Регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (и) Здд 05 0 233,"ср 1 М ОПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕ ТЕИПЕРАТУРЫрные последоваГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЕРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23.05.83. Бюл. Ф 19 ,(72) В.И, Коржов, В.Я. Кожухарь И.А. Новохатский, И.Я. Кожухарь, И.И. Сусло и С.А. Стахарюк :(71) Одесский ордена Трудового ,.Красного Знамени политехнический институт(56.) 1. Свенчанский А.А. и др. Автоматическое регулирование электри- ческих печей. И-Л., "Энергия", 1965, с. 207-210.2. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования. Под ред, Нестереню Ко А.Н Киев, 1976, с. 625Э, Гавриш В.Ао и др, Программное регулирующее устройство. - "Приборы и техника эксперимента", 1976, М 6, с. 146-141 (прототип ). (54)(57) РЕГУЛЯТОРсодержащий соединен тельно зацатчик програме, элементИ, двоичный счетчик, дешифратор, Выход которого связав с входом блока индикации и через задатчик конца программы с вторым входом элемента И, циФроаналоговый преобразователь, узел сравнения с подключенным к его второму входу измерительным преобразователем, усилитель сигнала ошибки,блок формировбиня закова регулирования,первый исполнительный орган и основной нагреватель, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора и рас. ширения области его применения, он содержит соединенные входами с выходом усилителя сигнала ошибки . Е компаратор и блок трехпозиционного регулирования, а также подключенные к выходу блока трехпозиционного . регулирования через второй и третий исполнительные органы Форсирующие нагреватель и охладитель собтвет ственно, причем выход компараторасвязан с третьим входом элемента И.Изобретение относится к автома-тическому регулированию и можетбить использовано, например, дляпрограммного регулирования электрических печей сопротивления,Известны регулирующие устройства, 5позволяющие производить программноелинейное пропорциональное или пропорционально-интегральное регулирование температуры объекта.Известные устройства содержат 10мостовую схему задания, следящуюсистему задания программы, пропорционально-интегральный формирующийблок, исполнительный орган, нагреватель, Программа наносится в видекривой на диаграммную ленту, перемещаемую лентопротяжным механизмом.Вдаль границы программы скользитфатаголавка, Фатосапративление которой включена в диагональ моста, являющегося датчикам рассогласования,на обмотки следящего двигателя изменяю-щего задания регулирующему блоку.Следящая система поддерживает фотоголовку на линии программы и адновре менна изменяет задание регулирующему блоку, Регулирующее устройствочерез исполнительный орган и нагреватель оказывает воздействие наобъект, поддерживая значение температуры с определенной точностьюотносительна заданной 1 1 и 2,Недостатком известных устройствявляется громоздкость, низкая надежность из-за наличия электрамеханических узлов, недостаточная точность.воспроизведения программы и значительная ошибка регулирования.Наиболее близким к предлагаемому11 о технической сущности являетсяпрограммное регулирующее устройство, 40состоящее из узла задания программы шагового двигателя с указателемчисла оборотов и конечных выключателей, задатчика температуры на многоабаратном патенциометре, узласравнения,. к второму входу которогоподключен измерительный преобразователь, пропорционально-интегральныйдифференциальный формирующий блок,усилитель мощности, нагреватель 3 ,Недостатками известного программного регулирующего устройстваявляются громоздкость, низкая надежность электрамеханических узлов,низкий диапазон задания температурыи недостата тая точность истинногозначения температуры атносительчопрограммной, отсутствие индикацииистиннага значения температуры,Целью изобретения является повышение точности программного регулирования и расширение области применения.Поставленная цель достигаетсятем, что регулятор температуры, содержащий соединенные последователь на задатчик программы, элемент И,двоичный счетчик, дешифратор, выходкоторого связан с входом блока индикации и через задатчик конца программы с вторым входом элемента И,цифроаналоговый преобразователь,узел сравнения с подключенным кего второму входу измерительнымпреобразователем, усилитель сигнала ошибки, блок формирования законарегулирования, первый исполнительный орган и основной нагреватель,содержит соединенные входами с выходом усилителя сигнала ошибки компаратор и блок трехпоэиционногорегулирования, а также подключенныек выходу блока трехпоэиционногорегулирования через второй и третийисполнительные органы Форсирующиенагреватель и ахладитель соответственно, причем выход компараторасвязан с третьйм входом элемента И.На чертеже приведена Функциональная схема предлагаемого регулятора.Задатчик 1 программы выходомподсоединен к первому входу трехвходового элемента 2 И, сигнал скоторого поступает на двоичный счетчик 3, состояние которого черездешифратор 4 индицируется блоком5 индикации, выход дешифратора 4подключен к цифроаналоговому преобразавателю б и задатчику 7 концапрограммы, подсоединенному к второму входу элемента И 2, Сигналошибки с узла 8 сравнения измерительного 9 преобразователя поступает на вход усилителя 10 сигналаошибки, выходы которого подсоединены к входам блока 11 Формирования закона регулирования компарато/ра 1, блока 13 позиционного регули,равания, выход двухпорогового компаратара 12 воздействует на третийвход элемента И 2, а блок 11 черезпервый 14 исполнительный органна основной 15 наГреватель, выходы13 через второй 1 б и третий17 исполнительные органы соответственно управляют работой форсирующего 18 нагревателя и Форсирующего.19 охладигеля.Устройство работает следующимобразам,Узел задатчика 1 вырабатываетимпульсную последовательность изменяемой частоты в зависимости отвыбранной скорости программногонагрева 1-30 С/мин, которая при отсутствии команды "Запрет" черезпервый вход трехвходового элементаИ 2 поступает на двоичный счетчик 3,где производится подсчет поступившего числа импульсовСостояние двоичного счетчика 3дешифрируется дешифратором 4, индицируется блоком 5,индикации. Выходные сигналы дешифратора поступаютна цифроаналоговый преобразовательб, где цифровой десятичный кодпреобразуется в аналоговый сигнал,соответствующий градуировке термоэлектрического преобразователя,и задатчик 7. С помощью задатчика 7 5оператор осуществляет выбор конечной точки нагрева. В случае совпадения набранного числа с числомзаписанным в двоичном счетчике 3задатчик 7 вырабатывает сигнал остановки программы, который поступаетна второй вход трехпороговогоэлемента И 2. Сигнал ошибки, представляющий сббой разность напряжения задания с цифроаналогового 15преобразователя б и измерительногопреобразователя 9, поступает навход усилителя 10 сигнала ошибки,выходное напряжение с которого подается на вход блока 11, который 20позволяет осуществить пропорциональное, изодромное или изодромное спредварением регулирование объекта.Выходной сигнал блока 11 через первый исполнительный орган 14 поступает на основной нагреватель 15объекта.Для повышения точности прохождения программы нагрева объекта ииндикации действительной температуры устройство содержит компаратор 12 и блок 13 с исполнительнымиорганами для дополнйтельного форсирующего нагрева или охлажденияобъекта, При этом выходной сигналусилителя 10 сигнала ошибки поступа- З 5ет на входы блока 13 и компаратора12, Если ошибка регулирования мала,т.Е. истинная температура объектаизменяется в "оответствии с программой, то двухпороговый компаратор 12 находится в таком состоянии,что его выходйЬй потенциал не препятствует по третьему входу элемента И 2 поступлению импульсов прохождения программы на вход счетчика 3. Состояние счетчика индицируется блоком 5 и соответствует, снаперед заданной ошибкой, действительному значению температуры объекта, При увеличении ошибки регулирования, т.е, отклонении программы от желаемой, компаратор 12 переходит во второе устойчивое состояние и запрещает прохождению про -граммы до сравнения истинного и желаемого значений температуры. Дляболее точного воспроизведенияпрограммы т.е. снижения ошибки регулирования )испольэуется дополнительный форсирующий нагрев илиохлаждение объекта. При увеличенииошибки в ту или другую сторонублок 13 переходит в первое илитретье устойчивое состояние, включая через соответствующие исполнительные органы дополнительныйнагрев или охлаждение. При величине ошибки регулирования, стремящейся к нулю, блок 13 находится вовтором устойчивом состоянии. Приэтом осуществляется программныйнагрев объекта основным исполнительным органом 14. При этом достижениижелаемой точки нагрева происходитсовпадение кодов двоичного счетчика 3 с набранным в задатчике 7 иего выходной уровень производитостановку устройства по второму входу элемента И 2, Регулятор сохраня-.ет температуру объекта на выбраннойточке. Таким образом, введеиие. впрограммный регулятор компаратора12, блока 13, второго исполнительного органа 18 с форсирующим нагре"вателем 1 В и третьего исполнительного органа 17 с форсирующим охладителем 19 позволяет установить связьмежду скоростью прохождения программы нагрева по заданию и истиннойтемпературой объекта, т.е. производить контроль и индикацию прохождения программы нагрева объекта исовместить в одном узле индикациюзаданной и действительной температуры с точностью 0,5 С, так как импульс разрешения по скорости прохождения программы, вырабатываемойкомпаратором 12, появляется на входеэлемента И 2 только в случае равеиства с выбранной точностью истиннойи заданной температуры. регулятор может быть выполнен на современной элементной базе, что позволит снизить габариты и повысить надежность устройства в.процессе длительной эксплуатации в диапазоне задания желаемых температур 0+1999 С,О1019406 Составитель А. ЗарубинТехред И.ГайдувРешетник актор С. Патрушев орре Т НИИПИ Рос по делам 13035, Иоодписн атент",лиал ПП аказ 3702/41 аа 434арственногозобретенийва, Ж, РЮЕ Ш ЕВЕВ ШШ комитета СССРоткрытийуюская наб., д. 4/5Юш ВМи ИВ ФюШузгород, ул. Проектна