уровня Рн .В режиме дистанционного управления подается команда Р ц, равная единице (1,4 кг/сааб, вследствие чего переключаются реле 15-17; Уп" равление:исполнительным механизмом осуществляется от канала дистанционного управления Р . Давление канала Р, через открытые (с помощью Ри пйевматической кнопки 18) сойла реле 15 и 16 поступает в минусовые камеры элементов 11 и 12 сравнения.Если выходное давление пропорционального звена Рзы, больше давленияна .исполнительном механизме Рц тона выходах Рк и Р индикатора 10зоны формируются единичные сигналы(Р =1 и Р =1). Реле 3 и б переключаются, и на постоянном дросселе 5 спомощью повторителя 7 со сдвигомсоздается отрицательный перепаддавлений -Ь. Аналогично описанномупроцессу уменьшается давление в емкости 4 и на выходе пропорционального звена 9 РЗы до уровня Рц .15 Аналогично, если Рн мейьше Рцединичный сигнал возникает толькона выходе Рц индикатора зоны(Р =1, Р =О). Переключается первоереле 3, и на постоянном дросселе 5 20 с помощью повторителя 8 со сдвигомсоздается положительный перепаддавлени.+Ь. Давление увеличивается в емкости 4 и на выходе пропорционального звена 9 Рэ до уров ня РюмВ результате при нажатии пневматической кнопки 18 в режиме дистанционного управления (Р =1) пос.ле истечения некоторого временипроисходит непрерывное переключение(режим переключений) реле 3 и б.Вследствие этого выход пропорционального звена Р ц удерживаетсяна уровне Рц, т.е. давление Рследит эа давлением в выходной линии Р регулятора.1Таким образом, переход на режимавтоматического управления дажепри неравенстве регулируемой вели О чины Р ее.заданному значению Росуществляется без скачка давленияв выходной линии Рж регулятора.При йспользовании предлагаеМой 4схемы выходной сигнал регулятораограничивается на заданных уровнях,а также обеспечивается безударныйпереход с дистанционного управленияна автоматическое. Все это позволитповысить качество регулированияэа счет повышения точности регулятора в условиях длительно дейст"вующих и больших по величине возмущений, в частности при пусковым режимах реакторов периодического действия, а также расширит область применения регулятора.Подпкомитета СССРи открытийкая наб д. 4
СмотретьЗаявка
3395560, 15.02.1982
ТУЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ЩЕКИНСКОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "АЗОТ"
БАЖЕНОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, ГОВОРОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ, ПОДСЕВАЛОВ ВАЛЕРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, САЛОМЫКОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ, ШЕРШНЕВ ЛЕВ ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 11/50
Метки: пневматический, регулятор
Опубликовано: 07.09.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1040466-pnevmaticheskijj-regulyator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Пневматический регулятор</a>
Предыдущий патент: Устройство дистанционного управления исполнительным механизмом
Следующий патент: Система автоматизированного управления зоотехническими объектами
Случайный патент: Устройство с отрицательной проводимостью