Двухпозиционный регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 51)231(50 ЕНИЯ т;ИБО уц( омадляионнами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специализированная проектноконструкторская технологическаяганизация "Росавтоматстром"(56) Авторское свидетельство СССВ 964580, кл. С 05 В 11/36, 1980Авторское свидетельство СССРВ 746462, кл. С 05 П 23/19, 1978(54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ТПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к авттике и может быть использованорегулирования температуры инерцных объектов, имеющих разные ди 1228089 А ческие характеристики по нагреву иостыванию. Регулятор содержит двухпозиционный канал регулирования, охваченный переменной (двухпоэиционной) интегральной обратной связью,включенной между выходом элементасравнения и его входом (через сумматор) . Глубина обратной связи в зависимости от величины и знака сигналарассогласования изменяется при помощи релейного элемента, раэмыкающиеи замыкающие контакты которого присоответствующем сигнале на входерелейного элемента меняют значениерезисторов в КС-цепи интегратора.Использование изобретения в технологических.процессах обеспечивает повышение качества продукции. 2 ил.)ос й,Ы 10 15 1 12Изобретение относится к автоматике и предназначено для двухпозиционного регулирования температуры преимущественно малоинерционных тепловых объектов.Цель изобретения - повышение точности при разных динамических характеристиках объекта на нагрев и остывание.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - кривые изменения температуры объектарегулирования Т и датчика температуры Т для двукпозиционного регулятора с интегральной обратной связью и с зоной нечувствительности 28 Т.Двухпозиционный регулятор содержит датчик 1 температуры, усилитель 2, элемент 3 сравнения, усилитель 4 мощности, интегратор 5, исполнительный элемент 6, релейный элемент 7, сумматор 8, датчик 9 температуры, интегратор содержит операционный усилитель (ОУ) 10, КС-цепь 11, содержащую первый и второй переменные резисторы 12 и 13 и конденсатор 14, третий переменный резистор 15, резисторы 16 и 17, Управление КС-цепью индикатора производится при помощи замыкающего контакта релейного элемента 7-1 и размыкающего контакта 7-2. Объект регулирования обозначен позицией 18.Регулятор работает следующим образом.В начале процесса регулирования, когда температура объекта регулирования То (фиг.2) меньше заданной Т, на выходе элемента 3 сравнения устанавливается положительное напря-жение, что приводит к включению исполнительного элемента 6 и релейного элемента 7. Контакт 7-1 релейного элемента 7 замыкается, а контакт 7-2 размыкается. С включением исполнительного элемента 6 температура объекта регулирования Т начинает расти. Начинает расти и температура датчика температуры Т, но с некоторым опозданием, вызванным инерционностью последнего.Одновременно начинается процесс интегрирования сигнала элемента 3 сравнения на интеграторе 5. Сигнал элемента 3 сравнения поступает на инвертирующий вход (ОУ) 10 через третий переменный резистор 15. Процесс интегрирования продолжается до установления на выходе интегратора 5 напряжения обратной связи, равного 20 25 30 35 40 45 50 55 где Б - напряжение, снимаемое стретьего переменного резистора 13;К К " значения сопротивленияКсоответствующих резисторов;6 коэффициент уисления ОУ на выключение,Напряжение интегральной обратной связи П, поступает на второй вход сумматора 8, На первый вход сумматора 8 поступает сигнал датчика 1 температуры с выхода усилителя 2. Сиг-. нал на выходе сумматора равен П =П + Пгде Б - сигнал давления.В данном случае сигнал интегральной обратной связи вызывает уменьшение задания Т, При переходе темпе ратуры датчика температуры Т через верхнюю границу зоны нечувствительности регулятора, на выходе элемента 3 сравнения устанавливается отрицательное напряжение, что приводит к отключению исполнительного элемента 6.и релейного элемента 7. Контакты 7-1 и 7-2 релейного элемента 7 возвращаются в исходное состояние. Температура объекта регулирования Т, начинает падать, а температура датчика температуры Т некоторое время будет продолжать возрастать. Нагрев его будет происходить за счет тепла объекта 18 регулирования, пока температура последнего выше температуры датчика 1 температуры. После пересечения кривых температуры датчика объекта регулирования То и датчика температуры Т температура последнего также начинает снижаться, но иэ-за запаздывания со по прежнему будет отставать от Т, , т.е. температура датчика 1 температуры будет выше температуры объекта 18 регулирования.Включение исполнительного элемента 6 из-за уменьшения задания происходит раньше (точка а на фиг.2), чем это имело бы место в регуляторе без интегральной обратной связи. В результате перерегулирование, вызванное инерционностью датчика 1 температуры уменьшается.(6 3 1Одновременно с установлением на выходе элемента 3 сравнения отрицательного напряжения, начинается процесс обратного интегрирования на интеграторе 5, продолжающийся до установления на его выходе напряжения, равного К,где --- коэффициент усиления ОУ16на включение.В этом случае сигнал интегральной обратной связи вызывает увеличение задания. В результате включения исполнительного элемента 6 (точка 1 на фиг.2) происходит также раньше, чем в регуляторе без интегральной обратной связи.1При переходе температуры Т дат 9 чика 1 температуры через нижнюю границу зоны нечувствительности регулятора на выходе элемента 3 сравнения устанавливается положительное напряжение. В дальнейшем процесс регулирования происходит аналогично описанному выше.В результате, благодаря действию интегральной обратной связи по состоянию элемента сравнения, уменьшается амплитуда колебаний температу(ры объекта регулирования А . Использование контактов релейного элемента 7 в схеме интегратора 5 позволяет осуществлять настройку уровня интегральной обратной связи на включение и выключение исполнительного элемента 6 раздельно. Настройка уровня интегральной обратной связи на включение исполнительного элемента 6 с учетом времени включения с д и выключения 1, , в установившемся режиме уменьшает установившееся отклонение среднего значения температуры объекта регулирования от заданной Т.,Уровень интегральной обратной связи на включение настраивается резистором 13, а на выключение - резистором 12. Скорость интегрирования настраивается переменным резистором 15. Предлагаемый регулятор предназначен преимущественно для использования на тепловых объектах, инерционность которых соизмерима с инерционностью датчиков температуры. Использование изобретения для регулирова ния температуры тепловых объектовпромышленности строительных материалов, в частности печей обжига керамической плитки, повышает качество выпускаемой продукции и увеличивает срок службы оборудования. формула изобретения Двухпозиционный регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры, усилитель, элемент сравнения, усилительмощности, исполнительный элемент, атакже задатчик температуры, сумматори интегратор, выполненный на операционном усилителе, в цепи отрицательной обратной связи которого включена КС-цепь, состоящая из параллельносоединенных первого переменного резистора и конденсатора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при разных динамических характеристиках объекта на нагреви остывание, регулятор содержит релейный элемент, подключенный входом 35к выходу усилителя мощности, интегФратор включен между выходом элементасравнения и одним из входов сумматора, его КС-цепь содержит второй переменный транзистор соединенный паУраллельно с первым переменным резистором, вход сумматора связан с выходом задатчика температуры, а выход -с другим входом элемента сравнения,при этом первый переменный резистор, КС-цепи связан с конденсатором череззамыкающий контакт релейного элемента, а второй переменный резистор -через его размыкающий контакт.1228089 иг,2 Составитель Л.Птенцоваедактор Ю.Середа Техред Г.Гербер Корректор е сн оиэнодственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 каз 2303/49 ВНИИПИ по 113035, ТиражГосударстелам изобросква, Ж 36 Поденного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб д.4