PL160935B1 - Układ regulatora impulsowego przeznaczonego, zwłaszcza do biofermentorów - Google Patents

Abstract

Układ regulatora impulsowego prze- (57) znaczonego, zwłaszcza do biofermentorów wyposażony we wzmacniacz, którego wyjście jest połączone z wejściem generatora wartości bezwzględnej błędu regulacji oraz z wejściem komparatora, którego wyjście jest przyłączone do wejścia układu negacji oraz do wejścia jednego z dwóch układów iloczynu, zaś wyjście układu negacji jest przyłączone do wejścia układu iloczynu, przy czym wyjścia obydwu układów iloczynu są przyłączone do wejść elementów wykonawczych, znamienny tym, że zawiera dodatkowo generator (9) napięcia piłokształtnego, którego wyjście jest połączone z wejściem dodatkowego komparatora (10), do którego drugiego wejścia jest przyłączone wyjście generatora (2) wartości bezwzględnej błędu regulacji, zaś wyjście dodatkowego komparatora (10) jest połączone z wejściami obydwu układów iloczynu (5 i 6).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ regulatora impulsowego przeznaczonego, zwłaszcza do biof ementorów.

Stosowane dotychczas w biofementorach regulatory impulsowe sę wyposażone we wzmacniacz, którego wyjście Jest połęczone z wejś^em generatora wartości bezwzględnej błędu regulacji oraz z wejściem kommpratt^ra, którego wyjście jest przyłączone do wejścia układu negacgi oraz do wejścia jednego z dwóch układów iloczynu, natomiast wyjście układu negacci jest połęczone z wejściem drugiego układu iloczynu, przy czym wyjścia obydwu układów iloczynu sę przyłączone do elementów wykonawczych. Wyjście generatora wartości bezwzględnej jest połęczone z wejś^en komp^to^ strefy nieczułości, do którego drugiego wejścia Jest doprowadzone napięcie odwzorowujęce strefy nieczułości ustawiane ręcznie. Wyjście strefy nieczułości jest połęczone z wyjściami obydwu układów iooczynu. Nadto do kolejnych wejść układów iooczynu jest przyłączone w^yście generatora taktującego, którego częstotliwość pracy i współczynnik wypełnienia impulsów ustawiaję ręcznie osoby obsługujęce regulator, w zależności od przebiegu regulowanego procesu.

Niedogodnością znanych układów regułami jest konieczność ręcznego ustawienia żarów no częstotliwości zamęczania e^^mientów wykonawczych regulatora jak tez współczynnika wypełnienia czyli stosunku czasu działania elementu wykonawczego regulatora do czasu trwania jednego okresu pracy. Brak moliwoś^i automatycznej regułami współczynnika ^^f^per^i-enia w funkcgi wartości błędu regulacji w tych regulatorach powoduje, iż podczas ich użytkowania konieczna jest cięgła obserwacja regulowanego procesu i korekcja współczynnika wypełńlenia tych regulatorów.

Układ regulatora impulsowego przeznaczonego zwłaszcza do biofermentora wyposażony we wzmamacz, którego wyjście jest połęczone z wejściem generatora wartości bezwzględnej błędu regułami oraz z wejściem kompan^Ta, którego wyjście Jest przyłączone do wejścia układu negacci oraz do wejścia jednego z dwóch układów iooczynu, zaś wyjście układu negacci jest przyłączone do wejścia drugiego układu iloczynu, przy czym wyjścia obydwu układów iloczynu sę przyłączone do wejść elementów wykonaimzych, według wynalazku zawiera dodatkowo generator napięcia piłokształtnego, którego wyyście jest połęczone z wejściem dodatkowego kompararora, do wejścia którego jest przyłączone także wyjście generatora wartości bezwzględnej błędu regułami, zaś wyjście dodatkowego komparatoaa Jest połęczone z wejściami obydwu układów iooczynu.

160 935

Sygnał wartości zadanej wielkości regulowanej oraz eygnał wartości rzeczywistej wielkości regulowanej sę doprowadzane do wejść wzmaaciacza, którego napięcie stanowi odpowiednio wzaacciony sygnał błędu regulacji, wprowadzany następnie do złęczonego ze wzmacniaczem kdnapratora, gdzie sygnał ten Jest porównywany z zerea. Na wyjściu tego komparatora pojawia się sygnał logiczny 1, Jeśli wartość błędu regulacji Jeat dodatnia lub sygnał logiczny O, gdy wartość błędu regulacji jest ujemna. Sygnał logiczny z tego komparatora Jest wprowadzany bezpośrednio do Jednego z układów iloczynu oraz poprzez układ nega^i, do drugiego układu iloczynu. Sygnał wyjściowy wzmmaciaczr Jest wprowadzany także do generatora wartości bezwzględnej błędu regulacci, skęd Jako sygnał wartości bezwzględnej błędu jest doprowadzany na Jedno wejście dodatkowego komaaratoaa złęczonego z generatorem napięcia piłokształtnego· Na drugie wejście tego kctπapr8tcra jest wprowadzane napięcie z generatora napięcia piłokształinθgc. Wyjściowy sygnał logiczny z tego kcappratora Jest doprowadzany do wejść obydwu układów iloczynu, do których sę doprowadzane także sygnały logiczne z kommaaatcra złączonego bezpośrednio ze wzmacnirczem.

Układy Hoczynu steruję pracę elementów wykonawczych, które doprowadzaję do układu regulacji czynniki działające przeciwstawnie na wartość wielkości regulowanej, przy czym elementy wykonawcze działają tylko wówczas, gdy na wyjściu jednego z układów iooczynu pojawi się sygnał logiczny 1. Oeśli błęd regulacji ma wartość bezwzględnę większę od górnej wartości napięcia z generatora napięcia piłoksztrłinego, wówczas na wyjściu dodatkowego koappratcaa złączonego z tym generatorem pojawia się sygnał logiczny 1. Powoduje on nieprzerwana pracę jednego z elementów wykonawczych, która polega na doprowadzeniu do układu regulacji czynnika powodujęcego stopniowe zmn^jszenie bezwzględnej wartości błędu regulacji. Oeśli wartość bezwzględna błędu ma wartość aniθJr^ę od górnej wartości napięcia z generatora napięcia piłoksz tajnego, wówczas odpowiedni element wykonawczy Jest włęczany tylko Jeden raz w cięgu Jednego cyklu pracy generatora napięcia piłokszta jnego. Czynnik doprowadzany do układu regułami powoduje stopniowe zmn^Jszenie bezwzględnej wartości błędu, przy czym czas włączania pracującego elementu wykonawczego staje się coraz krótszy. ZmnieJszr się bowiem współczynnik wypełnienia impulsów sterujących pracę elementu wykoni^i^c^e^i^ti, pojawiaJęcych się na wyjściu odpowiedniego układu iooczynu. Oeśli wartość bezwzględna błędu ma wartość mnńajszę od dolnej wartości napięcia z generatora napięcia piłoksztainnego, na wyjściu kompa^to^ złączonego z tym generatorem pojawia się stały stan logiczny O, skutkeem czego nie działa żaden element wykonawczy i ustaja dozowanie czynnika do układu regułami.

Oeśli tendencja zmian wartości błędu regulacji utrzymuje się, wówczas w pewnym momaeiiJ zmieni ona znak na przeciwny i dalszy wzrost Jej wartości powoCuJθ, iż zaczyna pracować drugi element wykonawczy. Układ regułami pracuje analogicznie Jak w przypadku, gdy wartość bezwzględna błędu regulacji ma wartość mnnejszę od górnej wartości napięcie z generatora napięcia piłoksztainnego.

Zastosowanie w układzie według wynalazku generatora napięcia piłokształinego umożliwia automatycznę zmianę współczynnika wypełnienia impulsu sterującego pracę elementów wykonawczych, który ma^je wraz ze zmniejszałem się wartości błędu regułami. Układ według wynalazku umool^wia więc łagodne dochodzenie do wartości zadanee . Nadto układ ten charakteryzuje się lepszymi cechami dynamicznymi w porównaniu z układami znanymi.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie na rysunku przedstawiaJęcym schemat blokowy układu regulatora impulsowego.

Układ jest wyposażony we wzmacniacz 1, którego wyjście jest połęczone z wejśceam generatora 2 wartości bezwzględnej błędu regulacji oraz z wejściem komapratoar 3. Wyjście kcappratcaa 3 jest przyłączone do wejścia układu nega^i 4 oraz do wejścia Jednego układu iooczynu 5, zaś wyjście układu negacci 4 Jest połączone z wejściem drugiego układu Hoczynu 6. Wyjścia obydwu układów iooczynu 5 i 6 sę przyłączone do wejść elementów wykonawczych 7 i 8. Układ zaw-era nadto generator 9 napięcia piłoksztajnego, którego wyjście Jest pouczone z Jednym wejśc^m dodatkowego 10, do którego drugiego wejścia Jest przyłączone wyjście generatora 2 wartości bezwzględnej błędu regułami. Wyjście kcmaaratora 10 pouczonego z generatorem 9 napięcia piłokształneego jest połęczone z wejściami obydwu układów iooczynu 5 i 6.

160 935

Sygnał wartości zadanej wielkości regulowanej oraz sygnał wartości rzeczywistej wielkości regulowanej sę doprowadzane do wejść wzmaacnacza 1, którego napięcie stanowi odpowiednio wzmaocnony sygnał błędu regulacji, wprowadzany następnie do koappratora 3, gdzie sygnał ten jest porównywany z zerea. Na wyjściu komapaatora pojawia się sygnał logiczny 1, Jeśli wartość błędu regulacji Jest dodatnia względnie sygnał logiczny O, gdy wartość błędu regułami jest ujemna. Sygnał logiczny z koappaatora 3 Jest wprowadzany bezpośrednio do układu ilc^!^^'^nu 5 oraz poprzez układ negacci 4, do drugiego układu iloczynu 6. Sygnał wyjściowy wzmarciajzr 1 jest wprowadzany także do generatora 2, skęd Jako sygnał wartości bezwzględnej błędu jest doprowadzany na jedno wejście dodatkowego koapaaatora 10. Na drugie wejście koapp^tora 10 jest wprowadzane napięcie z generatora 9 napięcia piłokształtnego. Wyjściowy sygnał logiczny z k^apad^^ 10 jest doprowadzany do wejść obydwu układów looczynu 5 i 6, do których drugich wejść sę doprowadzane także sygnały logiczne z ^map^ac^ 3. Układy iloczynu 5 i 6 steruję pracę elementów wykonawczych 7 i Θ, które doprowadzają do układu regułami czynniki działające przeciwstawnie na wartość wielkości regulowanej, przy czyrn eleaenty 7 i 8 działaję tylko wówczas, gdy na wyjściu jednego z układów iloczynu 5 lub 6 pojawi się sygnał logiczny 1.

Jeśli błęd regulacji aa wartość bezwzględnę większę od górnej wartości napięcia z generatora 9, wówczas na wyjściu klaparatorr 10 pojawia się sygnał logiczny 1. Powoduje on nieprzerwanę pracę jednego z eleaentów 7 lub 8, która polega na doprowadzaniu do układu regulacji czynnika powodującego stopniowe zMieeszmie bezwzględnej wartości błędu regulacji. Jeśli wartość bezwzględna błędu regulacji aa wartość arnejszę od górnej wartości napięcia z generatora 9, wówczas odpowiedni elenent 7 lub 8 jest włęczany tylko jeden raz w ciągu jednego cyklu pracy generatora 9. Czynnik doprowadzany do układu regulacji powoduje stopniowe zarnejszanie bezwzględnej wartości błędu, przy czya czas więczania pracującego el^^aentu 7 lub 8 staje się coraz krótszy. Zmmejsza się bowiern współczynnik wypełnienia impulsów sterujących pracę tego eleaentu, pojawiających się na wyjściu odpowiedniego układu i^ozynu 5 lub 6. Jeśli wartość bezwzględna błędu aa wartość arnejszę od dolnej wartości napięcia z generatora 9, na wyjściu klmparatlrr 10 pojawia się stały stan logiczny 0, skutkeea czego nie działa żaden z łleneltór 7 lub 8 i ustaje dozowanie czynnika do układu regulacci. Jeśli tendencja zaian wartości błędu regulacci utrzyrnuje się, wówczas w aewnya itoinencie zrnieni ona znak na przeciwny i dalszy wzrost jej wartości poroduJe, iż zaczyna pracować drugi el^eaent wykonawczy 7 lub 9. Układ regulacji pracuje wówczas analogicznie jak w przypadku, gdy wartość błędu regulacji aa wartość arnejszę od górnej wartości napięcia z generatora S.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ regulatora impulsowego przeznaczonego, zwłaszcza dt bitferrnentorów wyposażony we wzmrccnacz, którego wyjście jest połączone z wejściem generatora wartości bezwzględnej błędu regulacji oraz z wejscj^^m ^π^πΙο^, którego wyjście jest przyłączone do wejścia układu negacji oraz do ^^escia jednego z dwóch układów iooczynu, zaś wyjście układu negacgi jest przyłączone do wejścia drugiego układu iloczynu, przy czym wyjścia obydwu układów iooczynu sę przyłączone do wejść elementów wykonawczych, znamienny t y m, że zawera dodatkowo generator /9/ napięcia piłokształtnego, którego wyjście jest połączone z wejściem dodatkowego ^i^pastora /10/, do którego drugiego wejścia jest przyłączone wyjście generatora /2/ wartości bezwzględnej błędu regułami, zaś wyjście dodatkowego ktmppcatorc /10/ jest połęczone z wejściami obydwu układów iooczynu /5> i 6/,