Устройство для регулирования температуры

О П И С А Н И Е934458ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснинСоциалистическимиРеспублик(22) Заявлено 10.10.80 (2 ) 2990853/18-24, (5 ) М. КЛ.6 05 Р 23/19 с присоединением заявки РЙ 9 еуднретненный камнтет СССР аю делам нзоеретеннй н открытнй(23) Приоритет Опубликовано 07.06.82. Бюллетень21 (53).УДК 621.555.6 (088.8) Дата опубликования описания 09.06.82,3 елябинский государственный проектный и наочноФ исследовательский институт промышленного:строиМ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУР 2 е е (ил КрИзобретение относится к устройствам для программного регулирования температуры технологических процессов и может быть использовано при термообработке строительных изделий и конструкций.Известно устройство для регулирования температуры, содержащее пусковой элемент, блок задания скорости изменения температур и блок уставок температур . 1.Недостатком этого устройства являет ся невозможность его применения при сложной программе изменения температурыНаиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования тем пературы, содержащее пусковой элемент, генератор, аналоговый вычитатель, соединенный с термодатчиком, с реверсивным счетчиком через дешифратор и через исполнительный элемент с нагревателем и по числу каналов задания генераторы и элементы И, составляющие блок задани скорости измерения темэлементы сравнения и клЮЮюшие блок задания интервалов температур 2.Недостатками данного устройства являются ограниченная область примененияи малая надежность работы,Поскольку в данном устройстве переключение участков программы осуществляется при достижении температуройобъекта заданных условий (и предполагаетобязательное различие этих уровней),невозможно задание (длительностей) пологих участков (уровней стабилизации),а также участков охлаждения, так как в5этом случае возникают неопределенныеситуации, при которых к реверсивному,счетчику подключается одновременно дваили несколько генератора (тактовых часИтот), что приводит к нарушению работыустройства.Таким образом, данное устройствоработоспособно только при подъем итолько при снижении ) температурь о ме того, устройству характерна малаягибкость и диапазон управления, обусловленные жестко заданнойлогикой.Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения,Поставленная цель достигается тем,что устройство для регулирования температуры, содержащее последовательносоединенные термодатчик, аналоговый 10вычислитель, исполнительный элемент инагреватель, а такжепусковой элемент,генератор и подключенный через дешифратор ковторомувходу аналоговоговычитателя реверсивный счетчик, допол-. 1 1нительно содержитблок памяти, подключенные к одному из его входов последовательно соединенные ждущий мультивибратор, переключатель и регистр памяти, первый, второй и третий элементыИ, таймер, инвертар, соединенные после-довательно делитель частоты и коммутатор режимов, выходом связанный свходом реверсивного счетчика, двоичныйсчетчик первый и второй цифровые вычитатели, подключенные к первому ивторому выходам блока памяти, третийвыход которого соединен со вторым входом коммутатора режимов, а другой вход,через соединенные последовательно второй элемент И, пусковой элемент и двоичный счетчик - с выходом второго цифрового вычитателя, второй вход которогочерез соединенные последовательно инвертор, выходом подключенный ко второму входу первого элемента И, третийэлемент И, второй вход которого подключен к выходу второго цифрового вычитателя, таймер связан с выходом второгоэлемента И, второй вход второго элемента И и первый вход первого элемента Иосвязаны с выходом первого цифровоговычитателя, вторым входом подключеиного к выходу, реверсивного счетчика, причем выход инвертора связан с выходомвторого элемента И, а выход первого элемента И через генератор подключен квходу делителя частоты.На чертеже цредставлена структурнаясхема предлагаемого устройства,Устройство содержит нагреватель 1,объект 2, термодатчик 3, исполнительныйэлемент 4, аналоговый вычитатель 5,дешифратор 6, реверсивный счетчик 7,коммутатор 8 режимов, делитель 9 частоты, генератор 10, первый цифровой 55вычитатель 11, первый элемент И 1;,инвертор 13, второй элемент И 14, пусковой элемент 15 двоичный счетчик 16,Вй 4блок 17 памяти, второй цифровой вычитатель 18, таймер 19, ждущий мультивибратор 20, переключатель 21, регистр22 памяти и третий элемент И 23.Аналоговый вычитатель 5 соединен стермодатчиком 3, дешифратором 6 и исполнительным элементом 4, подключеннымк нагревателю 1, Генератор 10, делитель9, коммутатор 8, реверсивный счетчик 7и дешифратор 6 соединены последовательно.Первый цифровой вычитатель 11 подключен первым входом к выходу реверсивного счетчика 7, вторым входом к первомувыходу блока 17 памятии выходом кпервому входу элемента 12 и второму входу элемента 14. Второй цифровой вычитатель 18 первым входом подключен ко .второму выходу блока 17 памяти, вторымвходом к выходу таймера 19, а выходомк первому и второму входам второго итретьего элементов И 14 и 23 соответственно, Второй элемент И 14, пусковойэлемент 15, счетчик 16 и блок 17 памяти соединены последовательно, Выход второго элемента И 14 через инвертор 13подключен ко второму и первому входамсоответственно первого и третьего элементов И 12 и 23, выходы которых соединены соответственно со входами генератора 10 и таймера 19, Ждуший мультивибратор 20, переключатель 21, регистр22 памяти соединены последовательно и,подключены к первому входу блока 17памяти, третий выход которого подключенко входу коммутатора 8,Устройство работает следующим образом.;От генератора 10 импульсы калибрсванной длительности поступают на делитель 9, который формирует ряд требуемых частот. Управляемый,по третьемувыходу блока 17 памяти коммутатор 8выборочно подключает, одну из этих частот к суммирующему или вычитающему .входу реверсивного счетчика 7, выходнойсигнал которого поступает на вход первого цифрового вычитателя 11 и черездешифратор 6 на один из входов аналогового вычитателя 5. Последний по результату сравнения уровней сигналов термодатчика 3 (сигнал обратной связи) и дешифратора 6 (сигнал задания) воздействует на исполнительный элемент 4, который через нагреватель 1 регулируеттемпературу в объекте 2.Блок 17 памяти хранит заложеннуюв него информацию и о координатах последовательных номеров участков программы в осях температура - время, приУстройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные термодатчик, аналоговый вычитатель, исполнительный элемент и нагреватель, а также пусковой элемент, генератор и подключенный через дешиф 5 0344 этом на его первом выходе выдается 1 информация о конечной температуре участка, на третьем - о знаке приращения и номере частоты, подключаемой коммутатором 8 от делителя 9 к реверсивному счетчику 7, и на втором - о времени окончания очередного участка программы.Записывается укаэанная информация следующим образом. 10Посредством пускового элемента 15 вручную на двоичный счетчик 16 по дают число импульсов, соответствующее номеру участка программы. Переключателем 21 устанавливают вид записывающего параметра и ждущим мультивибратором 20 в соответствующие триг гера регистра 22 памяти, собранные в счетную структуру, записывают число импульсов, соответствующее величине 2 й этого параметра. После записи в регистр 22 памяти всех параметров, характеризуюших данный участок программы, блок 17 памяти кратковременно переводится в режим "Запись". Аналогично записы- д ваются параметры остальных участков программы. Счетчик 16 определяет номер участка программы для блока 17памяти,Первый цифровой вычитатель 11 сравй нивает текущее значение задания с записанным и блоке 17 памяти конечным значением температуры для каждого участка программы. Второй цифровой вычитатель 18 сравнивает текущуюЗ 5 координату времени, определяемую таймером 19, со временем окончания задан- ного участка программы, записанным в блоке 17 памяти.фПусковой элемент 15 переводит счетчик 16 на очередной номер участка программы только при совпадении с заданным значением двух конечных координат (температуры и времени) предыдущего участка т, е. при наличии сигналов переУ В45 полнения на выходе обоих цифровых вычитателей 11 и 18. Если первоначаль но отрабатывается координата температуры, то сигнал переполнения на выхо,.- де первого цифрового вычитателя 11 че 50 рез первый элемент И 12 блокирует генератор 10, при этом тактовая частота не поступает на реверсивный счетчик 7 и его выходной сигнал (сигнал заикания) не изменяется до тех пор, пока не разблокируется генератор 10, В слу 55 чае первоначальной отработки координа,ты времени сигнал переполнения на выходе второго цифрового вычитателя 18 че 88 6рез третий элемент И 23 блокирует таймер 19 до тех пор, пока не отрабо-тается координата температуры данного участка программы. Так, при. наличии внешних возмущений, нарушающих ход процесса термообработки, осушествляется, выравнивание координат составных участ- ков программы.Подготовка устройства к работе заключается в записи программы термообработки в блок 17 памяти, после чего (при готовности объекта 2) пусковым элементом 15 устройство включают в работу, При этом в счетчик 16 записывается "1", коммутатор 8 по программе, заложенной в блоке 17 памяти, подключает к реверсивному счетчику 7 импульсы с частотой, обеспечивающей требуемый темп подъема (сниження) температуры, Цифровой код выходного сигнала реверсивногосчетчика T дешифратором 6 преобразуется в аналоговую форму и поступает в качестве сигнала задания на аналоговый вычитатель 5, который определяет уровень управляющего сигнала (разность сигнала задания и сигнала термодатчика 3) на входе исполнительного элемента 4, во действующего на нагреватель 1. Прн этом осуществляется обычный процесс регулирования с обратной связью по температуре.После отработки конечных координат первого участва второй элемент И 14 через пусковой элемент 15 записывает и счетчик 16 еще одну единицу, переключая блок 17 памяти на считывание, координат второго участка, отработка кото рого происходит аналогично. Подобным путем отрабатывается вся программа термообработки и устройство автоматически отключается.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить термообработку изделий практически по любой программе, обеспечивая широкий диапазон изменения режимных параметров, высокую точность и надежность работы, что дает воэможность существенно расширить область его применения. Формула изобретения8 934458 ИИПИ Заказ 3935/44 Тираж 914 одписн Филиал ППП "Патент", г, Ужгороа, ул. Проектная ратор ко второму входу аналогового вычислителя реверсивный счетчик, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью,повышения надежности и расширения области применения устройства, оно содержит,блок памяти, подключенные к одному из еговходов последовательно соединенныеждущий мультивибратор, переключательй регистр памяти, первый, второй и третий элементы И, таймер, инвертор, сое Одиненные последовательно делитель частоты и коммутатор режимов, выходомсвязанный с входом реверсивного счетчика, двоичный счетчик, первый и второйцифровые вычитатели подключенные к 15.первому и второму выходам блока памя 1ти, третий выход которого соединен совторым входом коммутатора режимов, адругой вход через соединенные последовательно второй элемент И, пусковой уоэлемент и двоичный счетчик - с выходомвторого цифрового вычитателя, второйвход которого через соединенные последовательно инвертор, выходом подключен1 ный ко второму входу первого элемента И, третий элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго цифрового вычитателя, и таймер связан с выходом второго элемента И,второй вход второго элемента И и первый вход первого элемента И связаны с выходом первого цифрового вычитателя, вторым входом подключенного к выходу реверсивного счетчика, причем вход инвертора связан с выходом второго элемента И, а выход первого элемента И через генератор подключен к входу делителя частоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР,М 498608, кл. Ь 053 23/19, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР М 628473, кл, З 05 3 23/19., 1979