Устройство для регулирования температуры

(088.8)свидетельство СССР 6 05 0 23/19, 1985 О ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ тносится к автомаиспользовано в разских процессах,ие ыт г ся к автоматике ано для регулипроцессах с заременными ханости для инфвотных и явля основному обретение относ наалья - повьппени рении функци деж ных зом. Блок синхронизации 1пряжение питающей сети реобразует в последовасхема устрой льных импульсов, вна удвоенной час тельнос частота прямо инхрофровой ель 4, 6 темкотор ающей ьност ети, а дливключения оте пи агревателя 7, С выхоастоты коост на дл управлен елителя черезов три греватерва",еро ды, соо соответ ы"1 мпульс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР. тике и может бличных техноло Бюл, Р 2 нов, И.П.1(арплюк,Н.Пырков, "А.Н.Онощенко и может быть использо рования температуры в данными температурнорактеристиками, в час ракрасного обогрева жи ется дополнительным к авт.св, 1 Ф 1335950.Цель изобретени ности при расшивозможностей.На чертеже приведе ства.Устройство содержит блок 1 с низации, делитель 2 частоты, ци задатчик 3 температуры, вычитат блок 5 памяти, цифровой датчик пературы, блок 7 управления, на тель 8, задатчик 9 временных ин лов, цифровой вольтметр 10, бло равления содержит входы 11-14 и ходы 15, 16. В устройство введе заданных температурно-временными характеристиками. Устройство являетсяусовершенствованием изобретения поа. с. У 1335950 и обеспечивает повышение надежности при расширении функ"циональных возможностей за счет введения триггера, мультиплексора и элемента сравнения, при этом входы эле-мента сравнения соединены с выходомсчетчика и первыми входами мультиплексора, второй вход которого под"ключен к выходу счетчика, соединенного входом сброса с выходом триггера, вход сброса которого подключен квыходу элемента сравнения, 1 ил. триггер 17, счетчик 18, мультиплек- Св сор 19, элемент 20 сравнения. Блоки 3, 5 и 9 представляют собой постоянные запоминающие устройства, с занесенной в них информацией о температурно-временных характеристиках процесса, параметрах исполнительных элементов и объекта регулирования, 1 ЬУстройство работает следующим об е р раЖ етствующие пересчитанному твующее число раз количеству в блока 1 синхронизации (т,е моменту с начала технологического процесса С), поступают (с основной и дополнитепьной групп выходов) на адресные входы задатчика 3 температуры и задатчика 9 временных интервалов соответственно.Задатчики 3 и 9 формируют сигналы управления (" Включение" "Выключение", "Интенсивность" ) нагревателем 8, в качестве которого используются инфра красные излучатели, в соответствии с хранящейся в их памяти программой.На выходе эадатчика 3 формируются сигналы, соответствующие величинам необходимых для данного момента пере грева П = с(В), где В == с.Сформированные таким образом сигналы П поступают на входы уменьшаемого вычитателя 4, а на его входы вычитаемого поступают сигналы с датчика температуры 6 (Т С) определяемые средней температурой окружающей ,среды в помещении в данный момент времени 1. На выходах вычитателя 4 образуется сигнал (код) соответст вующий необходимому для данных В и Т С воздействию Р (Р = П - Т С). Сигнал (код) Р поступаетна входы блока 5 памяти, представляющего со" бой ПЗУ, которое по совокупности сиг . налов Р, сигналов (кодов) цифрового вольтметра 10 (7), а также имеющейся информации о характеристиках нагревателей 8 (7), помещения (Б) и типе технологического процес а (виде выращиваемых животно)формирует сигнал И, соответств;ий требуемому перегреву П для данных В, Б, 2 при Измеренных в настоящий момент временитемпературе Т С и напряжении питающей сети ч.40И = ГК,Б,111, ., (Р,ЧВ гдеР = П"- Тфс; П = сг(В); В -. Сигналы, формируемые на других вы ходах делителя 2 частоты и эадатчика3, управляют адресныьи входами эадатчика 9, на выходе которого образуется сигнал (Л)р продозВи 4 тельность ивременное размещение которого соответствуют длительности и времени нас-тупления пауз в циклах обогрева, необходимых при данньм В, 1 ЕЕ, Б,При этом Л Г (Б, Ж, В)., гдеВ = 1: ( или В Е(г.),Временная диаграмма типичного суточного (М1 сут) цикла воздействия формируется под управлением сиг-,налов (кодов), поступающих с выходов делителя 2 частоты, а номер разновидности текущего цикла (Ю) и его длительность (Тц) задаются другими выходами задатчика 3.При окончании сигнала Л на выходе задатчика 9, т.е в момент прекращения паузы в цикле обогрева, изменяет свое состояние (из нуля в единицу) триггер 17, который растормаживает по установочному входу двоичный счетчик 18, который начинает пересчитывать импульсы с периодом 2 - 10 с, поступающие на его счетный С-вход с четвертого выхода делителя частоты 2. Выходные коды счетчика 1 8 через мультиплексор 19, переключенный по управляющему входу выходом триггера 17, поступают на вход 11 блока 7 управления, вызывая на его выходе 15 воздействие; соответствующее плавно изменя" ющейся от нулевой до требуемой в настоящий момент времени с т.е. пропорциональной величине 11 интенсивности, Нарастание происходит с увеличением содержимого счетчика 18 (А ) до момента сравнения, т.е. когда (А )= М , тогда срабатывает элемент 20 сравнения, выход которого возвращает триггер 17 в исходное (нулевое) состояние, при этом происходит сброс в нулевое состояние счетчика 18 и переключение мультиплексора 19 на пропускание на входы блока 7 управления выходных сигналов блока 5 памяти, т . е . Е 1, .Сигнал Л, принимающий значения лог. "0" либо лог. "1", поступает на вход 12 блока 7 управления и производит выключение нагревателя 8 независимо от состояния других входов блока 7, Обновление информации в блоке 7 происходит под управлением делителя 2 частоты по входу 14 (1 раз в 2 с) либо асинхронно в зависимости от варианта выполнения блока 7.Блок 7 осуществляет согласованйе нагревателя 8 через входящие в его состав силовые ключи на базе тиристоров типа Тс трансформаторным управлением с выходами мультиплексора 19, эадатчика 9 и блока 1 синхронизацииаКоличество полупериодов тока, "пропускаемых" блоком 7 в нагреватели 8 в первой фазе (после появления сигна" ла Л прекращающего паузу в обогреве), плавно изменяется от нуля до Е.;, а затем равно величине кода И;, сформиформула изобретения,Устройство для регулирования тем пературы по авт.св. Р 1335950, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, чтос целью повьппения надежности, в него введены триггер, счетчик, мультиплексори элемент сравнения, причем выходблока памяти соединен с первым входом мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу счетчика,счетный вход которого подключен кчетвертому выходу делителя частоты, 40 входы элемента сравнения соединенысоответственно с выходами блока памя"ти и счетчика, вход сброса которогосоединен с выходом триггера и управляющим входом мультиплексора, выход 45 которого соединен с первым входомблока управления, а выход элементасравнения подключен к входу сбросатриггера, тактовый вход которого соединен с выходом задатчика временных 50 интервалов. рованного на выходе блока 5 памяти(вход 11 блока 7), в течение всегоцикла обогрева,Плавное нарастание необходимо дляисключения скачкообразного подключения к выходу блока 7 управления "холодных" нагревателей 8, сопротивлениекоторых существенно меньше номинального, что вызывает экстратоки, что всвою очередь приводит к возможностивыхода из строя нагревателей 8, тиристоров блока 7, а также к нарушениям заданного режима обогрева (всторону перегрева) и увеличению помех, создаваемых устройством.Сигнал (код) И,. поступает на вход11 блока 7 управления и вызывает наего выходе 15 воздействие соответствующей величины И интенсивности.Сигнал Л, принимающий значениелог, "О" либо лог. "1", поступает навход 12 блока 7 и производит выключение нагревателей 8 независимо отсостояния других входов блока 7, Обновление информации в блоке 7 происходит под управлением делителя 2частоты по входу 14 либо асинхронно.При наличии управляющего сигналана входе 12 блока 7 (на выходе задатчика 9) импульсы тока "не пропускаются" блоком 7 в нагреватели 8 - формируется пауза в процессе обогреваживотных. С целью экономии электрической мощности, рассеиваемой на тиристорных ключах блока 7, схемы ориентированы на широтно-импульсный метод регулирования (Ш 1 М), при которомчисло полупериодов равно величинесформированного блоком 5 кода И , аих временное расположение зависйт отсхемной реализации блока 7 и от моментов перехода напряжения питающейсети через нуль (вход 13 блока 7).Иощнос 7 ь, "пропускаемая" в нагреватели 8, может составлять величиныпорядка десятков киловатт.Уровень помех, создаваемых устрой, ством, оказывается весьма низким,так как коммутация производится прак 36361 6тически в моменты перехода сетевогонапряжения через нуль.Таким образом, устройство обеспечивает автоматическое поддержание и 5требуемый закон Изменения температуры перегрева и длительностей импульсов циклов обогрева с заданной точностью в зависимости от времени выполнения технологического процесса(возраста выращиваемых животных) итемпературы окружающей среды в данном помещении при изменениях напряжения питающей сети в широких преде лах, обеспечивая при этом."плавное"включение нагревателей в начане каждого из включений для обогрева.и, засчет этого, повышение надежности устройства из-за устранения возможныхэкстратоков. При этом, устраняютсявероятные перегревы, возникающие изза того, что при данном напряженииизлучаемая мощность обратно пропорциональна сопротивлению нагревателя, 25 величина которого у пхолодногоп нагревателя существенно меньше.омитет осква,по изобретени -35, Рауцская крытиям при ГКНТ Сд. 4/5