Устройство для регулирования многопараметрического объекта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. 3. Дзержинского(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 228341, кл. 0 05 В 11/32, 1967.2. Авторское свидетельство СССР Р 177018, кл. Р 23 Н 1/08, 1964(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащее три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к соответствующему задатчику, и шесть замыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регулятора соединен с первым выходом первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом .исполнительного механизма, первый выход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выво,80108011 дом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем дополнительно установлены девять детекторов и три реле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторыми выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор соединен с первыми выводами третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор. - с вторым входом третьего реле, а через третий детектор - с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор - с вторым входом первого реле, а через, шестой детектор - с первым входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор - с вторым входом второго реле, а ,через девятый детектор - с первымвходом первого реле, вторые выводы 4 третьего и четвертого замыкающихконтактов соединены между собой.Изобретение относится к устройствам автоматического управления многопараметрическими процессами, управление которыми осуществляется путем воздействия только на один регулирующий орган, и может найти широкое применение в энергетике, например, при регулировании мощности энергоблоков тепло- электростанций.Известно устройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее последовательно 10 соединенные первый датчик, делитель,умножитель, сумматор, интегратор, релейный регулятор и исполнительный механизм, второй датчик, подключенный выходом к второму входу делителя, третий датчик, подключенный выходом к второму входу умножителя, четвертый датчик, через 20 масштабирующий усилитель подключенный к второму входу сумматора, задатчик, подключенный выходом к второму входу релейного регулятора,му входу делителя, шестой датчик,подключенный к третьему входу сумматора, и седьмой датчик, подключенный к второму входу интегратора 1. 30 Недостатком известного устройства является его низкая точность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее два или более релейных регуляторов и исполнительные механизмы по числу релейных регуляторов, причем первый выход каждого релейного регулятора через соответствующие контакты подключен к первым входам исполнительных механизмов и к вторым выходам осталь 35 40 ных релейных регуляторов, а второй выход каждого релейного регулятора 45 через соответствующие контакты подключен к вторым входам исполнительных механизмов и к первым входам остальных релейных регуляторов 23Недостатком известного устройства является его низкая точность. 50 Цель изобретения - повышение точ ности устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулиро 55 вания многопараметрического объекта, содержащем три релейных регулятора, каждый из которых первымвходом подключен к соответствующему датчикуа вторым входом - к соответствующему задатчику, и шестьзамыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регулятора уединен с первым выводом 60 65 пятый датчик, подключенный к третье первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, первыйвыход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выводом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, дополнительно установлены девять детекторов и три оЕле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторыми выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между. собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор соединен с первыми выводами третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор - с вторым входом третьего реле, а через третий детектор - с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор - с вторым входом первого реле, а через шестой детектор - с первым входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор - с вторым входом второго реле, а через девятый детектор - с первым входом первого реле, вторые выводы третьего и четвертого замыкающих контактов соединены между собой.На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - упрощен -ный вариант схемы устройства для случая регулирования двухпараметрического процесса; на фиг. 3 - вариант схемы устройства для случая регулирования при участии оператора.Устройство содержит первый релейный регулятор 1, первый датчик 2, первый задатчик 3, второй релейный регулятор 4, второй датчик 5, второй задатчик б, третий релейный регулятор 7, третий датчик 8, третий эадатчик 9, исполнительный механизм 10, первое, второе, третье реле 11, 12 и 13 замыкающие контакты 14-19, оператор 20, детекторы 21-29, переключатель 30 автоматика ручное управление 30, блок 31 дистанционного ручного управленияс кнопками "Больше" и "Меньше", об,мотки 32-37 реле.Устройство работает следующимобразом.Вначале рассмотрим работу устройства согласно его обобщенной схеме,представленной на фиг. 1, в которойприоритет имеют третьи выходы релейных регуляторов 1, 4, 7 (т.е.выходы "Больше" ), В случае, когдасигнал Больше" формируется, например, на третьем выходе релейногорегулятора 1, реле 11 и 13 срабатывают, их контакты 14 и 15 замыкаются, а контакты 16 и 17 размыкаются. Таким образом, первый выход (т.е. выход "Меньше" ) релейного регулятора 1 оказывается подключенным к первому входу исполнительного механизма 10, а первыевыходы регуляторов 4 и 7 отключаются от первого входа исполнительного механизма 10. Реле 11 и 13 остаются в таком положении до тех пор,пока на третьем выходе (т.е. навыходе "Больше" ) регулятора 4(или 7) не сформируется сигнал, после чего произойдет переключение,аналогичное описанному.Работа устройства применительнок случаю регулирования мощностиэнергоблока, работающего в режимескользящего давления, давления свежего пара перед турбиной Р и полотжения клапанов турбины воздействием на механизм управления турбиной, т.е. работа одной из частныхсхемных реализаций устройства, выполненной для регулирования двухпараметрического процесса (фиг. 2)осуществляется следующим образом.В этом случае к релейному регулятору 1 подается давление свежего пара. А к релейному регулятоРУ 4 положения клапанов турбиныподключены соответственно датчик5 и задатчик 6 положения клапановтурбины. Третьи выходы регуляторов1 и 4 (т.е. выходы "Больше) присоединены через детекторы 21 и 24к третьему входу (т.е. входу "Большеф) исполнительного механизма,а через детекторы 22 и 23 к обмоткам 32, 33 реле 11 с памятью. Припоявлении напряжения на обмотке33 реле 11 (что имеет место, когдана третьем выходе регулятора 1формируется сигнал фБольше") контакты 14 реле 11 замыкаются, а контакты 16 реле 11 размыкаются,причем такое состояние сохраняетсяи после исчезновения на третьем выходе регулятора 1 сигнала "Больше".Аналогично, контакты 16 замыкаются, а контакты 14 размыкаются, когда на третьем выходе регулятора 4формируется сигнал "Больше". Рассмотрим работу устройства(фиг. 2) при Н сС 34, где Б - действительное, а и - заданное значения мощности эйергоблока. В этом - случае осуществляется режим регулирования положения клапанов, и регулятор 4 попеременно срабатывает на"Больше" и на "Меньше", поддерживаяравенство Н = Н , где Н - действительное, Нз - заданное значения10 положения клапанов турбины. Еслидавление Рс Р , где Р - дейстт ном твительное, а Рн- заданное давлениясвежего пара, то регулятор 1 формирует на своем первом выходе сигнал15 "Меньше". В этом случае реле 11 находится в том положении, когда кон-,такты 16 замкнуты, а контакты 14разомкнуты. Вследствие этого, первый выход регулятора 4 подключен20 к первому входу исполнительного механизма 10, а первый выход регулятора 1 отключен от первого входаисполнительного механизма 1 о.При приближении действительного значения в, к заданному значению Б и далее при И ) Из давление свежего пара Рвозрастаети становится больше заданного значения Рно , в результате чего срабатывает релейный регулятор 1 и наего третьем выходе формируетсясигнал "Больше". Реле 11 перебрасывается в положение, когда контакты 14 замкнуты, а контакты 16 разомкнуты, Первый выход РегУлятоРа4 отключается от первого входаисполнительного механизма 10, а первый выход регулятора 1 подключается в нему. Далее осуществляется режим регулирования давления свежего40 пара и регулятор 1 попеременно формирует на своих выходах сигналы"Больше" или "Меньше", поддерживаяравенство Рт = Р . Положение клаНомпанов турбийы прй этом такое, что45 Н = Н 3, и регулятор 4 формирует насвоем первом выходе сигнал "Меньше", в результате чего реле 11сохраняет свое положение до техпор, пока при новом изменении наг 50 рузки в сторону уменьшения значения положения клапанов турбины действительное значение положения клапанов Н не станет меньше заданного НВ рассмотренном случае приоритетом обладают сигналы "Больше", которые должны беспрепятственно проходить на исполнительный механизм10, Аналогичным образом строится 60 устройство, когда приоритет имеютне сигналы "Больше", а сигналы"Меньше" регуляторов 1 и 4. В этомслучае первые выходы регуляторов1 и 4 через соответствующие детек 65 торы подключены .к обмоткам реле 1110 и входам асполнительного механизма 10, а в цепях соединения третьихвыходов регуляторов 1 и 4 с третьимвходом исполнительного механизма10 установлены контакты 14 и 16.В качестве реле 11 могут применяться также обычные однообмоточныереле без памяти, включенные по схеме с самоподхватом.Рассмотренные схемы выполненияпредлагаемого устройства могутлюбым способом сочетаться друг сдругом, решая разнородные задачи.Так, например, в качестве основного регулятора 1 на фиг. 1 может бытьприменей релейный регулятор, выполненный в соответствии со схемой,представленной на фиг. 2, при этомчисло ограничивающих параметров может быть любым. В качестве исполнительного механйзма 10 устройства роьожет быть использован задатчикподчиненного регулятора каскаднойсистемы регулирования.В качестве параметра регулирова"ния, как основного, так и огРаничивающего, может быть использованалюбая достаточно сложная совокупность отдельных параметров, в томчисле и динамически преобразованных.30В качестве релейного регулятораможет быть использована любая,структура, способная подавать навходы исполнительного механизма то релейные ( или импульсные ) си гналы типа фВольше", "Меньше" или "убавить, прибавить" (или только одну иэ этих команд). Эта структура может включать в себя любые элементы (в том числе и биологические) и реализовывать любой произвольный (например, в зависимости от времени), в том числе и не алгоритмиэированный, закон регулирования.Например, поддержание параметра регулкрования на заданном уровне по одному или нескольким каналам регулирования может осуществляться оператором с помощью воздействия на органы дистанционного управления. В этом случае функции одного или нескольких регуляторов берет на себя оператор.На фнг. 3 изображено устройство, выполненное по схеме фиг. 2 и дополненное переключателем 30, блоком 31 ручного управления и оператором 20. С помощью переключателя 30 выходы регулятора 4 отключаются от входов исполнительного механизма 10, к входам которого подключаются выходы блока 31 ручного управления. Указанное устройство.в ручном режиме работает аналогично устройству, представленному на фиг. 2.Отличительные особенности предлагаемого устройства позволяют повысить статическую и динамическую его точность.1080115 ВНИИПИ Заказ 1335/47 Тираж 842 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4