SU941950A1

SU941950A1 - Device for regulating consumption ratio

Info

Publication number: SU941950A1
Application number: SU792778144A
Authority: SU
Inventors: Нияз Бориевич Ибрагимов
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1982-07-07

Description

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть применено в нефтедобывающей, нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промыиленности.The invention relates to the automation of production processes and can be applied in the oil, petrochemical, chemical, food and other industries.

Известно устройство для регулирования соотношения расходов, содержащее расходомеры с импульсным выходом, генератор опорной частоты, делители частоты и исполнительный механизм [1].A device for regulating the ratio of costs, containing flowmeters with a pulse output, a reference frequency generator, frequency dividers and an actuator [1].

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет осуществлять распределение потока вещества в требуемых соотношениях и решает задачу регулирования соотношения расходов только двух индивидуальных, независимых друг от друга материальных потоков, движущихся по трубопроводам, которые не являются разветвлениями общего коллектора.The disadvantage of this device is that it does not allow the distribution of the substance flow in the required proportions and solves the problem of regulating the ratio of the costs of only two individual, independent from each other material flows moving through pipelines that are not branches of a common collector.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для разделения потока вещества, содержащее расходомеры, выходами подключенные к соответствующим входам селектора и через первые элементы И - к одному входу первого счетчика импульсов, вторые входы первых элементов И подключены к первому вы2 ходу первого триггера, к первым вхо-“| дам вторых элементов И и к входу ком-| мутатора, выходы которого подключены 5 соответственно к первым входам третьих элементов И, третьим входам первых элементов И. и вторым входам вторых элементов И, другой вход первого счетчика импульсов связан с выходом четвертого элемента И, а выход с одними входами пятого элемента И и первого элемента ИЛИ, другие входы которых подключены к выходу второго счетчика импульсов, а выходы через второй триггер - к вторым входам 15 третьих элементов И, выходы которых через соответствующие усилители соединены с исполнительными механизмами, выход генератора импульсов соединен с первыми входами четвертого и шесто20 го элементов И и через первый делитель частоты - с входом первого триггера, выходы третьего и четвертого триггеров связаны соответственно с вторыми входами четвертого и шестого 25 элементов И, а первые входы - соответственно с выходами первого и второго счетчиков импульсов, причем выход шестого элемента И подключен к первому входу второго счетчика им30 пульсов, а также седьмой элемент И(2).Closest to the proposed technical essence is a device for separating the flow of a substance containing flowmeters, outputs connected to the corresponding inputs of the selector and through the first elements And to one input of the first pulse counter, the second inputs of the first elements And connected to the first output2 of the first trigger, to first entry- | I will give the second elements And to the input of com | a mutator, the outputs of which are connected 5, respectively, to the first inputs of the third elements AND, the third inputs of the first elements I. and the second inputs of the second elements AND, the other input of the first pulse counter is connected to the output of the fourth element And, and the output with one input of the fifth element And and the first element OR, the other inputs of which are connected to the output of the second pulse counter, and the outputs through the second trigger to the second inputs of the 15 third AND elements, the outputs of which are connected to the actuators through the corresponding amplifiers, the output is the pulse generator is connected to the first inputs of the fourth and sixth elements And, and through the first frequency divider, to the input of the first trigger, the outputs of the third and fourth triggers are connected respectively to the second inputs of the fourth and sixth 25 elements And, and the first inputs, respectively, to the outputs of the first and second pulse counters, and the output of the sixth element And connected to the first input of the second counter im30 pulses, as well as the seventh element And (2).

Однако .в этом устройстве за счет наличия делителей уставка по требуемому расходу во втором счетчике задается с некоторой случайной погрешностью, относительная величина которой может быть тем большей, чем больше 5 коэффициент деления соответствующего второго элемента И.However. In this device, due to the presence of dividers, the setpoint for the required flow rate in the second counter is set with some random error, the relative value of which can be the greater, the greater than 5 the division coefficient of the corresponding second element I.

Цель изобретения - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

Поставленная цель достигается тем,ю что в устройство введены второй элемент ИЛИ и элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом первого триггера и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом второго счетчика импульсов, выход селектора подключен к третьим входам вторых элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми ^0 входами вторых делителей частоты, вторые входы которых соединены с выходом элемента задержки и с вторыми входами третьего и четвертого триггеров, первые выходы - с третьим входом второго счетчика импульсов, а вторые выходы - с соответствующими входами второго элемента ИЛИ.This goal is achieved by the fact that a second OR element and a delay element are introduced into the device, the input of which is connected to the second output of the first trigger and to the first input of the seventh AND element, the second input of which is connected with the output of the second OR element, and the output - with the second input of the second pulse counter, the selector output is connected to the third inputs of the second AND elements, the outputs of which are connected respectively to the first ^ 0 inputs of the second frequency dividers, the second inputs of which are connected to the output of the delay element and to the second inputs a third the first and fourth flip-flops, the first output - to a third input of the second pulse counter, and the second output - with the respective second inputs of OR element.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 30The drawing shows a block diagram of a device. thirty

Устройство содержит расходомеры 1-0,...,1-п, первые элементы И 2-The device contains flowmeters 1-0, ..., 1-p, the first elements And 2-

1.. ...2-п, селектор 3, вторые элементы И 4-1,...,4-п, вторые делители частоты 5-1,...,5-п, генератор б им- 35 пульсов, шестой элемент И 7, четвертый элемент И 8, первый делитель 9 частоты, первый триггер 10, коммутатор 11, четвертый триггер 12, третий триггер 13, второй счетчик 14 импуль-4θ сов, первый счетчик 15 импульсов, пятый элемент И 16, первый элемент1 .. ... 2-p, selector 3, second elements And 4-1, ..., 4-p, second frequency dividers 5-1, ..., 5-p, generator b im- 35 pulses, the sixth element And 7, the fourth element And 8, the first frequency divider 9, the first trigger 10, the switch 11, the fourth trigger 12, the third trigger 13, the second counter 14 pulses-4θ ow, the first counter 15 pulses, the fifth element And 16, the first element

ИЛИ 17, второй триггер 18, первый контрольный выход 19, второй контрольный выход 20, третьи элементы И 21-OR 17, second trigger 18, first control output 19, second control output 20, third elements AND 21-

1.. ...21-п, усилители 22-1,...,22-п, исполнительные механизм 23-1,..., 23-п, седьмой элемент И 24, элемент задержки 25, второй элемент ИЛИ 26.1 .. ... 21-p, amplifiers 22-1, ..., 22-p, actuators 23-1, ..., 23-p, seventh element AND 24, delay element 25, second element OR 26 .

Устройство работает следующим образом. 50The device operates as follows. fifty

В счетчике 14 суммируется расход по всем потокам, деленный на соответствующий коэффициент деления соответствующего делителя 5, если с выхода 1триггера 10 имеется разрешение на 55 ^элементы И 4. Селектор 3 предназначен для исключения возможности просчета нескольких импульсов с разных расходомеров, как одного, в случае их совпадения по времени. В счетчике 60 15 суммируются импульсы с того расходомера, на который имеется разрешение с выходов коммутатора 11. Соотношение расходов по потокам задается с помощью делителей частоты 5. После ^5 установления всей схемы в исходное состояние импульсы с выходов расходомеров. 1 накапливаются в счетчиках 14 и 15, причем в последнем накапливается расход по первому потоку, так как с коммутатора 11 имеется разрешение на прохождение импульсов через элемент И 2-1.The counter 14 sums the flow rate for all flows divided by the corresponding division coefficient of the corresponding divider 5, if there is a resolution of 55 ^ elements And 4 from the output of trigger 1 10. Selector 3 is designed to exclude the possibility of calculating several pulses from different flowmeters, as one, in the case of their coincidence in time. The counter 60 15 sums the pulses from the flow meter for which there is a resolution from the outputs of the switch 11. The flow rate ratio for the flows is set using frequency dividers 5. After ^ 5 the entire circuit is restored to the initial state, the pulses from the outputs of the flow meters. 1 accumulate in the counters 14 and 15, and in the last flow is accumulated in the first stream, as from the switch 11 there is permission for the passage of pulses through the element And 2-1.

Через период времени Т, задаваемый с помощью делителя частоты 9 с его вы хода появляется импульс, переводящий триггер 10 в противоположное состояние. Последний одним выходом запрещает прохождение импульсов через элементы И 2 и 4, а вторым выходом дает разрешение на элемент И 24 для записи одного импульса в счетчик 4. Запись одного импульса происходит в том случае, когда делители 5-1, 5-2,...,5-п соответствующих каналов заполнены, например, более чем наполовину и соответствующими выходами через элемент ИЛИ 26 подготавливают к срабатыванию элемент И 24. Кроме того, импульс со второго выхода триггера 10 через элемент 25 ^адержки сбрасывает в нулевое состояние делителей 5-1, 5-2,..., 5-п и переводит триггеры 12 и 13 в состояние, разрешающее прохождение импульсов генератора б через элементы И 7 и 8 на входы счетчиков 14 и 15. В зависимости от того, в каком из счетчиков было накоплено большое количество импульсов, на выходе одного из них появляется импульс переполнения, который, во-перЕЫХ, указывает исполнительному механизму направление регулирования, и, во-вторых, через элемент ИЛИ 17 переводит триггер 18 в противоположное состояние. Импульс переполнения с другого счетчиSca возбращает триггер 18 в исходное состояние.After a period of time T, specified using the frequency divider 9, an impulse appears from its output, which transfers trigger 10 to the opposite state. The last one prohibits the passage of pulses through the elements And 2 and 4, and the second output gives permission to the element And 24 to record one pulse in the counter 4. The recording of one pulse occurs when the dividers 5-1, 5-2, .. ., The 5-n corresponding channels are filled, for example, by more than half and the corresponding outputs through the OR 26 element prepare the I 24 element to operate. In addition, the pulse from the second output of the trigger 10 through the delay element 25 ^ resets the dividers 5-1 , 5-2, ..., 5-p and translates triggers 12 and 13 to the state allowing the passage of the generator b pulses through the elements And 7 and 8 to the inputs of the counters 14 and 15. Depending on which of the counters a large number of pulses were accumulated, an overflow pulse appears at the output of one of them, which, in -FIRST, indicates to the executive mechanism the direction of regulation, and, secondly, through the element OR 17 translates the trigger 18 into the opposite state. An overflow pulse from another Sca counter reverts trigger 18 to its original state.

В случае одновременного появления импульсов переполнения на выходах счетчиков 14 и 15 срабатывает элемент И 16 и удерживает триггер 18 в исходном состоянии. Таким образом, на выходе триггера 18 появляется импульс, длительность которого пропорциональна разбалансу требуемого и фактического расходов по данному потоку. Усилители 22 осуществляют умножение длительности импульсов с выхода триггера 18 на тот или иной коэффициент для реализации определенного закона регулирования.In the case of the simultaneous occurrence of overflow pulses at the outputs of the counters 14 and 15, the element And 16 is activated and holds the trigger 18 in its original state. Thus, an output appears on the output of the trigger 18, the duration of which is proportional to the imbalance of the required and actual costs for this stream. Amplifiers 22 multiply the duration of the pulses from the output of the trigger 18 by one or another coefficient to implement a certain regulation law.

Следующий импульс с выхода делителя 9 возвращает триггер 10 в исходное состояние, при этом коммутатор сдвигается на единицу и разрешает прохождение импульсов с расходомера второго потока через элемент И 2-2 в счетчик 15, и суммарного расхода через элемент И 4-2 и делитель 5-2 в счетчик 14. В результате описанных процессов сигнал разбаланса подается на исполнительный механизм 23-2.The next pulse from the output of the divider 9 returns the trigger 10 to its original state, while the switch is shifted by one and allows the passage of pulses from the flowmeter of the second stream through the element And 2-2 to the counter 15, and the total flow through the element And 4-2 and the divider 5- 2 to the counter 14. As a result of the described processes, the unbalance signal is supplied to the actuator 23-2.

Далее цикл повторяется, задавая требуемое соотношение расходов в разводящих трубопроводах. Для компенсации гидродинамических возмущений в параллельно работающих трубопроводах расход через один из них не управляется.Next, the cycle is repeated, setting the required flow rate in the distribution pipelines. To compensate for hydrodynamic disturbances in parallel pipelines, the flow through one of them is not controlled.

Точность предлагаемого устройства значительно выше по сравнению с точностью известного устройства.The accuracy of the proposed device is significantly higher compared with the accuracy of the known device.

Claims

However, in this device, due to the presence of dividers, the setpoint for the required flow rate in the second counter sets with some random error, the relative value of which may be greater, the greater the division factor of the corresponding second element I. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. The goal is achieved by the fact that the second ele ﬁ eHT OR and the delay element, whose input is connected to the second output of the first trigger and to the first input of the seventh And element, are entered into the device, and the second input is connected to the output of the second OR element, and the output to the second input The second pulse counter, the output of the selector is connected to the third inputs of the second And elements, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the second frequency dividers, the second inputs of which are connected to the output of the delay element and to the first 1 ti fourth trig, Gere, the first output - to a third input of the second pulse counter, and the second output - with the respective second inputs of the OR gate. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains flowmeters 1-0, ..., 1-p, the first elements And 21, ..., 2-p, the selector 3, the second elements And 4-1, ..., 4-p, the second frequency dividers 5 -1, ..., 5-p, generator 6 pulses, sixth element And 7, fourth element And 8, first frequency divider 9, first trigger 10, switch 11, fourth trigger 12, third trigger 13, second counter 14 pulses , the first pulse counter 15, the pyth element AND 16, the first element OR 17, the second trigger 18, the first control output 19, the second control output 20, the third elements AND 211, ..., 21-n, amplifiers 22-1 ,. .., 22-p, executive mechanisms 23-1, ..., 23-p, the seventh element And 24, the delay element 25, the second element OR 26. The device operates as follows. In counter 14, the flow is summed across all streams divided by the corresponding division factor of the corresponding divider 5, if the output (trigger 10 has permission for AND elements 4. Selector 3 is designed to eliminate the possibility of miscalculation of several pulses from different flow meters as one if they coincide in time. In counter 15, the pulses from the flow meter to which resolution is available from the outputs of the switch 11 are summed. The flow ratio for the flows is set using frequency dividers 5. After setting all In the initial state, the pulses from the outputs of the flow meters. 1 accumulate in the meters 14 and 15, and the latter accumulates the flow through the first flow, since the switch 11 has permission to pass the pulses through the AND 2-1 element. A frequency divider 9, which is assigned by means of its output, generates a pulse that triggers trigger 10. The last one prohibits the passage of pulses through elements 2 and 4, and the second output gives permission to element 24 to record one imp In the sensor 4, the recording of a single pulse occurs when the dividers 5-1, 5-2, ..., 5-p of the corresponding kangshov are filled, for example, more than half, and the corresponding outputs through the OR element 26 are prepared to trigger the element And 24. In addition, the pulse from the second output of trigger 10 through the support element 25 resets to the zero state the dividers 5-1, 5-2, ..., 5-p and switches the triggers 12 and 13 to the state allowing the pulses to pass generator 6 through the elements And 7 and 8 to the inputs of the counters 14 and 15. Depending on which of the counters Cove large number of pulses has been accumulated, the output of one of them is an overflow pulse which firstly indicates papravlenie actuator control, and, secondly, through the OR gate 17 takes the trigger 18 to the opposite state. An overflow pulse from another counter returns the trigger 18 to the initial state. In the case of simultaneous occurrence of overflow pulses at the outputs of the counters 14 and 15, element 16 is activated and keeps trigger 18 in the initial state. Thus, at the output of trigger 18, an impulse appears, the duration of which is proportional to the unbalance of the required and actual costs of this flow. The amplifiers 22 multiply the pulse duration from the output of the trigger 18 to a particular factor to implement a certain control law. The next pulse from the output of the divider 9 returns the trigger 10 to the initial state, the switch shifts by one and allows the pulses from the second flow meter to pass through element 2-2 into counter 15, and the total flow through element 4-2 and divider 5-2 into counter 14. As a result of the described processes, the unbalance signal is fed to actuator 23-2. Then the cycle repeats, setting the required cost ratio in the expansion pipelines. To compensate for hydrodynamic disturbances in parallel operating pipelines, the flow through one of them is not controlled. The accuracy of the proposed device is significantly higher compared with the accuracy of the known device. The invention of the device for controlling the ratio of costs, containing racometers, outputs connected to the corresponding inputs of the selector and through the first AND elements to one input of the first pulse counter, the second inputs of the first AND elements connected to the first output of the first AND elements and to the input is a switch, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the third elements AND, the third inputs of the first elements AND and the second inputs of the second elements AND, another input of the first counter imp The output is connected to the output of the fourth element I, and the output to one input of the fifth element AND and the first element OR, the other inputs of which are connected to the output of the second pulse counter, and the outputs through the second trigger to the second inputs of the third elements AND whose outputs through the corresponding amplifiers are connected to the executive; MI mechanisms, the generator output by it; the pulses are connected to the first inputs of the fourth and sixth And elements and through the first frequency divider to the input of the first trigger; the outputs of the third and fourth triggers are connected respectively, with the second inputs of the fourth and sixth elements And, and the first inputs respectively with the outputs of the first and second pulse counters, the output of the sixth element And connected to the first input of the counter pulse, as well as the seventh element And, in order to increase accuracy of the device, it contains the second OR element and the delay element, the input of which is connected to the second output of the first trigger and the first input of the seventh AND element, the second input of which is connected to the output of the second OR element, and the output - from the second m input of the second pulse counter, the output of the selector is connected to the third inputs of the elements And, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the second frequency dividers, the second inputs of which are connected to the output of the delay element and the second inputs of the third and fourth triggers, the first outputs to the third input of the second pulse counter, and the second outputs - with the corresponding inputs of the second element OR. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 366458, cl. G 05 D 17/03, 1974.

2. USSR author's certificate according to the application No. 2636432, cl. G 05 D7 / 00, 25.12.78.