Устройство для регулирования температуры

(19 я)5 0 05 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО пульсов, со, первый и ного кода вматор, перния коэффиетий блоки с соответст- реализуется- (Ту - ТО) + - К 1 К) К 2 Ка1, К 5 - ко и иен ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(56) Авторское свидетельство СССРМ 805274, кл. 0 05 О 23/24, 1981,Авторское свидетельство СССРЯ 1434415, кл. 6 05 О 23/19, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к технике измерения и регулирования температуры и может быть применено в сушильных шкафах,газовых стерилизаторах, термостатах. Цельизобретения - оптимизация закона регулирования. Поставленная цель достигаетсятем, что в известное устройство содержащее блоксравнения, первый, второй, третийсумматоры, блок деления, блок задания темИзобретение относится к технике измерения и регулирования температуры и может быть применено в сушильных шкафах, газовых стерилизаторах, термостатах.Цель изобретения - оптимизация закона регулирования.Поставленная цель достигается темчто; в известное устройство, содержащее блок сравнения, первый, второй, третий сумматоры, блок деления, блок задания температуры, связанный с вторым входом блока вычитания, сушильную камеру с размещенными в ней нагревателем, связанным с сетью переменного тока через тиристорный блок, и датчиком температуры, соединенным со входом аналого-цифрового преобразователя, ограничитель импульсов, входом связанный с выходом компаратора, подклюпературы, связанный с вторым входом блока вычитания, сушильную камеру с размещенными в ней нагревателем, связанным с сетью переменного тока через ти ристорный блок, и датчиком температуры, соединенным со входом аналого-цифрового преобразователя, ограничитель импульсов, входом связанный с выходом компаратора, подключенного к сети переменного тока, дополнительно введены генератор импульсов, согласующий блок, триггер знака, первый и второй преобразователи двоичного кода в дополнительный, четвертый сумматор, первый, второй и третий блоки задания коэффи. циентов, первый, второй, третий блоки умножения, счетчик импульсов с соответствующими связями, при этом реализуется закон регулирования по формуле приведенной в описании. 2 ил. енного к сети переменного тока, дополни- а тельно введены генератор им гласующий блок, триггер знака второй преобразователи двоич дополнительный, четвертый сум вый, второй и третий блоки зада циентов, первый, второй, тр умножения, счетчик импульсов вующими связями. При этом следующий закон регулированиТу - заданная темпераура;Т - температура в камере в и-й момент времени;Т - температура в камере в 1-й момент времени;1 = О, и - последовательность моментов времени управления.На фиг. 1 представлена функциональная структурная схема устройства,Устройство содержит сушильнуо камеру 1, в которой расположены нагреватель 2 и датчик температуры 3, соединенный с входам аналого-цифровога преобразователя 4. Выход последнего подклОчек к информационному входу согласующего блока 5, входI считывания согласуОщего блока 5 соединен с выходом генератора импульсов 6 и входам обнуления счетчика 7 импульсов, Счетньй вход счетчика 7 импульсов соединен с выходом ограничителя 8 импульсов, формирующего импульсы требуемого уровня, связанным с выходом компаратора 9, вырезающего отрицательные полуводны синусаидального сигнала сети, подключенной к ега входу, Выход счетчика 7 импульсов соединен с первым входом блока 10 сравнения, выход которого соединен с управляощим входом тиристорного блока 11, через который нагреватель 2 подключен к питающей сети. Блок 12 задания температуры подключен к второму входу блока 13 вычитания, на первый Вход которого подключен выход согласующего блока 5, Знаковый выход блока 13 вычитания соединен с триггером 14 знака, выход которого соединен с первым входом первого преобразователя 15 двоичного кода в дополнительный, Второй выход блока 13 вычитания соединен с вторым преобразователем 16 двоичного кода в дополнительный, с первым входам первого блока 17 умножения и с первым Входам третьего блока 18 умножения. Выход второго преобразователя 16 двоичного кода в дополнительный соединен с первым сумматором 19, выход которого соединен с первым входом блока 20 деления, второй вход которого соединен с выходом первого блока 21 задания коэффициента К 5 Выражения (1), Выход блока 20 деления соединен с вторым сумматором 22, выход которого соединен с вторым входом первого блока 17 умножения, выход которого соединен с информационным входом первого преобразователя 15 двоичного када в дополнительный. Выход последнего соединен с первым входом третьего сумматора 23, обнуляющий вход которого саедв с шикай пуска и входом запуска генератора 6 импульсов. Выход третьего сумматора 23 соединен с первым входам второго блока 24 умножения, второй вход которого соединен с Вторым блоком 25 задания коэффициента КОК ВыражеИя (1), Выход второго бла(а 24 умнах(8 ния с 08 динен с псрвым Входам четвертага сумматора 26, Выход кстарога саеДинек с Втааым ВхОДОм блока 1 О сравнения, а ВтараЙ БхОд соединен с БыхОдам третьеГО блока 18 мкажекия, Бтааай Бхад катарага соединен с третьим блоком 27 задания ка эффициента К 1/К 2 ВыражекиЯ),РВГулиравание темпеаатуры асу 1 Вствляется следуюшим образа и,При падач 8 Г 1 итаия или падэч 8 сиГкала"пуск" ОбнулЯется таетий сумматор 23 и за" 15 пуска 8 тся Генератор импульсов 6, Ч 8083ках(дыи период т эпара 1, фиг, 2), апреде- ляемыЙ генераторам импульсов 6, из ааа- ГО-цифраваГО преааразават 8 ля 4 ББОДитсЯ 3 ВЧВНИВ Техуц 8 Й ТВМПературЫи В СУШИЛЬ- най камере и производится расчет управляющего воздействия В виде длительности нагрева т определенной па формуле Я Значение гп из четвеРтага сУмматоРа 26 падается на второй вход блока 10 сравнения, на первый вход которого подключен вьхад счетчика 7, который обнуляется импульсами генератора 6 импульсов:эпора 1, фиг, 2).При этом на выходе бгОка 10 сравнения, появляется уровень логической единицы 30 эпюра 2, фиг. 2), которым тиристаркый блок11 подает питание на нагрева.епь 2, а счетчик 7 импульсов начинает запалкяться импульсами с ОГраничителп 8 Импульсов, Паи достижении счетчиком 7 импульсов состояния, равнагаг, на Выходе блока 10 сравнения устанавливается уравснь лагическага нуля, и тиристаркый бпак 11 атклачает питание с нагревателя 2.Расчет тг ПааизвадитсЯ сп 8 ДУОщим Образам, В блоке 13 Вычитания определяется разность Ту - Т 1. На триггере 14 знака при отрицательном знаке полученной разности устанавливается уровень псг, 1, Втерым преобразователем 16 дваичОга када в до- ПОЛКИТОЛЬНЫЙ РБЗКОСТЬ Ту"и ПРВООРВЗУБТ ся Б дагОлнит 8 лькый кад, та есть ОпРВД 8 ляется абсалаткаЯ Величинау - ТпПервый сумматор 19 добавляет единицу к полученной абсолютной величине, Блок 20 ДелекиЯ Делит значеки 8 каэффициснта К 5 выражения ,1) с первого блока 21 задания козффициектав ка Ьзпичину 1 + Т 1, - Тп, Второй сумматор 22 к полученному резуль. тату добавляет едикицу, Первый блок 17 умножения перемножает полученный результат на Ту - Тп, палучае ОГО из блока 13 Бычитакия, Первый преоб;Бзаватель 15 двоичного када в дополнительный при установленном триггере знака 14 преобразует/ВЗНОС И 1/цОО с. БЧ а I акотором реслизуется ГООпооцкональн 08звзно закона регулирования,О р м у л а и з 0 5 О 8 . Яи яУ ТООйст=О .,11 с РЯГУЛИРОван,Я 181 ЯгаУг 1,1 го РО 1,8 Ц 8;., Олог СОВГиен,Я .;,: О9 ый, ВТОРОЙ, ТОЯТИЛ Сг"МВТОРЫ, 0 ОКдял 8 НИЯ, бЛОК Зада 11 я Гя.ПярслТу 3.; Свя"ЗаНЫ 1 С БОРЬМ ВХОДОМ Дг,ОКВ ВЫЧИТЯЬ и;118 ГРЯВЯТЯЛЯг", СОЯЗа НЧЫй С СетьС1 ЯХЭЯ",Я- НОГО токс: чеоез тиристорь 1 блок, и ДтТчи-висло 0 ЦИфРОБОГП 80 РйэоватбЯ.ЗаНИЧИгсСЛЬ и 1 УлЬ Ог ХОД. гг Свсс ЯН с ГВЫХОДОМ КогПВРатооа П сКЛГЗЯНпго К СЯти переме свого тока, о . л и а ю ьц я е с яТЯМ, ЛО, С цеЬЮ ОГТИМИЗаиии Закона -,.;ГУЛИ ОВан 1 с, УСТРОСтБО,гЦОГ:ОЛ 1 ИТЯЛЬгСОДЯРЖИТ ГЯНЯРВТОО ИМПУЛЬС ОБ, ПОЦ;Л 0 ЧЯН 1й В Ь Х г а гК с у гЛГ111дг с г" гСг1-цяго б ОКВ, ПССлс,Овс 118 ЛННО СОв,глгнячьРтии блоки .;"сно:.Янг . гя:.э ьи, Б 000: и тое К 1 КЗ Д сл = - 1 Гту т,)+ - 7, Х 1(2 4 1:О.1 . В - коэффициенты;Т, - заданная темперагура;Тг, - температуоа в камере в и-й моментвремени:,Т; - температура Б камере В -й момент50 ВРЯ 181-1 =- О, и - последовательность МОМВнтов г г с г, .,с .1 1,;г П г " В Л 8 . И Я обнуля ощий сход которого соединен с выходом генератора ",мпульсов, счетный Вход - с Выходом ограничителя импульсов, а выход - с первым Входс 1 м блока сравнения, 5 второй Вход которого подключен к выходу:18 тБярто. О сум"1 атооа, а Вьход - к упраВляющЯ.г Входу тиристорного блока, при этом ВьХод аналого-цифрового преобразователя ПОД(ЛО 8 Н К гНЮО 3 ИЯЦИОНОМУ ВХОДУ СО 10 лас сщЯГО Олока, БьХод кОтОООГО соединз"; с:8 рвь.1 БхОдом блока Вычитания, ЗгЯКОБЫМ ВЫХОДОМ СОЯДИНВННОГО С ВХОДОМ тр,:ггера знака, а выходом - с первыми входа,. ПЕрваго И ТавтьсО бЛОКОВ уМНОжЕНИя, 15 Бьгхсд первого сумматооа соединен с перБыом Входом блока деления, Второй вход которого подключен к Выходу первого блока задан,я коэ ициентов, а Выход - к входу Б;Срого сумматора Выходом связанного с 20 вторым Входом первого блока умножения, кВыходу которого подключен информациони й Вход первого преооразователя двоичкода В дополнительный, Входкоторого Соединен с входом третьего сумма тора, обнуляющий вход которого соединенс входом запуска генератора и с шиной "Пус,:.", а выход - с первым входом второго блока умножения, к Второму входу которого пор:иОчен Выход Второго блока задания ко эффициентов, а Выход соединен с первымВхОдОм чятвертоГО сумматора, Второй ВхОд которого связан с выходом третьего блока умножения, вторым входом связанного с выходом третьего блока задания коэффици Янтов, при этом реализуется следующий закон регулирования:1833855 Составитель В.БулыгиТехред М.Моргентал Корректор Л,Ливри то роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101 каэ 2686 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5