SU1679470A1 - Устройство дл регулировани уровн жидкости в резервуаре - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам автоматизации и может быть использовано при регулировании уровн  жидкости в конденсаторе паровой турбины и других резервуарах Целью изобретени   вл етс  повышение бы стродействи  устройства Последнее имеет исполнительный орган с люфтом и регул тор Цель достигаетс  автоматической коррекцией границ зоны нечувствительности регул тора с учетом скорости изменени  сигнала рассогласовани , исключающей задержку в регулировании на врем  отработки люфта при выходе сигнала рассогласовани  из зо ны нечувствительности 2 ил

Description

Изобретение относитс  к средствам автоматизации и может быть использовано дл  регулировани  уровн  жидкости в конденсаторе паровой турбины и других резер вуарах

Целью изобретени   вл етс  повыше ние быстродействи  устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг 2 - график зависимости величины коррекции от текущей скорости отклонени  уровн .

Устройство дл  регулировани  уровн  жидкости в резервуаре 1 содержит исполнительный механизм 2 с люфтом, задатчик 3 длительности импульса компенсирующего люфт, датчик 4 уровн  жидкости, задатчик 5 уровн  жидкости первый, второй,третий и четвертый элементы 6-9 сравнени , дифференциатор 10, первый и второй пороговые элементы 11 и 12, блок 13 формировани  зоны нечувствительности, формирователь 14 модул , элемент 15 задержки, за/датчики 16 и 17 верхней и нижней границ зоны нечувствительности регулировани , регул тор

18, блок 19 суммировани , сумматор 20 формирователь 21 импульса, эпемечт 22 па м ти, нуль-орган 23 первый 24 и второй 25 элементы И, умножитель 26, первый второй и третий ключевые элементы 27-29 переключатель 30 и инвертор 31

Устройство работает следующим образом

Уровень жидкости в резервуаре 1 регулируют посредством исполнительного меха низма 2 с люфтом, измен ющего сток жидкости из резервуара, на выходе первого элемента 6 сравнени  формируетс  сигнал отклонени  текущего уровн  жидкости от заданного Измер етс  также скорость отклонени  с помощью дифференциатора 10 и знак отклонени  с помощью первого пороге вого элемента 11 формирующего на выходе посто нный сигнал -1 при отрицательных входных сигналах и посто нный сигнал +1 при положительных входных сигналах.

Направление изменени  модул  отклонени  определ етс  следующим образом формирователь 14 модул  преобразует по (Л

о -ч

Ю 4 XI О

ступающий на его вход сигнал по отклонению в сигнал по модулю отклонени , который далее сравниваетс  во втором элементе 7 сравнени  с сигналом по модулю отклонени , задержанным в элементе 15 задержки на заданное врем , и при превышении текущим сигналом значени  задержанного сигнала второй пороговый элемент 12 формирует на выходе посто нный сигнал, соответствующий увеличению модул  отклонени .

При выходе сигнала рассогласовани  из зоны нечувствительности регулировани  блок формировани  зоны нечувствительности 13 формирует сигнал на вход второго элемента И 25. При этом на первый и второй управл ющие входы блока формировани  зоны нечувствительности поступают соответственно через третий и четвертый элементы 8 и 9 сравнени  сигналы задани  верхней и нижней границ зоны нечувствительности регулировани  с задатчиков 16 и 17 соответственно. Если одновременно с этим с выхода второго порогового элемента 12 поступает сигнал на второй вход первого элемента И 24 (т.е. при увеличении модул  отклонени ), то первый элемент И 24 формирует на первый ключевой элемент 27 управл ющий сигнал, который вызывает подключение выхода блока 19 суммировани  к управл ющему входу элемента 22 пам ти и формирует на третий ключевой элемент 29 управл ющий сигнал, который вызывает подключение выхода инвертора к управл ющему входу формировател  21 импульса (что, однако, не приводит к включению формировател  21 импульса, если первый ключевой элемент 27 находитс  в состо нии отключени  и, следовательно, на инвертор 31 не поступает сигнал). В результате широтно-модулиро- ванные управл ющие импульсы поступают с регул тора 18 через блок 19 суммировани  на исполнительный механизм 2. вызыва  его перемещение и, как следствие, изменение расхода и уровн  жидкости в резервуаре 1. По заднему фронту каждого управл ющего импульса, поступающего на управл ющий вход элемента 22 пам ти, последний обновл ет свое состо ние, т.е. фиксирует на своем выходе текущий входной сигнал. При условии отсутстви  одного из входных сигналов первого элемента И 24 (т.е. при условии нахождени  сигнала рассогласовани  внутри зоны нечувствительности регулировани  или при неувеличении модул  отклонени ) второй ключевой элемент 28 находитс  в состо нии отключени .

Компенсаци  люфта исполнительного механизма происходит следующим образом .

В сумматоре 20 сигнал, характеризующий текущее значение знака сигнала отклонени , поступающий с выхода первого порогового элемента 11, складываетс  с сигналом запомненногозначени  знака отклонени , поступающим с выхода элемента 22 пам ти и соответствующим моменту завершени  последнего регулирующего импульса на исполнительный механизм. Если

знаки сигналов противоположны, то нулевой или близкий к нулевому сигнал с выхода сумматора 20 преобразуетс  нуль-органом 23 в сигнал 1, который поступает на вход второго элемента И 25. Если одновременно

5 на другой вход этого элемента И поступает сигнал с выхода второго порогового элемента 12 (т.е. при увеличении модул  отклонени ), то выходной сигнал второго элемента И 25 управл ет вторым ключевым элемен0 том 28, перевод  его в состо ние включени . При этом выходной сигнал умножител  26, пропорциональный произведению текущей скорости изменени  отклонени  на длительность импульса, компенсирующего

5 люфт, формируемый на выходе задатчика 3 длительности импульса, поступает через переключатель 30 на третий 8 или четвертый 9 элементы сравнени . Причем, поступающий на управл ющий вход переключател  30 вы0 ходной сигнал первого порогового элемента 11 замыкает вход переключател  на вход третьего элемента 8 сравнени , если выходной сигнал первого порогового элемента 11 равен +1, или на вход четвертого элемента

5 9 сравнени , если выходной сигнал первого порогового элемента 11 равен -1. Это приводит к уменьшению верхней (увеличению нижней) границы зоны нечувствительности регулировани  при положительном (отрица0 тельном) знаке отклонени  на величину произведени  текущей скорости изменени  отклонени  на длительность импульса, компенсирующего люфт.

Сигнал с выхода умножител  26 чарез

5 первый выключатель 27 поступает на инвертор 31, который преобразует знак сигнала в противоположный. Третий ключевой элемент 29, замыка  цепь в момент достижени  текущим отклонением скорректированной

0 границы зоны нечувствительности регулировани  (при этом с выхода второго элемента И 25 поступит управл ющий сигнал на третий ключевой элемент 29), передает сигнал с выхода инвертора 31 на первый вход

5 формировател  21 импульса, который при этом формирует компенсирующий люфт импульс . Через блок 19 суммировани  и второй выключатель 28 импульс поступает на исполнительный механизм 2. Длительность импульса, компенсирующего люфт, определ етс  поступающим на вход формировател  21 импульса сигналом с задатчика 3 длительности импульса, а его знак определен знаком сигнала, поступающего на управл ющий вход формировател  21 импульса.

Фиг.2 иллюстрирует зависимость величины коррекции (сужени ) зоны нечувствительности регулировани  от текущей скорости отклонени  уровн  от заданного значени  , по мере увеличени  скорости (от случа  3 к случаю 1) величина сужени  зоны ALe увеличиваетс  с тем, чтобы к моменту достижени  исходной (заданной) границы U зоны люфт был полностью компенсирован за одно и то же посто нное врем  тп , не завис щее от скорости изменени  сигнала рассогласовани .

Быстродействие регулировани  уровн  жидкости в резервуаре повышаетс  за счет упрощени  в отработке люфта исполнительного механизма, достигаемого путем автоматического сужени  зоны нечувствительности регулировани  на величину, обеспечивающую отработку люфта к моменту достижени  исходной (заданной) границы зоны нечувствительности . Эта величина автоматически подстраиваетс  в соответствии с текущей скоростью изменени  уровн . Тем самым исключаетс  задержка регулировани  уровн  на врем  отработки люфта при выходе сигнала рассогласовани  из зоны нечувствительности .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  уровн  жидкости в резервуаре, содержащее последовательно соединенные датчик уровн  жидкости, первый элемент сравнени , регул тор , блок суммировани , первый ключевой элемент и исполнительный механизм с люфтом, последовательно соединенные формирователь модул , элемент задержки, второй элемент сравнени , второй пороговый элемент и первый элемент И, выход которого подключен к управл ющему входу

   первого ключевого элемента, задатчик длительности импульса, подключенный через формирователь импульса к второму входу блока суммировани , задатчик уровн , выход 5 которого соединен с вторым входом первого элемента сравнени , переключатель, св занный выходами с входами третьего и четвертого элементов сравнени , вторые входы которых св заны соответственно с задатчи0 ками верхней и нижней границ зоны нечувствительности регулировани , а выходы подключены к первому и второму управл ющим входам блока формировани  зоны нечувствительности , вход которого подключен

   5 к выходу первого элемента сравнени , дифференциатор и первый пороговый элемент, входы которых вместе с входом формировател  модул  подключены к выходу первого элемента сравнени , причем выход первого

   0 порогового элемента св зан с управл ющим входом переключател , выход блока формировани  зона нечувствительности - с вторым входом первого элемента И, а второй вход второго элемента сравнени  - с

   5 выходом формировател  модул , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , оно дополнительно содержит последовательно соединенные элемент пам ти, сумматор, нуль-орган и второй эле0 мент И, последовательно соединенные умножитель , второй ключевой элемент, инвертор и третий ключевой элемент, выход которого подключен к управл ющему входу формирователи импульса, вход элемента пам ти и

   5 второй вход сумматора св заны с выходом первого порогового элемента, второй элемент И св зан вторым входом с выходом второго порогового элемента, а выходом - с управл ющим входом второго ключевого

   0 элемента, управл ющий вход третьего ключевого элемента соединен с выходом первого элемента И, а входы умножител  подключены к выходам дифференциатора и задатчика длительности импульса.

   5

   4

   С-4

   Li

   -о

   1

   3

   t

   Ј

   SH

   Т,

   фиг. 2

   врем  -Ј