SU1171759A1 - Device for controlling flow rate - Google Patents
Device for controlling flow rate Download PDFInfo
- Publication number
- SU1171759A1 SU1171759A1 SU843697803A SU3697803A SU1171759A1 SU 1171759 A1 SU1171759 A1 SU 1171759A1 SU 843697803 A SU843697803 A SU 843697803A SU 3697803 A SU3697803 A SU 3697803A SU 1171759 A1 SU1171759 A1 SU 1171759A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- elements
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ-РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА, содержащее генератор импульсов, расходомер, первый реверсивиый счетчик последовательно соединенные второй реверсивный счетчик и сумматор, исполнительный механизм , о. т л и ч а ю щ в е с тем-, что, с целью повышени точности и быстродействи , в него введены блок разделени импульсов во времени , генератор тактовых импульсов, элемент задержки, преобразователь код-частота, четьфе элемента И, два элемента ИЛИ, управл емый переключатель , функциональный преобразователь, умножитель частоты, третий реверсивный счетчик, регистр, причем выход генератора импульсов соединен с iiep-r выми входами блока разделени импульсов во времени и функционального преобразовател , вторые входы кото- рых соединены с выходом расходомера , первый и второй выходы блока разделени импульсов во времени сое- динены с входами сложени и вычитани первого реверсивного счетчика с первыми входами элементов ШШ, выход генератора тактовых импульсов соединен с третьими входами блока разделени импульсов во времени и функционального преобразовател , а также с первым входом умножител частоты и через элемент задержки с первым входом преобразовател кодчастота , выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы .которых соединены с первым и вторым выходами знака первого р.еверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельнь1м входом преобразовател S код-частота и одними входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами сложени и вычитани второго реверсивного счетчика , а другие входы - с в.ыходами первого ивторого элементов И, первый и второй выходы функционального преобразовател соединены с первым и вторым входами управл емого переключател и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход управл емого переключател соединен сл с вторым входом умножител частоты, выход которого соединен с вторыми . входами третьего и четвертого элементов И, соединенных своими выходами с входами вычитани и сложени третьего реверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельным входом регистра, соединенного своим параллельным выходом с вторым входом сумматора, а знаковым выходом - с третьим входом управл емого переключател , третий выход .4)ункционального преобразовател соединен с третьим входом умножител 1. A DEVICE FOR-REGULATION OF COSTS, containing a pulse generator, a flow meter, a first reversible counter sequentially connected to a second reversible counter and an adder, an actuator, o. in order to improve accuracy and speed, a pulse separation unit, a clock generator, a delay element, a code-frequency converter, an AND cell chip, two OR cells are entered into it. , controlled switch, functional converter, frequency multiplier, third reversible counter, register, with the output of the pulse generator connected to the iiep-r inputs of the pulse separation unit in time and the functional converter, the second inputs of which are connected to the output the flow meter, the first and second outputs of the pulse separation unit in time are connected to the addition and subtraction inputs of the first reversible counter with the first inputs of the SHS elements, the output of the clock generator is connected to the third inputs of the pulse separation unit in time and the functional converter, as well as to the first input frequency multiplier and through the delay element with the first input of the frequency converter, the output of which is connected to the first inputs of the first and second elements AND, the second inputs of which are connected S with the first and second outputs of the sign of the first river counter, the parallel output of which is connected to the parallel input of the S code-frequency converter and one input of the first and second OR elements, whose outputs are connected to the addition and subtraction inputs of the second reversible counter, and the other inputs With the output of the first and second elements And, the first and second outputs of the functional converter are connected to the first and second inputs of the controlled switch and to the first inputs of the third and fourth elements And, the output equal switch is connected to the second input of the frequency multiplier, the output of which is connected to the second. the inputs of the third and fourth elements I, connected by their outputs to the inputs of the subtraction and addition of the third reversible counter, the parallel output of which is connected to the parallel input of the register connected to its second output to the second input of the adder, and a significant output to the third input of the controlled switch, the third output .4) the functional converter is connected to the third input of the multiplier
Description
частоты и с входом записи регистра, четвертый выход функционального преобразовател соединен с четвертым -ВХОДОМ умножител частоты и с входом -сброса реверсивного счетчика, вь1ход сумматора св зан с входом исполнительного механизма.frequency and with the register recording input, the fourth output of the functional converter is connected to the fourth and to the input of the frequency multiplier and to the input to the reset of the reversible counter, the input of the adder is connected to the input of the actuator.
2.Устройство ПОП.1, отличающеес тем, что блок разделени импульсов во времени выполнен на одном Т-триггерё, четырех Г-триг герах , четырех элементах И-НЕ и двух инверторах, причем Т-вход Т-триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, пр мой выход Т-триггера соединен с вторым входом первого.элемента И-НЕ, а инверсный выход Т-триггера - с вторым входом второго элемента И-НЕ, пр мые выходы первого и второго D -триггеров соединены с I)-входами соответственно третьего и четвертого D-триггеров, а инверсные выходы последних с Rвходами соответственно первого и второго D-триггеров, выход первого элемента И-НЕ соединен с Т-входом Третьего D -триггера и через первый инвертор - с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с Т-входом чет .вертого J)-триггера и через второй инвертор - с первым входом четвёртого элемента И-НЕ, пр мые выходы третьего и четвертого D -триггеров соединены с втррыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторьм выходами блока разделени импульсов, подключенного своим первым и вторым, входами соответственно к Т-входам первого и второго D -триггеров.2. Device POP.1, characterized in that the pulse separation unit in time is made on one T-trigger, four G-triggers, four AND-NOT elements and two inverters, and the T-input of the T-trigger is connected to the first inputs of the first and the second element NAND, the direct output of the T-flip-flop is connected to the second input of the first N-element, and the inverse output of the T-flip-flop is connected to the second input of the second NAND element, the direct outputs of the first and second D-triggers are connected with I) -inputs, respectively, of the third and fourth D-flip-flops, and the inverse outputs of the latter with Rin With the respectively the first and second D-flip-flops, the output of the first AND-NOT element is connected to the T-input of the Third D-trigger and through the first inverter to the first input of the third AND-NAND element, the output of the second AND-NE element is connected to the T-input of even of the first J) trigger and, via the second inverter, with the first input of the fourth element NAND, the direct outputs of the third and fourth D triggers are connected to the second inputs of the third and fourth elements NAND, respectively, the outputs of which are connected respectively to the first and second the outputs of the imp block separation unit lsov connected to its first and second inputs respectively to the T inputs of the first and second D -triggerov.
3.Устройство по П.1, о-т л и ч ающе ее тем, что функциональный преобразователь выполнен3. The device according to Claim 1, vl and h it is due to the fact that the functional converter is made
-на двух jK-триггерах, двух RSтриггерах , двух Т-триггерах, восьми элементах И-НЕ, элементе И и инверторе , причем инверсные выходы первог и второго jK-триггеров соединены соответственно с 5-входами первого и второго RS-триггеров, а также с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ и с первым и вторым входами элемента И, при этом инверсный выход второго jK-триггера соединен также с R -входом первого Я3-тригге1)а, а пр мой выход послед11- on two jK-flip-flops, two RS-triggers, two T-triggers, eight IS-NOT elements, an AND element and an inverter, and the inverse outputs of the first and second jK-flip-flops are connected respectively to the 5-inputs of the first and second RS-triggers, as well as with the first inputs of the first and second elements AND-NOT and with the first and second inputs of the element AND, the inverse output of the second jK-flip-flop is also connected to the R input of the first H3-trigger1) a, and the direct output of the last 11
него соединен с вторым входом первоо элемента И-НЕ и с третьим входом элемента И, а пр мой выход второго RS-триггера - с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертым входом элемента И, инверсные выходы первого и второго RS -триггеров со .единены с входами третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым j-входом первого jK-триггера и с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход последнего соединен с первым j-входом второго jK-триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым j,входоМ второго К-триггера и с входом инвертора, выход которого со единен с вторым j-входом первого ;К-триггера, выход элемента И соединен с первым входом п того элемен та И-НЕ и с R-в-коцамн первого и второго Т-триггеров, выход п того элемента И-НЕ соединен со счетным входом первого Т-триггера, первые входы шестого, седьмого и восьмого элементов И-НЕ соединены с вторым входом п того элемента И-НЕ, пр мой выход первого Т-триггера соединен- с вторыми входами шестого и восьмого элементов И-НЕ, а его инверсный выход - с вторым входом седьмого элемента И-НЕ и счетным входом второго Т-триггера, пр мой выход которого соединен с третьими входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ,а инверсный выход - с третъкм входом шестого элемента И-НЕ, выход последнего соединен с R-входом второго RSтриггера , первый и второй входы функ ционального преобразовател -подключены к С-входам соответственно первого и второго jK-триггеров, пр мые выходы которых соединены соответственно с его первым и вторым выходами , третий вход функционального преобразовател соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим выходом функционального преобразовател , четвертый выход которого подключен к вьрсоду седьмого элемента И-НЕ.it is connected to the second input of the first NAND element and to the third input of the I element, and the direct output of the second RS flip-flop to the second input of the second AND-NAND element and to the fourth input of the AND element, inverse outputs of the first and second RS triggers from are connected to the inputs of the third NAND element, the output of which is connected to the first input of the fourth NAND element, the output of the first NAND element is connected to the first j-input of the first jK flip-flop and the second input of the fourth AND-NAND element, and the output the latter is connected to the first j-input of the second jK-flip-flop, the output of the second ele I-NOT is connected to the second j, the input of the second K-flip-flop and to the input of the inverter, the output of which is connected to the second j-input of the first; K-flip-flop, the output of the AND element is connected to the first input of the R-in-fitsam first and second T-flip-flops, the output of the fifth element AND-NOT connected to the counting input of the first T-flip-flop, the first inputs of the sixth, seventh and eighth elements AND-NOT connected to the second input of the fifth element AND-NOT, the direct output of the first T-flip-flop is connected to the second inputs of the sixth and eighth NAND elements, and its inverse output is connected to the second input of the seventh NAND element and the counting input of the second T-flip-flop, whose direct output is connected to the third inputs of the seventh and eighth AND-NAND elements, and the inverse output to the third input of the sixth AND-NAND element, the output of the latter is connected to R- the input of the second RStrigger, the first and second inputs of the functional converter are connected to the C inputs of the first and second jK-flip-flops respectively, the direct outputs of which are connected respectively to its first and second outputs, the third input of the functional converter is connected to the first the input of the sixth element IS-NOT, the output of which is connected to the third output of the functional converter, the fourth output of which is connected to the top of the seventh element AND-NOT.
4. Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с тем, что умножитель частоты выполнен на элементе И, сум .мирующем счетчике, регистре, вычитающем счетчике и делителе частоты, при4. The device according to A.1, which is based on the fact that the frequency multiplier is made on the element I, the sum of the counting counter, the register, the subtractive counter and the frequency divider, with
этом выход элемента И соединен со счетным входом суммирующего счетчика , параллельный выход которого соединен с параллельным входом регистра , а выход последнего - с параллельным входом вычитающего счетчика, выход переполнени которого соединен с его установочным входом и выходом умножител частоты, выход делител частоты соединен с первым входомIn this case, the output of the element I is connected to the counting input of a summing counter, the parallel output of which is connected to the parallel input of the register, and the output of the latter is connected to the parallel input of the counting counter, the overflow output of which is connected to its installation input and output of the frequency multiplier, the output of the frequency divider is connected to the first input
элемента И,,вход делител частоты соединен со счетным входом вычитающего счетчика и первым входом умножител частоты, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход умножител частоты подключен к разрешающему входу регистра , а его четвертый вход - к входу гашени суммирующего счетчика .element I ,, the input of the frequency divider is connected to the counting input of the subtracting counter and the first input of the frequency multiplier, the second input of which is connected to the second input of the element I, the third input of the frequency multiplier is connected to the enable input of the register, and its fourth input to the input of the summing counter.
1one
Изобретение относитс к управлению технологическими процессами, в частности к устройствам автоматического регулировани расхода жидкостей и газов .The invention relates to the control of technological processes, in particular, to devices for automatic control of the flow of liquids and gases.
Цель изобретени - повьшение точности и быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy and speed of the device.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 функциональна схема блока разделени импульсов во вpeмeниi на фиг.З функциональна схема -функционального преобразовател ; на фиг.4 - функциональна схема умножител частоты.Figure 1 presents the block diagram of the proposed device; 2, a functional diagram of a pulse separation unit in FIG. 3 is a functional diagram of a functional converter; figure 4 is a functional diagram of the frequency multiplier.
, Устройство содержит генератор 1 импульсов, расходомер 2 с частотноимпульсным выходным сигналом, блок 3 разделени импульсов во времени, генератор 4 тактовых импульсов, пер- вьш реверсивный счетчик 5, элемент 6 задержки, преобразователь 7 кодчастота , первый и второй элементы И 8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 11, второй реверсивный счетчик 12, управл емый переключатель 13, функциональный пре образователь 14, умножитель 15 частоты , третий и четвертый элементы И 16 и 17, реверсивный счетчик 18, регистр 19, сумматор 20, цифроаналоговый преобразователь 21, исполнительный механизм 22.The device contains a pulse generator 1, a flow meter 2 with a frequency-pulse output signal, a pulse separation unit in time, a generator of 4 clock pulses, a first reversible counter 5, a delay element 6, a frequency converter 7, the first and second elements 8 and 9, elements OR 10 and 11, second reversible counter 12, controlled switch 13, functional converter 14, frequency multiplier 15, third and fourth elements AND 16 and 17, reversible counter 18, register 19, adder 20, digital-to-analog converter 21, performer the first mechanism 22.
Блок 3 разделени импульсов во времени содержит (фиг.2) Т-триггер 23, D-триггеры ,24-27, элементы И-НЕ 28-31, инверторы 32 и 33.Pulse separation unit 3 in time contains (FIG. 2) T-flip-flop 23, D-flip-flops, 24-27, AND-HE elements 28-31, inverters 32 and 33.
Функциональный преобразователь 14 содержит (фиг.З) jK-триггеры 34 и 35, R5-триггеры 36 и 37, Т-триггеры 38 и 39, элементы И-НЕ 40-47, элемент И 48, инвертор 49.Functional Converter 14 contains (fig.Z) jK-triggers 34 and 35, R5-triggers 36 and 37, T-triggers 38 and 39, elements AND NOT 40-47, element 48, inverter 49.
Умножитель частоты содержит (фиг.4) элемент И 50, суммирующий счетчик 51, регистр 52, делитель 53 частоты, вычитающий счетчик 54.The frequency multiplier contains (figure 4) element And 50, a summing counter 51, a register 52, a frequency divider 53, a subtractive counter 54.
5 Блок 3 разделени импульсов во времени, генератор 4, реверсивные счетчики 5 и 12, элемент 6 задержки, преобразователь 7 код-частота, элементы И 8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 115 Pulse separation unit 3 in time, generator 4, reversible counters 5 and 12, delay element 6, code-frequency converter 7, AND elements 8 and 9, and elements OR 10 and 11
О образуют канал измерени рассогласовани и формировани первой и второй интегральных составл ющих закона регулировани .O form a channel for measuring the mismatch and forming the first and second integral components of the control law.
Управл ющий переключатель 13,Control switch 13,
15 функциональньш преобразователь 14, умножитель 15 частоты, элементы И 16 и 17, реверсивный счетчик 18 и регистр 19 образуют канал, формирующий пропорциональную составл ющую15 a functional converter 14, a frequency multiplier 15, the elements 16 and 17, a reversible counter 18 and a register 19 form a channel forming a proportional component
20 закона регулировани .20 of the law of regulation.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Импульсные последовательности, частоты которых пропорциональны заданному расходу и действительному расходу, с выхода генератора 1с расходомера 2 поступают соответственно на входы 55 и 56 блока 3 разделени импульсов во времени. Работой последнего управл ет тактовый генератор 4, с выхода которого импульсна последовательность с частотой F непрерывно поступает на Твход Т-триггера 23 и на входы элемен35 тов 28 и 29..The pulse sequences, whose frequencies are proportional to the given flow rate and actual flow, are output from the generator 1c of the flow meter 2 to the inputs 55 and 56 of the pulse separation unit 3 in time, respectively. The work of the latter is controlled by a clock generator 4, from the output of which the pulse sequence with the frequency F is continuously fed to the T-input of the T-flip-flop 23 and to the inputs of the elements 28 and 29 ..
С каждым тактовым импульсом Ттриггер 23 измен ет свое состо ние, поочередно открьша элементы 28 и 29 дл пр-охождени тактовых импульсов.With each clock pulse, the thrigger 23 changes its state, alternately opening elements 28 and 29 to advance the clock pulses.
4Q В результате на выходах элемента4Q Result at the element outputs
33
И-НЕ 28 и инвертора 32 образуетс последовательность четных тактовых импульсов, а на входах элемента И-НЕAND-NO 28 and inverter 32, a sequence of even clock pulses is formed, and at the inputs of the AND-NOT element
29и инвертора 33 - последовательность нечетных тактовых импульсов, сдвинутых во времени относительно четных на период 1/ F. Вначальный момент D-триггеры 24-27 наход тс в нулевом состо нии и элементы И-НЕ29 and inverter 33 — a sequence of odd clock pulses shifted in time relative to the even ones for a period of 1 / F. At the initial moment, the D-triggers 24-27 are in the zero state and the AND – NO elements
30и 31 не пропускают тактовые, импульсы с выходов инверторов на выходы 57 и 58 блока 3. Входные импульсы заданного и фактического расхода, поступа на Т-входы D-триггеров 24 и 25 у перевод т их в единичное состо ние , так как наВ-входах этих триггеров посто нно присутствует единичньш сигнал. Л -триггеры 2430 and 31 do not pass the clock, pulses from the inverter outputs to the outputs 57 and 58 of block 3. The input pulses of a given and actual flow received at the T-inputs of D-flip-flops 24 and 25 y put them into one state, as at the V-inputs Of these triggers, a single signal is constantly present. L-triggers 24
и 25 независимы, ke имеют общих св зей и не тактируютс . Поэтому импульсы заданного и фактического расхода могут поступать на Т-входы D-триггеров 24 и 25 в произвольные моменты времени и одновременно.and 25 are independent, ke are in common, and are not clocked. Therefore, the pulses of a given and the actual flow can arrive at the T-inputs of the D-flip-flops 24 and 25 at arbitrary times and simultaneously.
Далее работа блока 3 проходит в четыре такта. Первый тактовый импульс с выхода элемента 29 переписывает единичную информацию из D триггера 25 в D -триггер 27. Элемент И-НЕ 31 получает на свой первый вход разрешающий единичный сигнал с пр мого вькода триггера 27.Одновременно триггер 25 noR-входу переводитс в исходное нулевое состо ние нулевым Сигналом с инверсного выхода Т-т1зиггера . 27.Next, the operation of unit 3 takes place in four cycles. The first clock pulse from the output of element 29 overwrites the single information from D of trigger 25 to D-trigger 27. Element NO-NE 31 receives at its first input a resolving single signal from the forward trigger code 27. Simultaneously, the trigger 25 of the noR input is transferred to the original zero a state of zero signal from the inverse output of the T-zigger. 27.
Второй тактовый импульс, формируемьй на выходе элемента 28 и сдвинутьй во времени относительно первого на 1/F , переписывает единичную информацию из Б -триггера 24 в D триггер 26. Элемент 30 получает на свой первый вход разрешающий единичный сигнал с пр мого выхода триггера 26. Одновременно триггер 24 по R- входу переводитс в исходное нулевое состо ние нулевым потенциалом с инверсного выхода триггера 26. Инвертированный второй тактовый импульс с выхода инвертора 32 про Ходит через элемент 31 на выход 58 блока 3. На последнем по вл етс тактовый импульс, соответствующий импульсу фактического расхода расходомера 2f поступившему на вход 56 блока ЗгThe second clock pulse generated at the output of element 28 and shifted in time relative to the first one by 1 / F rewrites the single information from the B trigger of 24 to D trigger 26. Element 30 receives at its first input a resolving single signal from the direct output of trigger 26. At the same time, the trigger 24 at the R input is transferred to the initial zero state by the zero potential from the inverse output of the trigger 26. The inverted second clock pulse from the inverter output 32 passes through element 31 to the output 58 of block 3. At the last pulse corresponding to the actual flow rate of the flow meter 2f received at the input 56 of the block Zg
Третий тактовый импульс, формируемый на выходе элемента 29 и сдвинутьй во времени относительно второгоThe third clock pulse generated at the output of the element 29 and shifted in time relative to the second
594594
на период I/F., возвращает триггер 27 в исходное нулевое состо ние в соответствии с состо нием триггера 25. Инвертированный третий тактовый импульс с выхода инвертора 33 проходит через элемент 30 на выход 51 блока 3. На последнем по вл етс тактовый импульс, .соответствующий импульсу задани расхода с генератора 1, поступившему на вход«55 блока 3, и сдвинутый во времени относительно импульса на выходе 58 на период I/FT-.for the period I / F., returns the trigger 27 to the initial zero state in accordance with the state of the trigger 25. The inverted third clock pulse from the output of the inverter 33 passes through the element 30 to the output 51 of the block 3. A clock pulse appears on the latter. corresponding to the impulse of setting the flow rate from generator 1, received at input 55 of block 3, and shifted in time relative to impulse at output 58 for a period of I / FT-.
Четвертый тактовый импульс, формируемый на выходе элемента И-НЕ 28 и сдвинутый относительно третьего на период 1/F, возвращает триггер 26 в исходное нулевое состо ние в соответствии с состо нием триггера 24. В результате блок 3 переходит в состо ние, соответствующее начальному моменту его работы. Цикл работы блока повтор етс при поступлении на входы 55 и 56 очередных импульсов задани и фактического расхода.The fourth clock pulse generated at the output of the IS-NOT element 28 and shifted relative to the third by a period of 1 / F returns the trigger 26 to the initial zero state in accordance with the state of the trigger 24. As a result, unit 3 transitions to the state corresponding to the initial moment his works. The cycle of operation of the block is repeated when the next pulses of the task and the actual flow are received at the inputs 55 and 56.
Так как рабочий цикл блока 3 совершаетс четыре такта, равных зна 1ение тактовой частоты F должно удовлетвор ть условиюSince the working cycle of block 3 takes four clock cycles, equal to the value of the clock frequency F must satisfy the condition
FT , , FjJ. Ft, fj.
Дл формировани , интегральной составл ющей в законе регулировани с выходов 57 и 58 блока .3 разделенные .во времени импульсы поступают наIn order to form an integral component in the law of regulation, from outputs 57 and 58 of the unit .3 the separated pulses in time arrive at
входы сложени и вычитани первого реверсивного счетчика 5, а также через элементы ИЛИ 10 и 11 на входы сложени и вычитани второго реверсивного счетчика 12.inputs of addition and subtraction of the first reversible counter 5, as well as through the elements OR 10 and 11 to the inputs of addition and subtraction of the second reversible counter 12.
При неравенстве частот F и Fj в счетчике 5 накапливаетс код, пропорциональный интегралу разности частот F и F2. К0Д со счетчика 5 поступает на преобразователь 7 кода,If the frequencies F and Fj are unequal, counter 5 accumulates a code proportional to the integral of the difference of frequencies F and F2. K0D from counter 5 is fed to the converter 7 code
вьшолненный, например, по схемеexecuted, for example, according to the scheme
двоичного умножител . На другой вход преобразовател 7 через элемент 6 задержки поступают импульсы генератора 4 с частотой F . С выхода преобразовател 7 последовательность импульсов с частотой, пропорциональной частоте F следовани тактовых импульсов и коду со счетчика 5, поступает в зависимости от ёнака кода , через элемент И 8 или 9 и через элементы ИЖ 10 и 11 на вход сложени или вычитани счетчика 12. Задержка тактовых импульсов на входе преобразовател 7 код-частота относительно импульсов на выходе блока обеспечивает сложение разностной . частоты Р - F. с частотой,, пропорцио нальной коду со счетчика 5, т.е. интегралу разностной частоты F 2 В результате интегрировани получен ной суммы частот на выходе счетчика 12 образуетс код, пропорциональ ный сумме двух Составл ющих: интеграла разностной частоты 2 двойного интеграла той же разности. Одновременно, дл формировани пропорциональной составл ющей, импульс ные последовательности с частотами F и F поступают на входы 59 и 60 преобразовател 14, а на вход 61 тактовые импульсы с частотой F . Коммутатор 14 периодов формирует дв последовательности взаимно чередующихс импульсов с длительност ми, равными периоду Т следовани импульсов задани на выходе- 62 и периоду Т следовани импульсов с да чика 3 расхода на выходе 63, и импульсные команды Запись и Сброс на выходах 64 и 65 соответственно, необходимые дл управлени последов тельностью работы элементов канала формировани пропорциональной составл ющей . Формирование пропорциональной составл ющей осуществл етс путем сравнени периодов Т и Т . Дл сравнени импульсы, по длительности равные периодам Т и Т. в разнесенн моменты времени, заполн ютс опорно частотой Fjjp , причем Fgj, 77 F. Полученные коды вычитаютс и в результа те образуетс число N, равное NK i-TilFon (1) или с учетом T 1/F/ Число N пропорционально разности частот F и F2. . Дл уменьшени вли ни нелинейности , вносимой произведением Р F в .знаменателе выражени (2), опорна частот Fon не остаетс посто нной, а измен етс пропорционально больше из сравниваемых частот KF. приР1-Р270; г.кF2,пpиF, где К - коэффициент пропорциональности . В результате выражение (2) пребразуетс к виду -р . Р i Указанные команды Запись и Сброс формируютс циклически. Импульсы с длительност ми Т и Т формируютс на единичных выходах jKтриггеров 34 и 35. В исходном состо нии jK-триггеры 34 и 35 наход тс в нулевом, а R5-триггеры 36 и 37 в единичном состо ни х. При этом на первых и вторых входах элементов И-ЙЕ 40 и 41 присутствуют сигналы l, а на выходах - сигналы О. Нулевые выходные сигналы элементов И-НЕ 40 и 41 поступают на первые j-входы триггеров 34 и 35 и. тем самым удерживают их в нулевом состо нии. Таким образом , элементы И-НЕ 40 и 41 совместно с RS -триггерами 36 и 37 образуют цепи самокалибровки триггеров 34 и 35. Элемент И-НЕ 42 и инвертор 49, подключенные своими выходами к вторым j-входам соответственно триггеров 35 и 34, образуют цепи взаимной блокировки последних. В исходном состо нии на выходах- элемента И-НЕ 42 и инвертора 49 присутствуют сигналы 1 и обе взаимные блокировки не действуют. Элемент И 48 контролирует выходы триггеров 34-37 и в исходном состо нии преобразовател 14 на всех его входах и на выходах присутствуют сигналы 1.-Т-триггеры 38 и 39 образуют пересчетную схему на четыре такта и в начальный момент наход тс в нулевом состо нии. Нулевые сигналы с пр мых выходов триггеров 38 и 39 запрещают прохождение импульсов тактовой, частоты F через элементы И-НЕ 45-47. Единичный сигнал с выхода элемента И 48 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И-НЕ 44 на счетный вход Ттриггера 38. В процессе счета на входах элементов 45 - 47 поочередно по вл ютс разрешающие единичные потенциалы. Тактовые импульсы, проход через элементы И-НЕ 45-47, формирую на их выходах импульсные команды Запись, Сброс и Запуск,binary multiplier. The other input of the converter 7 through the delay element 6 receives the pulses of the generator 4 with a frequency F. From the output of the transducer 7, a sequence of pulses with a frequency proportional to the clock frequency F and the code from counter 5 is transferred, depending on the code code, through AND 8 or 9, and through IL 10 and 11 elements to the addition or subtraction input of counter 12. Delay clock pulses at the input of the converter 7 code-frequency relative to the pulses at the output of the block provides the addition of difference. frequencies P - F. with frequency, proportional to the code from counter 5, i.e. the integral of the difference frequency F 2 As a result of integrating the resulting sum of frequencies at the output of counter 12, a code is formed that is proportional to the sum of the two components: the integral of the difference frequency 2 of the double integral of the same difference. At the same time, to form a proportional component, the pulse sequences with frequencies F and F are fed to the inputs 59 and 60 of the converter 14, and to the input 61 clock pulses with a frequency F. The switch of 14 periods forms two sequences of mutually alternating pulses with durations equal to the period T of the impulses following the output task 62 and the period T following the impulses from the sender 3 flow at output 63, and the pulse commands Record and Reset at outputs 64 and 65, respectively necessary for controlling the sequence of operation of the elements of the formation channel of the proportional component. The formation of the proportional component is carried out by comparing the periods T and T. For comparison, the pulses equal in duration to the periods T and T. at spaced moments of time are filled with the reference frequency Fjjp, and Fgj, 77 F. The resulting codes are subtracted and as a result, the number N is equal to NK i -TilFon (1) or considering T 1 / F / Number N is proportional to the difference of frequencies F and F2. . To reduce the effect of non-linearity introduced by the product of P F in the denominator of expression (2), the reference frequency Fon does not remain constant, but changes proportionally more from the compared frequencies KF. when P1-P270; gkF2, whenF, where K - coefficient of proportionality. As a result, expression (2) is prefixed to the form -p. P i The specified Record and Reset commands are generated cyclically. Pulses with durations T and T are formed on single outputs jK of the triggers 34 and 35. In the initial state, the jK-triggers 34 and 35 are in zero, and R5-triggers 36 and 37 in the single state. At the same time, at the first and second inputs of the AND-EE elements 40 and 41 there are l signals, and at the outputs - O signals. Zero output signals of the AND-HE elements 40 and 41 arrive at the first j-inputs of the triggers 34 and 35 and. thereby keeping them in the zero state. Thus, the elements AND-NOT 40 and 41 together with the RS triggers 36 and 37 form the self-calibration circuits of the triggers 34 and 35. The AND-NOT element 42 and the inverter 49, connected by their outputs to the second j-inputs, respectively, of the triggers 35 and 34, form interlocking chains last. In the initial state, at the outputs of the NAND 42 element and the inverter 49 there are signals 1 and both interlocks do not work. Element And 48 controls the outputs of the flip-flops 34-37 and in the initial state of the converter 14 on all its inputs and outputs there are signals 1.-T-triggers 38 and 39 form a scaling circuit for four clock cycles and at the initial moment are in the zero state . Zero signals from the direct outputs of the flip-flops 38 and 39 prohibit the passage of pulses of the clock, frequency F, through the elements IS-NE 45-47. The single signal from the output of the AND 48 element allows the passage of clock pulses through the AND-NOT element 44 to the count input of the Trigger 38. During the counting process, the resolving unit potentials appear alternately at the inputs of the elements 45 - 47. Clock pulses, the passage through the elements AND-NOT 45-47, form at their outputs impulse commands Record, Reset and Start,
7 . 1 Последней командой Запуск RS триггер 37 переводитс в нулевое состо ние . На выходе элемента И 48 по вл етс сигнал О, который запрещает дальнейшее поступление тактовых импульсов на счетный вход Ттриггера 38 ц по R-входу устанавливает Т-триггеры 38 и 39 в ноль. Формирование команд прекращаетс до начала следующего цикла. Одновременно на выходе элемента И-НЕ 41 по вл етс сигнал 1, а на выходе инвертора 49 - сигнал О. Самоблокировка триггера 35 снимаетс , а на триггер 34 начинает действовать сигнал взаимной блокировки с выхода инвертора 49. С приходом очередного импульса с выхода расходомера на вход 61 и счетный вход триггера 35 последний переходит в единичное состо ние. На выходе 63 преобразовател по вл етс сигнал 1. Одновременно Р5-триггер 36 измен ет свое состо ние - переходит в ноль, а R5-триггер 37 возвращаетс в единичное состо ние под действием отрицательного перепада потенциала на инверсном выходе jK-триггера 35. На выходе элемента И-НЕ 40 по вл етс сигнал 1. Самоблокировка с триггера 34 снимаетс , однако он остаетс запертым по второму j-входу сигналом взаимной блокировки с инвертора 49. Триггер 34 удерживаетс в нулевом состо нии независимо от воздействи на его счетныйвход импульсов задани R,. С приходом следующего импульса с расходомера через пери1 од Т, f триггер 35 возвращаетс 7 1 With the last command, Start RS, trigger 37 is set to the zero state. At the output of the element And 48, a signal O appears, which prohibits the further arrival of the clock pulses at the counting input Ttrigger 38c on the R input, sets the T-triggers 38 and 39 to zero. Commands are terminated before the start of the next cycle. At the same time, the signal 1 appears at the output of the IS 41 element, and the signal O at the output of the inverter 49. The self-blocking of the trigger 35 is removed, and the trigger 34 is activated by the interlock signal from the output of the inverter 49. With the arrival of the next pulse from the flow meter output input 61 and the counting input of the trigger 35, the latter goes into one state. At output 63 of the converter, signal 1 appears. At the same time, P5-flip-flop 36 changes its state — goes to zero, and R5-flip-flop 37 returns to one state under the action of a negative potential drop at the inverse output of jK-flip-flop 35. At the output Signal element I-NE 40 appears 1. Self-blocking from trigger 34 is removed, but it remains locked by the second j-input by the interlock signal from inverter 49. Trigger 34 is held in the zero state regardless of the effect on its counting input of target pulses R, . With the arrival of the next pulse from the flow meter through peri1 T, f, the trigger 35 returns
в нулев.ое состо ние. На выходе 63 сигнал 1 переходит в сигнал О, тем самым завершаетс формирование единичного импульса, равного по длительности периоду следовани импульсов расходомера. В тот же момент времени включаетс самоблокировка триггера 35 и снимаетс взаимна блокировка триггера 34. Далее аналогичным образом триггер 34 формирует единичный импульс на выходе 62, равный по длительности периоду Т следовани импульсов задани с выхода генератора 1, после чего триггер 34 становитс на самоблокировку. В этой части цикла триггер 35 не освобождаетс от самоблокировки в отличие от триггера 34, так как отсутствует перекрестна св зь с инверс17598 in zero state. At output 63, signal 1 is transferred to signal O, thereby completing the formation of a single pulse, equal in duration to the pulse flow time of the flow meter. At the same point in time, the self-blocking of the trigger 35 is activated and the interlocking of the trigger 34 is removed. Next, the trigger 34 generates a single pulse at the output 62, equal in duration to the follow-up period T of the generator 1 output, after which the trigger 34 becomes self-locking. In this part of the cycle, trigger 35 is not released from self-blocking, unlike trigger 34, since there is no cross-link with inverse17598
ного выхода триггера 34 на R -входthe trigger output 34 to the R input
R5 -триггера 37. Эту св зь замен ет цепь команды Запуск.Trigger R5 37. This link replaces the chain of the Run command.
В результате коммутатор периодов возвращаетс в исходное состо ние. Далее цикл повтор етс .As a result, the period switch returns to its original state. Then the cycle repeats.
Элемент И-НЕ 43 предотвращает установление преобразовател в ложное устойчивое состо ние, возможное при включении устройства, путем исключени одновременного действи двух взаимных блокировок.The AND-NE element 43 prevents the converter from being set to a false steady state, which is possible when the device is turned on, by eliminating the simultaneous action of two interlocks.
Сформированные единичные импульсы с длительност ми Т и I поочередно пропускают .через элементы И 16, 17 на входы реверсивного счетчика 18 последовательность импульсов, следующих с опорной частотой ,F-Epii этом импульсы опорной частоты Р, заполн ющие период Т. , подаютс на вход сложени , а заполн ющие период Т - на вход вычитани счетчика 18, предварительно обнуленного командой Сброс.The formed single pulses with durations T and I alternately pass through elements AND 16, 17 to the inputs of the reversible counter 18 a sequence of pulses following with a reference frequency, F-Epii, which are the pulses of the reference frequency P filling the period T. , and the filling period T is to the input of subtracting the counter 18, previously cleared by the Reset command.
В счетчике 18 образуетс число N,In counter 18, the number N is formed,
..
равное ( F илиequal (F or
ТакимSo
образом, за один цикл работы преобразовател 14 на вьпсоде реверсивного счетчика 18 формиру етс код, пропорциональный разности частот F , F2 .Thus, in one cycle of operation of the converter 14, a code proportional to the frequency difference F, F2 is formed on the outflow of the reversible counter 18.
Командой Запись, следующей за формированием импульса Т , код счетчика 18 переписываетс в регистр 19, после чего командой Сброс счетчик подготавливаетс дл следующего цикла измерени . На выходе регистра 19 посто нно .находитс число, пропорциональное разности частот R) и F, , обновл емое за каждьй цикл измерени - цикл работы преобразовател . Максимальное врем цикла равноWith the Record command, following the formation of the pulse T, the counter code 18 is rewritten into register 19, after which the Reset command prepares the counter for the next measurement cycle. At the output of register 19, a constant is proportional to the frequency difference R) and F, updated for each measurement cycle — the operation cycle of the converter. Maximum cycle time is
T,+2Tj, при Т2 Т,-, ,T, + 2Tj, at T2 T, -,,
(5)(five)
2Т,+Т,,2T, + T ,,
при Т Тat T T
Произведение F Fvj делает нелинейной зависимость кода на выходе регистра 19 от разности частот .The product F Fvj makes non-linear dependence of the code at the output of the register 19 on the frequency difference.
VV
Дл приближени зависимости- г-г Рпп To approximate the dependency, Mr.
PiPi
f-iPif-iPi
к линейной, а также дл обеспечени устойчивости работы устройства в широком диапазоне заданий (частот F) расхода опорна частота F формируетс умножением частоты R или F2 на коэффициент пропорциональности К с помощью умножител 15 частоты. В качестве входного сигнала умножител используютс импульсы Т и Т , по- ступающие с выходов 62 и 63 преобразовател 14 через управл емый переключатель 13. Последний управл етс потенциалом знакового разр да регистра 19. Когда знак числа N в регистре положителен, т.е. F -FjO, на вход умножител 15 поступает импульс Т, и происходит умножение частоты R, . При противоположном знаке F г происходит умножени частоты Таким образом, опорна частота Р определ етс Р ГКРд , при P, КРг при F, Умножение частоты происходит сле дующим образом (фиг.4) ЕдиничньШ импульс с длительностью равной периоду одной из частот, например , Т. 1/F, поступа на вход 66 элемента И 50, разрешает прохожде :ние на счетный вход суммирующего счетчика 51 тактовых импульсов с час тотой . FJ- , деленной с помощью делител 53 частоты на коэффициент пропо циональности К. За период Т в счетчике 51 накапливаетс К импульсов: с N,A.T к 1 . Число N параллельным кодом переписываетс в регистр 52 командой Запись, поступающей с коммутатора периодов, после чего счетчик 51 . устанавливаетс в ноль командой ; Сброс.Выходной параллельный код чис лаМ регистра 52 подаетс на параллель йь1й вход вычитающего счетчика 54.Код N периодически заноситс в этот счетчи импульсом переполнени по шине Р вычитани и списываетс до нул по счетному входу тактовыми импульсами с частотой Fy . На выходе Р счетчика 54 импульсы переполнени следуют с частотой, равной опорной частоте n Fr/N; . П /TT-KF. В течение цикла формировани импульсов Т и Т и записи числа N в реверсивный счетчик 18 опорна частота Fgf, посто нна, и сравнение частот R, и F2 происходит в одинаковых услови х. Одновременно в суммирующий счетчик 51 записываетс новое значение числа N, и цикл повтор ет с синхронно с работой преобразовател 14. Таким образом, на выходе регистра 19 образуетс код, пропорциональньм разности частот F и F по выражению (4)« Значение коэффициента К выбираетс в зависимости от конструктивных особенностей расходомера 3 и исполнительного механизма 22; Код N суммируетс в двоичном сумматоре 20 с кодом, пропорциональным сумме первого и второго интегралов разности частот F - F . Алгебраическа сумма кодов с выхода сумматора 20 поступает на цифроаналоговьй преобразователь 21, с выхода которого управл ющий сигнал поступает на исполнительный механизм 22. Управл ющий сигнал переводит исполнительньш механизм в такое положение , при котором устанавливаетс равенство частот Fl, и F, , т.е. соответствие действительного расхода заданному. Врем , необходимое дл формировани кода N, пропорционального разности частот 2, составл ет согласно выражени м ts) не более трех периодов следовани одной.из импульсных последовательностей,При этом отпадает необходимость в применении сглаживающего фильтра. Это означает, что по быстродействию предлагаемое устройство превосходит известное, в котором применение сглаживающих фильтров принципиально необходимо дл преобразовани частоты в напр жение. Использование изобретени позволит практически полностью исключить аппаратурные погрешности процессов смешени и дозировани , расширить функциональные возможности систем управлени этими процессами за счет использовани быстродействующих исполнительных механизмов, например приводных электродвигателей дозировочных насосов, работающих в режиме расходомеров при оборудовании их преобразовател ми частоты вращени в частоту электрических импульсов. Обеспечение.отработки каждого импульса задани , поступающего с генератора , гарантирует не только точное поддержание заданного расхода, но и столь же точное соответствиеto linear, as well as to ensure the stability of the device in a wide range of tasks (frequency F) flow rate, the reference frequency F is formed by multiplying the frequency R or F2 by the proportionality coefficient K with the help of frequency multiplier 15. As an input signal of the multiplier, pulses T and T are used, coming from outputs 62 and 63 of converter 14 through a controlled switch 13. The latter is controlled by the potential of the sign bit of register 19. When the sign of the number N in the register is positive, i.e. F -FjO, the input of multiplier 15 receives a pulse T, and the frequency R, is multiplied. At the opposite sign of F g, frequency multiplication occurs. Thus, the reference frequency P is determined by P GCRD, at P, KRg at F, the frequency multiplication occurs as follows (Fig. 4) A single pulse with a duration equal to the period of one of the frequencies, for example, T 1 / F, entering the input 66 of the element I 50, permits the passage of 51 clocks with a frequency to the counting input of the summing counter. FJ- divided by the frequency divider 53 by the proportionality coefficient K. During the period T, counter 51 accumulates K pulses: from N, A.T to 1. The number N with a parallel code is rewritten into register 52 by the Record command received from the period switch, followed by counter 51. set to zero by the command; Reset. The output parallel code of the numbers of the register 52 is fed to the parallel input of the subtracting counter 54. The code N is periodically entered into this counter by an overflow pulse on the subtraction bus P and written off to zero on the counting input by clock pulses with a frequency Fy. At the output P of the counter 54, the overflow pulses follow with a frequency equal to the reference frequency n Fr / N; . P / TT-KF. During the cycle of forming the pulses T and T and writing the number N to the reversible counter 18, the reference frequency Fgf is constant, and the frequencies R and F2 are compared under the same conditions. At the same time, a new value of N is written to summing counter 51, and the cycle repeats with synchronization with converter 14. Thus, the output of register 19 forms a code proportional to the frequency difference F and F by expression (4). The value of coefficient K is selected depending on from the design features of the flow meter 3 and the actuator 22; The code N is summed in the binary adder 20 with a code proportional to the sum of the first and second integrals of the frequency difference F - F. The algebraic sum of the codes from the output of the adder 20 is fed to a digital-analogue converter 21, from the output of which the control signal is fed to the actuator 22. The control signal translates the actuator to a position whereby the frequency Fl is established, and F, i. compliance with the actual flow specified. The time required to form a code N, proportional to the frequency difference 2, is, according to expressions ts), no more than three periods of one of the pulse sequences. In this case, there is no need to use a smoothing filter. This means that in terms of speed the proposed device surpasses the known one, in which the use of smoothing filters is fundamentally necessary for frequency conversion to voltage. The use of the invention will almost completely eliminate the instrumental errors of the mixing and metering processes, expand the functionality of these process control systems by using high-speed actuators, for example, drive motors of metering pumps operating in the flow meter mode when equipped with frequency converter converters to the frequency of electrical pulses. Ensuring the processing of each impulse of a task coming from the generator guarantees not only the exact maintenance of a given flow rate, but also the same exact correspondence
1111717591211117175912
объема протекающей через расходомер ни задани в процессе работы. Это среды пропорциональному количеству свойство изобретени ценно при его импульсов, поступивших за любой от- использовании в системах непрерывнорезок времени с генератора независи- го пропорционального дозировани the volume flowing through the flow meter is not a task in the process. This medium is proportional to the quantity. The property of the invention is valuable when its impulses are received for any use in a continuous time systems from an independent proportional dosing generator.
МО от действи возмущений и измене-5 и смешени .MO from the effects of perturbations and treason-5 and mixing.
Фиг.22
5050
ЯI
КTO
5Ц5C
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843697803A SU1171759A1 (en) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Device for controlling flow rate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843697803A SU1171759A1 (en) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Device for controlling flow rate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1171759A1 true SU1171759A1 (en) | 1985-08-07 |
Family
ID=21102466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843697803A SU1171759A1 (en) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | Device for controlling flow rate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1171759A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114925463A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-19 | 西安热工研究院有限公司 | Reverse osmosis unit membrane life prediction system |
-
1984
- 1984-02-03 SU SU843697803A patent/SU1171759A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4134423, .. кл. G 05 D .7/06, опублик. 1978. ELIN Zietschrift, 1973, № 2, -с. 78-79, * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114925463A (en) * | 2022-04-21 | 2022-08-19 | 西安热工研究院有限公司 | Reverse osmosis unit membrane life prediction system |
CN114925463B (en) * | 2022-04-21 | 2024-02-27 | 西安热工研究院有限公司 | Membrane life prediction system of reverse osmosis device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1171759A1 (en) | Device for controlling flow rate | |
US4926174A (en) | Digital voltmeter | |
SU744569A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1072044A1 (en) | Calculating device | |
SU790099A1 (en) | Digital pulse repetition frequency multiplier | |
SU1184081A1 (en) | Digital phase modulator | |
SU1718183A1 (en) | Digital regulator | |
SU1098000A1 (en) | Number-pulse device for solving problems of automatic weighing and metering | |
SU1008751A1 (en) | Device for determination of arithmetic mean value | |
SU498723A1 (en) | Binary Pulse Width Modulator | |
SU941950A1 (en) | Device for regulating consumption ratio | |
SU1091187A1 (en) | Piecewise-square approximator | |
SU1674159A1 (en) | Device to check and estimate the analog signal mean value | |
SU1437858A1 (en) | Computing device | |
SU259492A1 (en) | DIGITAL LINEAR INTERPOLATOR | |
SU957226A1 (en) | Device for computing time interval ratio | |
SU490081A1 (en) | Digital control device | |
SU949821A1 (en) | Rate scaler with variable countdown ratio | |
SU1206780A1 (en) | Device for multiplying frequency by number | |
SU1069119A1 (en) | Device for control of static converter | |
SU1239822A1 (en) | Device for stabilizing speed of electric drive | |
SU1075276A1 (en) | Linear interpolator | |
SU930223A1 (en) | Time interval meter | |
SU1591048A1 (en) | Differentiator | |
SU1151959A1 (en) | Frequency multiplier |