RU2568525C1 - Способ электро-пневмо преобразования - Google Patents
Способ электро-пневмо преобразования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2568525C1 RU2568525C1 RU2014132329/11A RU2014132329A RU2568525C1 RU 2568525 C1 RU2568525 C1 RU 2568525C1 RU 2014132329/11 A RU2014132329/11 A RU 2014132329/11A RU 2014132329 A RU2014132329 A RU 2014132329A RU 2568525 C1 RU2568525 C1 RU 2568525C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cycle
- air
- error
- conversion
- control signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Flow Control (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов с использованием средств пневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ реализуется в виде циклических действий при нормально закрытых подпитке воздуха в выходную линию и сбросе воздуха из этой линии в атмосферу. В начале каждого цикла осуществляют выдачу одиночного широтно-импульсного управляющего сигнала на кратковременное открытие подпитки или сброса. Ширину импульса управляющего сигнала определяют пропорционально найденному в конце предыдущего цикла значению ошибки с адаптацией коэффициентов пропорциональности. В результате повышается быстродействие электро-пневмо преобразования, снижается расход воздуха. 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов с использованием средств пневмоавтоматики и может быть использовано в различных отраслях промышленности и энергетики.
Уровень техники
Известен способ электропневматического дискретного преобразования, реализуемый предложенным устройством. Способ предусматривает дискретное управление питанием воздуха, сбросом воздуха в атмосферу и расходом на форсировку, сравнение выходного давления с номинальным, дифференцирование входного сигнала, включение подачи питания и отключение форсировки при несовпадении выходного давления с номинальным, включение сброса для приведения при необходимости выходного давления к атмосферному (Патент СССР 706582, 31.12.1979, F15C 3/00, G05B 11/44).
Данный способ используется для преобразования дискретных сигналов и не может работать с аналоговыми сигналами. Кроме того, схема построения преобразования не обеспечивает высокое быстродействие.
Известен также способ электропневматического преобразования, реализуемый устройством, содержащим электромагнит, мембранную головку, лежащую на мембране и имеющую соединенное с атмосферой верхнее выпускное седло клапана, закрывающее камеру выходного давления, и нижнее впускное седло клапана, закрывающее камеру давления питания. Способ предусматривает управление питанием воздуха в выходную линию и сбросом воздуха в атмосферу, сравнение выходного давления с требуемым при помощи мембраны с пружиной, осуществление механопневматического преобразования, учет температуры обмотки электромагнита (Патент РФ 2352974, 20.04.2009, G05D 16/00) (прототип).
Используемый в известном способе принцип преобразования предполагает непрерывный сброс воздуха, что приводит к значительному его расходу, а механопневматическое преобразование не обеспечивает достаточно высокое быстродействие.
Раскрытие изобретения
Цель изобретения - повышение быстродействия и снижение расхода воздуха. Указанная цель достигается тем, что, в отличие от известного технического решения, в предлагаемом способе преобразование реализуют в виде циклических действий при нормально закрытых подпитке воздуха в выходную линию и сбросе воздуха из этой линии в атмосферу, в конце каждого цикла измеряют с помощью АЦП фактическое давление в выходной линии и определяют значение ошибки преобразования и ее знак, в начале каждого цикла определяют ширину импульса управляющего сигнала пропорционально найденному в конце предыдущего цикла значению ошибки, после чего осуществляют выдачу одиночного широтно-импульсного управляющего сигнала на кратковременное открытие подпитки при положительном знаке ошибки или кратковременное открытие сброса при отрицательном знаке ошибки, причем коэффициенты пропорциональности в расчете ширины импульса корректируют в конце текущего цикла в зависимости от соотношения ошибки и разности фактических значений давления в текущем и предыдущем циклах.
Описание чертежей
Реализация и особенности предлагаемого способа иллюстрируются рисунками.
Фиг. 1. Структурная схема электро-пневмо преобразователя
Фиг. 2. Циклограмма работы электро-пневмо преобразователя
Осуществление изобретения
Применение пневматических технических средств, в частности различных исполнительных механизмов, широко распространено в промышленности. Структурная схема электро-пневмо преобразователя, реализующая предлагаемый способ, представлена на фиг. 1. Преобразователь содержит тактовый генератор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, датчик 3 давления в выходной линии, блок сравнения 4, вычислительный блок 5, клапан 6 подпитки воздуха в выходную линию, клапан 7 сброса воздуха в атмосферу, формирователь импульсов 8 и блок коррекции 9.
Циклограмма работы преобразователя показана на фиг. 2.
Преобразователь, реализующий предлагаемый способ, работает следующим образом.
Тактовый генератор 1 формирует последовательность циклов работы преобразователя с задаваемым периодом T. В зависимости от конструкции преобразователя период может быть постоянным или корректируемым и составлять ориентировочно от десятых долей секунды до нескольких секунд.
В конце каждого цикла (i - номер цикла):
- определяется значение входного электрического сигнала Ui и с помощью АЦП 2 измеряется фактическое значение давления Pi в выходной линии по сигналу от датчика 3;
- с помощью блока 4 определяется ошибка преобразования:
В начале каждого цикла выполняются следующие действия:
- с помощью блока 5 определяется длительность импульса управляющего сигнала в зависимости от значения ошибки в предыдущем цикле, с учетом ограничений по чувствительности δогр:
а) если δi-1>δогр, то
где Mi=(1+mPi-1)M0;
б) если δi-1< - δогр, то
где Ni=[1+n(100-Pi-1)]N0;
в) если - δогр≤δi-1≤δогр, то выдача сигнала на клапаны в i-м цикле не производится;
- с помощью блока 8 импульс управляющего сигнала выдается на соответствующий клапан.
Коэффициенты m, M0, n, N0 выбираются в зависимости от проходного сечения и быстродействия клапанов 6 и 7, конструкции пневматических каналов преобразователя, других требований к преобразователю.
В конце каждого цикла, после определения значения δi, с помощью блока 9 производится корректировка коэффициента Ri (если в этом цикле включался клапан 6) или Si (если включался клапан 7):
- Для коэффициента:
в) если условия (4) и (5) не выполняются, коррекция коэффициента Ri, в данном цикле не производится.
- Аналогично производится корректировка коэффициента Si.
Проведенные испытания предлагаемого способа показали его работоспособность и эффективность. В связи со значительной инерционностью пневматической техники дискретная реализация способа обеспечивает аналоговое преобразование при наличии на выходе небольшого сглаживающего объема, который обычно присутствует в виде пневмотрассы, входной полости клапана или пнемопозиционера, и т.п.
Используемый принцип реализации способа проявляется в повышении быстродействия, особенно при больших амплитудах изменения входного сигнала. Способ предполагает нулевой расход воздуха в установившемся состоянии, что обеспечивает очень низкий суммарный расход воздуха. Внедрение предлагаемого способа в серийно выпускаемых ЗАО «Экоресурс» контроллерах серии БАЗИС® намечено на 2014-2015 годы.
Claims (1)
- Способ электро-пневмо преобразования путем двухпозиционного управления «открыто/закрыто» подпиткой воздуха в выходную линию и сбросом воздуха из этой линии в атмосферу, определения ошибки преобразования вычитанием фактического давления в выходной линии из требуемого, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия и снижения расхода воздуха, преобразование реализуют в виде циклических действий при нормально закрытых подпитке и сбросе, в конце каждого цикла измеряют с помощью АЦП фактическое давление в выходной линии и определяют значение ошибки преобразования и ее знак, в начале каждого цикла определяют ширину импульса управляющего сигнала пропорционально найденному в конце предыдущего цикла значению ошибки, после чего осуществляют выдачу одиночного широтно-импульсного управляющего сигнала на кратковременное открытие подпитки при положительном знаке ошибки или кратковременное открытие сброса при отрицательном знаке ошибки, причем коэффициенты пропорциональности в расчете ширины импульса корректируют в конце текущего цикла в зависимости от соотношения ошибки и разности фактических значений давления в текущем и предыдущем циклах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132329/11A RU2568525C1 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ электро-пневмо преобразования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132329/11A RU2568525C1 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ электро-пневмо преобразования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2568525C1 true RU2568525C1 (ru) | 2015-11-20 |
Family
ID=54598027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132329/11A RU2568525C1 (ru) | 2014-08-05 | 2014-08-05 | Способ электро-пневмо преобразования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2568525C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU292142A1 (ru) * | В. В. Масловский , В. Г. Гулеватый Институт автоматики | Электропневл\атический преобразователь | ||
RU2216762C1 (ru) * | 2002-03-27 | 2003-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газприборавтоматика" | Устройство регулирования параметров газового потока |
JP2005292911A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Yokogawa Electric Corp | 電空変換器あるいはバルブポジショナ |
RU2352974C1 (ru) * | 2007-07-19 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Электропневматический преобразователь |
-
2014
- 2014-08-05 RU RU2014132329/11A patent/RU2568525C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU292142A1 (ru) * | В. В. Масловский , В. Г. Гулеватый Институт автоматики | Электропневл\атический преобразователь | ||
RU2216762C1 (ru) * | 2002-03-27 | 2003-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Газприборавтоматика" | Устройство регулирования параметров газового потока |
JP2005292911A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Yokogawa Electric Corp | 電空変換器あるいはバルブポジショナ |
RU2352974C1 (ru) * | 2007-07-19 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный открытый технический университет путей сообщения" (РГОТУПС) | Электропневматический преобразователь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103233946B (zh) | 一种气动位置伺服***反步控制方法 | |
RU2007100228A (ru) | Способ и устройство с обратной связью для электропневматической управляющей системы | |
SG169304A1 (en) | Flow rate control device | |
CN204314073U (zh) | 可变截面涡轮增压器流量检测及标定装置 | |
CN204083458U (zh) | 智能阀门***的行程控制输出放大器 | |
EP2918851A1 (en) | Positioner | |
JP2015510207A5 (ru) | ||
CN104765289B (zh) | 一种磁流变液负载模拟器的控制***及其控制方法 | |
CN101650555A (zh) | 智能电气阀门*** | |
RU2568525C1 (ru) | Способ электро-пневмо преобразования | |
WO2009024975A3 (en) | System and method enabling sensorless actuator | |
WO2021115634A3 (en) | System and method for solenoid valve optimization and measurement of response deterioration | |
EP3440364B1 (en) | Materials testing system and method | |
CN103728438B (zh) | 石油倾点测量的自动空气加压控制方法 | |
DE502004006965D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum steuern eines ventilpumpe-d se-vorrichtung mi t dem ventil | |
CN105158076A (zh) | 一种冲击式气动承载装置 | |
CN205247229U (zh) | 一种脉宽调制气体减压的装置 | |
CN109808665B (zh) | 一种动车组开关型电空阀控制方法及装置 | |
CN104359680B (zh) | 可变截面涡轮增压器流量检测和标定的方法及装置 | |
CN108223114A (zh) | 一种增压器控制阀流量特性的在线自学习方法和*** | |
CN110985747A (zh) | 一种压电阀门***及其快速定位方法 | |
JP2011085984A (ja) | バルブ制御装置およびバルブ制御方法 | |
CN101923359B (zh) | 可变容腔气体压力快速稳定控制装置 | |
CN103335149A (zh) | 电磁阀式智能电气阀门*** | |
CN103768684A (zh) | 一种对点滴计数及智能控制滴数的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170806 |