CN87207750U

CN87207750U - 动态校验信号发生器

Info

Publication number: CN87207750U
Application number: CN 87207750
Authority: CN
Inventors: 陆凌雷; 刘晓中; 陈庆
Original assignee: BEIJING INST OF COAL SICENCE MINISTRY OF COAL INDUSTRY
Current assignee: BEIJING INST OF COAL SICENCE MINISTRY OF COAL INDUSTRY
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-01-13

Abstract

动态校验信号发生器。属化工、炼油、钢铁、电厂、纺织等行业中的任何一个过程控制系统，在投运之前，对DDZ—II或DDZ—III型电动单元组合仪表的参数进行校验、标定。它有一个模拟一阶延迟过程传递函数的数据处理机。在控制回路中，该装置接受电动单元组合仪表发出的控制信号后，实时地向这些仪表发出动态过程的响应信号，并且每隔一预定的时间向控制回路发出一干扰脉冲。

Description

本发明属于化工、炼油、钢铁、电厂、纺织等多种行业中的任何一个过程控制系统在投运之前对DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表的参数进行校验、标定的动态校验信号发生装置。

目前，现有的校验信号发生器只能对仪表的静态参数进行校验，而对控制系统的关键性能一各种控制回路的动态调节特性却无法脱离现场进行校验，其调节特性优劣只能在与工艺系统进行联机运行中方能得到验证。因此，实际运行中，由于控制系统不能迅速投入正常运行，造成人力、物力的浪费，甚至影响安全生产。

本发明的目的在于为控制回路提供一个动态过程信号，使控制回路的调节特性可以脱离现场进行校验。

本发明的优点是可以使控制系统迅速投入正常运行，节省人力、物力达到安全生产。

本发明的要点是，采用一种新颖的设计思想，即利用仿真技术对流量、压力、液位等过程控制对象进行仿真而设计的电子仪器。它有一个模拟一阶延迟过程传递函数的数据处理机，该数据处理机是以一个一阶传递函数

(K)/(TS＋1) e^－τS

式中：K－过程放大系数

T－过程的时间常数

τ－纯滞后时间

为数学模型。同时用调节阀的实际工作特性曲线模拟调节阀的工作状态采用相对值计算以适用于不同量程。其流量的基本特性为：

\frac{Q}{Q_{100}} = f \sqrt{\frac{1}{{(1-S)f}^{2} +S}}

式中：Q₁₀₀－存在管道设备阻力时，调节阀全开的流量

f－相对节流面积、根据调节阀工作特性不同分直线型、对数型

S－调节阀全开时压差与管道系统总压差之比

为适于复杂控制回路的校验，该装置通过信号采集的输入部分的多路转换开关可以同时采集多路DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表发出的模拟信号。模拟输出电路可同时输出多路模拟信号，输出的模拟信号相对于本仪器的地是悬浮的。

在信号输出部分的电流放大器，有一个功率放大三极管，三极管的发射极对地接一个使三极管的放大倍数可调的电位器。该电流放大器可以实时地向DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表发送动态过程的响应信号，并且每隔一预定的时间向控制回路发出一个干扰脉冲信号以测试其控制性能。

附图1：动态校验信号发生器硬件方框图

附图2：控制回路传递函数方框图

附图1描述了本发明的一个实施例。动态校验信号发生器由采样电阻（1）、滤波电路（2）、运算放大器（3）、多路转换开关（4）、A／D转换器（5）、数据处理机（6）、键盘（7）、显示器（8）、D／A转换器（9）、输出电流放大器（10）组成。

数据处理机（6）的CPU采用Z80A、用4K字节的ROM和0.5K字节的RAM做为存贮单元，用多个八D触发器，在其后面接上电流驱动器，用来直接驱动LED数码显示管和发光二极管。可用数字显示仪表的各项参数值的大小。用一片三一八译码器芯片，可完成对存贮单元RAM和ROM，A／D转换器和D／A转换器以及显示数码管和指示RJ等系统中所有的芯片选择功能。信号采集电路将DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表发出的多路现场模拟控制信号，通过多路开关，分别送到A／D转换器进行转换，转换成的数字信号，经过数字处理机的处理，再分别送到D／A转换器中进行转换，最后这些模拟信号再送到电流放大器中进行电流放大，以标准的电流输出方式将这些模拟信号输送到电动单元组合仪表中去。

附图2描述了简单控制回路的传递函数方框图，是由调节器Ge（s）（11）和动态仿真对象（16）构成。动态仿真对象（16）由调节阀Gr（s）（12）、对象Go（s）（13）、变送单元Hm（s）（14）和干扰Gf（s）（15）构成。

该回路为定值系统时，X（s）＝0（用增量表示，即△X＝0）输出为Y（s），干扰为F（s）

传递函数为：

(Y（s）)/(F（s）) ＝ (Gr（S）)/(1＋G_C(S).G_V(S).G_O(S).H_m(S))

该回路为随动系统时，F（s）＝0（用增量表示，即△F＝0）输入为X（s）、输出为Y（s）

传递函数为：

(Y（s）)/(X（s）) ＝ (G_C(S).G_V(S).G_O(S))/(1＋G_C(S).G_V(S).G_O(S).H_m(S))

Claims

1、一种由外壳、采样电阻、运算放大器、模拟/数字转换器、数字/模拟转换器、直流稳压电源所组成的动态校验信号发生器，其特征在于：它有一个模拟一阶延迟过程传递函数的数据处理机。

2、按权利要求1所述的动态校验信号发生器，其特征在于：在信号采集的输入部分有一个可以同时采集多路DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型电动单元组合仪表发出模拟信号的多路转换开关。

3、按权利要求1所述的动态校验信号发生器，其特征在于：在信号的输出部分有一个电流放大器。

4、按权利要求3所述的电流放大器，其特征在于：它有一个功率放大三极管。

5、按权利要求4所述的电流放大器，其特征在于三极管的发射极对地接一个使三极管的放大倍数可调的电位器。