188620. lajstromszámú szabadalom • Digitális/pneumatikus átalakító
1 188 620 2 A találmány tárgya digitális/pneumatikus átalakító, különösen digitális folyamatirányító rendszerekben történő felhasználásra. A különböző technológiai folyamatok ellenőrzésénél és irányításánál egyre jobban elterjedt a számítógép alkalmazása. A számítógéppel történő kommunikáció digitálisan kódolt villamos jelsorozatok formájában történik. A villamosjelek robbanásveszélyessége miatt azonban sok technológiai folyamat irányításánál eltcrjcdten alkalmaznak pneumatikus működtetésű végrehajtó szerveket. Ezek működtetéséhez teljesítményerősítő vezérlése útján egységesített (pl. 0,2-1 bar nyomású) pneumatikus jelet alkalmaznak. A számítógép által kibocsátott digitális jelsorozatot tehát pneumatikus vezérlőjellé kell alakítani, ezért van szükség digitális/pneumatikus átalakítóra. A gyakorlatban ez az átalakítás úgy történik, hogy a digitális jelet először analóg jellé alakítják át, majd ezt az analóg jelet önmagában ismert módon pneumatikus jellé transzformálják. A leggyakrabban elterjedt megoldásnál az analóg villamos jelet (amely tehát a digitális jel átalakításával jött létre) állandó mágnes mágneses mezejében elhelyezett ún. merülőtekercsbe vezetik, amelyen a villamosáram értékével arányos erőhatás lép fel. Ez az erőhatás a tekercset és a hozzáerősített emelőn keresztül egy fúvókás jelátalakító toriólemezét elmozdítja. A torlólcmez fúvókátó! mert távolságának változtatásával a kimenő nyomás változik, tehát végeredményben a pneumatikus kimenő nyomás a bemenő digitális jel függvényében változtatható. Ezen ismertetett megoldásnak és a hasonló megoldásoknak számos kedvezőtlen jellemzője van. Ezek egyike például az. hogy a digitálís/analóg villamos átalakítók hibája növeli az átalakítás hibáját. További kedvezőtlen jellemző, hogy a merúlőtekercses szerkezet igen kényes, nagypontosságú gyártást igényel, tizem közben pedig rázásra érzékeny. A megoldás elvéből fakad, hogy nem tartalmaz a kimenőjelről a bemenőjelre vezetett visszacsatolást, így a merülőtekercs átalakítási hibája teljes egészében megjelenik a kimenőjelben. A jelen találmány célja a fenti kedvezőtlen jellemzők kiküszöbölésével a digitális viilamosjel pneumatikus jellé történő átalakításának megoldása. A fenti cél elérésével az átalakítás pontossága fokozható, ezáltal a digitális-pneumatikus rendszerek üzembiztonsága és pontossága javítható. A találmány feladata a digitális jel pneumatikus jellé történő átalakításának megoldása közbenső digitális/analóg átalakítás nélkül. A találmány szerint a fenti feladatot olyan digitális/pneumatikus átalakítóval oldjuk meg. amelyben önmagában ismert elmozdulás/nyomásátalakító. előnyösen torlólemez és fúvóka, pneumatikus/digitális átalakító, helyzetintegrátor, összehasonlító vezérlőegység és digitális kivonóegység van elrendezve. A fúvóka kimenő nyomásának értéke a pneumatikus/digitális átalakítón keresztül digitális kivonóegység egyik bemenetére van kapcsolva, a digitális kivonóegység másik bemenetére a digitális jelbemenet van csatlakoztatva, a digitális kivonóegység kimenete az összehasonlító vezérlőegység bemenetére van kötve, az összehasonlító vezérlőegység kimenete a helyzetintegrátor bemenetére van csatlakoztatva, a helyzetintegrátor kimenete pedig a torlólemezzel van összeköttetésben. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító egyik előnyös kiviteli alakjánál a helyzetintegrátor motort, továbbá előnyösen mechanikai áttételt tartalmaz, amely mechanikai áttétel adott esetben csigahajtó- 5 művet, körhagyótárcsát, rugót, emelőkart és görgőt tartalmaz. A csigahajtómű a motorhoz van csatlakoztatva, a körhagyótárcsa a csigahajtóművel van összeköttetésben, az emelőkarhoz csatlakoztatott görgő a körbagyótárcsával van érintkezésben, a rugó pedig az emelőkarhoz van 10 egyik végével rögzítve. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító további előnyös kiviteli alakjánál a motor léptetőmotor, az összehasonlító vezérlőegység pedig digitális függvénygenerátorként van kialakítva. 15 A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító további előnyös kiviteli alakjánál a digitális függvénygenerátor digitális értékösszehasonlítót, érzéketlenségi sáv beállító egységet és kapuzott impulzusgenerátort tartalmaz, az érzéketlenségi sáv beállító egység a digitális 20 értékösszehasonlító egységhez, a digitális értékösszehasonlító egység pedig a kapuzott impulzusgenerátorhoz van csatlakoztatva. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító további előnyös kiviteli alakjánál a digitális függvénygene- 25 rátör egymáshoz csatlakoztatott digitális szói zóegységet és impulzusgenerátort tartalmaz. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító további előnyös kiviteli alakjánál a digitális függvénygenerátor egymáshoz csatlakoztatott programozható 30 tárolót és vezérelhető frekvenciájú impulzusgenerátort tartalmaz. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakító további előnyös kiviteli alakjánál a motor egynáramú villamosmotor vagy vevcrzáüiató váltakozó áramú villa- 35 mosmolor, amely külső jelforrásból vezérelhető kapcsolórendszerhez, előnyösen első kapcsolóhoz és második kapcsolóhoz van csatlakoztatva, továbbá az összehasonlító vezérlőegység kapcsolóvezérlő egységet, valamint előnyösen érzéketlenségi sávbeállító egységet tartal- 40 máz. A találmány szerinti digitális/pneumatikus átalakítót és működését a mellékelt rajzokon ábrázolt példakénti kiviteli alakok alapján részletesebben ismertetjük. A mellékelt rajzokon az i. ábra a találmány szerinti 45 digitális/pneumatikus átalakító elvi tömbvázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti átalakító egyenáramú motorral kialakított kiviteli alakjának tömbvázlata, a 3. ábra a léptetőmotorra] kialakított digitális/pneumatikus átalakító összehasonlító vezérlőegysége egyik ki-50 viteli alakjának tömbvázlata, a 4. és 5. ábra a léptetőmotorral kialakított digitális/ pneumatikus átalakító összehasonlító vezérlőegysége további kiviteli alakjainak tömbvázlata, míg a 6. ábra a helyzetintegrátor egyik példakénti mechani- 55 kai kialakítási formájának vázlata. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti digitális/ pneumatikus átalakító 3 folytóelemmel kialakított 1 fúvókát, 2 torlólemezt, 4 pneumatikus/digitális átalakítót. 5 digitális kivonóegységet, 6 összehasonlító vezérlő- 60 egységet és 7 helyzetintegrátort tartalmaz. Az 5 digitális kivonóegység kimenete a 6 összehasonlító vezérlőegységhez, ennek kimenete pedig a 7 helyzetintegrátorhoz van :satlakoztatva. A 7 helyzetintegrátor a 2 torlólemezzel •■an összeköttetésben. 65 Az 1 fúvóka 31 kimenő nyomása a 4 pneumatikus/ 2
