DE1212754B - Pneumatischer Regler nach dem Kraftvergleich mit PI-Rueckfuehrung - Google Patents

Description

• Pneumatischer Regler nach dem Kraftvergleich mit PI-Rückführung Die Erfindung bezieht sich auf pneumatische Regler, die mit einer proportional-integral wirkenden Rückführung versehen sind. Der Ausgangsdruck des Reglers wirkt dabei über entsprechende Drosseln auf einen im Sinne einer Gegenkopplung und einen im Sinne einer Mitkopplung angeordneten Druckkörper. Im Sinne einer Gegenkopplung wirkt derjenige Druckkörper, der die bestehende Aussteuerung des Reglers verringert; im Sinne einer Mitkoppiung, der sie zu vergrößern sucht. Mit den verstellbaren Drosseln der Druckteilung können der Proportionalbereich und die Nachstellzeit beeinflußt werden.
• Die Druckkörper wirken bei Reglern, _ die nach dem Kraftvergleich arbeiten, in Form von miteinander über Stelzen verbundenen Membranen oder Bälgen unmittelbar aufeinander ein (Büchsenregler), oder sie greifen an den Hebelarmen einer Kraftwaage an (Wippenbauweise). Bei den bekannten Typen, die den P-Bereich durch Druckteilung erzeugen, wird der Ausgangsdruck des PI-Reglers über eine feste Drossel dem im Sinne der Gegenkopplung wirkenden Druckkörper und einer Ausströmdrossel zugeführt, die für die Einstellung des Proportionalbereiches verstellbar ist. Der Druck hinter der festen Drossel gelangt über eine weitere einstellbare Drossel zu dem im Sinne der Mitkopplung wirkenden Balg und zu einem abgeschlossenen Volumen für das Integralverhalten. Der Proportionalbereich wird hier an der verstellbaren ins Freie abblasenden Drossel eingestellt. Eine Verstellung führt auch im stationären Zustand des Reglers zu einer Veränderung der Drücke in den Bälgen und zu einer Auslenkung der Kraftwaage, da die Drossel ja Punkte ungleichen Druckes verbindet und der Druck vor der Drossel sich auf einen anderen Wert einstellt.
• Es sind außerdem pneumatische Regler bekannt, bei denen die zur Einstellung des P-Bereiches verstellbare Drossel nicht ins Freie ausbläst, sondern über ein 1:1-Relais mit dem Druck hinter der 1-Drossel, an dem der im Sinne der Mitkopplung wirkende Balg liegt, als Gegendruck verbunden ist. Bei dieser Anordnung kann der Proportionalbereich stoßfrei verstellt werden, d. h., eine sprungförmige Verstellung der Drossel für den Proportionalbereich hat keine Änderung des Reglerausgangsdruckes zur Folge.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen pneumatischen Regler mit proportional-integral wirkender Rückführung, bei dem der Proportionalbereich mit Hilfe eines einstellbaren Druckteilers für den Ausgangsdruck des Reglers einstellbar ist, eine Anordnung anzugeben, die eine stoßfreie Einstellung des Proportionalbereiches erlaubt, ohne daß hierzu ein 1:1-Relais nötig ist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an das Ende des Druckteilers ein abgeschlossener Raum bestimmten Volumens angeschlossen ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand eines Reglers nach der Wippenbauweise näher erläutert und in der Zeichnung schematisch dargestellt. Am Waagebalken 11, dessen als Prallplatte ausgebildetes Ende 12 der Ausströmdüse 6 gegenübersteht, greifen in bekannter Weise auf der einen Seite vom Drehpunkt 10 die Bälge 1 und 4 und auf der anderen Seite die Bälge 2 und 3 an. Der Düse wird an der Stelle 13 der Versorgungsdruck über eine feste Drossel 14 zugeführt, der pneumatische Verstärker 7 liefert den Ausgangsdruck 15 zum Stellglied. Dem Balg 1 wird z. B. ein dem Istwert der Regelgröße entsprechender Druck und dem Balg 2 ein dem Sollwert entsprechender Druck zugeführt. Gemäß der Erfindung ist der Ausgangsdruck des Reglers unmittelbar in den Gegenkopplungsbalg 3 geführt und gelangt über eine einstellbare Drossel 8 in den Mitkopplungsbalg 4. Die Drosseln 8 und 9 bilden eine Druckteilung, deren Drossel 9 in das abgeschlossene Volumen 16 ausbläst. Die Drossel 9 kann unveränderlich oder, wie im Beispiel der Zeichnung dargestellt, als einstellbare Drossel ausgeführt sein. Im ersten Fall werden Proportionalbereich und Nachstellzeit allein an der Drossel 8 eingestellt. Dies ist möglich, da sich bei der Verstellung dieser Drossel beide Größen ändern. Zweckmäßig wird jedoch auch die Drossel 9 einstellbar ausgeführt. P-Bereich und Nachstellzeit können dann in einem größeren Bereich verstellt werden. Da im stationären Zustand im Ausgang 15, im Volumen 16 und im Balg 4 die gleichen Druckwerte herrschen, können die Drosseln 8 und 9 verstellt werden, ohne daß sich der Druck an irgendeiner Stelle ändert. Die an Hand eines Reglers nach der Wippenbauweise beschriebene Erfindung kann auch bei Reglern angewendet werden, die nach der Büchsenbauweise ausgeführt sind. Die Regler lassen sich auch als PID-Regler schalten, wenn dem im Sinne der Gegenkopplung wirkenden Druckkörper z. B. der Ausgangsdruck über _ eine Drossel und ein D-Volumen zugeführt wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Pneumatischer Regler mit proportionalintegral wirkender Rückführung und einem unmittelbar von dem Ausgangsdruck beaufschlagten, im Sinne einer Gegenkopplung wirkenden Druckkörper, bei dem der Proportionalbereich 15 mit Hilfe eines einstellbaren Druckteilers für- den Ausgangsdruck des Reglers einstellbar ist und bei dem der Teildruck in dem Druckteiler dem im Sinne einer Mitkopplung wirkenden Druckkörper zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß an' das Ende des Druckteilers (8, 9) ein abgeschlossener Raum (16) bestimmten Volumens angeschlossen ist. 2.. Pneumatischer Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckteiler beide Teilwiderstände (8, 9) für die Strömung einstellbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Regelungstechnik; 1957, H.1, S:19 bis 23; Kretzschmer, »Pneumatische Regler«, Düsseldorf 1958, S. 14, 30, 41, 48.