Устройство для программного регулирования температуры

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, может быть использовано, например, для программного регулирования темпера 5 туры электрических печей сопротивления и является усовершенствованием устройства по основному автсв. У 1372278.Целью изобретения является расширение области применения устройства,На чертеже изображена блок-схема устройства.На блок-схеме устройства изображены датчик 1 температуры, объект 2 ре гулирования (электропечь) 2, аналогоциФровой преобразователь 3, тактовой генератор 4, подключенный к управляющему входу блока 5 сравнения, генератор 6 импульсов, второй элемент И 7, 20 реверсивный счетчик 8, вход сброса которого соединен с шиной "Установка 0", задатчик 9 скорости разогрева и охлаждения, задатчик 10 предельного параметра, первый цифровой компаратор 25 11, триггер 12, вход сброса которого подключен к шине "Установка 0", элемент 13 сравнения, исполнительный орган 14, блок 15 умножения, первый таймер 16, блок 17 вычитания, элемент 30 18 задержки, второй цифровой компара тор 19, первый элемент И 20, блок 21 задания приращения коэффициента пропорциональности, сумматор 22, задатчик 23 коэффициента пропорциональности, инвертор 24, второй таймер 25, задающий вход которого соединен с задатчиком 26 времени выдержки, третий элемент И 27.Устройство работает следующим об разом.Сигнал от датчика 1 температуры, характеризующий температуру объекта 2 регулирования, преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразова 45 теля 3 в цифровой код, С заданной дискретностью по сигналу от тактового генератора 4 в блоке 5 сравнения определяется отклонение Г текущего значения температуры Т; от заданного значения Т .50Г= т- т,.В режиме разогрева заданное значение температуры формируется с помощью55 генератора 6 импульсов, второго элемента И 7 и реверсивного счетчика 8, Скорость изменения цифрового кода, соответствующего ТЪ, определяется частотой следования импульсов генератора 6. Частота следования импульсов устанавливается с помощью цифрового задатчика 9 скорости разогрева и охлажденияТувеличивается до тех пор, пока температура электропечи не достигнет уровня стабилизации температуры Тс. Задание Т устанавливается с помощью задатчика 10 предельного параметра, В первом цифровом компараторе 11 осуществляется сравнение цифровых кодов от аналого-цифрового преобразователя 3 и задатчика 10 предельного параметра, Если температура объекта регулирования меньше Т, то на выходе первого цифрового компаратора 11 сигнал отсутствует. Отсутствие этого сигнала обуславливает наличие сигнала на выходе триггера 12.Установка триггера в исходное со" стояние производится при включении устройства по шине Установка 0", Сигнал от триггера 12 подается на второй элемент И 7 и позволяет поступать импульсам от генератора 6 импульсов на вход прямого счета реверсивного счетчика 8. Сброс реверсивного счетчика 8 в исходное состояние осуществляется по шине 11 Установка 0 при включении устройства, При достижении температурой объекта 2 регулирования заданного уррвня стабилизации на выходе первого цифрового компаратора 11 появляется сигнал, триггер 12 меняет состояние, импульсы от генератора 6 на вход прямого счета реверсивного счетчика 8 не поступают, и в реверсивном счетчике 8 сохраняется значение кода, соответствующее установленному уровню стабилизации.В элементе 13 сравнения проверяется условие ЯО, при выполнении которого выдается сигнал включения через исполнительный орган 14 объекта 2 регулирования (электропечь).В блоке 15 умножения осуществляется расчет времени действия управляющего воздействия р в соответствии с выражениемгде К - коэффициент пропорциональности,Рассчитанное времяявляется установкой первого таймера 16, который по истечении заданного времени черезисполнительный орган 14 отключает электропечь 2.Таким образом, если в данном так" те управления текущая температура меньше температуры, заданной на этот момент, то электропечь включаетгя на время, пропорциональное величине отклонения, В случае равенства этих температур или если текущая температура выше заданной, электропечь не включается.Для обеспечения высокой точности регулирования температуры в соответствии с заданной программой (скоростью разогрева) в устройстве предусмотрено автоматическое .изменение К, Для этого в блоке 17 вычитания производится определение реальной скорости разогрева Ч электропечи в соотРветствии с формулойЧр=т; -Тгде Т;- значение температуры электропечи предыдущего по отношению к текущему тактууправления,Значение кода, соответствующегоТ поступает в блок 17 от л алого,цифрового преобразователя 3, а значение кода соответствующего Т; 1,формируется в элементе 18 задержкипутем задержки поступления кода изаналого-цифрового преобразователя 3в блок 17 вычитания на один такт управления, Цифровой код, соответствующий ЧР, поступает во второй цифровойкомпаратор 19, где производится сравнение заданной скорости разогреваЧ , код которой поступает от задатчика 9, и реальной скорости ЧР.При выполнении условия Ч )Ч Р из второго цифрового компаратора 19 в первый элемент И 20 выдается сигнал, На выходе первого элемента И 20 формируется сигнал при наличии сигнала от второго цифрового компаратора 19 и триггера 12, т,е. если Ч 3 Ч Р и Т Т; . Блок 21 задания приращения коэффициента пропорциональности выбирает одно из двух значений приращения коэффициента пропорциональности К: йК при поступлении сиг"в нала от первого элемента И 20; О при отсутствии сигнала от первого элемента И 20.В сумматоре 22 осуществляется сум" мирование цифрового кода К 1, начальное значение которого устанавливает ся с помощью задатчика 23 коэффициента пропорциональности при настройке устройства, с одним из двух значений дКили О. Из сумматора 22 результат суммирования поступает в блок 15 10 умножения, где производится вычисле" ние времени управляющего воздействия. Изменение коэффициента пропорциональности К во время программного разо" грева электропечи может быть описано 15 следующим выражением: Кп, при Ч 7/ Ч нли Т 1 7 ТС 1 К +ЛКпри ЧрЧ и Т 1 Т 20 где К , - коэффициент пропорциональности, в соответствии с которым вычисляется С в текущем такте управления; К ; - коэффициент пропорциональ ности предыдущего по отношению к текущему такту управления Таким образом, по мере разогрева электропечи К автоматически увели чивается, а приращение его происходит в тех тактах управления, в которых скорость разогрева меньше заданной, При достижении уровня стабилизации коэффициент пропорциональности К и становится таким, значение которого достаточно для поддержания этой температуры, при этом срабатывает триггер 12, в блок 21 сигнал не поступает и в дальнейшем К остается неиз менным,Начальное значение коэффициентапропорциональности К , а также значение приращения ДКп, заданное в бло ке 21 задания приращения коэффициента пропорциональности, выбирается при настройке устройства и зависит от динамических характеристик печи.При срабатывании триггера 12 сигнал на его выходе через инвертор 24 запускает второй таймер 25, который начинает отсчет времени, заданного задатчиком 26 времени выдержки, по истечении которого на выходе второго таймера 25 появляется сигнал, разрешающий третьему элементу И 27 пропускать счетные импульсы от генератора 6 импульсов на вход обратного1460714 Формула изобретения Преимущество устройства заключается в том, что обеспечивается, помимо"разогрева и стабилизации температуры электропечи, выдержка температуры на уровне стабилизации, заданное время и охлаждение электропечи с заданной скоростью. Составитель Е. Волков Редактор В. Петраш Техред А.Кравчук Корректор М.СамборскаяЗаказ 540/55 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 счета реверсивного счетчика 8. Вэтом случае содержимое реверсивногосчетчика, определяющее значение температуры Т 1 начинает уменьшаться,что соответствует режиму охлажденияэлектропечи, Скорость охлаждения задается задатчиком 9 скорости разогрева и охлаждения. Устройство для программного регулирования температуры по авт. св. В 1372278, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит третий элемент И задатчик времени выдержки, второй таймер и инвертор, вход которого соединен с выходом задатчика времени выдержки, выход второго таймера подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора им" пульсов, а выход Подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика,