Устройство для автоматического управления процессом стерилизации консервов

(511 РЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ СКОМУ СВИД Д программ ход втор разовател выходами СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ(72) С,М.Марголин н А.П.Агапов (71) Опытное производственно-техническое объединение рыбной промышленности "Техрыбпром"(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 414996, кл. А 23 Ь 3/00, 1975.2. Авторское свидетельство СССР и" 974995, кл. А 23 Ь 3/02, 1980.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС, КОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ,. включающее узел имита ции давления в таре, информационный вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, узелимитации давления в таре содержит счетчик регистр, дифференциальный и суммирую щий усилители, компаратор и два цифро-аналогЬвых преобразователя, выходыкоторых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы счетчика связаны с входами одного цифроаналогового преобразователя и с входами регистра, выходы последнего соединены с входами другого цифро-аналогового преобразователя, выход которого через второй вход суммирующего усилителя соединен с выходомдифференциального усилителя, а выходсуммирующего усилителя подключен квходам компаратора, второй вход которого служит информационным входомузла имитации давления и выход компаратора соединен с управляющим входом счетчика, причем счетный входпоследнего, входы установки счетчика и регистра в нуль и управляющийвход регистра связаны с выходами ующего блока, при этом вью цифро-аналогового преоби выходы регистра служат зла имитации давления,1 114468Изобретение относится к устройствам для производства консервов и может.быть использовано для автоматического управления процессом стерилизации консервов в автоклаве. 5Известно устройство .автоматического регулирования давления в установке для стерилизации консервов,содержащее узел имитации давления, иеханопневматический преобразовател,10 рычажную системуи регулирующие клапаны, установленные на напорной и сливной магистралях. При этом узел имитации давления в таре выполнен в виде сосуда с жидкостью, внутри 15 которого расположена латунная трубка и инварный стержень, соединенный через пружину с рычажной системой 13.Недостатками известного устройства являются громоздкость узла имита ции давления, сложность настройки на банки с различными. теплофизическими свойствами и низкая точность регулирования. имитации давления. ханизмы 7-10,. установленные соответ-ственно на магистралях подачи пара, воды, воздуха и на магистралислива. 25Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для автоматического управ- ления процессом стерилизации консер" вов, включающее, узел имитации давле 30 ния в таре, информационный вход кото. рого соединен с выходом измерительного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок 23.35Недостатком этого. устройства является низкая точность управления.Цель изобретения - повышение точности управления.Поставленная цель достигается тем, 0 что в устройстве для автоматического управления процессом стерилизации кан сервов,. включающем узел имитации давления в таре, информационный вход которого соединен с выходом измери 45 тельного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок, узел имитации давления в таре содержит счетчик, регистр, диф ференциальный и суммирующий усилители, компаратор,и два цифра-аналоговых преобразователя, выходы которых соединены с входами дифференциальногр усилителя, выходы счетчика связа ны с входами одного афро-аналогового преобразователя и с входами регист ра, выходы последнего соединены с входами другого цифра-аналогавого преабразователя, выход которого черезвторой вход суммирующего усилителясоединен с выходом дифференциального усилителя, а выход суммирующегоусилителя подключен к входам компаратора, второй вход которого служитинформационным входом узла имитации давления и выход компаратара соединен с управляющим входом счетчика, причем счетный вход последнего,входы устачовки счетчика и регистрав нуль и .Управляющий вход регистрасвязаны с выходами программирующего блока, при этом выход второго цифра-аналаговога преобразователя и выходы регистра служат выходами узла На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг, 2 - то же, узла имита-. ции давления в таре; на фиг. 3 - то же, вторичного преобразователя. Устройство для автоматического уп- равления установкой для стерилизации консервов включает программирующий блок 1, узел 2 имитации давления в таре, регулятор 3 температурыв автоклаве 4 с измерительным преобразователем температуры, регуля" тор 5 давления, датчик 6 давления,в автаклаве 4 и исполнительные меПрограммирующий блок 1 определяет программу работы узла 2 имитации давления в таре и регулятора 3 температуры в автоклаве 4.Измерительный преобразователь температуры состоит из термопары 11 и вторичного преобразователя 12, выход которого соединен с информационным входом узла 2 имитации давления в таре. Информационный вход регулятора 5 давления соединен с датчикам 6. давления в автоклаве 4. Узел 2 имитации давления в таре содержит счетчик 13, регистр 14, два цифра-аналоговых преобразователя 15 и 16, дифференциальный 17 и суммирующий 18 усилители, компаратор. 19, один из входов которого соединен с выходом суммирующего усилителя 18, а второй его вход является информационным входам узла 2 имитации. давления и соединен3 11446с выходом вторичного преобразователя12.Счетчик 13 имеет вход установки внуль (Й-вход), счетный вход (метка +1) и управляющий вход (Ч-вход).Выходы. счетчика 13 предназначены длявывода информации в параллельномдвоичном коде. Регистр 14 имеет управляющий вход (С-вход) записи информации, поступающей на входы 3, 10Вгр В Э, вход установки в нуль(К-вход) и выходы для вывода информации в параллельном двоичном кодеУправляющие входы узла 2 имита-.ции давления в таре соединены с выходами программирующего блока 1, предназначенными для подачи тактовыхимпульсов частоты Г на счетный вход(+1) счетчика 13, периодических (спериодом Ьь я - ) импульсов на Р-входсчетчика 13 и на С-вход регистра 14и выходом для подачи импульса в начале цикла стерилизации на к -вход регистра 14.Дифференциальный усилитель 17 име сет коэффициент усиления, равный Т,где Т = , в результате чеготЕЬьеличина сигнала на входе усилителяоавна (Рг-Р)Т=ЬРТ, где Р.и Рг =величины, сигналов на инвертирующеми неинвертирующем входах усилителясоответственно.Коэффициент усиления суммирующего усилителя 18 равен единице в результате чего величина сигнала наего выходе равна ТАР+Р .Вторичный преобразователь 12 содержит дифферециальный усилитель 20,коэффициент усиления которого равенРстй,вившемся,режиме стерилизации при установившейся температуре стерилизации,Ф , а Ес - температура в началецикла стерилизации,.и соединенный синверсным. входом усилителя источник 4521 опорного напряжения, Выход усилителя 20 является выходом вторичногопреобразователя 12. Опорное напряжение установлено такой величины,что при поступлении на прямой вход 50усилителя 20 с выхода измерительного преобразователя сигнала, соответствующего температуре "1, величинасигнала на выходе вторичного преобра-.зователя 12 равна К(1- т ), , 55Компаратор 19 настроен так, чтосигнал на его входе появляется приК(Ф- сс) .ъ ТдР+Р. 81 4Устройство работает. следующим образом.Регулятор 3 посредством регулировки подачи воды и пара регулирует температуру в автоклаве 4 по программе, вырабатываемой программирующим блоком 1, Регулятор 5 посредством регулировки, подачи воздуха и сли. ва воды регулирует давление в авто- клаве 4 в соответствии с задающим сигналом, поступающим на информационный входрегулятора 5 с выхода узла 2 имитации давления в таре.Узел 2 имитации давления в таре вырабатывает. задающий сигнал следующим образом.В начале цикла стерилизации импуль сы, поступающие на Р -входы, устанавливают счетчик 13 и регистр 14 в состояние "нуль , в результате чего сигналы на входах цифро-аналоговых преобразователей 15 и 16, дифференциального 17 и суммирующего 18 усилителей и компаратора 19 равны нулю.С ростом температуры в установке и соответственно сигнала К(с -т.,) с выхода компаратора 19 на Ч-вход счетчика 13 поступает разрешающий сигнал, и счетчик 13 начинает считать тактовые импульсы. По мере заполнения счетчика 13 возрастают сигналы на выходах цифра-аналогового преобразователя 15 и дифференциального 17 и суммирующего 18 усилителей. При достижении равенства сигналов Т 6 Р+Р, = =КЙ -т. ) на входах компаратора 19 ;сигнал на Ч-входе счетчика 13 исчезает, и счет импульсов прекращается.Дальнейшая работа устройства происходит в следующем порядке,С приходом очередного импульса на -вход счетчик 13 устанавливается в состояние "нуль , затем происходит счет импульсов до достижения равенства сигналов на входах компаратора 19, и при поступлении импульса на С-вход число сосчитаннюх импульсов записывается в регистр 14, Величина сигнала Рт в момент записи равна величине Р и сохраняет это значение до прихода следующего импульса на С-вход регистра 14.Таким образом, ЬР равно изменению величины Р соответственно вегличины Р в течение периода времени ЬТ. Сигнал Р в, виде дискретного аналогового сйгнала с периодом квантования дс поступает на задающий вход регулятора 5 давления.Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул.Проектная 3Современные средства электроники позволяют выбрать величину достаточно малой для обеспечения практически любой необходимой точности, что даже при сравнительно большой величине В 0 = 1 с погрешность в имитации давления посредством сигнала Рне превышает долей процента относительно значений.Р при постояннойзремени Т, равной нескольким минутам.