Устройство для программного регулирования

72) Авторы изобрстения Иаилов и И,Н.Слобожа Л,Я.Гарбер) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИ автоматике в частности, урным режи- пример пеетение относится быть использован и можетдля регулировмом различных ия темпера бъектов, н Я, ии програм жного и ка чеи сопротивлениПри применен мных регуля- ф торов. для наде чественного проведения технологических процессов, возникает задача автоматического восстановления задания при отключениях10 и повторных включениях электрической энергии.В известном устройстве для сохранения информации используется резервное батарейное питание 1 1.1Применение этого приема для программного регулирования, кроме необходимости наличия аварийного источника, вызывает усложнение схемы задат-. чика, связанного с необходимостью построения схем защиты информации при пропадании напряжения питающей сети. Кроме этого, аварийное питание не позволяет учесть изменение регчлй. руемого параметра, например температуры эа время отключения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок управления, генератор, ключ, делитель частоты, счетчик времени, управляемый делитель частоты, реверсивный счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, суммирующий усилитель, исполнительный орган, обье(т управления и датчик 2.,В данном устройстве при включении напряжения питания после аварийного отключения восстановление программы осуществляется операором. Введение в устройство схемы восстановления, описанной выше, позволяет автоматизировать восстановление программы. Однако и здесь при включении напряжения питания, в случае отработки устройством участка программы "Вы-.держка", вновь восстановленная програм"1 а отрабатывается без учета времени, прошедшего с момента начала8642 15 участка программы Выдержка" до момента аварийного отключения.Пель изобретения - повышение надежности отработки устройством программы (заданного технологическогоцикла) при аварийных отключенияхпитания за счет восстановления задания и точной отработки установленного временного интервала на участке программы "Выдержка",ОПоставленная цель достигаетсятем, что в устройство для программного регулирования, содержащеепоследовательно соединенные счетчиквремени, блок управления, блок восстановления, реверсивный счетчик,первый цифро-аналоговый преобразователь и суммирующий усилитель,выход которого годключен ко входу .исполнительного механизма и второмувходу блока восстановления, а такжегенератор импульсов, выход которогочерез ключ соединен с первым входомпервого делителя частоты и третьимвходом блока восстановления, четвертый вход которого через первый делитель частоты подключен ко второмувыходу блок управления, третьимвыходом соединенного через ключ совходом второго делителя частоты, аЭОчетвертым входом со вторым выходомреверсивного счетчика, и датчик, подключенный ко второму входу суммирующего усилителя, введены переключатель, блок памяти, нуль-орган и второй цифро-аналоговый преобразователь,выход которого соединен с первым входом нуль-органа непосредственно, а совторым входом - через блок памяти,второй вход которого подключен к выходу нуль-органа и первому входу переключателя, второй вход которогосоединен со вторым выходом ключа,третий вход - с выходом второго делителя частоты, а выход - со входомсчетчика времени, подключенного выходом ко входу второго цифро-аналоговогопреобразователя.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, 50Она содержит генератор 1 импульсов,ключ 2,.первый делитель 3 частоты,блок 4 восстановления, реверсивныйсчетчик 5, первый цифро-аналоговыйпреобразователь 6, суммирующий усили-,55тель 7, исполнительный механизм 8,объект 9 управления, датчик 1 О, блок11 управления, второй делитель 12 47 4частоты, переключатель 13, счетчик 14времени, второй цифро-аналоговыйпреобразователь 15, блок 16 памяти инуль-орган 17.Работа устройства рассмотрена напримере программного регулированиятемпературы.Блоком 11 задается режим работыустройства (скорости нагрева, охлаждения, конечное значенне температуры,время выдержки),Импульсы генератора 1 через ключ2 поступают на вход делителя 3, свыхода которого через блок 4 проходят на вход реверсивного счетчика 5,соединенного с цифро-аналоговым преобразователей 6, с выхода последнегосигнал подается на усилитель 7, который формирует команду исполнительномумеханизму .8, воздействующему на тепловой режим объекта 9. При досчетереверсивным счетчиком 5 до числаимпульсов, соответствующих заданномуконечному значению температуры, блок11,переключает ключ 2, и импульсыгенератора 1 через делитель 12 и переключатель 13 поступают на входсчетчика 14 времени. Код счетчика14 времени преобразуется вторым цифроаналоговым преобразователем 15 в напряжение, которое подается на блок16 памяти и на второй вход нуль-органа 17, при этом напряжения на входахпоследнего будут равны и он сформирует команды на управляющий входпереключателя 3 для пропускания импульсов с делителя 12 частоты, а науправляющий вход блока 16 памяти -для слежения за выходным напряжениемцифро-аналогового преобразователя15. При досчете счетчиком 14 временидо числа импульсов, соответствующихзаданному времени выдержки, блок 11управления переключает ключ 2 и переводит реверсивный счетчик 5 в режимвычитания. Устройство начинает отрабатывать команду "Спуск температуры".При отключении и повторном включении электрической энергии, в случае когда устройство отрабатываеткоманду "Подъем температуры" или"Спуск температуры", блок 4 восстанавления, получая сигналы с блока 11управления и с выхода суммирующегоусилителя 7, обеспечивает быстрыйвозврат устройства в рабочее состояние (к точкегде произошел сбойпрограммы из-за аварийного отключения) с учетом возможного изменения864247 аварийных отключений и включений позволит значительно увеличить Произво"дительность всей технологическойустановки и надежность точного воспроизведения заданного технологического цикла. изобретения Формула Устройство для программного регулирования, содержащее последовательно соеди 1 ненные счетчик времени, блок управления, блок восстановления, реверсивный счетчик, первый цифра-анало. говый преобразователь и суммирующий усилитель, выход которого подключен ко входу исполнительного механизма ивторому входу блока восстановления, атакже генератор импульсов, выход ко"торого через ключ соединен с первымвходом первого делителя частоты итретьим входом блока восстановления,четвертый вход которого через первыйделитель частоты подключен ко второму выходу блока управления, третьфм выходом соединенного через ключ со входом второго делителя частоты," а четвертым входом со вторым выходом реверсивного счетчика и датчик, подключенный ко второму входу суммирующего .усили 1 зля, о т л ич. а ю щ е е с я тем, что, с целью, повышения надежности устройства, в нЕго введены переключатель, блок памяти, нуль-орган н второй цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом нуль-орга"на непосредственно, а со вторым входом - через блок памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа и первому входу переключателя,второй вход которого соединен со вторым выходом ключа, третий вход " свыходом второго делителя частоты, авыход - со входом счетчика времени,подключенного выходом ко входу второ"го цифро-аналогового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Брейксс, Сохранение содержимого микропроцессора при пропадании питания. -"Электроника", 1977, т. 50,В 15 с.66-67,2.Дорнер П. Система программногорегулирования температуры,-"Экспресс;инфориация", сер. Приборы и элементы автоматики н вычислительной техники 1974, У 39, с. 18-20 прототип).1 ряются.Наличие в устройстве цифро-аналогового преобразователя блока памяти нуль-органа, переключателя и соответствующих связей между ними и дру- Ю гимн элементами устройства позволяет достаточно простыми средствами обеспечить полностью автоматическое восстановление программы с учетом времени выдержки, прошедшего до отключе" 5 ния электрической энергии.Использование предлагаемого технического решения в условиях. частых температуры эа время, прошедшее с момента отключения,При отключении и повторном включении устрой".тва во время отработки команды Выдержка температуры" блок 4 также осуществ ляет быстрый возврат чстройства в рабочее состояние и после досчета реверсивным счетчиком 5 до числа импульсов, соответствующих заданному конечному значению температуры, блок 11 управления переключает ключ 2. Так как сигнал на выходе цифро-аналогового преобразователя 15 равен нулю счетчик 14 времени после повторного включения уста навливается в нулевое состояние), а сигна на выходе блока 16 равен выходному напряжению цифро-аналогового преобразователя 15 в момент отключения, то нуль-орган 7 сформирует . 20 команду блоку 16 на хранение информации и переключает переключатель 13. Импульсы с генератор 1, минуя делитель 12, поступают на вход счетчика 14 времени, который начинает работать 15 в ускоренном режиме. Напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 15 начинает увеличиваться и в момент равенства с выходным напряжением блока 16 (что означает досче. счетчи-о ка 14 времени до состояния, которое было отработано устройством на участке программы выдержка" до отключения) нуль-орган 17 даст команду блоку 6 на слежение за выходным напря- з жением цифро-аналогового преобразователя 15 и переключатель 13, который начинает пропускать импульсы на вход счетчика 14 времени через делитель 12. Счетчик 14 времени, а следовательно, 40 и все устройство продолжает работу по выполнению заданной программы. В случае повторного (или многократных) отключений в процессе работы устгойства описанные выше действия повто864247 Составитель Е.Ворсобинава Техред Т. Маточка Корректор Л.Ив Редактор И.Нест илиал ППП Патент, г,узгород, ул.Проектная,Заказ 7783 70 ТирВНИИПИ Государственнпо делам изобрете 113035, Москва, Жаж 943 Подписи го комитета СССРний и открытий 5, Раушская наб., д.4/5