DE2264999C3

DE2264999C3 - Pneumatic three-point controller

Info

Publication number: DE2264999C3
Application number: DE19722264999
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr.-Ing. 6057 Dietzenbach Jeschke
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1979-06-21
Also published as: DE2264999A1; DE2264999B2

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Dreipunktregler mit jiner den Schaltabstand des Reglers beeinflussenden Rückführung, bo dem bei fallendem und bei steigendem Meßwert der Regelgröße nach Überwindung eines Schaltabstand-s je ein Schalter betätigt wird, von denen der eine ein Stellglied in der einen Richtung und der andere das Stellglied in der anderen Richtung bewegt bzw. dreht, wobei die Rückführung die beiden pneumatischen Schalter derart steuert, daß der Schaltabstand vergrößert und dadurch der jeweils eingeschaltete Schalter ausgeschaltet wird.The invention relates to a pneumatic three-point controller with jiner the switching distance of the controller influencing feedback, bo the with falling and when the measured value of the controlled variable increases after a switching distance has been overcome, one switch each is operated, one of which is an actuator in one direction and the other the actuator in the other direction moves or rotates, the return the two pneumatic switches in such a way controls that the switching distance is increased and thereby the switch that is switched on is switched off.

Ein solcher Dreipunktregler ist aus der DD-PS 49 704 bekannt Zum Stand der Technik wird auch noch die DE-AS 12 37 827 genannt in der ein elektrisches Analogen zu einem solchen Regler beschrieben ist.Such a three-point controller is known from DD-PS 49 704. The prior art is also the DE-AS 12 37 827 called in which an electrical analog to such a controller is described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Dreipunktregler der in Rede stehenden Art zu schaffen, welcher einfacher ausgebildet, leichter einstellbar und billiger herstellbar ist als die bisher bekannten Regler.The invention is based on the object of providing a pneumatic three-point controller of the type in question To create kind, which is more simply designed, easier to adjust and cheaper to manufacture than before known regulator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schalter durch ein Zwischenglied geschaltet werden, das durch den Meßwert in einer Richtung und durch die Rückführung in einer dazu etwa senkrechten Richtung verschiebbar istAccording to the invention, this object is achieved in that the switches are switched by an intermediate element that by the measured value in one direction and by the return in an approximately perpendicular to it Direction is shiftable

Dadurch ergibt sich ein sehr einfach ausgebildeter Regler, der leicht einstellbar ist und billig hergestellt werden kann.This results in a very simply designed regulator which is easily adjustable and inexpensive to manufacture can be.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, gemäß welcher die Schalter durch ein Zwischenglied geschaltet werden, welches vom Meßwert gedreht und von der Rückführung in axialer Richtung verschoben wird oder umgekehrt Der besondere Vorteil dieser Ausbildung des Dreipunktreglers besteht darin, daß auf das Zwischenglied keine größeren Kräfte oder Reibungen wirken, welche das Meßresultat beeinflussen können. Die Genauigkeit der Reglung wird dadurch wesentlich erhöhtAn embodiment in which the switches are connected by an intermediate member is particularly advantageous be switched, which rotated by the measured value and shifted by the feedback in the axial direction is or vice versa The particular advantage of this design of the three-point controller is that on the intermediate member does not have any major forces or frictions that affect the measurement result can. This significantly increases the accuracy of the regulation

In the drawing the invention is for example

veranschaulicht, wie in der nachstehenden Beschreibung naher erläutert wird-illustrated as in the description below will be explained in more detail-

Fi g, 1 soll die Arbeitsweise des Reglers versinnbildlichen. Im Schaltglied ist die Funktion des Reglerausgangswertes y_e dargestellt, einmal vor Einschaltung der Rückführung a) und einmal nach Wirkung der Rückführung b). Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die normale Regelung genauso arbeitet wie hei den bekannten Dreipunktreglern, daß aber bei plötzlichenFi g, 1 is intended to symbolize the operation of the controller. The switching element shows the function of the controller output value y _e , once before switching on the feedback a) and once after the feedback b) has taken effect. This arrangement has the advantage that the normal control works in the same way as with the known three-point controllers, but that with sudden control

starken Abweichungen der Regelgröße der Regler unempfindlicher wird, d. h. weniger zu großen Pendelungen neigt Außerdem braucht man nur eine Rückführung, die das Einstellen des Reglers erleichtert und die, was besonders bei einem pneumatischen Regler zutrifft eine Vereinfachung im Aufbau und deshalb eine Ersparnis der Fertigungskosten des Reglers bedeutetlarge deviations in the controlled variable of the controller becomes less sensitive, d. H. less prone to large oscillations In addition, you only need one Feedback, which facilitates the setting of the controller and which, especially with a pneumatic controller applies to a simplification in the structure and therefore means a saving in the manufacturing costs of the controller

Im folgenden soll ein Beispiel eines der Erfindung entsprechenden pneumatischen Dreipunktreglers anhand der schematischen Darstellung F i g. 2 beschrieben werden.The following is an example of a pneumatic three-point controller corresponding to the invention the schematic representation F i g. 2 will be described.

Der Regler soll den Druck eines Gases in dem Druckbehälter 10 konstant halten. Der Zufluß kommt von links über das Ventil 11, das während des Betriebes geöffnet ist Die Regelung soll durch Stellen des durch eine Membran betätigte Abflußventiles 12 erfolgen. Druck in der Membrankammer 13 bewirkt Schließen des Ventils.The regulator is intended to keep the pressure of a gas in the pressure vessel 10 constant. The influx is coming from the left via valve 11, which is open during operation a membrane operated drain valve 12 take place. Pressure in the diaphragm chamber 13 causes closing of the valve.

Die Schaltung des Reglers erfolgt durch zwei Strahl- und Fangdüsen-Schalter 14 und 15, von denen F i g. 3 einen schematischzrt Querschnitt zeigt Der Luftdruck wird in eine Strahldüse 16, die gegenüber einer Fangdüse 17 angeordnet ist, eingeleitet Zwischen Strahl- und Fangdüse schiebt sich das Abdeckblech 10 hinein. Je nach der Stellung des Abdeckbleches wird derThe controller is switched by two jet and catch nozzle switches 14 and 15, of which F i g. 3 shows a schematic cross-section The air pressure is introduced into a jet nozzle 16, which is arranged opposite a collecting nozzle 17, between The blasting and catching nozzle pushes the cover plate 10 into it. Depending on the position of the cover plate, the

Air pressure passed through the jet nozzle into the collecting nozzle

oder (wenn das Blech die Fangdüse ganz abdeckt) deror (if the sheet metal completely covers the collector nozzle) the

Air pressure retained so that the orifice nozzle the Line vented The cover plate 18 has two inclined control edges

19 und 20, die in Nullstellung die Strahl- und Fangdüsenschalter 14 und 15 gerade abdecken. Das Abdeckblech 18 wird vom Manometer 21 parallel verschoben, bezogen auf F i g. 2 nach oben bei steigendem Druck, nach unten bei fallendem Druck. Das Manometer 21 besteht aus einem fest eingebauten Balg 22, der sich gegen die Feder 24 abgestützt und dessen Innenraum mittels der Leitung 23 mit dem Druckbehälter 10 verbunden ist. Durch die Lenkstange 25 wird die Bewegung des Manometers auf die Abdeckplatte 18 übertragen. Durch die Rückführung 26, die später beschrieben wird, kann die Abdeckplatte 18 in Bezug auf Fig.2 nach links verschoben werden. Die Rückführung greift dabei mittels der Gleitführung 27 an dem Abdeckblech an, um die Bewegung durch das19 and 20, which just cover the jet and catch nozzle switches 14 and 15 in the zero position. That Cover plate 18 is displaced in parallel by the pressure gauge 21, based on FIG. 2 up at increasing pressure, downwards with decreasing pressure. The manometer 21 consists of a permanently installed bellows 22, which is supported against the spring 24 and its interior by means of the line 23 with the pressure vessel 10 is connected. The movement of the pressure gauge onto the cover plate 18 is controlled by the handlebar 25 transfer. By the return 26, which will be described later, the cover plate 18 in relation to be moved to the left on Fig.2. The return engages by means of the sliding guide 27 cover plate to allow movement through the

Manometer 21 not to disturb.

Von dem Schalter 14 geht eine Leitung 28 zu den Mikroschaltem 29 und 30, und vom Schalter 15 geht eine Leitung 33 zu den Mikroschaltem 31 und 32, und zwar jeweils in den Eingang 1.From the switch 14 a line 28 goes to the microswitches 29 and 30, and from the switch 15 goes a line 33 to the microswitches 31 and 32, in each case in the input 1.

Die Mikroschalter 30 und 32 steuern den Zu- und Abfluß zur Membrankammer 13 des Regelventils 12 Die Eingänge 2 dieser Schalter sind offen, die Eingänge 5 geschlossen. Der Eingang 4 des Schalters 30 ist offen, der Ausgang 3 steht über ein einstellbares Drosselventil 34 mit der Leitung 35 und damit mit der Membrankammer 13 in Verbindung. Der Eingang 4 des Schalters 32 erhält Zuluft über die Leitung 37, der Ausgang 3 steht über ein einstellbares Drosselventil 36 mit der LeitungThe microswitches 30 and 32 control the supply and Drain to diaphragm chamber 13 of control valve 12 The inputs 2 of these switches are open, the inputs 5 closed. The input 4 of the switch 30 is open, the output 3 is via an adjustable throttle valve 34 with the line 35 and thus with the membrane chamber 13 in connection. The input 4 of switch 32 receives supply air via line 37, output 3 is connected to the line via an adjustable throttle valve 36

35 in Verbindung.35 in connection.

Pie Eingänge 2 der Mikroschalter 29 und 31 sind offen, die Eingänge 5 geschlossen. Die Eingänge 4 erhalten Zuluft über die Leitung 37. Die Ausgänge 3 sind miteinander verbunden durch die Leitung 38, von der die gemeinsame Leitung über die Vordrossel 39 und die einstellbare Drossel 45 zu -dem Rückführbalg 40 führt. Zwischen Drossel 39 und 45 ist eine Leitung 43 angeschlossen, die über eine weitere einstellbare Drossel 44 ins Freie führt. Der Rückführbalg 40 ist fest eingebaut und stützt sich gegen die Feder 42 ab. Die Stange 41 verbindet den Rückführbalg mit der Gleitführung ί!7. Durch diese kann der Rückführbalg, wenn Druck in ihm vorhanden ist, das Abdeckblech 18 parallel nach links, auf F i g. 2 bezogen, verschieben.Pie inputs 2 of microswitches 29 and 31 are open, inputs 5 are closed. The inputs 4 receive supply air via line 37. The outputs 3 are connected to one another by line 38, from which the common line leads via the choke 39 and the adjustable choke 45 to the return bellows 40. Between the throttle 39 and 45, a line 43 is connected, which is adjustable via a further Throttle 44 leads outside. The return bellows 40 is permanently installed and is supported against the spring 42. the Rod 41 connects the return bellows with the sliding guide ί! 7. Through this the return bellows, if there is pressure in it, the cover plate 18 parallel to the left, on F i g. 2 related, move.

Findet eine Druckerhöhung im Behälter 10 statt, so schiebt das Manometer 21 das Abdeckblech 18 nach oben. Die Strahl- und Fangdüse 14 erhält Luftdruck, der über die Leitung 28 die Mikroschalter 29 und 30 betätigt. Der Schalter 30 verbindet nun die Membrankammer 13 des Regelventiis 12 über die Leitung 35 und das Drosselventil 34 mit der Atmosphäre. Dadurch kann Druckluft aus der Membrankammer 13 entweichen, und das Regelventil 12 öffnet sich mehr. Gleichzeitig leitet der Schalter 29 über Leitung 37 und 38 und Vordrossel 39 und Drossel 45 Luftdruck in den Rückföhrbalg 40. Das Abdeckblech 18 wird nach links geschobe , ois es wieder den Luftstrom durch die Strahl- und Fangdüse 14 unterbricht und die Leitung 28 entlüftet Die Mikroschalter 29 und 30 schalten zurück. Die Leitung 35 wird nach außen abgeschlossen. Der Druck in der Membrankammer 13 bleibt bestehen und das Regelventil bleibt in seiner Steljung. Die Leistung 38 wird von der Zuluft getrennt Über die Drosseln 44 und 45 entweicht der Druck aus dem Rückführbalg 40. Die Feder 42 schiebt das Abdeckblech 18 nach rechts, bis es die Fangdüse 14 wieder freigibt und sich damit der ganze Vorgang wiederholtIf there is a pressure increase in the container 10, the manometer 21 pushes the cover plate 18 above. The jet and catch nozzle 14 receives air pressure, the The microswitches 29 and 30 are actuated via the line 28. The switch 30 now connects the membrane chamber 13 of the control valve 12 via line 35 and the Throttle valve 34 with the atmosphere. This allows compressed air to escape from the diaphragm chamber 13, and the control valve 12 opens more. At the same time, the switch 29 conducts via lines 37 and 38 and choke 39 and throttle 45 air pressure in the return bellows 40. The cover plate 18 is pushed to the left, ois it again interrupts the air flow through the jet and catch nozzle 14 and the line 28 vents the microswitch 29 and 30 switch back. The line 35 is closed to the outside. The pressure in the diaphragm chamber 13 remains in place and the control valve remains in its position. The power 38 is from the supply air separately The pressure escapes from the return bellows 40 via the throttles 44 and 45. The spring 42 pushes the cover plate 18 to the right until it releases the collecting nozzle 14 again and thus the whole process repeated

In dieser Weise arbeitet der Regler in ununterbrochenen Schritten, wobei die Schritte bei kleinen Regelabweichungen kleiner ausfallen als bei großen. In this way, the controller works in uninterrupted steps, whereby the steps are smaller for small control deviations than for large ones.

Has the setpoint of the controlled variable been reached and the

Rückführung zurückgegangen, so deckt das Abdeckblech 18 be'de Strahl- und Fangdüsen 14 und 15 ab, und der Regler bleibt in Ruhe.
Sinkt der Druck im Behälter 10, so zieht das Manometer 2t das Abdeckblech nach unten und gibt die Strahl- und Fangdüse 15 frei. Druck gelangt in die Mikroschalter 31 und 32 durch die Leitung 33. Schalter 32 schaltet Zuluft aus Leitung 37 über das einstellbare Drosselventil 36 in die Membrankammer 13, dasReturn decreased, the cover plate 18 covers both jet and catch nozzles 14 and 15, and the controller remains at rest.
If the pressure in the container 10 drops, the manometer 2t pulls the cover plate down and releases the jet and catch nozzle 15. Pressure reaches the microswitches 31 and 32 through the line 33. Switch 32 switches supply air from line 37 via the adjustable throttle valve 36 into the diaphragm chamber 13, the

to Regelventil 12 bewegt sich in Schließrichtung. Der Rückführvorgang erfolgt genau wie oben für steigenden Behälterdruck beschrieben und das Schließen des Regelventils 12 wird unterbrochen. In einzelnen Schritten wird das Regelventil 12 so lange inTo control valve 12 moves in the closing direction. The return process is exactly the same as above for increasing Described container pressure and the closing of the control valve 12 is interrupted. In individual Steps the control valve 12 is so long in

!?. Schließrichtung bewegt, bis der Druck im Behälter 10 den Sollwert erreicht!?. Closing direction moved until the pressure in the container 10 reached the setpoint

Durch Drosseln der Drosselventile 34 und 36 kann das öffnen und Schließen des Regelventils 12 verlangsam;, werden und in Verbindung mit derBy throttling the throttle valves 34 and 36, it is possible to open and close the control valve 12 slow down ;, and in conjunction with the

χ Drosselung des Drosselventils 45, da.- die Rückführung verlangsamt, die Frequenz der Regeiimp-tise und auch das Integralverhalten des Reglers eingestellt werden. Durch Einstellen des Drosselventils 44 wird die Kraft der Rückführung beeinflußt Man kann dadurch die χ Throttling of the throttle valve 45, because the feedback slows down, the frequency of the regulation impulses and also the integral behavior of the controller are set. By adjusting the throttle valve 44, the force of the return is influenced

2S Stärke cW Impulse, also etwa den Proportionalbereich oder die Verstärkung einstellen.2S strength of cW impulses, i.e. roughly the proportional range or adjust the gain.

In F i g. 4 der Zeichnung ist eine Anordnung dargestellt, bei der das Zwischenglied vom Meßwert gedreht wird und bei der die DJsen von derIn Fig. 4 of the drawing shows an arrangement in which the intermediate member of the measured value is rotated and the DJs from the

jo Rückführung in axialer Richtung verschoben werden. In der F i g. 4 sind der besseren Übersichtlichkeit halber die Lager der Achse 101, um die das Zwischenglied vom Meßwert (Manometer) über den Hebel 102 gedreht wird, fortgelassen. Die übrigen Bezugszeichen der Fig.4 entsprechen sinngemäß den vorstehend beschriebenen Teilen.jo return can be shifted in the axial direction. In the F i g. 4 are, for the sake of clarity, the bearings of the axis 101, around which the intermediate member from The measured value (manometer) is rotated via the lever 102, omitted. The other reference numerals of the 4 correspond accordingly to those described above Share.

Der beschriebene Regler ist als pneumatischer Regler gedacht Er arbeitel mit Strahl- und Faiigdüstn als Schalter. Ohne vom Erfindungsprinzip abzugehen, können stattdessen auch Düsen mit Prallplatten verwendet werden.The controller described is intended as a pneumatic controller. He works with jet and Faiigdüstn as Counter. Without departing from the principle of the invention, nozzles with baffle plates can also be used instead be used.

For this purpose 2 BIaR drawings

Claims

Claims;

J. Pneumatic three-point controller with a feedback influencing the switching distance of the controller, in the case of falling and rising measured value of the controlled variable after a switching distance has been exceeded, a switch is actuated from one having an actuator in one direction and the other the actuator in the other Moves or rotates direction, the feedback controls the two pneumatic switches in such a way that that the switching distance is increased and thus the switch that is switched on is switched off, characterized in that the switches (14, 15) are switched by an intermediate member (18) be that by the measured value in one direction and by the return in one direction is displaceable in the vertical direction.

2. Pneumatic three-point controller according to claim 1, characterized in that the switches (14, 15) are switched by an intermediate member (18) rotatable from the measured value, the Return an axial relative displacement of the switch in relation to the intermediate member (18) causes, or vice versa