Устройство для регулирования температуры

1(4 Я оп исАНи е оц 746464 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 13.12,77 ( 21) 2553788/18-24 с присоединением заявки М 9 С 05 0 23/22 Государственный комитет СССР по делам изобретекий и открытий(088,8) Дата опубликования описания 070780-: .МУУ.е ч(72) Авторы изобретения О.М. Поповкин и А.М. Куксова Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательскогои конструкторского института "Цветметавтоматика"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ 1 Изобретение относится к области автоматического управления тепловыми процессами и может быть использовано для автоматического управления печами электрообжига в электродном про изводстве, например для электрообжига углеграфитовых труб.Известно устройство, которое можно испольэовать для автоматического управления печами электрообжига. 10Устройство служит для регулирования температуры объекта, где градиент температурного поля распределен равномерно по всему рабочему. полю.Устройство содержит две термопа ры для контроля температуры объекта и внешней среды, включенные дифференциально, задатчик, блок задания программы, выполненный в виде генератора импульсов, блок управления 20 и исполнительный механизм, термопара, измеряющая температуру внешней среды, через усилитель и модулятор подключена к задатчику, регулирование температуры осуществляется двух позиционным реле 1).Это устройство пригодно только для управления температурой в объекте с равномерным распределением температурного поля. 30 2Известно также устройство для управления микроклиматом, ближайшее по технической сущности к изобретению. Оно служит для программного управления режимом печи и содержит блок контроля температуры, выход которого подключен через блок усреднения к одному из входов первого блока сравнения, выход которого через регулятор связан со входом исполнительного элемента, а другой вход первого блока сравнения соединен с первым выходом блока программного задания температуры 2.Недостатком известного устройства является большая неравномерность температурного поля.Цель изобретения - повысить точность устройства за счет учета влияния неравномерного распределения температурных полей.Это достигается тем, что устройство для регулирования температуры содержит задатчик количества экстремальных точек и последовательно соединенные коммутатор, второй блок сравнения, счетчик экстремальных точек, третий блок сравнения ипереключатель, выход которого соединен со вторым входом блока програм-,много задания температуры и через задатчик количества экстремальных точек с другим -входом третьего блока сравнения, причем вход коммутатора связан с выходом блока контроля температуры, а второй выход блока программного задания температуры соединен с другим входом второго блока сравнения,На фиг. 1 представлен график изменения средней температуры на стадии электрообжига электродов диаметром 200 мм; на фиг. 2 - структурная схема устройства для регулирования температуры. Ведение режима обжига осуществляется по графику подъема средней температуры (см.фиг.1), т.е+г++Слс ,часовое прираще ние зависит от диаметра изделия, апереход из одного температурногоучастка в другой осуществляется подостижении максимальной заданнойтемпературы в заданном количествеконтрольных тачек,Для электродов диаметром 200 ммв первый период нагрева часовое приращение температуры составляет 5 С/ч,поскольку в этот момент происходитинтенсивное выделение летучих веществи усадка заготовок. По достиженииколичества контрольных точек, температура в которых достигла температуры перехода (300 С), заданного количества точек осуществляется переходна второй режим нагрева - 3 С/ч.При достижении 700 С в определенном количестве зон осуществляетсяпереход на третий режим нагрева -5 С/ч,Устройство для регулирования температуры состоит из электрообжиговойпечи 1, в которой установлен блок 2контроля температуры, представляющийсобой совокупность датчиков температуры, к выходу которого подключенблок усреднения 3, который служит дляусреднения температуры датчиковблока 2 контроля температуры. Выходблока усреднения 3 связан со входомпервого блока сравнения 4, выход которого, в свою очередь, через регулятор 5 соединен с исполнительнымэлементом б, Кроме того, выход блока 2 контроля температуры подключенк,последовательно соединенным коммутатору 7, второму блоку сравнения 8,счетчику 9 экстремальных точек,третьему блоку сравнения 10, и переключателю 11. Вход переключателя 11через задатчик 12 количества экстремальных точек подключен к третьемублоку сравнения и ко входу блока 13программного задания температуры,один из выходов которого подключенко второму блоку сравнения 8, а другой - к первому блоку сравнения 4. Устройство работает следующимобразом.После загрузки печи 1 заготовкамиблоком 13 программного задания температуры задается график скоростиподъема средней температуры для тер 5мическои обработки иэделия и гранич- юные точки перехода (см.фиг.1), прикоторых происходит изменение скорости нагрева. Задатчиком 12 количества экстремальных точек задаетсяколичество контрольных точек, которые должны достичь заданной температуры перехода. Для 1 участка, -7 термопар, для 11 участка - 2 термопары, для 111 участка процесс ве 15 дется только по средней температуре.После этого печь включается з работу, Сигналы от блока 2 контролятемпературы поступают на блок усреднения 3, где определяется средняятемпература:с,с,Сигнал с блока усреднения 3 поступает на первый блок сравнения 45 и при отклонении действительной средней температуры от заданной на выходе первого блока сравнения 4 появляется сигнал, поступающий на входрегулятора 5,Регулятор 5 выдает сигнал, поступающий на исполнительиыйэлемент б, осуществляющий переключение печного трансформатора для изменения тока в печи, а следовательно,и температуры.Коммутатор 7 опрашивает каждыйдатчик блока 2 контроля температурыи подключает ко второму блоку сравнения 8, где температура каждогодатчика сравнивается с заданнойграничной температурой (300 ОС на40участке) . При достижении температуры контрольной точки второй блоксравнения 8 выдает сигнал на счетчик 9 экстремальных точек, которыйотсчитывает и запоминает количествоконтрольных точек, в которых температура достигла заданной температуры перехода. Сигнал со счетчика 9 экстремальных точек поступает на третий блок сравнения 10,где он сравнивается с сигналом, соответствующим количеству контрольных точек, заданных задатчиком 12количества экстремальных точек (7термопар), и.при совпадении заданнбго количества с отсчитанным счетчиком 9 третий блоксравнения 10,выдает сигнал на переключатель 11.Переключатель 11 выдает сигнал наблок 13 программного задания температуры для изменения скорости60 подъема средней температуры и назадатчик 12 количества экстремальных точек для изменения необходимого количества контрольных точекс температурой перехода. Одновре 65 менно блок 13 программного задания746464 С ИЕ температуры меняет температуру точки перехода и второй блок сравнения 8 будет сравнивать сигналы отдатчиков блока 2 контроля температуры с новым сигналом, поступающим с блока 13 программного задания температуры,Дальнейшее управление процессомэлектрообжига осуществляется аналогично со скоростью подъема 3 С/чдо достижения 700 С двумя термопарами. После этого осуществляется переход на 1 участок с приращением, 5 С/ч и при достижении среднейтемпературы 900 С процесс по программе заканчивается,Ожидаемый экономический эффектот внедрения предлагаемого устройствана одной печи Новочеркасского электродного завода ориентировочно15 тыс. руб. за счет повышения качества продукции, снижения брака иудельного расхода электроэнергии. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее блок контроля температуры, выход которого подключен через блок усреднения к одному из входов первого блока сравнения, выход которого через регулятор связансо входом исполнительного элемента,а другой вход первого блока сравнения соединен с первым выходом блокапрограммного задания температуры,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности устройства, оно содержит задатчик количества экстремальных точек и последовательно соединенные коммутатор, второй блок сравнения, счетчик экстремальных точек, третий блок сравнения и переключатель, выход которогосоединен со входом блока программного задания температуры и череззадатчик количества экстремальныхточек с другим входом третьего блокасравнения, причем вход коммутаторасвязан с выходом блока контролятемпературы, а второй выход блока2 О программного задания температурысоединен с другим входом второгоблока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе25 1. Авторское свидетельство СССРР 533920, кл. 6 05 О 23/22, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 334559, кл. 6 05 О 23/19, 1970.г оставительехред О. Ан т овКо тенина ор М. Шаро ейко ааМЮаЖчаъе:еэ и ч оектная,4 од,Редактор Закаэ 39 42/37 Тираж 956 ЦнИИПИ Государствеын по делам изобретен 113035, Москва, Ж, РаФилиал ППП "латаете, г. У йодписноео комитета СССРи открытийская иаб., д. 4