168943. lajstromszámú szabadalom • Önillesztő léptető szabályozó különösen számítógépes folyamatirányító rendszerekhez

3 168943 4 mindenképpen túllendülést okoz. A folyamatos működésű szabályozóknál átkapcsolás előtt a számítógép végrehajtójel értékét és az analóg háttér szabályozó végrehajtójel értékét előzetesen egyeztetni kell, vagy megfelelő áramkörrel kell gondoskodni a lökésmentes átmenetről. Folyamatos működésű szabályozóknál meg kell akadályozni az integráló tag telítődését, ami beállítási hiba, vagy tartós szétkapcsolás esetén következik be és ez a szabályozót nemlineáris viselkedésűvé teszi, ami a „határciklus" jelenségét okozza a szabályozási körben. A fenti követelményeknek megfelelően épül fel a Hartmann-Braun cég „Protronic" háttér szabályozója, a Siemens „Selbsanpassender PI Regler", a Kent cég „Flexer" szabályozója, vagy a Withoff cég PCS típusú háttér szabályozója. Valamennyi fenti szabályozó típus alkalmazható számítógépes, DDC vagy alapjel beállító rendszerben háttér szabályozóként. DDC üzemmódban a háttér szabályozó tartószervként működik és a számítógép kiesése esetén ugrásmentesen átveszi a folyamat irányítását analóg üzemmódban. A háttér szabályozókhoz arányos működésű helyzetbeállító ül. végrehajtó egységek csatlakoznak. Olyan, háttérrendszerrel felépített számítógépes DDC rendszereknél, ahol a végrehajtó egység arányos működésű és a háttérrendszer tartalmazza a DDC tartószervet, valamint az analóg háttér szabályozó csatornát, a DDC tartószervben kettős működésű analóg memóriaegységgel vagy folytonos működésű analóg integrátorral kell összegezni a számítógép végrehajtójel növekményeket a végrehajtójel abszolút értékévé és azt hosszú időn keresztül veszteségmentesen tárolni kell. Ezek a memóriaegységek térvezérlésű tranzisztorokból igen jó minőségű kondenzátorokból épülnek fel. A tároló feszültségét igen nagy bemeneti ellenállású egyenáramú erősítőkkel alakítják egységesített jeltartományú áramjellé. A rendszer alapvető hibája az építő elemek hőfokfüggéséből és a véges szivárgási veszteségi ellenállásokból adódik. A hőmérséklet változás következtében nő a fávezetős kapcsolók szivárgása, a kondenzátor töltés vesztesége, az egyenáramú rendszerben nullpont vándorlás jön létre. Ezek a hibák az arányos működés következtében jelentkeznek a beavatkozó jellemzőben. Az időben folytonos működés következtében a rendszer kimenetén a hiba időben integrált értéke jelenik meg. Analóg üzemmódban a hiba alapvetően az analóg műveleti erősítők nullpont vándorlásából adódik. A hibajel erősítő, vagy a Pl jelformáó erősítő nullponti hibáját a folytonos működésű integrátor állandóan integrálja és a rendszer kimenetén a hiba integrált értéke jelenik meg. A Protronic szabályozónál és a Siemens önillesztő Pl szabályozónál az arányossági tartomány automatikus állítását (adaptálás) a rendelkezőjel erősítő és a Pl jelformáló tag közé iktatott szorzó egységgel valósítják meg. A megoldás alapvető hibája, hogy az erősítés módosítás sorosan a főhatás láncban viszonylag kis jelszinten történik. A rendelkezőjel erősítő, valamint a szorzómű hibája a Pl jelformáló bemenetére kapcsolódva a szorzómű hibájának integrálja is megjelenik a szabályozó kimenetén. Automatikus analóg üzemmódról kézi üzem-5 módra vagy számítógépi üzemmódra való visszakapcsolás előtt a végrehajtójel értékét egyeztetni kell, mert a végrehajtók arányos működése következtében a végrehajtójelek különbsége egységugrás szerű zavarást hoz létre a rendszerben, ami 10 csak véges idő alatt kompenzálódik. A találmány szerinti szabályozó analóg csatornájában az ún. időarányos működési elvet valósítjuk meg. A végrehajtó egység pneumatikus és villamos működtetése esetén is integráló jellegű. 15 Az analóg működés esetén a rendelkezőjel hatására a szabályozó kimenetén állandó amplitúdójú, de a rendelkezőjel nagyságától függő változó szélességű és ismétlődési frekvenciájú jel 20 jelenik meg, amely állandó sebességű motort működtetve (integráló jelleg) a beavatkozás idejétől függő beavatkozójel növekményt hoz létre. A nemfolytonos működés következtében a beavatkozó jellemző abszolút értéke, a változó 25 szélességű növekmények összegzéséből adódik és annak változási sebessége a növekmények ismétlődési idejétől függ. Az abszolút érték képzést maga a végrehajtó egység mechanikusan végzi és a végrehajtójel összegzésre ill. tárolásra nem szükséges 30 külön analóg memória- vagy integrátoregység. A beavatkozás teljesen drift mentes és az érzékenysége gyakorlatilag végtelen, mivel a végrehajtót működtető motor mindenkor a maximális vezérlőjelet kapja. 35 Közvetlen digitális (DDC) szabályozási rendszerben való alkalmazás során a számítógépes üzem alatt a számótógép interface-ből kijövő impulzus alakú jel a szabályozó teljesítmény kapcsolóján keresztül a végrehajtójel növekménnyel arányos 40 ideig működteti a végrehajtó egységet. A tartószerv ebben az esetben az integráló működésű végrehajtó egység. Alapjel beállító (SPC) rendszerben való alkalmazás esetén a szabályozó alapjel beállító 45 potencióméterét léptető motor állítja, amelyet a számítógépből érkező alapjel növekmény impulzussor működtet. A szabályozó áramköri megoldása olyan, hogy analóg üzemmódban a szabályozó önülesztésre képes (adaptív szabályozás), azaz az 50 arányossági tartományát a szabályozott szakasz egy vagy több változójának függvényében bizonyos határok között változtatni tudja. A szabályozó kimenete villamos aszinkron vagy 55 léptető motorral működtetett villamos, vagy léptető motorral vezérelt pneumatikus végrehajtó egységek működtetésére alkalmas. A találmány szerinti, önillesztő szabályozóban a Pl jelformálást egy passzív elemekből felépített a 60 belső visszacsatoló hurokban elhelyezett Pl jelformáló hálózattal -ami egy aluláteresztő szűrő-és egy holtsáwal rendelkező háromállású trigger áramkörrel valósítjuk meg. Az arányossági tartomány az Uc töltőfeszültség és a végrehajtó 65 egység löket idejének a függvénye. Az önillesztés, 2