Многоточечная релейно-импульсная система для регулирования параметров технологического процесса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11968782 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 23, 12. 80 (21) 3221945/18-24с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 2 Х 10.82. Бюллетень М 39 511 М. Кп.з 6 05 В 11/01 Государственный комитет СССР ио лелам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 23.10.82 Ч Р)ц) фЧ ч.,ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА Изобретение относится к автоматическому регулированию технологических процессов и может быть использовано для регулирования расхода дистиллята на выходе холодильников перегонных аппаратов и когобаторовэфирномасличного сырья,По основному авт.св. М 920774известна релейно-импульсная система регулирования параметров технологического процесса, содержащая дварелейных устройства, выходами соединенных с исполнительными механизмами, и датчиков регулируемс го параметра, выходы которых через первый коммутатор соединены с блокомуставки задания, релейный усилитель,выход которого соединен с входамивторого и третьего коммутаторов,задатчика частоты и в каждом каналеуправления формирователя управляющего импульса, первый вход которогосоединен с выходом соответствующего коммутатора, второй вход - с соответствующим выходом эадатчика частоты, а выход - с входом соответствующего релейного устройства, причем формирователь управляющего импульса содержит делитель частоты, дватриггера и последовательно соединен ные логический элемент И, логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к выходу Формирователя импульсов и входуэлемента задержки, выходом подключенный к первым входам первого триггера и делителя частоты, второй вход которого подключен к второму входу формирователя, первый вход которого соединен с третьим входом делителя частоты и первым входож второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу первого триггера и третьему входу другого Формирователя того же канала, входы логического элемента И под" ключены к выходам первого и второго триггера, а второй вход логического элемента ИЛИ - к выходу делителя частоты 13.Сущность работы укаэанной системы заключается в быстром контроле объектов, формировании и подачи на объект регулирования первого управляющего импульса, полярность, которого зависит от знака сигнала рассогласования, а остальные управляющие импульсы подаются с кратностью времени цикла обегания. Однако для управления объектами, обладающими большим коэффициентом усиления и малойинерционностью, она не обеспечивает быстрого затухания нелинейных перехо ных процессов из-эа невозможности при экстремальном значении сигнала рассогласования для каждого объекта регулирования, автоматического увеличения зоны нечувствительности системы до величины, соответствующей заданной .точности регулирования, сравнения величины зоны нечувствительности системы с величиной сигнала рассогласования и в момент по. . явления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего формирования в управляющий сигнал.Целью изобретения является улучшение динамических характеристик систеьн.Поставленная цель достигается тем что система содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммиро" вания, блок памяти, входы которого подключены к выходу блока уставки задания, соединенного с нрявими вхо- дами блока суммирования, с первым входом логического блока.и через линию задержки - с первым входом релейного усилителя с регулируемой зоной нечувствительности, второй вход которого подключен .к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного. напряжения и логического блока, второй вход логического блока соединен с выходами блока суммирования, инверсные входы которо го подключены к выходам блока памяти. При таком решении предлагаемой системы обеспечиваеТся для каждого объекта регулирования по знаку произведения двух сигналов (текущего значения сигнала рассогласования ьП и сигнала разности между текущим и предыдущим значениями сигнала рас.согласования ь 0;) автоматическая настройка зоны нечувствительности системы, после чего происходит сравнение текущего значения сигнала рассогласования с величиной зоны нечувствительности и в случае появления сигнала ошибки выдачи его для дальнейшего Формирования управляющего сигнала. Если знак произведения двух сигналов отрицательный, зона нечувствительности увеличивается до величины соответствующего значения точности регулирования. Все это позволяет уменьшить время переходного процесса и колебательность, что приводит к улучшению динамических характеристик системы,На чертеже представлена блок-схема многоточечной релейно-импульсной системы автоматического регулирова 10152025 ния параметров. технологического про цесса.Система включает датчики 1-1 регулируемого параметра, первый коммутатор 2, блок 3 уставки заданий, блок 4 памяти, блок 5 суммирования, логический блок 6, ключ 7, источник 8 опорного напряжения, линию 9 задержки, релейный усилитель 10., второй 11 и третий 12 коммутаторы, ВЯ-триг-,гер 13, триггер 14, элемеит И 15,элемент ИЛИ 16, делитель 17 частоты, элемент 18 задержки, формирователи 19 -19 управляющего импульса, задат,чик 20 частоты, релейные устройства,21 и 22, исполнительные механизюи 23-23 нСистема работает следующим образом.Блок 3 уставки задания обеспечивает раздельную установку для каждого объекта разных значений заданий, управляя коммутатором 2; сравнивает поочередносигналы датчиков 1 регулируемого параметра с установленнымв нем заданным значением. В исход- . ном состоянии на делителе 17 частоты предварительно с помощью блока программного задатчика 20 частот устанавливается численное значениеР частоты импульсов, которому соот 50 регулирования), он подается .одновре 65 ветствует время кратности циклаобегания, а на выходах триггера 14и триггера 13 с инверсным выходомимеется соответственно логическаяединица и логический нуль. На блокевременной задержки 18 устанавливается время задержки Г . При. этом длительность Г воздействия управляющего импульса на исполнительный механизм.определяется по Формуле40 ЬПК,6 100 агде 1. - время полного оборота выходного,вала исполнительного механизма, с;45 КОБ - коэфФициент усиления объекразмерность параметрата:Ъ Х.Р.Овеличина управляющего импульса при однократномвоздействии на объект1 размерность параметра).Величина управляющего импульса Пзависит от интервала времени междупоочередными воздействиями на одиниз объектов регулирования, параметров статической и динамической характеристики .объекта, зоны нечувствительности релейного усилителя итребуемого показателя качества регулирования.При появлении на выходе блока 3уставки задания сигнала рассогласования ьП, полученного в 1-м циклеобегания для 3-го датчика (объекта15 20 25 35 40 менно на блок 4 памя и,на блок 5 суммирования, на вход линии 9 задержки и.на первый вход логического блока б. Логический блок анализирует знак произведения двух сигналов, подаваемых на его вход и в зависиРмости от знака этого произведения переводит ключ 7 в то или иное положение. Если произведение положительно, ключ включается так, что зона нечувствительности релейного усилителя остается приблизительно близкой. нулю, при отрицательном знаке увеличивается эона нечувствительности до величины, соответствующей предварительно заданной точности (Й) регулирования. Изменение ,зоны нечувствительности осуществляетси сигналом с выхода логического блока б, на второй вход которого подаются из блока 5 суммирования сигналы +В или -В в зависимости отзнака (дП;-дУ; ) .В блоке суммирования происходит сравнение значения сигнала рассогласования, полученного в 1-м цикле обегания, и значения сигнала рассогласования дУ; , полученного из блока4 памяти запомненного в предыдущем(1-1)-м цикле обегания. В блоке 4 памяти в каждом 3 канале происходитзапоминание сигнала рассогласования, полученного в 1-м цикле обегания, вместо ранее запомненного сигнала рассогласования, полученного в предыдущем (3.-1)-м цикле обеганияВ каждом цикле обегания запоминаниеи сравнение сигналов происходитсинхронно с работой .коммутаторов.При появлении на выходе блока 3 уставки задания сигнала рассогласования д Б положительной полярности в х-м цикле обегания этот сигнал подается одновременно на блок 4 памятй, на логический блок б, на вход линии 9 задержки и на вход блока 5 суммирования. В блоке сравнения происходит сравнение сигналов д Б; и сигнала, ранее запомненного блоком 4 памяти, Если разность дП; -дУ;является положительной, тогда на выходе логического блока сигнал не появляется, вследствие чего зона нечувствительности релейного усилителя остается равной нулю. Сигнал рассогласования дО; через линию 9 задержки подается на первый вход релейного усилителя 10 и в случае появления сигналов ошибки (превышения сигнала рассогласования зоны нечувствительности релейного усилителя) на одном иэ выходов последнего в зависимости от знака ошибки появляется логический сигнал 1, который с помощью коммутаторов 11 (12), управляеьмх блоком уставки задания синхронно с коммутатором 2, подается на вход делителя 17 частоты и на вход фУстановкз нуля триггера 13 на выходекоторого появляется сигнал Логическая единица, импульсы с элементаИ 15 через элемент ИЛИ 16 поступаютодновременно на входы релейного устройства 21 (22) и элемент 18задержки. Из релейного устройства 21(22) сигнал поступает иа вход соответствующего исполнительного механизма 23, осуществляющего изменение регулируемого параметра.Независимо от времени коммутации коммутатора продлевается воздействие регулирующего импульса иа исполнительный механизм 23 с помощью. элемента 18 задержки. По истечении установленного времени задержкиэлемент 18 задержки приводит в нулевое состояние первый триггер 14, на его выходе появляется логический нудь, при этом отключается сигнал, поступающий на исполнительный механизм 23.При поступлении следука 1 его импуль са через коммутатор 11 (12) на выходе блока Формирования управляющего импульса сигнал не появляется до тех пор, пока число импульсов, поступающих на делитель 17 частоты, не станет равным числу, соответст" вующему частоте, установленной на делителе 17 частоты. Таким образом происходит подача на исполнительный механизм 23 управляющего импульса с кратностью времени цикла обе-гания. Однако появляющийся сигнал иа выходе коммутатора 12 (11) подается на входы Установка единицы триггера 14 и триггера 13 с инверсным выходом и приводит их в исходное состояние. Аналогично работают остальные каналы системя регулирования,Если на выходе блока 3 уставкизадания появляется сигнал рассогла-.сования д Ц, (положительной полярности) и разность д 0;, -Ы; является отрицательной, тогда на выходелогического блока б появляется сигнал, который переводит ключ 7 в та кое положение, что зона нечувствительности релейного усилителя увеличивается до величины, установленной на источнике опорного напряжения и .соответствующей предварительно заданной точности д регулирования, В тот же момент через .линию 9задержки сигнал рассогласования д 0;,подается на первый вход релейногоусилителя и в случае выполнения условия дО; д, дП;-й на выходе релей- Ю ного усилителя формируется сигналошибки. Когда сигнал рассогласования находится в пределах зоны нечувствительности -дсд 11(д на выходахрелейного усилителя 10 и коммутато ров 11 (12) сигналы отсутствуют и968782 Формула изобретения 25 соответственно на выходе блока формирования управляющего импульса.Аналогично происходит регулированиезоны нечувствительности. системы приотрицательном сигнале рассогласования,5Использование новых элементов(блока памяти, блока суммирования, логического блока, источника опорногонапряжения, ключа, линии задержки),обеспечивающих автоматическое регулирование зоны нечувствительности, срав нение величины еигнала рассогласования лО с величиной эоны нечувствительности и в момент появления сигналаошибки выдачу его для формирования 15управляющего импульса, дает .возможность по сравнению с известным устройством значительно уменьшить колебательность и время переходных про"цессов; что приводит к улучшению динамических характеристик систеж. Многоточечная релейно-импульсная.система для регулирования параметров технологического процесса по,авт.св.Р 920774,о т л и ч а ющ а я с ятем, что, с целью улучшениядинамических характеристик систеж,она содержит ключ, источник опорного напряжения, логический блок, линию задержки, блок суммирования,блок памяти, входы которого подключены к выходу блока уставки задания,соединенного с прямыми входами блокасуммирования, с первым входом логического .блока и через линию задержки - с первым входом релейного усилителя, второй вход которого подключен к выходу ключа, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу источника опорного напряжения и логического блока,второй вход лОгического блока соединен с выходами блока суммирования,инверсные входы которого подключенык выходам блока памяти. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 920774, кл. 6 05 В 11/01, 1980омитета СССР открытий скан наб., д 4/ Подпис Зака Тираж 914 ПИ Государственного к о делам изобретений и 35, Иосква, Ж, Рауш Филиал ППППатентф , г. ужгород, ул. Проектна