[其他]動態(tài)校驗信號發(fā)生器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87207750
• 申請日: 1987-05-11
• 公開（公告）號: CN87207750U
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 陸凌雷;劉曉中;陳慶
• 申請（專利權）人: 煤炭工業(yè)部煤炭科學研究院北京煤化所
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 煤炭工業(yè)部科學研究院專利事務部
• 代理人: 張文秀

本發(fā)明屬于化工、煉油、鋼鐵、電廠、紡織等多種行業(yè)中的任何一個過程控制系統(tǒng)在投運之前對DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型電動單元組合儀表的參數(shù)進行校驗、標定的動態(tài)校驗信號發(fā)生裝置。

目前，現(xiàn)有的校驗信號發(fā)生器只能對儀表的靜態(tài)參數(shù)進行校驗，而對控制系統(tǒng)的關鍵性能一各種控制回路的動態(tài)調(diào)節(jié)特性卻無法脫離現(xiàn)場進行校驗，其調(diào)節(jié)特性優(yōu)劣只能在與工藝系統(tǒng)進行聯(lián)機運行中方能得到驗證。因此，實際運行中，由于控制系統(tǒng)不能迅速投入正常運行，造成人力、物力的浪費，甚至影響安全生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的在于為控制回路提供一個動態(tài)過程信號，使控制回路的調(diào)節(jié)特性可以脫離現(xiàn)場進行校驗。

本發(fā)明的優(yōu)點是可以使控制系統(tǒng)迅速投入正常運行，節(jié)省人力、物力達到安全生產(chǎn)。

本發(fā)明的要點是，采用一種新穎的設計思想，即利用仿真技術對流量、壓力、液位等過程控制對象進行仿真而設計的電子儀器。它有一個模擬一階延遲過程傳遞函數(shù)的數(shù)據(jù)處理機，該數(shù)據(jù)處理機是以一個一階傳遞函數(shù)

(K)/(TS＋1) e^－τS

式中：K－過程放大系數(shù)

T－過程的時間常數(shù)

τ－純滯后時間

為數(shù)學模型。同時用調(diào)節(jié)閥的實際工作特性曲線模擬調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)采用相對值計算以適用于不同量程。其流量的基本特性為：

QQ100= f1(1-S)f2+S]]>

式中：Q₁₀₀－存在管道設備阻力時，調(diào)節(jié)閥全開的流量

f－相對節(jié)流面積、根據(jù)調(diào)節(jié)閥工作特性不同分直線型、對數(shù)型

S－調(diào)節(jié)閥全開時壓差與管道系統(tǒng)總壓差之比

為適于復雜控制回路的校驗，該裝置通過信號采集的輸入部分的多路轉(zhuǎn)換開關可以同時采集多路DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型電動單元組合儀表發(fā)出的模擬信號。模擬輸出電路可同時輸出多路模擬信號，輸出的模擬信號相對于本儀器的地是懸浮的。

在信號輸出部分的電流放大器，有一個功率放大三極管，三極管的發(fā)射極對地接一個使三極管的放大倍數(shù)可調(diào)的電位器。該電流放大器可以實時地向DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型電動單元組合儀表發(fā)送動態(tài)過程的響應信號，并且每隔一預定的時間向控制回路發(fā)出一個干擾脈沖信號以測試其控制性能。

附圖1：動態(tài)校驗信號發(fā)生器硬件方框圖

附圖2：控制回路傳遞函數(shù)方框圖

附圖1描述了本發(fā)明的一個實施例。動態(tài)校驗信號發(fā)生器由采樣電阻（1）、濾波電路（2）、運算放大器（3）、多路轉(zhuǎn)換開關（4）、A／D轉(zhuǎn)換器（5）、數(shù)據(jù)處理機（6）、鍵盤（7）、顯示器（8）、D／A轉(zhuǎn)換器（9）、輸出電流放大器（10）組成。

數(shù)據(jù)處理機（6）的CPU采用Z80A、用4K字節(jié)的ROM和0.5K字節(jié)的RAM做為存貯單元，用多個八D觸發(fā)器，在其后面接上電流驅(qū)動器，用來直接驅(qū)動LED數(shù)碼顯示管和發(fā)光二極管?？捎脭?shù)字顯示儀表的各項參數(shù)值的大小。用一片三一八譯碼器芯片，可完成對存貯單元RAM和ROM，A／D轉(zhuǎn)換器和D／A轉(zhuǎn)換器以及顯示數(shù)碼管和指示RJ等系統(tǒng)中所有的芯片選擇功能。信號采集電路將DDZ－Ⅱ型或DDZ－Ⅲ型電動單元組合儀表發(fā)出的多路現(xiàn)場模擬控制信號，通過多路開關，分別送到A／D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號，經(jīng)過數(shù)字處理機的處理，再分別送到D／A轉(zhuǎn)換器中進行轉(zhuǎn)換，最后這些模擬信號再送到電流放大器中進行電流放大，以標準的電流輸出方式將這些模擬信號輸送到電動單元組合儀表中去。

附圖2描述了簡單控制回路的傳遞函數(shù)方框圖，是由調(diào)節(jié)器Ge（s）（11）和動態(tài)仿真對象（16）構成。動態(tài)仿真對象（16）由調(diào)節(jié)閥Gr（s）（12）、對象Go（s）（13）、變送單元Hm（s）（14）和干擾Gf（s）（15）構成。

該回路為定值系統(tǒng)時，X（s）＝0（用增量表示，即△X＝0）輸出為Y（s），干擾為F（s）

傳遞函數(shù)為：