Частотно-импульсный регулятор температуры

(56) 1АР 196969,2. Кунсистемыширотно-имп1970, с.42/18-2413. Бюл. Р 13 ин, Р.У.Мадыгулов,Е.П,Михальченко ов88.8)рское свидетельствБ 05 В 11/14, 19 ич В,М, и др. Нели вления с частотнольсной модуляцией.3 (прототип) . СССР6.ейныеиКиев,втокл цев УпРЛ и ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИЙ(54)(57) 1. ЧАСТОТНО в ИМПУЛЬСН РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий усилители мощности, канал регулирования по отклонению, состоящий изпоследовательно соединенных усилителя с зоной нечувствительности,интегратора и фазового детектора,к выходам которого подключена обмотка реле времени, замыкающие контакты которого включены параллельно конденсатору интегратора, а также канал регулирования по возмущению, включающий в себя усилитель и(51) С 05 Р 23/191 С 05 В 11/30 соединенные аналогично каналу регулирования по отклонению интегратор, фазовый детектор и реле времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит два элемента ИЛИ и дифференциатор в .канале регулирования по возмущению, включенный между выходом усилителя и входом интегРатора, причем первые выходы. фазовых детекторов соединены с входами первого элемента ИЛИ, а вторые выходы фазовых детекторов - с входами второго элемента ИЛИ, к выходам которых подключены входы соответствующих усилителей мощности.2. Регулятор по п.1, б т л и - В ч а ю щ и й с я тем, что фазовые детекторы выполнены в виде релейных элементов с зоной нечувствительности. 3, Регулятор по пп.1 и 2, о т лгде ч а ю щ и й с я тем, что релейный элемент в канале регулирования по от клонению выполнен в виде двух, параллельных цепей с задатчиком зоны нечувствительности в каждой из них.Изобретение относится к техникеавтоматического управления, а именно к автоматическим регуляторамтеплоэнергетических процессов, содержащим электрические исполнительные механизмы постоянной скорости,в которых выходной сигнал являетсяпрерывной функцией отклонения входного сигнала от заданной величины -серией модулированных по частотеэлектрических импульсов. В частностипредлагаемый регулятор может найтиширокое применение в установках дляприготовления воды заданной температуры путем изменения концентрациикомпонентов смеси иэ двух жидкостейс различной температурой.Известно импульсное устройстводля автоматического регулированиятепловых процессов, содержащеегенератор импульсов, ренерсивныйсчетчик импульсов, блок сравнения иподключенное к блоку сравнения формирующее устройство, состоящее изпоследовательно соединенных амплитудного дискриминатора и элементавоздействия на частоту генератора,подсоединенного к входу генератораимпульсов, выход которого подключен к реверсивному счетчику импульсов11Недостатком указанного устройства является низкая точность регулирования,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсячастотно-импульсный регулятор, содержащий усилители мощности, выходами соединенные с входами исполнительных органов нагрева и охлаждения, и канал регулирования по отклонению, состоящий из последователько соединенных усилителя с зоной нечувствительности, интегратора и фазоваго детектора, к выходам которогоподключена обмотка реле времени,замыкающие контакты которого включены параллельно кондексатору интегратора 21.Недостатком известного регулятора является его низкая точность.Цель изобретения - повышение точности регулятора.Поставленная цель достигается темчто в известный регулятор, содержащий усилители мощности, канал регулирования по отклонению, состоящийиз последовательно соединенных усилителя с зоной нечувствительности,интегратора и фазового детектора, квыходам которого подключена обмоткареле нремени, замыкающие контакты которого нклнчены параллельно конденсатору интегратора, а также каналрегулирования по возмущению, включающий н себя усилитель и соединенные аналогично каналу регулированияпо отклонению интегратор, фазовый детектор и реле времени, введеныдна элемента ИЛИ и дифференциаторв канале регулирования по возмущению, включенный между выходом усилителя и входом интегратора, причемпервые выходы фазовых детекторов сое.динены с входами первого элементаИЛИ, а вторые ныходы фазовых детекторов - с входами второго элемента ИЛИ, к выходам которых подключены входы соответствующих усилителей мощности,Фаэовые детекторы выполнены вниде релейных элементов с зоной нечувствительности.Причем в канале регулирования поотклонению релейный элемент выполнен в виде двух параллельных цепейс задатчиком зоны нечувствительности н каждой из них.На чертеже представлена функциональная схема регулятора.Регулятор содержит усилитель 1с зоной кечувстнительности, усилитель 2, интеграторы 3 и 4, фазовыйдетектор 5, состоящий из релейныхэлементов б и .7 и задатчикон 8 и 9эоны нечувствительности релейнымэлементов, фазовый детектор 10,реле 11 и 12 времени, дифференциатор13, элементы ИЛИ 14 и 15, усилители 16 и 17 мщкости,Регулятор работает следующимобразом.На вход 1 канала реГулированияпо отклонению поступает сигнал, равный разности между заданным и действительным значениями регулируемойтемпературы, и при превышении имзначения зоны нечувствительностиусилителя 1 поступает на вход интег.ратора 3, С выхода интегратора 3сигнал рассогласования поступаетка вход релейкых элементов б и 7,образующих совместко с задатчиками 8 и 9 зок нечувствительностифазовый детектор канала регулирования по отклонению регулируемой Нели.чи;-ы, В зависимости от полярности сигнала на выходе интегратора 3при превышении сигналом значения,заданного задатчиками 8 или 9, срабатывает один из релейных элементов б или 7, с выходов которыхсигнал поступает чсрез элементИЛИ 14 или 15 на соответствующийусилитель 16 или 17 мощности и наобмотку реле 11 времени.С выхода усилителя мощности сигнал поступает на исполнительныймеханизм, увеличивая или уменьшаязначение регулируемой температуры.По истечении выдержки нремеки, определяющей длительность управляющего импульса по каналу регулиронакия по отклонению, срабатывает реле 11 времени, замыкая своьми контактами конденсатор интегратора 3 и .1010606 Составитель В,МакаровТехред М,Тепер Корректор Е. Рошко Редактор В.Петраш Заказ 2487/37 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сбрасывая тем самым сигнал на выходе интегратора 3 до нулевого значения. Далее процесс повторяется до тех пор, пока сигнал на входе в интегратор 3 не станет равным нулю. Таким образом, на выходе регулятора формируется последовательность модулированных по частоте импульсов, причем импульс на выходе регулятора появляется каждый раз, когда сигнал на выходе интегратора 3 достигает значения, заданного, в зависимости отполярности сигнала, задатчиком 8 или 9.Вход И регулятора является входом ,первого из М возможного количества каналов регулирования по возмущению, которым в случае, например, регулирования температуры в установках для приготовления воды заданной температуры путем изменения концен. трации компонентов смеси из двух жидкостей с различной температурой, может являться отклонение температуры смешиваемых жидкостей от исходного значения. Сигнал с датчика возмущающего воздействия поступает на вход И , усиливается усилителем 2 и поступает на вход дифференциатора 13. С выхода дифференциатора 13 сигнал поступает на вход интегратора 4, с выхода интегратора - на вход фазового детектора 10, выполненного в виде релейного элемента с зоной нечувствительности.В зависимости от полярности сигна ла на выходе интегратора 4 при превышении им значения эоны нечувствительности релейного элемента сигнал с выхода фазового детектора 10 поступает на обмотку реле 12 времени и через элемент ИЛИ 14 или 15 на усилитель мощности 16 или 17 и далее на исполнительный механизм. По истечении выдержки времени, определяющей длительность управляющего импульса по каналу регулирования по возмущению, срабатывает реле 12 времени, замыкая своими контактами конденсатор интегратора 4. Наличие дифференциатора 13 на входе интегратора 4 приводит к тому,что на выходерегулятора импульс появляется всякий раэ, когда разность между исходным и измеряемым значением возмущающего воздействия изменится нафиксированную величину, определяемуювеличиной зоны нечувствительностиФазового детектора 10 и коэффициентом усиления канала, смещая тем самым исходное положение регулирую щего органа для основного каналана соответствующую величину.Поскольку датчики температуры обладают значительной инерционностью,при ступенчатом изменении возму щающего воздействия на выходе ре-гулятора формируется серия импульсов,число импульсов в которой определяется разностью между исходным и из,меряемым значениями возмущающеговоздействия и параметрами настройкиканала регулирования по возмущению.Выбором параметров датчика температуры, параметров настройки канала регулирования по возмущению и местомустановки датчика возмущения может .быть обеспечена практически независимость выходной величины системыавтоматического регулирования отвозмущающего воздействия с точнос-,тью, определяемой шагом исполнительного органа за один управляющий импульс, формируемый каналом регулирования по возмущению.Выполнение релейного элемента вфазовом детекторе основного каналарегулирования по отклонению в видедвух параллельных цепей с задатчиком эоны нечувствительности в каждой из них позволяет обеспечить принастройке регулятора различный ре О эультирующий коэффициент" усилениярегулятора при различных знаках ин -теграла от отклонения регулируемойтемпературы, что позволяет обеспечитьчастичную линеариэацию расходной 45 характеристики регулирующего органа исполнительного механизма. Таким образом, использование изобретения позволяет существенно 50 повысить точность работы регулятора. 1