(5) УСТРОЙСТВО дл РЕГУЛИРОВАНИЯ(5) DEVICE FOR REGULATION
Изобретение относитс к устройст вам дл регулировани параметра и предназначено дл проведени технол гических процессов в объектах, имею щих нелинейные и знакопеременные статические и динамические характеристики и требующие несимметрично го регулировани параметра, т.е. ре гулировани с различным быстродейст вием при отклонении параметра от за данного значени вверх и вниз. Прим ром таких объектов вл ютс черв чные машины дл переработки различных полимерных материалов. Известно устройство дл регулировани параметра содержащее датчик , изодромный регул тор и регулирующий орган, последовательно соединенные друг с другом ГО. Использование такого устройства не позвол ет изменить быстродействие при изменении знака отклонени регулируемого параметра от заданного значени , т.е. не обеспечивает несимметричное регулирование параметра. Известно устройство дл регулировани параметра (температуры в сушильной черв чной машине), содержащее датчик, изодромный регул тор и регулирующий орган (регулируемый привод), соединенные последовательно , в котором дл повышени точности регулировани дополнительно установлен пропорциональный регул тор и еще один регулирующий орган (регулируемое выгрузное устройство). Устройство работает следую1цим образом. При превышении температурой заданного значени оба регул тора начинают уменьшать с определенной скоростью выходные сигналы, уменьша частоту вращени привода и сопротивление выгрузного устройства, что приводит к снижению температуры и возвращению-ее к заданному значе- нию . При отклонении температуры ниже заданного значени регул торы, наобо рот, увеличивают свои выходные си|- налы с той же скоростью, возвраща температуру к заданному значению| 2 J Недостатком известного устройства вл етс одинаковое быстродействие при отклонении температуры от заданного значени вверх и вниз. Если уставки быстродействи настроить по наиболее опасному отклонению температуры вверх (повышение температуры приводит к пожару), то быстродействие будет очень высокиу) а превышени температуры - очень незначительным. При таком быстродействии, при снижении температуры на заданное значени Фегул торы с большой скоростью будут увеличивать свои выходные сигналы, что приведет к перегрузке электропривода и его отключению по токовой защите. Поэтому быстродействие с стемы регулировани приходитс снижать, что в свою очередь, , приводит к увеличению отклонений температуры выше заданного значени а при больших возмущени х- даже к загоранию полимера. Известно устройство дл регулировани параметров, например, температуры , содержащее два канала воз действи - нагрева и охлаждени , управление одним изодромным регул тором , в котором происходит индивидуальна настройка параметров дл каждого канала воздействи путем коммутации цепей обратной св зи изо дромного регул тора посредством эле мента селекции, входом соединенного с выходом изодромного регул тора ГЗ. Данное устройство хот и имеет возможность перестройки быстродействи (времени изодрома), однако перестройка эта происходит в зависимости от выхода регул тора, что не позвол ет ему решить поставленную , применительно, например, к при воду черв чной машины, задачу, заключающуюс в обеспечении оптимально го соотношени быстродействи регул тора , безаварийной работы установки и отсутстви перегрузки электропривода . Целы:изобретени - повышение точ ности и расширение области применени устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл регулировани , содержащем последовательно соединенные датчик параметра, перестраиваемый изодромный регул тор, выполненный , например, в виде операционного усилител с RC цeпью обратной св зи параллельно резистору которой через коммутирующий элемент подключен дополнительный резистор, и исполнительный привод, а также выходом св занный с управл ющим входом коммутирующего элемента пороговый элемент, вход порогового элемента соединен с входом перестраиваемого изодромного регул тора . На чертеже приведена схема предлагаемого устройства дл регулировани температуры материала в сушильной черв чной машине. Устройство содержит датчик 1 температуры параметра, перестраиваемый изодромный регул тор 2, выполненный, например на операционном усилителе 3 с выходом k, с RC-цепью 5 и 6 обратной св зи, коммутирующем элементе 7 и дополнительном резисторе 8,. пороговый элемент 9, исполнительный привод 10. Кроме того, на чертеже изображен объект регулировани сушильна черв чна машина 11. Устройство работает следующим образом. Пусть по каким-то причинам уменьшилась подача материала в машину. Температура материала на выходе из машины начнет повышатьс и превысит заданное значение. Пороговый элемент 9 сработает и коммутирующий элемент 7 подключит резистор 8, что приводит к повышению быстродействи регул тора 2. Регул тор 2 с повышенным быстродействием начнет уменьшать свой выходной сигнал, что приводит к снижению частоты вращени привода и быстрому возвращению температуры к заданному значению. Учитыва , что привод практически не имеет ограничени к скорости снижени частоты вращени , повышение быстродействи регул тора в этом случае обеспечивает существенные уменьшени отклонени температуры выше заданного значени . Пусть подача материала в машину увеличилась. Температура начнет уменьшатьс и ее значение станет ниже заданного.. Пороговый элемент от5 ключитс и коммутирующий элемент 7 разорвет цепь резистора 8, что приводит к уменьшению быстродействи регул тора 2, Регул тор медленно начнет увеличивать свой выходной си| нал, что приводит к соответственно медленному повышению частоты вращени привода. Это в свою очередь обеспечивает повышение температуры и ее возвращение к заданному значению. Учитыва , что при быстром повышении частоты вращени привод перегружаетс и аварийно отключаетс токовой защитой, снижение быстродействи регул тора в этом случае обеспечивает работоспособность устройства. Таким образом, устройство дл регулировани параметра измен ет быстродействие . При снижении температуры оно минимальное и определ етс возк }жност ми привода, при повышении максимальное и обеспечивает уменьшение отклонени температуры в опасную сторону, т,е, исключает возможность возникновени пожара. Экономический эффект от внедрени предлагаемого устройства дл несимметричного регулировани параметра , например на сушильных черв чных машинах, может быть получен в результате снижени себестоимости перерабатываемого материала за счет сокращени простоев оборудовани иThe invention relates to devices for adjusting a parameter and is intended for carrying out technological processes in objects that have nonlinear and alternating static and dynamic characteristics and require asymmetric adjustment of the parameter, i.e. regulation with different speeds when the parameter deviates from the given value up and down. An example of such objects are screw machines for processing various polymeric materials. A device for adjusting a parameter is known comprising a sensor, an isodromic controller and a regulator connected in series with each other. The use of such a device does not allow changing the speed when the sign of the deviation of the controlled parameter changes from the specified value, i.e. does not provide unbalanced parameter adjustment. A device for regulating a parameter (temperature in a worm machine) containing a sensor, an isodromic regulator and a regulator (adjustable drive) connected in series is known, in which, to increase the control accuracy, a proportional regulator and another regulator (adjustable discharger device). The device works as follows. When the temperature exceeds a predetermined value, both regulators start decreasing the output signals with a certain speed, decreasing the drive rotation frequency and the resistance of the unloading device, which leads to a decrease in temperature and return to the predetermined value. When the temperature deviates below a given value, the regulators, on the contrary, increase their output signals at the same rate, returning the temperature to the set value | 2 J A disadvantage of the known device is the same speed when the temperature deviates from the set value up and down. If the speed setpoints are set up according to the most dangerous temperature deviation upward (a rise in temperature causes a fire), then the speed will be very high) and the temperature rise will be very slight. At such a speed, when the temperature decreases by a predetermined value, the Fagulators will increase their output signals at high speed, which will lead to an overload of the electric drive and its disconnection due to current protection. Therefore, the response from the control system has to be reduced, which in turn, leads to an increase in temperature deviations above a predetermined value of a, and for large disturbances of x, even to the ignition of the polymer. A device is known for controlling parameters, for example, temperature, containing two channels of exposure - heating and cooling, controlling one isodromic controller, in which individual adjustment of parameters for each channel of exposure takes place by switching the feedback circuits of the indomonary controller by means of a selection element input connected to the output of the isodromic regulator GZ. This device, although it has the ability to adjust the speed (isodrome time), however, this adjustment takes place depending on the controller output, which does not allow it to solve the problem set, for example, with the water of the wormhole machine. ratios of controller speed, trouble-free operation of the installation and no overload of the electric drive. Objectives: inventions - improving the accuracy and expanding the field of application of the device. The goal is achieved by the fact that in the control device containing a parameter sensor connected in series, a tunable isodromic controller, made, for example, in the form of an operational amplifier with an RC feedback circuit, parallel to which a resistor is connected via an switching element an additional resistor, and an actuator, as well as a threshold element connected to the control input of the switching element, the threshold element input is connected to the input of a tunable isodromic regulator ora. The drawing shows the scheme of the proposed device for controlling the temperature of the material in a worm screw drying machine. The device contains a parameter temperature sensor 1, a tunable isodromic controller 2, made, for example, on operational amplifier 3 with output k, with RC circuit 5 and 6 feedback, switching element 7 and auxiliary resistor 8 ,. threshold element 9, actuator 10. In addition, the figure shows an object for regulating the drying worm machine 11. The device operates as follows. Let for some reason reduced the flow of material in the car. The temperature of the material at the exit of the car will start to rise and exceed the set value. The threshold element 9 operates and the switching element 7 connects the resistor 8, which leads to an increase in the speed of the regulator 2. The regulator 2 with an increased speed will begin to reduce its output signal, which leads to a decrease in the frequency of rotation of the drive and a rapid return of the temperature to the specified value. Taking into account that the drive has practically no limit to the speed of decreasing the rotation frequency, increasing the speed of the controller in this case provides a significant decrease in the temperature deviation above a predetermined value. Let the flow of material into the car increased. The temperature will begin to decrease and its value will become lower than the preset .. The threshold element 5 5 turns on, and the switching element 7 will break the resistor 8 circuit, which leads to a decrease in the speed of the regulator 2, the Regulator will slowly begin to increase its output value | This leads to a correspondingly slow increase in the rotational speed of the drive. This in turn provides an increase in temperature and its return to the desired value. Taking into account that with a rapid increase in the rotational speed, the drive is overloaded and emergency shut down by overcurrent protection, reducing the speed of the regulator in this case ensures the operability of the device. Thus, the device for adjusting the parameter changes the speed. With a decrease in temperature, it is minimal and is determined by the capabilities of the drive, with an increase in maximum and ensures a reduction in temperature deviation to the dangerous direction, t, e, eliminates the possibility of a fire. The economic effect of introducing the proposed device for asymmetric parameter adjustment, for example, on drying machines, can be obtained by reducing the cost of the material being processed by reducing equipment downtime and
u «lftr tu ffaarf ftfjtu "lftr tu ffaarf ftfjt
Г7 G7
юYu