SU1236434A2 - Устройство дл регулировани расхода жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  технологическими процессами,  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1158979, обеспечивает диагностику неисправности объекта регулировани . Устройство содержит установленные в трубопроводе 1 расходомер 2 и исполнительный механизм 3, блок 4 задани , вычислитель 5 рассогласовани , формирователь 6 управл ющего сигнала, первый переключатель 7, блок 8 пам ти, компаратор 9, селектор 10, первый элемент И 11, первый формирователь 12 длительности импульсов, первый элемент ИЛИ 13, второй формирователь 14 длительности импульсов, второй элемент И 15, второй элемент ИЛИ 16, преобразователь 17 аналог-частота, второй переключатель 18, третий формирователь 19 длительности импульсов, третий элемент И 20, элемент 21 пам ти, индикатор 22 отказов , индикатор 23 неисправностей, п тый элемент И 24, дополнительный элемент 25 пам ти, четвертый элемент И 26, четвертый формирователь 27 длительности импульсов. В процессе регулировани  и работе устройства могут иметь место четыре случа . 1. Отсутствие технологической помехи и исправные вычислитель 5 и формирователь 6 управл ющего сигнала. 2. Отсутствие технологической помехи и неисправные вычислитель 5 и формирователь 6. 3. Наличие технологической помехи и исправные вычислитель 5 и формирователь 6. 4. Наличие технологической помехи и неисправные вычислитель 5 и формирователь 6. За счет введени  в устройство дополнительного индикатора неисправностей с четвертым и п тым элементами И, дополнительным элементом пам ти и четвертым формирователем длительности импульсов возможно продиаг- ностировать состо ние объекта регулировани : наличие технологической помехи или неисправностей элементов гидравлической цепи, т. е. более конкретно оценить характер неисправности устройства. 13 ил. « (Л bo со а 4 оо ; 1Ч

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  регулировани  расхода текущей среды, может быть использовано в различных отрасл х промышленности и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по основному авт. св. № 1158979.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение диагностики неисправности объекта регулировани .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит установленные в трубопроводе расходомер 2 и исполнительный механизм 3, последовательно соединенные блок 4 задани , вычислитель 5 рассогласовани , формирователь 6 управл ющего сигнала и первый переключатель 7, выход которого подключен к исполнительному .механизму 3. блок 8 пам ти, св занный первым входо.м с выходом формировател  6, а выходом с вторым вхо.а,ом первого переключател  7. последовательно соединенные компаратор 9 и селектор 10.

В устройство вход т последовательно соединенные первый элемент И 11, первый формирователь 12 длительности импульсов и первый элемент ИЛИ 13, последовательно соединенные второй формирователь 14 длительности импульсов, второй элемент И 15 и второй элемент ИЛИ 16.

Устройство содержит также последовательно соединенные преобразователь 17 аналог-частота и второй переключатель 18, последовательно соединенные третий формирователь 19 длительности импульсов, третий элемент И 20, элемент 21 пам ти и индикатор 22 отказов, причем выход селектора 10 подключен к второму входу второго элемента И 15 и к первому входу первого элемента И 11, второй вход которого св зан с вторым входом первого элемента ИЛИ 13 и с выходом второго формировател  14, выход первого формировател  12 подключен к входу второго формировател  14, к входу третьего формировател  19 и к второму входу второго элемента ИЛИ 16, третий вход которого соединен с выходом элемента 21 и с третьим входом первого элемента ИЛИ 13, а выход- с третьи.м входом первого переключател  7, с вторым входом второго переключател  18 и с первым входом преобразовател  17, св занного вторым входом с выходом расходомера 2 и с третьим входом второго переключател  18, а третьим входом - с выходом формировател  6, четвертый вход первого элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом третьего элемента И 20 и с выходом компаратора 9, а выход - с вторым входом блока 8, вход компаратора 9 подключен к выходу вычислител  5, второй вход которого св зан с выходом второго переключател  8.

Кроме того, в устройство вход т последовательно соединенные индикатор 23 неисправностей , п тый элемент И 24, дополнительный элемент 25 пам ти, четвертый элемент И 26 и четвертый формирователь 27 длительности импульсов, подключенный своим входом к выходу второго формировател  4, причем второй вход п того элемен- та 24 соединен с выходом первого элемента 21, а второй вход четвертого элемента 26 соединен с выходом компаратора 9.

В, качестве расходомера 2 могут быть использованы турбинные расходомеры и объемные счетчики типа НОРД, ТУРБО0 КВАНТ, РОТОКВАНТ, СМИТ, МЕТЕР- ФЛОУ, ЛЖУ, ШЖУ и др. с преобразовател ми типа ПИ-2, ПИ-2М, ПК-1 и др.

В качестве исполнительного механизма 3 может быть использован регулирующий

, расход жидкости клапан с пневматическим приводом типа ПОУ, 25С5ОНЖ или др., оснащенные преобразователем типа ЭПП и т. п. Блок 4 задани  представл ет собой управл емый генератор частоты, измен ющий частоту следовани  импульсов на своем

0 выходе в зависимости от задани  расхода жидкости, которое может вводитьс  либо вручную, либо автоматически с ЦВМ.

В качестве блока 4 задани  и вычислител  5 рассогласовани  (фиг. 2) может быть использовано устройство дл  регулировани 

расхода жидкости без трубопровода, расходомера , исполнительного механизма и формировател  управл ющего сигнала, в состав которого вход т генератор 28 импульсов, задатчик 29, счетчик 30, регистр 31, синхронизатор 32, элементы 33 и 34 задержки, И-НЕ 35, дешифратор 36, первый и второй преобразователи 37 и 38 и алгебраический сумматор 39. Сигналы на выходах генератора 28, задатчика 29, синхронизатора 32, первого 33 и второго 34 элементов

с задержки представлены соответственно на фиг. За-е.

Импульсы с генератора 28 с частотой следовани  в 2 (где п - разр дность счетчика 30) раза большей, чем максимальна  частота следовани  импульсов с расходомера , поступают на задатчик 29, на выходе которого (при отсутствии запрещающего сигнала на втором входе) устанавливаетс  равномерна  частота следовани  импульсов, пропорциональна  требуемому расходу жидкости через расхо.аомер. После обнулени 

5 счетчика 30 импульсом с второго элемента 34 происходит его заполнение импульсами с выхода задатчика 29.

Возможны четыре случаи его заполнени . Е. первом случае (фиг. 4а) за период времени между двум  импульсами с первого элемента 33 (или с расходомера) на счетчик 30 с задгтчика 29 может поступить число импульсов .:V .VG + Лм, равное или большее Л о + , где /V o 2 - число импульсов , необходимое дл  заполнени  всех

5 fi разр дов счетчика 30 кроме последнего знакового разр да; Лч - некоторое дополнительное количество и.мпульсов дл  рассматриваемого случа ; М - число импульсов , необходимое дл  заполнени  всех младших разр дов счетчика 30. Как только на все входы элемента 35 поступ т логические единицы со всех младших и последнего разр да счетчика 30, поступление импульсов с выхода задатчика 29 прекращаетс , поскольку сигнал с выхода элемента 35, воздейству  на первый, запрещающий вход задатчика 29, запрещает по вление импульсов на его выходе . В счетчике 30 до по влени  импульса сброса с второго элемента 34 фиксируетс  код, равный NO М, и в момент прихода импульса с первого элемента 33 во все блоки пам ти регистра 31 запишутс  логические единицы. Этот случай соответствует максимальным отрицательным значени м сигнала рассогласовани . Сигнал рассогласовани  ограничиваетс  на уровне максимального кода младших разр дов счетчика 30.

Во втором случае (фиг. 46) за упом нутый период времени на счетчик 30 с задатчика 29 поступает число импульсов N NO N2, меньшее jVo + М, где N - некоторое дополнительное количество импульсов дл  рассматриваемого случа . Запрещающий сигнал с выхода элемента 34 не выдаетс .

Импульс с первого элемента 33 запишет в первом знаковом блоке пам ти регистра 31 логическую единицу, а в остальные блоки - состо ни  младших разр дов счетчика 30.

Этот случай соответствует отрицательному сигналу рассогласовани  без его ограничени . В пределе, когда сигнал рассогласовани  равен нулю, в первом знаковом и в остальных блоках пам ти регистра 31 запишутс  соответственно логические единица и нули.

В третьем случае (фиг. 40) за период времени между импульсами с первого элемента 33 на счетчик 30 с задатчика 29 поступает число импульсов N Nn - Л з, где - некоторое количество импульсов дл  рассматриваемого случа , большее М + 1. В момент прихода импульса с первого элемента 33 на второй вход блоков пам ти регистра 31 на первый вход этих блоков с выхода дешифратора 36 поступит сигнал принудительной записи логических нулей. Во все блоки пам ти регистра 31 записаны логические нули. Этот случай соответствует максимальным положительным значени м сигнала рассогласовани . Сигнал рассогласовани  ограничиваетс  на уровне обратного максимального кода младших разр дов счетчика 30.

В четвертом случае (фиг. 4г) за упом нутый период времени на счетчик 30 с задатчика 29 поступает число импульсов N yVo - N4, где N4 - некоторое количество импульсов дл  рассматриваемого случа , меньшее Л1 -(- 1. В момент прихода импульса с первого элемента 33 на второй вход блоков пам ти регистра 31 на первом входе этих блоков отсутствует сигнал с дешифратора 36

5

5

принудительной записи логических нулей, поскольку все старшие разр ды счетчика 30 наход тс  в состо нии логических единиц. Импульс с первого элемента 33 запишет , в первом знаковом блоке пам ти регистра 31 логический нуль, а в остальные блоки - состо ни  младших разр дов счетчика 30. Код младших разр дов счетчика 3.0 равен обратному коду счетчИка положительного сигнала рассогласовани  без его ограниче0 ни . В пределе, когда сигнал рассогласовани  равен нулю, в первом знаковом и остальных блоках пам ти регистра 31 запишутс  соответственно логические нуль и единицы . Первый 37 и второй 38 преобразователи и алгебраический сумматор 39 преобразуют полученные комбинации кодов в аналоговый сигнал. При записанной в первом знаковом блоке пам ти регистра 31 логической единице, отрицательном сигнале рассогласовани  выходной сигнал преобразо0 вател  37 равен нулю, и на выход алгебраического сумматора 39 проходит выходной сигнал с преобразовател  38,т. е. преобразованный в аналоговый сигнал пр мой код, записанный в блоках пам ти регистра 31. При записанном в первом знаковом блоке пам ти регистра 31 логическом нуле, поло- жительно.м сигнале рассогласовани  выходной сигнал преобразовател  37 равен максимальному значению выходного сигнала преобразовател  38. На выход алгебраического сумматора 39 проходит разность выходных сигналов преобразователей 38 и 37, аналоговый сигнал противоположной, чем в предыдущем случае, пол рности. Разность обратного кода и максимального значени  его пр мого кода равно значению его пр мого кода с обратным знаком. Только операци  вычитани  производитс  с аналоговыми сигналами, эквивалентными обратному коду и максимальному значению его пр мого кода. При таком построении в качестве первого преобразовател  37 может быть использова0 на проста  цепь из последовательно соединенных источника опорного сигнала к коммутационного элемента. Таким образом, на выходе алгебраического сумматора 39 имеетс  аналоговый сигнал, пр мо пропорциональный сигналу рассогласовани  в случа х , когда не происходит его ограничени  до уровн  полного заполнени  младших разр дов счетчика 30.

Ограничение сигнала рассогласовани  позвол ет сократить количество необходимой дл  реализации предлагаемого устройства аппаратуры без ущерба дл  качества регулировани , поскольку дл  режимов регулировани , близких к установившемус , ограничение может быть выбрано таким, 5 чтобы сигнал на выходе алгебраического сумматора 39 мен лс  линейно в зависимости от входных кодов преобразователей 37 и 38, а сигналы рассогласовани , превыщаю0

5

0

щие выбранный ограничивающий уровень, возникают лишь во врем  больших переходных процессов, что происходит обычно при включении устройства, а это врем  относительно мало по сравнению с полным временем работы.

В установившемс  режиме частота следовани  импульсов с задатчика 29, деленна  на 2, должна быть равна частоте следовани  импульсов с расходомера, в последнем и остальных разр дах регистра 31 записаны либо логические единица и нули, либо логические нули и единицы, алгебраическа  сумма аналоговых сигналов в этом случае равна нулю.

Точность сравнени  задани  и отработки определ етс  разр дностью счетчика 30. При использовании в устройстве элементов с высоким быстродействием эта разр дность может быть выбрана весьма большой, т. е. достигаетс  высока  точность сравнени . Поскольку дл  сравнени  используютс  цифровые логические элементы, точность и стабильность сравнени  соответствует характеристике цифрового устройства.

Формирователем 6 управл юшего сигнала может служить интегратор, посто нна  интегрированна  которого может быть су- ш,ественно уменьшена путем параллельного подключени  к основно.му резистору интегратора с помощью коммутационного элемента дополнительного резистора.

Схема возможного построени  первого переключател  7 представлена на фиг. 5. Переключатель состоит из логического инвертора 40 и ключей 41 и 42 на полевых транзисторах, собранных в одном корпусе. На вторые свободные аналоговые входы ключей 41 и 42 поступают соответственно сигналы с выходов блока 8 и формировател  6, вход логического инвертора 40 и первый вход ключа 42 соединены с выходом второго элемента 16. Выходы ключей 41 и 42  вл ютс  выходом переключател  7. Если команда на выходе второго элемента 16 отсутствует, то ключ 41 закрыт, а сигнал с выхода формировател  6 через открытый ключ 42 поступает на вход исполнительного механизма 3. Если на выходе второго элемента 16 по вл етс  команда, ключ 42 закрываетс , а сигнал с выхода блока 8 через открывшийс  ключ 41 поступает на вход исполнительного механизма 3.

В качестве блока 8 пам ти могут быть использованы циклически последовательно соединенные сумматор 43, релейный элемент 44 с двупол рным выходом, коммутационный элемент 45 и интегратор 46 (фиг. 6). Первым сигнальным входом блока 8  вл етс  второй свободный вход сумматора 43. Вторым уп- равл ющи.м входом этого блока  вл етс  второй управл ющий вход коммутационного элемента 45, выходом - выход интегратора 46. Соединенные (фиг. 6) элементы образуют релейный астатический контур, который может работать в двух режимах: в режиме слежени  за входным сигналом (ком- мутационнь 1Й элемент 45 замкнут) и в режиме запоминани  входного сигнала (комму- тационный элемент 45 разомкнут).

Компаратор 9 может быть построен по схеме, приведенной на фиг. 7. Схема содержит элементы 47 и 48 - первый и второй нуль-органы, выполненные, например, на операционных усилител х, и элемент ИЛИ 49

Па вторые свободные входы нуль-органов 47 и 48 поступает сигнал с выхода вычислител  5, на первые входы - соответственно с источником пороговых напр жений +/У„, - Un. Выход элемента 49  вл етс  выходом

j компаратора 9.

Могут быть обозначены две группы факторов , вызывающих срабатывание компаратора 9, что сигнализирует об отклонении режима работы устройства дл  регулировани  расхода жидкости от номинального

0 значени . К первой группе относ тс  отказы вычислител  5 или формировател  6, а к второй - наличие неисправности в объекте регулировани  расходом жидкости, включающего в себ  трубопровод с протекающей по нему жидкостью и элементы гидравлической цепи: источник жидкости (например, резервуар) и насос-нагнетатель (не показаны ), расходомер 2 и исполнительный механизм 3, фильтр и задвижки (не показаны). Отказы вычислител  5 или формировател  6

нос т в основном характер внезапных отказов , что приводит к внезапным отказам всего устройства регулировани , если не прин ты специальные меры защиты.

Неисправность объекта регулировани  может иметь двойственный характер: ограниченна  по времени неисправность, определ ема  наличием технологической помехи, или длительна , неисчезающа  неисправность , вызванна  неисправност ми или отказами перечисленных элементов гидравлической цепи. Примерами длительной неисправности могут служить неисправности, вызванные поломкой одной из лопастей центробежного насоса, что вызывает пульсацию потока жидкости, на которую не рассчитана работа устройства регулировани , поломка подшипника турбинного расходомера и прекращение в св зи с этим выдачи им сигнала, заедание штока регулирующего клапана и т. п. Обычно наиболее характерной неисправностью  вл етс  действие в объекте регулировани  возникаюших в нем технолоQ гических помех, вызванных прохождением по трубопроводу и элементам гидравлической цепи газовых пузырей, м гких «пробок, мелких неотфильтрованных частиц и т. п. По этой причине вместо рассмотрени  вли ни  неисправности объекта регулировани 

5 рассмотрено вли ние на работу предлагаемого устройства технологической помехи, тем более что длительно действующа  технологическа  помеха аналогична по деист

ВИЮ неисправност м и отказам упом нутых элементов гидравлической цепи.

При отсутствии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6 выходной сигнал вычислител  5 находитс  в пределах допустимой зоны ошибки поддержани  расхода в любой точке рабочего диапазона. Нуль-органы 47 и 48 остаютс  в исходном положении и команда на выходе элемента 49 отсутствует.

При наличии технологической помехи или неисправных вычислителе 5 или формирователе 6 на выходе вычислител  5 по вл етс  сигнал, перевод щий один из нуль- органов 47 или 48 в состо ние, при котором на выходе элемента 49 вырабатываетс  команда , свидетельствующа  о потере точности , выходе за пределы допустимой зоны ошибки поддержани  расхода, задаваемой пороговыми напр жени ми.

Селектор 10 может состо ть из одновиб- ратора 50 и элемента И 51 (фиг. 8). При по влении команды на выходе компаратора 9 запускаетс  од1 овибратор 50, врем  лтлительности импульса которого выбираетс  несколько большим времени действи  случайных кратковременных технологических или сетевых помех. При наличии такой помехи команда на выходе элемента 51 (селектора 10) отсутствует, если команда на выходе компаратора 9 по вилась по причине длительно действующей технологической помехи или неисправных вычислителе 5 или формирователе 6, команда на выходе элемента 51 по витс  после окончани  импульса одновибратора 50.

Блок-схема преобразовател  17 аналог- частота приведена на фиг. 9. Вход щие в нее первый и второй элементы И 52 и 53, реверсивный счетчик 54 импульсов, цифроанало- говый преобразователь 55 и аналого-частот- ный преобразователь 56 образуют астатический след щий контур при отсутствии команды КЗ входах первого 52 и второго 53 элементов.

Первые свободные входы первого и второго элементов 52 и 53 соединены с выходом второго элемента 16, второй свободный вход первого элемента 52 - с выходом расходомера 2, а второй свободный вход цифро- аналогового преобразовател  55 - с выходом формировател  6. Выход аналого-час- тотного преобразовател  56  вл етс  выходом преобразовател  17. В установившемс  режиме работы частоты сигналов на втором свободном входе первого элемента 52 и на выходе аналого-частотного преобразовател  56 равны друг другу. Достигнутое состо ние означает равенство коэффициентов передачи объекта и преобразовател  17, имеющих общий вход, по отношению к их разным выходам. При этом статический коэффициент передачи последовательно соединенных преобразователей 55 и 56 от второго свободного входа преобразовател  55 до

0

5

0

5

0

0

5

0

5

выхода преобразовател  56 оказываетс  равным статическому коэффициенту передачи технологической линии регулировани  расхода жидкости в составе: исполнительный механизм 3 - поток жидкости - расходомер 2, в области рабочей точки регулировани  расхода, равного расходу, заданному блоком 4. Команда, воздействующа  на входы первого и второго элементов 52 и 53, прекращает поступление импульсов на вход реверсивного счетчика 54, преобразователь 17 переводитс  в режим запоминани . Таким образом, контур  вл етс  статической подстраиваемой моделью объекта регулировани .

Второй переключатель 12 может быть построен по схеме, приведенной на фиг. 10. На схеме обозначены элемент 57 - логический инвертор, соответственно первый и второй элементы И 58 и 60, элемент ИЛИ 59. Вход инвертора 57 и первый свободный вход элемента 60 соединены с выходом второго элемента 16, вторые свободные входы элементов 58 и 60 соединены соответственно с выходами преобразовател  17 и расходомера 2. Выход элемента 59  вл етс  выходом переключател  18. Если входна  команда отсутствует, то элемент 58 закрыт, а сигна,, с расходомера 2 через открытые элементы 60 и 59 поступает на вход вычислител  5. Если по вл етс  входна  команда, то элемент 60 закрываетс , а сигнал с преобразовател  17 через открывшиес  элементы 58 и 59 поступает на вход вычислител  5.

В качестве формирователей 12, 14, 19 и 27 длительности импульсов могут быть использованы одновибраторы, в качестве элементов 21 и 25 пам ти - RS-триггеры. Индикаторами отказа 22 и неисправности 23 могут служить элементы звуковой и световой сигнализации.

Входы и выходы элементов предлагаемого устройства, представленные на фиг. 5- 10, изображены так же, как и у соответствующих элементов на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6 управление расходом жидкости осуществл етс  исполнительным механизмом 3 в зависимости от сигнала задани  расхода, поступающего с блока 4, и сигнала отработки , вырабатываемого расходомером 2 и передаваемого через переключатель 18 по сигналу с формировател  6 через переключатель 7. Блок 8 находитс  в режиме слежени  за выходным сигналом формировател  6. На выходе компаратора 9 отсутствует команда, указывающа  на отклонение расхода жидкости от заданного значени . Первый 12, второй 14, третий 19, четвертый 27 формирователи и элементы 21 и 25 наход тс  в исходном состо нии. Первый элемент 11 открыт , второй 15, третий 20, четвертый 25 и п тый 24 элементы закрыты. На выходах

первого 13 и второго 16 элементов отсутствуют соответственно команды «Пам ть и «Перевод, что устанавливает переключатели 7 и 18 соответственно в положени , при которых сигнал с выхода формировател  6 проходит на исполнительный механизм 3 и с расходомера 2 на второй вход вычисли- . тел  5 через переключатель 18. Преобразователь 17 находитс  в режиме слежени  за выходными сигналами расходомера 2 и формировател  6. Элементы 21 и 25 наход тс  в исходном состо нии (состо ние логического нул ), индикаторы 22 и 23 не сигнализируют о наличии отказа и неисправности в работе предлагаемого устройства.

При отсутствии технологической помехи и неисправных вычислителе 5 или формирователе 6 работа устройства иллюстрируетс  диаграммами на фиг. П. Компаратор 9 вырабатывает команду, указывающую на отклонение расхода жидкости через трубопровод 1 от заданного значени  сверх заданной допустимой зоны ошибки поддержани  расхода . Эта команда поступает на третий вход первого элемента 13, на выходе которого вырабатываетс  команда «Пам ть. По этой команде блок 8 переводитс  в режим запоминани  выходного сигнала формировател  6. Кроме того, команда с компаратора 9 открывает третий элемент 20, а также через врем , равное длительности импульса TO одновибратора 50 селектора 10, по вл етс  на его выходе и, проход  через открытый первый элемент 11, запускает первый формирователь 12. Сигнал с первого формировател  12, поступа  на второй вход первого элемента 13, удерживает команду «Пам ть на его выходе, а поступа  на второй вход второго элемента 16, вырабатывает на его выходе команду «Перевод, котора  воздействует на переключатели 7 и 18 таким образом , что на исполнительный механизм 3 проходит сигнал с выхода блока 8, а на второй вход вычислител  5 - выходной сигнал с преобразовател  17, начинающего работать с данного момента времени в режиме преобразовани  выходного сигнала формировател  6 в частоту импульсов.

Таким образом, расход жидкости в трубопроводе 1 определ етс  положением исполнительного механизма 3, управл емого через переключатель 7 запомненным сигналом с блока 8, а вычислитель 5 и формирователь 6 наход тс  в режиме самопроверки, поскольку они отключены с помощью переключателей 7 и 18 от контура регулировани  расхода жидкости, но подключены к преобразователю 17, коэффициент передачи которого равен статическому значению коэффициента передачи объекта регулировани  в составе: исполнительный механизм 3 - трубопровод 1 с жидкостью - расходомер 2, в точке, определ емой запомненным значением управл ющего расходом жидкости сигнала с блока 8.

0

5

0

0

0

5

0

5

Идет проверка исправности вычислител  5 и формировател  6. Поскольку преобразователь 17  вл етс  практически безынерционным устройством, то при необходимости может быть резко уменьшена посто нна  времени интегрировани  -формировател  6 без ущерба дл  устойчивости контура регулировани . Это может быть осуществлено при воздействии команды «Перевод на второй управл ющий вход формировател  6, подключении параллельно основному резистору дополнительного резистора, режим самопроверки может проводитьс  форсированно за более короткое врем . Длительность импульса с первого формировател  12 выбираетс  несколько большей периода времени , необходимого дл  самопроверки исправности вычислител  5 и формировател  6 с помощью преобразовател  17 и переключател  18.

В момент окончани  импульса с первого формировател  12 параллельно запускаютс  второй 14 и третий 19 формирователи с длительност ми импульсов соответственно Т2 и тз. Поскольку в рассматривае.мом случае вычислитель 5 или формирователь 6 неисправны , команда на выходе компаратора 9 сохранитс , поэтому после окончани  времени длительности импульса тз с третьего формировател  19 через открытый третий элемент 20 элемент 21 устанавливаетс  в положение , при котором на выходах первого 13 и второго 16 элементов сохран ютс  соответственно команды «Пам ть и «Перевод , а индикатор 22 сигнализирует об отказе вычислител  5 или формировател  6. Импульс с четвертого формировател  27 проходит элемент 26, наход щийс  в открытом состо нии, и переводит эле.мент 25 в активное состо ние (состо ние логической единицы). Далее сигнал с второго элемента 25 на индикатор 23 не проходит, поскольку элемент 25 закрыт. Таким образом предлагаемое устройство сигнализирует только об отказе с помощью элемента 22. Длительности импульсов Тз и Т4 соответственно третьего и четвертого формирователей 19 и 27 выбираютс  несколько меньшими времени задержки срабатывани  вычислител  5 и компаратора 9 при выходе устройства за пределы допустимой зоны ошибки поддержани  расхода . Состо ние блока 8 и переключателей 7 и 18 останетс  без изменени . Исполнительный механизм 3 по-прежнему управл етс  выходным сигналом блока 8. Поскольку блок 8 переведен в режим запоминани  выходного сигнала формировател  бив момент фиксации отклонени  разности входных сигналов вычислител  5 сверх установленной допустимой зоны ощибки поддержани  расхода, то ошибка в поддержании расхода жидкости через трубопровод 1 определ етс  упом нутой зоной и может быть установлена в достаточно малых пределах. Регулирование расхода жидкости ведетс  с допустимыми отклонени ми.

При наличии технологической помехи и исправных вычислителе 5 и формирователе 6 возможны четыре случа  в зависимости от соотношени  длительности технологической помехи Тл к времени селекции TO селектора 10, длительности импульсов т и т 2 первого 12 и второго 14 формирователей .

В первом случае т и селектор 10 не пропускает сигнал на свой выход. Хот  блок 8 и переводитс  в режим запоминани , но поскольку на выходе первого элемента 13 возникает команда «Пам ть, предлагаемое устройство остаетс  в исходном состо нии, потому что сигнал на выходе селектора 10 отсутствует и команды «Перевод нет. Элементы 21 и 25 наход тс  в исходном состо нии , индикаторы 22 и 23 не сигнализируют о наличии отказа и неисправности в работе предлагаемого устройства.

Во втором случае При этом предлагаемое устройство работает так же, как и в рассмотренном случае, когда неисправны вычислитель 5 или формирователь 6, с той разницей, что индикаторы 22 и 23 не сигнализируют об отказе в неисправности в работе предлагаемого устройства. Это происходит потому, что результат самопроверки положителен, воздействие, вы- рабатываюпхее сигнал на выходе компаратора 9, по истечении времени €о + т, исчезнет , а первый 21 и второй 25 элементы останутс  в исходном состо нии.

Третий и четвертый случаи  вл ютс  наиболее характерными, на которые рассчитана работа устройства. В третьем с.лучае -0+ i n To-|- Z i+ 2 иллюстрируетс  диаграммами на фиг. 12. Компаратор 9 также вырабатывает команду, указываюпАую на отклонение расхода жидкости через трубопровод 1 от заданного значени  сверх установленной зоны ошибки поддержани  расхода . Далее устройство работает так же, как и в предыдущем случае, когда неисправны вычислитель 5 или формирователь 6, до момента окончани  импульса с первого формировател  12 и запуска второго 14 и третьего 19 формирователей. В этот момент времени , поскольку вычислитель 5 и формирователь 6 исправны, а длительность импульса первого формировател  12 выбрана такой, чтобы этого времени хватило дл  проверки вычислител  5 и формировател  6 с помощью преобразовател  17 и переключател  18, на выходе компаратора 9 отсутствует команда , указывающа  на отклонение разности входных сигналов вычислител  5 сверх установленной зоны ощибки поддержани  расхода. Поскольку третий элемент 20 закрыт , то после окончани  импульса с третьего формировател  19 элемент 21 останетс  в исходном состо нии. Команда «Пам ть, устанавливающа  блок 8 в режим запоми0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нани , сохран етс  на врем  длительности импульса Та. с второго формировател  14. Кроме того, на упом нутое врем  закрываетс  первый элемент 1. Это необходимо дл  того, чтобы случайна  кратковременна  технологическа  помеха существенно не вли ла на работу устройства, чтобы при ее наличии устройство переводилось на режим самопроверки не более одного раза за врем  о-{- - - 2, а не при каждом по влении упом нутой помехи за счет блокировки прохождени  команды с выхода селектора 10 через первый элемент 11. В момент запуска второго формировател  14 через открывшийс  второй элемент 15 снимаетс  команда «Перевод на выходе второго элемента 16, переключатели 7 и 18 и преобразователь 17 возвращаютс  в исходное состо ние, управление исполнительным механизмом 3 производитс  сигналом с формировател  6 через переключатель 7, а на второй вход вычислител  5 поступает сигнал с расходомера 2 через переключатель 18. Причем в св зи с тем, что преобразователь 17 «следит за сиг.чалом с расходомера 2, а технологическа  помеха исчезла, переключение п)оизойдет плавно и команда на выходе компаратора 9 не по витс . Кроме того, в момент окончани  импульса с второго формировател  14 запускаетс  четвертый формирователь 27 с лТлителыюстью имггульса .. Так как команда на выходе компаратора 9 отсутствует, то после окончани  вре.мени длительности импульса т .( с четвертого формировател  27 элемент 26 останетс  в закрытом состо нии, второй элемент 25 - в исходном состо нии, а индикатор 23 не сигнализирует о наличии технологической помехи. Таким образом, индикаторы 22 и 23 не сигнализируют об отказе и неисправности в работе предлагаемого устройства. Дл  рассмотренного третьего случа  необходимо отметить, что врем  длительности импульса т ., четвертого формировател  27 выбираетс  несколько меньшим времени задержки срабатывани  вычислител  5 и компаратора 9 при выходе устройства за пределы допустимой зоны ошибки поддержани  расхода. Врем  длительности импульса т 2 с второго формировател  14 выбираетс  равным нескольким длительност м импумьса с первого формировател  12 и 1 есколько больпшм ожидаемого интервала между двум  длительно действующими технологическими помехами. Поскольку длительность имнульса а с второго формировател  14 значительно меньше среднего времени безотказной работы вычислител  5 и формировател  6, то за врем  действи  этого импульса веро тность того, что вычислитель 5 или формирователь 6 откажут , практически равна нулю. Хот  на выходах компаратора 9 и селектора 10 по окончании импульса с первого формировател  12 и возникают сигналы, указывающие на отклонение разности входных сигналов вычислител  о сверх установленной зоны ошиоки поддержани  расхода, поскольку действие технологической помехи нродолжаетс , нс-- правное состо ние вычислител  5 и формировател  6 уже зафиксировано в lepsoM элементе 21.

В четвертом случае (диаграммы на фиг. 13). если длительность действи  технологической помехи т „ окажетс  больше времени o-|-- fi-|-- fa- то рассмотренный в предыдущем случае цикл работы повтор етс  до момента окончани  технологической помехи . Если после окончани  имнульса с второго формировател  14 сигнал на выходе селектора 10 еще сохран етс , то в момент окончани  импульса т г на выходе первого элемента 1 I вновь по витс  перепад сигнала, запускающий первый формирователь 12. Задний фронт импульса т i с первого формировател  12 запускает второй 14 и третий 19 формирователи, задний фронт и.м- пульса т ) с второго формировател  14 запускает четвертый 27 формирователь. Такой последовательный запуск формирователей 12, 14, 19 и 27 происходит до тех пор, пока выходной сигнал селектора 10 не исчезнет, т. е. не исчезнет выходной сигнал компаратора 9, не исчезнет технологическа  помеха. Поскольку блок 8 запоминает выходной сиг- пал с формировател  6, действовавший в момент возршкновени  технологической помехи , онп1бка регулировани  расхода жидкости за врем  действи  упом нутой помехи сведена к минимуму. В первом цикле запуска формирователей 12, 14, 9 и 27 произойдет диагностика отказа управл ющей аппаратуры и неисправности объекта регу- лироващн . Поскольку вычислитель 5 и формирователь 6 исправны, элемент 21 останетс  в исходном состо нии, элемент 25 переводитс  импу;1ьсом с четвертого формировател  27 через открытый сигналом с компаратора 9 элемент 26 в активное состо пие, элемент 24 откроетс  сигпало.м с выхода элемента 21 и пропустит на вход индикатора 23 сигнал. Таким образом, индикатор 22 пе сигиализиоует об стказе управл ющей

аппаратуры, а индикатор 23 сигнализирует

о неисправности объекта регулировани .

При наличии технологической помехи

и неисправных вычислителе 5 или формирователе 6 гзредлагаемое устройство работает так же, как при отсутствии технологической помехи и неисправных вычислителе 5 или формирователе 6. Индикатор 22 сигнализирует об отказе управл ющей аппаратуры, а индикатор 23 не сигнализирует о неисправности объекта регулировани . Веро тность совпадени  перечисленных двух факторов нарушени  нормальной работы устройства дл  регулировани  расхода жидкости достаточна мала, а веро тность отказа управ- .1 ющей аппаратуры заметно больще веро тности неисправности объекта регулировани , так что состо ние индикаторов 22 и 23 указывает на наиболее веро тное событие. Рассмотренные варианты исчерпывают все воз.можные ситуации при нарупгении

нормальной работы устройства дл  регулировани  расхода жидкости. После устранени  причины, вызвавшей наруп1ение, обслу- живаю1ций персонал должен вернуть первый 21 и второй 25 элементы в исходное состо ние.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  расхода жидкости по авт. св. N° 1158979, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  диагностики неисправности объекта регулировани , оно содержит последовательно соединенные четвертый формирователь длительности импульсов, четвертый элемент И, дополнительный элемент пам ти, п тый элемент И и индикатор неисправностей, причем вход четвертого ормировател  длительности и.мпульсов подключен к выходу второго формировател  длительности импульсов, второй .зход четвертого элемента И подклю- чен к выходу компаратора, а второй вход п того элемента И соединен с вь;ходом элемента пам ти.

   фи 2.2

   i ll

   йиаграмма сигналов на ёь/xoffa генералуора 28, S/io/fo 29, расходомера , син ронизал70ра 32, J3 uSf77opo8o J4 элементов 3odep)Kf(JL//6/C/ . О

   N

   - импульс с 29

   - импшс с лока 29jffffavt ji, Jfff7i/c6/ fffeuii/f/ j ozwec/f//fO effi Wiif/ S/roc e(/ve ffj/ ffA-offf fJ разр де j7ffc/ e oei7/7 e &HOso cve/r7Vf//rcf JG

   - c/mi/ 6C с s/reffef ma .

   Зременна  ffuozflfffiMa запо/ ме/ч1/  1/млу бссг с/ cve/ 7V(//fa

   Фиг. 4

   Nn

   Nn

   Вых. 9

   Вш. 10 Вых. 12

   Bb/;f. /4 дых. 19

   Вш. 21 Зш. 7J

   ПОМЯЛ7Ь

   Выл. 16 Перевод

   Вых. 27 дых. 25 Зш. 2

   фиг. П