Устройство для регулирования давления газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 09424 5 О 16/20 51) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 6 ВТО РС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения(72) Г.Ф.Мурашов и Ю,В,Лысенков (56) Рей У; Методы управления технологическими процессами. М 1983, с. 44 - 46.Говертон М,Т, Термодинамика для инженеров, М., 1966, с. 51.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в электротермическихцехах. Целью изобретения является улучшение качества регулирования и экономия расхода рабочего газа, Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для регулирования давления газа содержит узел самоблокировки, состоящий из индикатора рассогласования, входом связанного с выходом измерительнего усилителя и снабженного контактами "ниже нормы", "выше нормы", последовательно соединенных обИзобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено в электротермических установках, в которых, наряду с программным регулированием температуры изделий, требуется осуществлять программное изменение давления газа.с техническим допуском,Цель изобретения - улучшение. качества регулирования и связанная с этим экономия расхода рабочего газа.Устройство для регулирования давления газа в рабочем пространстве электро. моток первого и второго промежуточных реле, последовательно соединенных элемента И и обмотки третьего промежуточного реле, блока питания и импульсного регулятора, выполненного в виде параллельно включенных интегрирующего конденсатора и потенциометра, средний вывод которого соединен со входом первого пускателя, при этом общий вывод обмоток первого и второго промежуточных реле подключен к перво" му выходу блока питания, а другие выводы обмоток этих реле через соответствующие контакты "ниже нормы", "выше нормы" индикатора рассогласования - ко второму выводу блока. питания, который через соответствующие контакты задатчика сигнала, пропорционального температуре, подключен к первому и через замыкающий контакт первого промежуточного реле к второму входам элемента, а через два замыка" ющих контакта второго промежуточного реле - к выводам импульсного регулятора, а выход измерительного усилителя подключен ко входу регулятора через замыкающий контакттретьего промежуточного реле. 2 ил, аОО термической установки (см, фиг. 1) содержит последовательно соединенные датчик 1 давления газа в рабочем пространстве электротермической установки, блок 2 сравнения, вторым входом соединенный с выходом задатчика 3 сигнала, пропорционального давлению и синхронно работаю щий с задатчиком 4 сигнала, пропорционального температуре и состоящего из аналоговой непрерывной части 5, выход которой пропорционален температуре Т С как функции времени, и дискретной части 6с двумя выходными замыкающими контак- давлению замыкается контакт 9;2, включаютами 6:1 и 6:2, включенными по схеме ИЛИ, щий реле 11 и производится управлениеизмерительный усилитель 7, к выходу кото- стравливанием газа от блока 15,рого подсоединен узел 8 самоблокировки, При замыкании контактов 11;1 и 11:2состоящий из индикатора 9 рассогласова через делитель протекает ток от блока питания, связанного с вь 1 ходом измерительного ния 12, снимаемая доля напряжения вклюусилителя 7 и снабженного контактами 9:1 чает блок 19. Клапан 21 открывается.и 9:2 соответственно "ниже нормы" и "выше Давление в установке снижается. Реле 11нормы", последовательно соединенных с отключается, контакты 11:1 и 11:2 размыкаюткатушками промежуточных реле 10 и 11, об- "0 цепи между блоком питания 12 и импульсным:щий провод которых подсоединен к минусо- регулятором 15. Тем не менее какое-то вревому входу блока 12 питания, а общий мя сигнал на 16 присутствует и поддерживапровод контактов 9:1 и 9:2 - к плюсовому ет включенным клапан 21, Таким образом,контактутогоже блока 12 питания, к контак- стравливание производится импульсно, ветам 6:1 и 6:2, и через замыкающий контакт 15 личину которого можно регулировать вре-10:1 промежуточного реле 10 - ко второму менем действия параллельно включенныхвходу элемента И 13, а общий провод кон- интегрирующего конденсатора и потенциотактов 6;1 и 6:2 - к первому входу элемента метра импульсного регулятора.И, к выходу которогО подсоедине на катушка Наличие контактовс регулируемым врепромежуточного реле 14. Блок 12 питания 20 менем замыкания дискретной части 6 блокачерез контакты 11:1 и 11:2 второго промежу-. во взаимосвязи с контактами реле исклюточного реле 11 последовательно соединен чает в режиме стабилизации давления рас импульсным регулятором 15, который со- боту системы позиционного регулированиястоитизсопротивлений 16,17, конденсато- при замыкании контакта 6:1 "мало",ра 18, первым пускателем 19, приводом 20, 25 Регулировать давление в зоне "мало" нетклапана 21.Выход же измерительного уси- никакой необходимости, т.к, с ростом темлителя 7, через замыкающий контакт 14:1 пературы давление увеличивается естестодноименного промежуточного реле 14 по- венно. Порой этого диапазона техническогоследовательно соединен с регулятором 22, допуска бывает достаточно, чтобы пройтивторым пускателем 23, электроприводом 24 30 полностью участок аналоговой программыклапана 25. давления,Устройство работает следующим обра- Пусть наступил Момент с 1, Изменяетсяфом, задание по давлению (оно стало больше).Первоначально подготавливается к ра- Стрелка индикатора рассогласования переботеэлектротермическая установка, В част местится за пределы зоны "норма", т.е. заности, производится наполнение ее ее граничнуюточку "а".рабочим газом до давления Р 1 (первона- Замыкаются 6;1, 6:2, На вход блока 13чальной уставки задатчика 3 давления). За- поступают оба сигнала логической единицы.тем запускается в работу программный Срабатывает реле 14, одноименный контактзадатчик 4 по температуре, и одновременно 40 восстанавливает цепь между блоками 7 и 22,задатчик 3 давления. Клапан, 19 открывается. Производится наПечь разогревается по заданной про полнение рабочей зоны установки газом,грамме Т, изображенной нааналоговой подъем давления до величины Р 2 по алгочасти 5 задатчика 4 по температуре. Если ритму блока 22, при достижении 9:1 раэмыпри этом давление изменяется таким обра кается, Целостность цепи между блоками 7эом, что рассогласование его, измеряемое и 22 нарушается. Изменение давления прона выходе усИлителя, находится в пределах изводится естественно по упомянутому вы шкалы аЬ индикатора рассогласования, т,е. ше закону,в пределах точности, то контакты 9;1 и 9:2 Таким образом, алгоритм управленияразомкнуты. Катушки реле 10 и 11 обесточе блока 22 используется в переходных режины. Контакт 10:1 разомкнут, разомкнуты и мах подъема, увеличения давления, когдаконтакты 9:1 и 9:2. На входы блока 13 не стравливание газа практически отсутствует,поступают сигналы логической единицы. поскольку изменение задания по времениРеле 14, нагрузка блока 13, обесточено. Кон- значительно меньше инерционности объектактом 14:1 разорвана цепь между блоками 55 та управления, а в режимах стабилизации7 и 22. Клапаны 21 и 25 закрыты. положительные перерегулирования не имеИзменение давления производится по ют значения.формуле ч Ьр = Й ЛТ без вмешательства Изменениедавления взонетехническо-системы регулирования давления газа, При го допуска на схему регулирования никакгодостижении верхней границы допуска по влияния не оказывает,Тем самым улучшается качество регулирования давления газа.Уменьшение стравливания газа в таком случае ведет, вполне естественно к его экономии, а если удается часть его сохранить, регулируя давление известным устройством, то тем не менее уменьшаются материальные затраты на его очистку,На фиг, 2 представлены диаграммы скоростей изменения давления газа,Даны две кривые 1 и 2, получаемые при разных алгоритмах управления, позиционном или при ПИ,Очевидно, что характер второй кривой показывает, что в данном случае процесс протекает плавнее, почти без перерегулирований, что говорит о повышении качества регулирования давления.Устройство может быль полностью реализовано на базе стандартного регулирующего микропроцессорного контроллера типа Ремиконт.Такое регулирование давления газа позволяет использовать в одном процессе разные алгоритмы управления, разделигь управление наполнением и стравливанием на разные отдельные схемы, использовать паразитное возмущение на пользу, тем самым повысить качество регулирования.Формула изобретения Устройство для регулирования давления газа, содержащее последовательно соединенные датчик давления газа в рабочем пространстве злектротермической установки, блок сравнения, вторым входом соединенный с выходом задатчика сигнала, пропорционального давлениюи измерительныйусилитель, последовательносоединенные первый пускатель и привод клапана на стравливающей трубопроводе, последовательно соединенные регулятор, второй пускатель и привод клапана на впускном трубопроводе, а также задатчик сигнала, пропорционального температуре, снабжен ный выходными замыкающими контактамипо числу точек перегиба программы, включенными по схеме ИЛИ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства и экономии газа, устройство со держит узел самоблокировки,.состоящий изиндикатора рассогласования, входом связанного с выходом измерительного усилителя и снабженного контактами "Ниже нормы", "Выше нормы", последовательно 15 соединенных обмоток первого и второгопромежуточных реле, последовательно соединенных элемента И и обмотки третьего промежуточного реле, блока питания и импульсного регулятора выполненного в виде 20 параллельно включенных интегрирующегоконденсатора и потенциометра, средний вывод которого соединен с входом первого пускателя, при этом общий вывод обмоток первого и второго промежуточных реле 25 подключен к первому выводу блока питания, а другие выводы обмоток этих реле через соответствующие контакты "Ниже нормы", "Выше нормы" индикатора рассогласования - к второму выводу блока пита. ния, который через соответствующиеконтакты задатчика сигнала, пропорционального температуре, подключен к первому и череЪ замыкающий контакт первого промежуточного реле - к второму входам 35 элемента И, а через два замыкающих контакта второго промежуточного реле - к выводам импульсного регулятора, выход измерительногоусилителя подключен к входу регулятора через замыкающий контакт 40 третьего промежуточного реле,1809424 Составитель Г, Мурашов Редактор Техред М.Моргентал Корректор Л. ПилипенкоПроизв каз 1285 ВНИИП Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина