Пневматический регулятор

Номер патента: 1040466

Авторы: Баженов, Говоров, Подсевалов, Саломыков, Шершнев

ZIP архив

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

Смотреть

Заявка

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>

Похожие патенты