SU1164675A1 - Многоточечный регул тор - Google Patents

Abstract

МНОГОТОЧЕЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий блок обегающих устройств., соединенньш первым выходом с управл ющим входом блока цифровых ручных аадатчиков, входом - с блоком основных датчиков, другим выходом через блок разделени  во времени процессов измерени  и регулировани  с регулирующим блоком, третьими выхо- дами через соответствующие накопители аналоговых величин - с исполнительными элементами, а также коррек- . тирующие блоки, выходы которых подключены к соответствующей группе входов блока обегающих устройств, а входы - к выходам соответствующих накопителей аналоговых величин, коммутаторов , управл ющий вход которого подключен к первому выходу блока обегакицих устройств, и цифроаналоговый преобразо1ватель, состо щий из э,талонного источника напр жени , переключател  напр жений, резистивного делител  и входного регистра, вход которого соединен с выходом блока цифровых ручных задатчиков, а выход с управл ющим входом переключател  напр жений, выход которого соединен с входом резистивного делител , о тличающийс  тем, что, с цепью расширени  области применени  при одновременном сокращении аппаратурных затрат, регул тор содержит блок дополнительных датчиков, блок суммировани  и соотношени , состо щий из первого и второго инверторов, первого и второго сумматоров, элемента ИЛИ и ключа, при этом вход коммуI татора I соединен( с выходом блока дополнитёЛьНьк датчиков, а выход (Л коммутатора - с входом второго инс вертора, четвертый выход обегакицих устройств соединен с входом первого инвертора и с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом эталонного источника напр жени , управл ющий вход ключа соединен с выходом элемента ШШ, а выход 9 4;: 0: с входом переключател напр жений, первьй вход первого сумматора соединен с выходом первого инвертора, вто|рой вход первого сумматора - с вы ходом резистивного делител , выход СП первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, а выход - с вхо- . дом блока обегающих устройств, вход ,элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока обегающих устройств.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть использовано при автоматизации технблргических процессов, где требуетс  многоточечное регулирование соотг ошени  двух параметров. Цель изобретени  - расширение области црименани  при одновременном сокращении аппаратурных затрат. На фиг. t представлена блок-схем многоточечного регул тора; на фиг. 2 - пример реализации блока обе гающих устройств; на фиг. 3 - пример реализации блока разделейи  во времени процессов измерени  и регулировани ; на фиг. 4 - пример реализации регулирующего блока; на фиг. 5 - при мер реализации корректирующего блока; на фиг.. 6 - пример реализации накопител  аналоговой величины; на фиг. 7 - пример реализации цифрового ручного задатчшса; на фиг. 8 - при- . мер реализации цифроаналогового преобразовател ; на фиг, 9 - пример реализации коммутатора; на- фиг. 10 пример реализации блока датчика; на фиг. It - пример реализации блока суммировани  и соотношени . Блок-схема многоточечного регул тора (фиг, 1) содержит блок 1 основrfbpc датчиков, блок 2 обегающих устройств, блок 3 разделени  во времени процессов измерени  и регулировани  j регулирующий блок 4, корректирующие блоки 5, накопители 6 анало говых величинJ исполнительные элемен ты 7, блок 8 цифровых ручных задатчи ков, ци4ч)оаналоговый преобразователь 9, входной регистр 10, резистивныЙ делитель 11, йереключатель 12 напр жений , эталонный источник 13 напр жени  блок 14 дополнительных датчиков , коммутатор 15, блок 16 суммировани  и соотношени , элемент ИЛИ 17, ключ 18, первый инвертор 19, первый сумматор 20, второй инвертор 21 и второй сумматор 22. Блох 2 обегающих устройств (фиг.2 состоит из генератора импульсов, выполненного на резисторах 23-26, конденсаторе 27, транзисторах 28 и 29 и микросхеме 30, счетчика 31, дешифратора 32, токовых ключей 33.- З3.и, . - Ч «% -- 34j,, имехнцих по четыре замыкающих контакта, и перемычек 35,- 35. Блок 3 разделени  во времени процессов измерени  и регулирован1а  . 6752 ( фиг. J) состоит из микросхем 36-39, конденсатора 40 и реле 41, имеющего два запоминающих контакта. Регулируи ций блок 4 (фиг. 4) состоит из сумматора, выполненного на операционном усилителе 42 и резисторах 43-46, и двух компараторов, состо щих из операционных усилителей 47 и 48, диодов 49 и 50, транзисторов 51 и 52 и резисторов 53 и 54. Каждый корректирующий блок 5 (фиг, 5) состоит из потешщометров 55, конденсатора 56, резисторов и переключател  58 настроек. накопитель 6 аналоговой величины (фиг. 6) состоит из усилител  59 мощности, в качестве которого используетс  магнитный усилитель типа УВД, и электродвигатель 60, в качестве которого примен етс  однооборотный электрический исполнительный механизм посто нной скорости типа МЭО. Блок 8 цифровых ручных задатчиков состоит из переключателей типа ПП6-11Т ОЮЗ.602.160 ТУ (фиг. 7). Конструктивно этот переключатель выаолнен в виде поворотного колеса-барабана , на окружности которого нанесены цифры от О до 9. Поворотное колесо чакреплено в пластмассовом корпусе , на передней стороне которого имеетс  окно-прорезь. Размеры этого окна позвол ют видеть только одну цифру. Р дом с каждой цифрой имеютс  рычажки, с помощью которых можно перемещать поворотное колесо, устанавлива  любую цифру в прорези корпуса. Поворотное колесо внутри корпуса имеет четыре контакта, которые в зависимости от установленной дес тичной цифры принимают замкнутое или разомкнутое состо ние. Причем замкнутое и разомкнутое состо ние контактов соответствует переводу дес тичной 1Ц1ФРЫ в двоичную систему счислени  (см, таблицу). Дл . ка здого канала регулировани  задатчик состоит из трех таких переключателей . Цифроаналоговый преобразователь 9 (фиг. 8) состоит из входного регистра 61, резистивного двигател  62, переключател  63 и эталонного источника 64 напр жени . Переключатель 63 напр жени  образован соответствующими переключател ми.РезистивныЙ делитель 62 образован соответствующими резисторами. 3 Коммутатор 15 (фиг. 9) состоит из реле 65ц, каждое иэ которых имеет по одному замыкающему контакту Блок 1 основных датчиков и блок М4 дополнительных датчиков (фиг. 10) дл  каждого канала регулировани  содержит мазутомер МПСФ дл  измерени  расхода топлива или дифманометр ДМК дл  измерени  расхода газа нормирующий усилитель, выполненный на операционном усилителе 66 и резисторах 67 и 68, и линеаризатор, выполненный на операционных усилител х 6971 , резисторах 72-83 и диодах 84-87 В блоке 16 суммировани  и соотношени  (фиг. 11) дл  реализации инверторов и сумматоров используютс  операционные усилители: 88 - первый инвертор 19; 89 - первый сумматор 20; 90 - второй инвертор 21; 91 второй сумматор 22. Обмотка 92 реле и его контакт реализуют ключ 18. . Элемент ИЛИ 17 выполнен на диодах 93,- 93н . Многоточечный регул тор работает следующим образом Блок 2 обегающих устройств осуществл ет последовательную во времени коммутацию общих и индивидуальных функциональных устройств регул тора , образу  таким образом контуры управлени  дл  независш-шх объектов управлени  на период времени, достаточный дл  нормального функционировани  объекта. Сигнал с блока 1 основных датчиков блоком 2 обегающих устройств подключаетс  к блоку 16 суммировани .и соотношени . Сигналы с блока 14 дополнительных датчиков с помощью коммутатора 15 подключаютс  к блоку 16 суммировани    соотношени . Управление коммутатором осуществл етс  от блока 2 обегаюфх устройств. Заданное значение регулируемого параметра (уставка) в режиме стабилизации или коэффи1щент соотношени  в режиме соотношени  дл  каждого канала регулировани  вьфабатываетс  блоком 8 цифровых ручных задатчиков в виде двоично-дес тичного кода по сигналам управлени  от блока 2 обегающих устройств. Код с выхода блока 8 цифровых ручных задатчиков поступает на цифроаналоговый преобразователь 9.. Выходной аналоговьШ сигнгш с резистивного делител  11 цифроаналого754 вого преобразовател  9 поступает на блок 16 суммировани  и соотношени . Выходной сигнал эталонного источника 13 напр жени  цифроаналогового преобразовател  9 подключен к блоку 16 суммировани  и соотношени . Блок 16 суммировани  и соотношени , осуществл   функциональное преобразование подключенных к нему сигналов , вырабатывает на выходе сигнал рассогласова ни . Сигнал рассогласовани  с выхода лока 16 суммировани  и соотношени  и сигнал с выхода соответствующего корректирующего блока 5 блоком 2 обегающих устройств через блок 3 разделени  во времени процессов измерени  и регулировани  подключаетс  к регулирующему блоку 4, Блок 3 разделени  во времени процессов измерени  и регулировани  осуществл ет временное разделение моментов подключени  датчиков и начала формировани  регулирующего воздействи  регулирующим блоком 4 дл  исключени  вли ни  переходных процессов, возникающих |при подключении датчиков. Регулирующий блок 4, алгебраически /суммиру  сигнал рассогласовани  с вы .Хода блока 16 суммировани  и соотношени  и сигнал с выхода корректирующего блока 5, вьфабатывает регулирующее воздействие по определенному закону регулировани  (например, по пропорционально-интегральному закону), Сигнал регулируклцего воздействи  с выхода регулирук цего блока 4 блоком 2 .обегающих устройств последовательно во времени распредел етс  по накопител м 6 аналоговых величин, где осуществл етс  хранение сигнала регулирующего блока воздействи  на период, пока регулирзтащий блок 4 обслуживает последующие каналы, С выхода накопителёй 6 аналоговых величин регулирующие воздействи  поступают на ис- . полнительные элементы 7 и корректирук цие блоки 5. Режим работы регул тора дл  данно .го канала определ етс  перемычкой в блоке 2 обегающих устройств: дл  режима соотношени  двух параметров устанавливают перемычку, дл  режима стабилизации перемычку не устанавливают . Перемычки дл  каждого канала в отдельности устанавливают оператором перед включением регул тора в систему. 51 Наличие перемычек разрешает прохо дение последовательных во времени сиг налов подключени  из блока 2 обегаЮD иx устройств на управл ющий вход ко№4;утатора 15 к элемент ИЛИ 17, В режиме стабилизации (при отсутствии дл  по.чключенногс в данный момент канала перемычки в блоке 2 обегающих :устройств)) схема регул тора находитс  в следующем состо нии, Отсутствие сигнала последовательного , подключени  на управл ющем входе кp sмyтaтopa 15 означает, что по данному каналу многоточечного регул тора не используетс  дополнительньй датчик и величина сигнала на вх де -второго инвертора 21 равна нулю следовательно, величина сигнала на выходе второго инвертора 21 равна ,нулю. Отсутствие сигнала последовательнего подключени  на входе элемента ИЛИ 17 формирует сигнал управлени  ключом 18 так, что второй вход ключа 18 замыкаетс  с его выходом. При этом на вход переключател  12 напр женки поступает сигнал с эталонного источника 13 напр жени . . В стабилкзадрш цифроаналоговый прасбразсзатель 9 (с выхода вход щего в него резистирного делител  11) вьщает сигнал, пропорциональный коду входного регистра 10, т.е. V,, К...... Е «( - величина сигнала на выходе резистивного делител  11; Кц(,- коэффициент делени  цифроаналогового преобразовател , соответствующий коду, установленному на цифровом ручном задатчике иапр.зжекие эталонного источника 13. Выходной сигнал с резистивного делител  11  вл етс  сигналом задан ного значени  регулируемого парамет ра (уставкой), Сигналрассогласовани  в режиме стабилизации, равный разности сигнала основного датчика -(действительна  величина регулируемого параметра) и заданного значени  регулируемого параметра , в блоке 16 суммировани  и соотношени  формируетс  следзтащим

образом.

де первого сумматора 20 5 Сигнал основного датчика инвертируетс  первьм инвертором 19. ПроинвертироБннный сигнал основного датчика и сигнал уставки с резистивного дел1-1т&л  i 1 складываютс  в первом су Ф{аторе 20, .Р.езультат сложени  3 виде сигнала с выхода первого сумматора 20 складьгоаетс  с сигналом на выходе второго инвертора 21 во втором сумматоре 22. Поэтому , . где V - величина сигнала на выходе на, первого сумматора 20; V, - величина сигнала на выходе. второго сумматора 22j V - величина сигнала основного датчика. Регулирующий блок 4 вырабатывает такое регулирующее воздействие, чтобы рассогласование свести к нулю, т.е. чтобы действительное значение регулируемого параметра стало равно заданному. Равенство наступит при 2г. В режиме соотношени  (при нали- . чии дл  подключаемого в данный момент канала перемычки в блоке 2 обегающих устройств) схема регул тора находитс  3 следующем состо нии. Сигнал последовательного подютючеки  с. блока 2 обегающих устройств, поступа  на KowNiyTaTop 15, подключает сигнал соответствующего дополнительного датчика блока 14 на выход второго инвертора 21. Сигнал последовательного подключени  формирует на выходе элемента ШШ 17 сигнал управлени  ключом 18 так, что. первый вход ключа 18 замыкаетс  с его выходом. При этом на вход переключател  12 напр жений поступает сигнал основного датчика, поэтому . . Ц.п V. Первый сумматор 20 складывает величины сигналов, присутствующих на его входах: на первомвходе , , на втором входе проинвертированный первым инвертором 19 сигнал основного датчика VZD V,, ,5 ( 1 -к,,,/. V Проинвертированный вторым инвертором 21 сигнал дополнительного датчйка складьюаетс  во втором сумматоре 22 с величиной сигнала на выхо

Примечание, О - контакт разог кгут,

От 38ft

Ж-Л 1 - контакт замкн т.

StQ I

-j

«

si

I г

Щ

КЛниу$

Put.2

Д 0 32. Ji Д w

o-j H-Q- Q-Q-D //

4/--

+278

.3

Ч

«

. f

57н

7

59

W

S

1

мкп

5

П1

Ипит

5 /1

о

prv6 б

ео

ipus.S

о,

к блоку 3

-о

-о-

От блока 2 i

-о OmSflOfraw rj

9i-27ffОтдшаг1

rferi, TT f

iri i { {Qrn mfO2 УпроЗл ющие Sxoffbf

Фиг.7 IK K JSOCTOffH, I SS2.J

us.8

/fffjfff/r fff

fPus,9 KSflO/ryff --J / WO/fGHfttlu ucmowuK HonpatKenuf B atft/jf

Claims (1)

1. МНОГОТОЧЕЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий блок обегающих устройств, соединенный первым выходом с управляющим входом блока цифровых ручных задатчиков, входом - с блоком основных датчиков, другим выходом через блок разделения во времени процессов измерения и регулирования с регулирующим блоком, третьими выходами через соответствующие накопители аналоговых величин - с исполнительными элементами, а также коррек- . тирующие блоки, выходы которых подключены к соответствующей группе входов блока обегающих устройств, а входы - к выходам соответствующих накопителей аналоговых величин, коммутаторов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока обегающих устройств, и цифроаналоговый преобразователь, состоящий из эталонного источника напряжения, переключателя напряжений, резистивного делителя и входного регистра, вход которого соединен с выходом блока цифровых ручных задатчиков, а выход с управляющим входом переключателя напряжений, выход которого соединен с входом резистивного делителя, о тличающийся тем, что, с целью расширения области применения при одновременном сокращении аппаратурных затрат, регулятор содержит блок дополнительных датчиков, блок суммирования и соотношения, состоящий из первого и второго инверторов, первого и второго сумматоров, элемента ИЛИ и ключа, при этом вход комму| татора .соединен! с выходом блока дополнительных датчиков, а выход коммутатора - с входом второго инвертора, четвертый выход обегающих устройств соединен с входом первого инвертора и с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом эталонного источника напряже— ния, управляющий вход ключа соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход !с входом переключателя'напряжений, первый вход первого сумматора соедйнен с выходом первого инвертора, второй вход первого сумматора - с выходом резистивного делителя, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, а выход - с входом блока обегающих устройств, вход .элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока обегающих устройств.