Пристрій для регулювання рівня рідини у резервуарі

Изобретение относится к средствам ав томэтизэции и может быть использовано при регулировании уровня жидкости в коидем саторе паровой турбины и других резервуарах Целью изобретения является повышение бы стродействия устройства Последнее имеет исполнительный орган с люфтом и регулятор Цель достигается автоматической коррекцией границ зоны нечувствительности регу лятора с учетом скорости изменения сигнала рассогласования, исключающей задержку в регулировании на время отработки люфта при выходе сигнала рассогласования из зоны нечувствительности 2 ил. Изобретение относится h средствам автоматизации и может быть использовано дня регулирования уровня жидкости а кон денсаторе паровой турбины и других резер вуэрах Целью изобретения является повышение быстродействия устройства На фиг.1 представлена блок схема устроисгва; на фиг.2 - график зависимости величины коррекции от текущей скорости отклонения уровня Устройство для регулирования уровня жидкости в резервуаре 1 содержит исполнительный механизм 2 с люфтом, задэтчик 3 длительности импульса, компенсирующего люфт, датчик А уровня жидкости задатчик 5 уровня жидкости первый второй третий и четвертый элементы 6-9 сравнения, дифференциатор 10, первый и второй пороговые элементы 11 и 12, блок 13 формирования зоны нечувствительности, формирователь 14 модуля, элемент 15 задержки, задагчики 16 и 17 верхней и нижней границ зоны нечувствительности регулирования, регулятор 18, блок 19 суммирования, сумматор 20 формирователь 21 импульса, элемент 22 га мяти, нуль-орган 23, первый 24 и второй 25 элементы И, умножитель 26 первый, второй vi третий ключевые элементы 27-29 переключатель 30 и инвертор 31. Устройство работает следующим обра зом. Уровень жидкости Б резервуаре 1 регулируют посредством исполнительного механизма 2 с люфтом, изменяющего сток жидкости из резервуара, на выходе первою элемента 6 сравнения формируется сигнап отклонения текущего уровня жидкоеги от заданного Измеряется также скорость отклонения с помощью дифференциатора 10 и знак отклонения с помощью первого порого вого элемента 11, формирующего на выходе постоянный си( нал "~1 ' при отрицательных входных сигналах и постоянный сигнзп '+1 при положительных входных сигналах. Направление изменения модуля откло нения определяется следующим образом формирователь 14 модуля преобразует по (г>6) Заявка Японии № 59-19371 кл G 05 D 9/1? G 05 В 11/42. 1959 v Заявка Японии № 59-19370, кл G 05 D 9/12 G05 В 11/36 1959 1679470 ступающий на его вход сигнал по отклонеВ сумматоре 20 сигнал, характеризуюнию в сигнал по модулю отклонения, который щий текущее значение знака сигнала отклодалее сравнивается во втором элементе 7 нения, поступающий с выхода первого сравнения с сигиапом по модулю отклонепорогового элемента Накладывается с сигния, задержанным а элементе 15 задержки 5 налом запомненногознэчения знака отклона заданное время, и при превышении текунения, поступающим с выхода элемента 22 щим сигналом значения задержанного сигнапамяти и соответствующим моменту заверла второй пороговый элемент 12 формирует шения последнего регулирующего импульна аыходе постоянный сигнал, соответствуса на исполнительный механизм. Если ющий увеличению модуля отклонения. 10 знаки сигналов противоположны, то нулевой или близкий к нулевому сигнал с выхода При выходе сигнала рассогласования из сумматора 20 преобразуется нуль-органом зоны нечувствительности регулирования 23 в сигнал " 1 " , который поступает на вход блок формирования зоны нечувствительновторого элемента И 25. Если одновременно сти 13 формирует сигнал на вход второго 15 на другой вход этого элемента И поступает элемента И 25. При этом на первый и второй сигнал с выхода второго порогового элеменуправляющие входы блока формирования та 12 (т.е. при увеличении модуля отклонезоны нечувстЕзигепьности поступают соотния), то выходной сигнал второго элемента ветственно через третий и четвертый элеИ 25 управляет вторым ключевым элеменменты 8 и 9 сравнения сигналы задания 20 том 28, переводи его в состояние включеверхней и нижней границ зоны нечувствинии. При этом выходной сигнал умножителя тельности регулирования с задатчикоо 16 и 26. пропорциональный произведению теку17 соответственно. Если одновременно с щей скорости изменения отклонения на этим с выхода второго порогового элемента длительность импульса, компенсирующего 12 поступает сигнал на второй вход первого элемента И 24 (т.е. при увеличении модуля 25 люфт, формируемый на выходе задатчика 3 длительности импульса, поступает через пеотклонения), то первый элемент И24 формиреключатель 30 на третий 8 или четвертый 9 рует на первый ключевой элемент 27 управляэлементы сравнения. Причем, поступающий ющий сигнал, который вызывает подключение на управляющий вход переключателя 30 вывыхода блока 19 суммирования к управляю30 ходной сигнал первого порогового элемента щему входу элемента 22 памяти и формирует 11 замыкает вход переключателя на вход на третий ключевой элемент 29 управляющий третьего элемента 8 сравнения, если выходсигнал, который вызывает подключение выной сигнал первого порогового элемента 11 хода ин вертора к управляющему входу форравен "+1 Н , или на вход четвертого элемента мирователя 21 импульса (что, однако, не приводит к включению формирователя 21 35 9 сравнения, если выходной сигнал первого пороговоюзлементз 11 рапен"-1". Это приимпульса, если первый ключевой элемент водит к уменьшению верхней (увеличению 27 находится в состоянии отключения и, нижней) границы зоны нечувствительности следовательно, намнверторЗІ не поступает регулирования при положительном (отрицасигнал). В результате широтно-модулиро40 тельном) знаке отклонения на величину прованные управляющие импульсы поступают изведения текущей скорости изменения с регулятора 1В через блок 19 суммирования отклонения на длительность импульса, комна исполнительный механизіи 2, вызывая пенсирующего люфт. его перемещение и, как следствие изменение расхода и уровня жидкости в резервуаре Сигнал с выхода умножителя 26 через 1. По заднему фронту каждого управляюще45 первый выключатель 27 поступает на инверго импульса, поступающего иа управляютор 31, который преобразует знак сигнала в щий вход элемента 22 памяти, последний противоположный. Третий ключевой элеобновляет свое состояние, т.е. фиксирует на мент 29, замыкая цепь в момент достижения своем выходе текущий входной сигнал. При текущим отклонением скорректированной условии отсутствия одного из входных сигналов первого элемента И 24 (т.е. при усло- 50 границы зоны нечувствительности регулирования (при этом с выхода второго элеменвии нахождения сигнала рассогласования та И 25 поступит управляющий сигнал на внутри зоны нечувствительности регулироватретий ключевой элемент 29), передает сигния или при неувеличеиии модуля отклоненал с выхода инвертора 31 на первый вход ния) второй ключевой элемент 28 находится 55 формирователя 21 импульса, который при в состоянии отключения. этом формирует компенсирующий люфт импульс. Через блок 19 суммирования и втоКомпенсация люфта исполнительного рой выключатель 28 импульс поступает на механизма происходит следующим обраисполнительный механизм 2. Длительность зом. импульса, компенсирующего люфт, опреде 1679470 ляется поступающим на вход формирователя 21 импульса сигналом с задатчика 3 длительности импульса, а его знак определен знаком сигнала, поступающего на управляющий вход формирователя 21 импульса. 5 Фиг 2 иллюстрирует зависимость величины коррекции (сужения) зоны нечувствительности регулирования от текущей скорости отклонения уровня от заданного значений L3, по мере увеличения скорости 10 (от случай 3 к случаю 1) величина сужения зоны ALB увеличивается с тем, чтобы к моменту достижений исходной (заданной) границы U зоны люфт был полное ью компенсирован за одно и то же постоянное время Гл , не ззви- 15 сящее от скорости изменения сигнала рассогласования Быстродействие регулирования уровня жидкости в резервуаре повышается за счет упрощения в отработке люфта исполнитель- 20 ного механизма, достигаемого путем автоматического сужения зоны нечувствительности регулирования на величину, обеспечивающую отработку люфта к моменту достижения исходной (заданной) границы зоны нечувст- 25 вительности Эта величина автоматически подстраивается в соответствии с текущей скоростью изменения уровня Тем самым исключается задержка регулирования уровня на время отработки люфта при выходе 30 сиінала рассогласования из зоны нечувствительности Формула изобретения Устройство для реіулировония уровня жидкости в резервуаре, содержащее после- 35 довательно соединенные датчик уровня ЖИДКОСТИ, первый элемент сравнения, регулятор, блок суммирования, переый ключевой элемент и исполнительный механизм с люфтом, последовательно соединенные 40 формирователь модуля, элемент задержки, второй элемент сравнения второй пороговый элемент и первый элемент И, выход которого подключен к управляющему входу 45 первого ключевого элемента, задатчик длительности импульса, подключенный через формирователь импульса к второму входу блока суммирования, задатчик уровня, выход которого соединен с вторым входом первого элемента сравнения, переключатель, связанный выходами с входами третьеі о и четвертого элементов сравнения, вторые входы которых связаны соответственно с задатчиками верхней и нижней границ зоны нечувствительности регулирования а выходы подключены к первому и второму управляющим входам блока формирования зоны нечувствительности вход которого подключен к выходу первого элемента сравнения, дифференциатор и первый пороговый элемент входы которых вместе с входом формирователя модуля подключены к выходу первого элемента сравнения, причем выход первого порогового элемента связан с управляю щим входом переключателя, выход блока формирования зона нечувствительности - с вторым входом первого элемента И, а второй вход второго элемента сравнения с выходом формирователя модуля о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит последовательно соединенные элемент памяти, сумматор, нуль-орган и второй элемент И, последовательно соединенные умножитель, второй ключевой элемент инвертор и третий ключевой элемент, выход которого подключен к управляющему входу формирователи импульса, вход элемента памяти и второй вход сумматора связаны с выходом первого порогового элемента второй элемент И связан вторым входом с выходом второго порогового элемента, а выходом - с управляющим входом второго ключевого элемента, управляющий вход третьего ключевого элемента соединен с выходом первого элемента И, а входы умножителя подключены к выходам дифференциатора и задатчика длительности импульса 1679470 1679470 1-е Редактор А Шандор Составитель В. Завадский Техред М Моргентал Корректор С. Шевкун Заказ 3214 Тираж 438 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101