SU1636830A1

SU1636830A1 - Регул тор расхода

Info

Publication number: SU1636830A1
Application number: SU874282624A
Authority: SU
Inventors: Валентин Леонидович Горун
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к строительной и горнодобывающей технике и может найти применение при регулиро - вании подачи воды .в высокопроизводительных смесительно-нагнетательных ус- тановках, предназначенных дл непрег рывного приготовлени и дистанционной перекачки бетонной смеси, используемой дл сооружени взрывоустой- чивых перемычек в шахтах. Целью изобретени вл етс повышение надежности и быстродействи регул тора. Поставленна цель достигаетс за счет того, что в регул торе, содержащем датчик и задатчик, соединенные выходами с входами измерител рассогласовани , Подключенного выходом к входам блока определени модул и блока определени знака, соединенного первым и вто- рым выходами с первым и вторым входам ми дискретного регулирующего блока, подключенного третьим входом к выходу генератора тактовых импульсов, а вы ходами - к входам многоканального исполнительного механизма, каждый канал которого содержит усилитель мощности и вентиль с электромагнитным приводом ,соединенный входом с выходом усилител мощности, вход которого вл етс входом исполнительного механизма , причем вентили всех каналов исполнительного механизма соединены между собой параллельно, генератор тактовых импульсов выполнен управл емым и его управл ющий вход соединен с выходом блока выделени модул , а дискретный регулирующий блок содержит источник посто нного напр жени и многоразр дный реверсивный сдвигающий регистр, входы управлени сдвигом соединены с выходами блока определени знака, тактовый вход - с выходом гене ратора тактовых импульсов, информационные входы - с общей шиной и с выходом источника посто нного напр жени , а разр дные выходы - с входами многоканального исполнительного механизма , причем проходные сечени всех вентилей выполнены равными. 2 ил. i оз

Description

Изобретение относитс к строительной и горнодобывающей технике и может найти применение при регулировании подачи воды в высокопроизводительных смесительно-нагнетательных установках,

предназначенных дл непрерывного приготовлени и дистанционной перекачки бетонной смеси, используемой дл сооружени взрывоустойчивых пере мычек в шахтах.

Цель изобретени - повышение надежности и быстродействи регул тора,

На Ъиг.1 приведена блок-схема регул тора; на сЬиг«2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу.

Регул тор содежит измеритель 1 рассогласовани , блок 2 определени модул , генератор Затактовых импуль- cog, блок 4 определени знака, многоразр дный реверсивный сдвигающий ре- гистр 5, усилитель 6 мощности, электромагнитный привод 7, вентиль 8, трубопровод 9У датчик 10, задатчик 11, блок 12 аналого-дискретной обработки рассогласовани параметра, дискретный регулирующий блок 13, многоканальный исполнительный механизм 14, источник 15 посто нного напр жени , общую шину 16 регул тора.

Обозначени , прин тые на фиг,2: U.,И, - сигналы рассогласовани на пр мом и инверсном аналоговых выходах измерител 1 рас- согласовани ;

U- - сигнал на выходе блока 4 определени знака;

U- - сигнал на входе блока 3 определени модул ; IL - частотно-модулированный сигнал на выходе генератора 3 тактовых импульсов; UQ,,...

. .,11д- ШИМ-сигналы на выходах Q, п Q j- -jPy, многоканального реверсивного сдвигающего регистра 5 и соответствующее изменение расхода по каждому вентилю 8, равное A.Q; Q - суммарное изменение расхода через все вентили 8 во времени

Генератор 3 тактовых импульсов, управл емый модулем сигнала рассогласо- вани U,, выполн ет в данном случае функции преобразовател напр жение - частота, Проходные сечени всех вентилей 8 исполнительного механизма 14 выполнены одинаковыми..

Регул тор работает следующим образом .

При включении в момент t0 на первый вход измерител 1 рассогласовать ИМЯ поступает сигнал с выхода датчика 10, значительно превышающий норму, определ емую задатчиком 11. Много-, с. разр дный реверсивный сдвигающий регистр 5 очищен и все вентили 8 закрыты . Вследствие этого на пр мом и инверсном выходах измерител 1 рассогласовани по вл ютс напр жени рассогласовани U,,,J. значительной величины /фиг.2). В промежуток времени от t0 до

tj- положительное напр жение U з (это напр жение сигнала рассогласовани IL, прошедшее через блок 2 определени модул ) запускает генератор 3 тактовых импульсов. Одновременно блок 4 определени знака также запускаетс напр жением U и на врем от to до ty устанавливает на своих выходах код микрооперации Сдвиг влево (фиг,2,И2), что разрешает многоразр дному реверсивному сдвигающему регистру 5 заполн тьс единицами, поступающими на второй информационный вход ().многоразр дного реверсивного сдвигающего регистра 5 с выхода источника 15 сто нного напр жени . Количество этих единиц за этот промежуток времени равно количеству импульсов , поступающих на тактовый вход С многоразр дного реверсивного сдвигающего регистра 5 с выхода генератора 3 тактовых импульсов, а изменение скорости заполнени зависит от изменени периода их поступлени (Лиг.2, 11ц.).

Итак, первый импульс в момент t на тактовом входе многоразр дного реверсивного сдвигающего регистра 5 вызывает по вление первого ЧШМ-сипна- ла U Q ( на его первом разр дном выходе, который через соответствующий усилитель 6 мощности и электромагнитный привод, 7 открывает вентиль 8, Вследствие этого на ДО, увеличиваетс расход Q жидкости (или газа), подаваемой по трубопроводу 9, уменьша отклонение параметра от задани . Оно начинает уменьшатьс , но ввиду недостаточности регулирующего воздействи исчезнуть не может,,

Поэтому в моменты t,t, t,t генератор 3 тактовых импульсов формирует еще импульсы, и аналогичным образом Формируютс еще ШИМ-сигналы UQ2,...,Uq и т.д., включа соответствующие вентили 8, пока сигнал рассогласовани U не достигнет нул в момент 11 gt

С уменьшением сигнала рассогласо- вни снижаетс частота импульсов на выходе генератора 3 тактовых импульсов и соотвесттвенно увеличиваетс

врем между началами ШИМ-сигналов

u 3oUQz u b и ТФА

В момент t # напр жение Uj на

входе блока 4 определени знака мен ет знак, и с этого момента на его выходах устанавливаетс микроопераци Сдвиг вправо е подготавлива многоразр дный реверсив-{ ный сдвиговый регистр 5 к заполнению j нул ми, поступающими на первый информационный вход () многоразр дного реверсивного сдвигающего регистра 5 с общей шины 16 регул тора. Это

происходит один раз в момент t (Лиг.2, %) когда напр жение рассогласовани U- воспринимаетс генератором 3 тактовой частоты.

Вследствие этого ШИМ-сигнал UQ

вентиль 8,

в момент t закончитс , а который открылс в момент t4 последним , закроетс первым (фиг.2, U ,Q), уменьшив расход,что вновь сведет рассогласование параметра к нулю к менту t7. В дальнейшем рассогласова- ние U4 , например, оп ть увеличиваетс в положительную область, и уже в момент to блок определени знака 4 снова переключаетс на микроопера

цию Сдвиг влево, а в t начинает вырабатыватьс второй ШИМ-сигнал U ликвидирующий рассогласование.

Аналогично происходит регулировани и в промежутках tw-t,a, , когда сначала отрицательное, а затем положительное значительное рассогласование , возникшее из-за каких-либо внешних возмущений, отрабатываютс подачей ЫИМ-сигналов UQ ,1Гд ,UQ на

соответствующие вентили 8.

Таким образом, многоразр дный реверсивный сдвигающий регистр 5, св занный своими выходами через усилители 6 мощности с множеством вентилей 8 с электромагнитным приводом 7 и управл емый по тактовому входу частотно-модулированным сигналом рассогласовани , а по входам управление сдвигом - пол рностью (знаком) сигнала рассогласовани при посто нных противоположных логических уроьн х на первом и втором информационных входах, обеспечивает даже при малых рассогласовани х релейное управление и, в сочетании с частотно-широтно- импульсным управлением, полное использование высокоскоростных свойств многоканального исполнительного механизма 14, за счет чего и достигаетс

{ jg J5

20

25

6830

повышенное быстродействие регул тора. Дополнительно, ввиду простоты и надежности конструкции вентилей 8 с электромагнитным приводом 7 и функциональной простоты усилител 6 мощности, а также высокой надежности многоразр дного реверсивного сдвигающего регистра 5 в виде БИС, получаетс надежна в целом конструкци регул тора.

При этом, одновременно, существенно возрастает функциональна надежность (живучесть) регул тора, выражающа с в сохранении им своих характеристик в случае выхода из стро одного или даже нескольких ШИМ-кана- лов управлени вентил ми 8. Это следует из того, что в нормальном рабочем режиме регул тора часть вентилей посто нно открыта, а часть - посто нно закрыта (Фиг.2, др) .

Кроме того, данный регул тор по сравнению с известным обладает следующими преимуществами:

гибкостью структуры регул тора, заключающейс в возможности легко и просто наращивать пропускную способность регул тора изменением разр дности реверсивного сдвигающего регистра 5 и количества управл емых им вентилей 8;

ремонтопригодностью, вытекающей из гибкости и живучести регул тора, в том числе и возможностью ремонта на ходу, без выключени ;

более низкой стоимостью за счет дешевизны вентилей 8 с электромагнитным приводом 7 и реверсивного сдвигающего регистра 5 в виде БИС;

улучшенными массогабаритными характеристиками за счет компактности вентилей 8 и их повышенной удельной пропускной способности, выражающейс как в отношении их веса или занимаемого объема к проходному сечению;

облегченными возможност ми миниа30

35

40

45

тюризации конструкции регул тора, прежде всего за счет вентилей 8 и простоты их сопр жени со схемой управлени .

Claims

Формула изобретени

Регул тор расхода, содержащий датчик и задатчик, соединенные выходами с соответствующими входами измерител рассогласовани , подключенного выходом к входам блока определени

-модул и блока определени знака, соединенного первым и вторым выходами с первым и с вторым входами дискретного регулирующего блока, подключенного третьим входом к выходу генератора тактовых импульсов - а выходами - к входам многоканального исполнительного механизма, каждый канал которого содержит усилитель мощности и вентиль с электромагнитным приводом, соединенный входом с выходом усилител мощности , вход которого вл етс входом канала исполнительного механизма, причем -вентили всех каналов исполнительного механизма соединены между собой параллельно, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и быстродействи регул тора, в нем

1

/

выход блока выделени модул сведи- - нен с управл ющим входом генератора тактовых импульсов, а дискретный регулирующий блок содержит источник посто нного напр жени и многоразр дный реверсивный сдвигающий регистр , первый и второй входы Управлени сдвигом и тактовый вход которого вл ютс соответственно первым, вторым и третьим входами дискретного регулирующего блока, разр дные выходы - выходами дискретного регулирующего блока, а первый и второй инфор- а мационные входы соединены с общей шиной регул тора и с выходом источника посто нного напр жени , причем проходные сечени всех вентилей исполнительного механизма выполнены равными.

Sfa Из

«toJUU

U

Q2

fo | / ttЈ

Фие.2