Устройство для регулирования температуры нагрева многозонных объектов

(57) Изобрете мам автоматич температуры на объектов и мож при проведении пытаний аппара ния является и а в и дев тралзон ния т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРУ 894690, кл . О 05 Г 23/9, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 954968, кл, С 05 3 23/9, 982,ВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯАГРЕВА МНОГОЗОННЫХ е относится к систекого регулированиярева многоэонныхт быть использованотеплопрочностных исуры, Целью изобретевышение точности Из об р ете ние от носи тс я к систе автоматич еско го р е гулиров ания те ратуры нагрева многоэонных объек может быть использовано при пров нии теплопрочностных испытаний а паратуры или воспроизведении в л раторных условиях тепловых режим работы оборудования,Целью изоб ние точностиретения является повыщепрограммного регулировары в зонах нагрева объек 801614 программного регулирования температуры в зонах нагрева объекта эа счетуправления мощностью нагрева всей печи по сигналу центральной зоны и устранения разброса температуры в периферийных зонах путем введения весовых коэффициентов к основному управляющему сигналу в функции разностейтемператур центральной и периферийных зон нагрева. Устройство содержитпо числу всех эон нагрева нагреватели,накопительные элементы, датчики температуры, измерительные усилители,алгебраические сумматоры, по числупериферийных зон нагрева умножающиецифроаналоговые преобразователи, атакже датчик и измерительный усилитель температуры окружающей среды,генератор тактовых импульсов, распре-.делитель импульсов, элемент задержки,форьырователь коротких импульсов,аналого-цифровой преобразователь,блок регистров чисел, программный регулирующий блок, 1 ил,На чертеже приведена Функциональная схема устройства,Устройство содержит нагреваемый объект 1 с нагревателями 2 центральной зоны нагрева и 3-3 и периферийных зон, датчики 4 температуры центральной эоны и 51-5 п периферийных зон, измерительные усилители 6 ценьной зоны и 7 -7 п периферийныхдатчик 8 температуры окружающей среды, измерительный усилитель 91 б 1 4002, сигнала датчика температуры окружающей среды, алгебраические сумматоры10 центральной зоны и 11.-1 периферийных зон, генератор 12 тактовых импульсов, распределитель 13 импульсов,коммутатор 14; элемент 15 задержки,формирователь 1 б коротких импульсбв,аналого-цифровой преобразователь 17,блок 18 регистров чисел, програм, 10мный Регулирующий блок 19, умножающие цифроаналоговые преобразователи20-20 по числу периферийных зон нагрева, исполнительные элементы 21центральной эоны и 22-22 периферий ных эон нагрева.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в программном регулирующем блоке 19 содержится информация о режимах нагрева многозонного объекта.1, Управляющий сигнал с выхода программного регулирующего блока 19 воздействует на входисполнительного элемента 21, а через 25умножающие цифроаналоговые преобразователи 20 и на входы исполнительныхэлементов 22. С помощью нагревателей2 и 3 многозонный объект 1 нагревается до заданной температуры. 30Сигнал, пропорциональный значениютемпературы нагрева в центральной зоне, с выходов датчика 4 через измерительный усилитель 6 и алгебраи-.,ческий сумматор 10 поступает в программный регулирующий блок 19 длякорректировки и слежения эа заданнымрежимом нагрева, В алгебраическомсумматоре 10 в сигнал, пропорциональный значению температуры в центральной зоне, вводится поправка на темпеРатуру окружающей среды (сигнал, пропорциональный ее значению, снимается с выходов датчика 8 и через измерительный усилитель 9 поступает на 45второй вход алгебраического, сумматора 1 О), Таким образом, в центральной зоне нагрева работает контур регулирования температуры центральнойзоны нагрева с обратной связью черезпрограммный регулирующий блок 19,Сигналы Х , пропорционапьные зна 11чениям температуры нагрева в периферийных зонах, поступающие с выходов датчиков 5, через измерительные уси,лители 7 воздействуют на входы алгебраических сумматоров 11, на вторые входы которых воздействуют сигналы Х пропорциональные значениям темпеп 1 ратуры в центральной зоне нагрева.На выходе алгебраических сумматоровИдержится разнос 4 К с Ь -,-Х ) (где К - коэффициент усиления -го алгебраического сумматора11) указанных сигналов, которая через коммутатор 14 поступает на входаналого-цифрового преобразователя 17.После аналого-цифрового преобразователя цифровой код Б, эквивалентныйразности 5 , поступает в соответствующий регистр блока 18 регистров и дапьше на цифровые входы умножающего цифро-аналогового преобразователя 20,Управление работой коммутатора 14,стробирование аналого-цифрового преобразователя 17 и регистров блока 18осуществляется распределителем 13 импульсов в соответствии. с тактовымиимпульсами, вырабатываемыми генератором 12. Распределить 13 импульсовпоочередно в заданнойпоследовательности и с частотой, зависящей от частоты тактовых импульсов генератора12, открывает с 1-го по и-й каналыкоммутатора 14, В каждый такой моментвремени в соответствующей периферийной зоне нагрева работает контур регулирования температуры периферийной эоны с обратной связью через коммутатор 14, аналого-цифровой преобразователь 17, блок 18 регистров чисел, соответствующий умножающий цифроаналоговый преобразователь 20 и исполнительный элемент 22. При этом реализуется итерационная процедура4д 1,2,3и;ш = 1,2,3,которая периодически производится длявсех периФерийных зон. Частота реализации может изменяться путем регулировки генератора 12 и изменения частоты следования его тактовых импульсов.Таким образом, Регулирование температуры нагрева многоэонного объекта осуществляеуся программным регулиРующим блоком с замкнутой обратнойсвязью по центральной зоне нагрева, авозможный разброс температур в периферийных зонах нагрева по отношениюк центральной зоне устраняется в дополнительных контурах регулированияпутем введения весовых коэффициентовк основному управляющему сигналу программного регулятора 19, 3614002Формула и з обр ет ения Устройство для регулирования температуры нагрева многозонных объек тов содержащее по числу зон нагрева5 нагреватели и соединенные с ними исполнительные элементы, датчики температуры и соединенные с ними через измерительные усилители алгебраические 10 сумматоры центральной и периферийных зон нагрева, датчик температуры окружающей среды, соединенный через свой измерительный усилитель с вторым входом алгебраического сумматора цен зрапьной эоны нагрева, программный регулирующий блок, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора центральной зоны .нагрева, коммутатор, информационные входы которо го соединены с выходами алгебраичес-, ких сумматоров периферийных зон нагрева, а управляющие входы по числу периферийных зон нагрева соединены с выходами распределителя импульсов, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности программного регулирования ,температуры в зонах нагрева, в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, элемент задвржки, формирователь коротких импульсов, блок регистров и умножакицие цифроаналоговыепреобразователи по.числу периферийныхэон нагрева, причем стробирующий входаналого-цифрового преобразователя соединен через последовательно соединенные формирователь коротких импульсови элемент эадержкЪ с выходом генератора тактовых импульсов, а его информационный вход - с выходом коммутатора,входы управления записью блока регистров по числу периферийных зон нагрева соединены с соответствующимивыходами распределителя импульсов, выходы блока регистров соединены с цифровыми входами умножающих цифровыхпреобразователей, а его информационный вход соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, выход программного регулирующего блока соединен с исполнительным элементом центральной зоны, а также с аналоговымивходами умножающих цифроанапоговыхпреобразователей, выходы которых соединены с входами исполнителыых элементров соответствующих периферийныхэон нагрева,1614 ОО 2 Составитель Я, ГречишниковРедактор А,Маковская Техред Л. Сердюкова Коррект липенк 1 одпи си о роизводственно-издательский комбичзт "Патент", г. Ужгород, ул. Гага Заказ 3892ВНИИПИ Государственного ко113035, Мо Тираж б 59тета по изобретениям ива, Ж, Раушская наб ткрытиям при ГКНТ ССС д. 4/5,