Устройство для программного регулирования инерционных процессов

Сов з СоаетеииСоциалистичееиикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 954969(51)М, Кл. 6 05 Э 23 Л 9 Ркудэриэеы 5 квнтет СССР ав делэм зобретени н открытйДата опубликования описания 30.08.82 Г.А. Губайдуллин и Г. Д. Алферов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ИНЕРЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ сФ( Изобретение относится к автоматичеокому регулированию технологических процессов и может быть использовано при термообработке изделий иэ железобетона,Известно устройство для регулирования содержащее датчик, задатчик, нагреватель,измерит ельно-регулирующий блок с переключающим элементом и элемент сравнения 1.Для реализации режимов нагрева и охлаждения данное устройство используют как задающее воздействие в виде изменяющейся во времени функции, формируемой накоплением сигнала задания и хранением его в течение всего времени подъема или охлаждения, что увеличивает подверженность функции задания (а, следовательно, и регулирования) влиянию помех.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для программного регулирования инерционных процессов, содержащее датчик, задатчик, блок памяти, формирователь программы (элемент задержки), генератор, исполнительный блок,выход которого соединен с нагревателем,а .первый вход - с элементом сравнения,а также переключающий элемент 2 .В случае применения непрерывногорегулирования по производной данное5устройство сложно в настройке, а придвухпоэиционном регулировании выходногопараметра снижается динамическая точность или требуется значительное уменьшение периода интервала квантования вовремени, что затрудняет реализациюустройства,цель иэобре - упрощение устройства.Укаэанная цель достигается тем, чтоустройство для программного регулирования инерционных процессов, содержащеедатчик параметра и эадатчик предельногопараметра, подключенные к информациое 2 о ным входам блока памяти, формировательпрограммы и последовательно соединенные элемент сравнения и исполнительныйорган, а также генератор импульсов , содержит сумматор,входы .которого.соедитения Государственный проектный и научно-исследовательскийинститут "Челябинский ПромстройНИИпроект"3 9549нены с выходами формирователя прогрэи блока памяти, а выход - с первым вхоцом элемента сравнения, с вторым входом которого связан датчик параметра,а с выходом - управляющий вход блока 5памяти, причем выход генератора импульсов подключен к второму входу исполнительного органа.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 10временная диаграмма процесса регулирования.Устройство содержит датчик 1 параметра, объект 2 регулирования, нагреватель 3, адатчик 4 предельного параметра, аналого-цифровой преобразова;тель 5, блок 6 памяти, формирователь 7программы, сумматор 8, элемент 9 сравнения, генератор 10 импульсов, исполнительный орган 11. 20На фиг. 2 показана временная диаграмма процесса регулирования, где О - сиг-нал датчика; О- сигнал . задания; ь О приращение сигнала задания; О с - уровень стабилизации; Р,- мощность, под водимая к нагревателю; О - сигнал генератора; Т - период квантования.Устройство работает следующим образом.Сигнал Од.датчика 1, характеризующий З 0температуру объекта 2 регулирования,преобразуется аналог цифровым преобразователем 5 в цифровой код, Задатчиком 4 устанавливают уровен 1 ь стабилизации (изотермы) регулируемого параметРа ОстфорЬщрователем 7 программызадают значения приращения сигнала задания Ь 0 за период квантования Т(в цифровом коде), а также устанавливаютвремя переключения программы с режима40стабилизации параметра в режим охлаждения. Генератором 10 задают периодквантования Т, моменты начала которогоопределяются временными метками О.При включении устройства первый импульс45 .генератора 10 0через исполнительный орган 11 включает нагреватель 3, а начальное значение сигнала аналого-цифрового преобразователя 5 (характеризующее начальную температуру объекта 2 регулирования Од ). записывается в блок.650памяти и суммируется сумматором 8 с заданным формирователем 7 программы значением приращения сигнала задания Ь 0 , Суммарный сигнал (в коде) О сравнивается элементом 9 сравнения с текущим зна 55 чением выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя 5 (цифровым к дом . сигнала ц А ), в течение первого п рио 69 4да квантования Т и в момент совпаденияэтих сигналов на выходе элемента сравнения появляется импульс, отключающийчерез исполнительный блок 1 1 (по первому входу) нагреватель 3 и воздействукъщий (по третьему входу) на блок 6 памятн, который записывает в свои ячейкиновое значение кода выходного сигналааналого-цифрового преобразователя 5,После этого начинается процесс естественного охлаждения, который длится до момента появления второй метки генератора 10 0 , повторно включающий нагреватель 3 через исполнительный блок 11,Далее процесс мнбгократно повторяется дотех пор, пока сигнал датчика 1 О недостигнет уровня стабилизации Пот, записанного в задатчике 4. Этим уровнемограничивается объем памяти блока 6,после чего начинается отработка режимастабилизации параметра 0 с ограничениемпо верхнему уровню "стИсполнительный орган 11 включаетнагреватель 3 в. моменты появления метокОг от генератора 10 и отключает в моменты равенства входных сигналов элемента 9 сравнения, осуществляя широтноимпульсную модуляцию управляющего воздействия, Отработка режима охлаждения,начинается в заданный формирователем 7программы момент с появлением на еговыходе сигнала, характеризующего требуемое значение приращению сигнала сотрицательным знаком. Завершается программа регулирования процессом термообработки при достижении объектом 2 регулирования заданного уровня температуры. Настройка устройства на управлениеконкретным объектом сводится к подбору .величины приращения сигнала задания60 и периода квантования Т,Таким образом, предлагаемое устройство для программного регулирования инерционных процессов позволяет наиболеепросто управлять процессом термообработки различных объектов по заданной программе и с требуемым качеством регулировании,Формула изобретенияУстройство дпя программного регулирования инерционных процессов, содержа щее датчик параметра и задатчик предель ного параметра, подключенные к информационным входам блока памяти, формирователь программы и последовательно соединенные элемент сравнения и исполнитель5 954960 4ный орган, а также генератор импульсов, клннен к второму входу исполнительного о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с органа.целью упрощения устройства оно содер- Источники информации, жит сумматор, входы которого соединены принятые во внимание при экспертизе с выходами формирователя программы и з1. Справочник по электроизмерительблоке памяти, а выход - с первым входом ным приборам. Под ред. К,К. Илюшина. элемента сравнения, с вторым входом кото- ЛЭнергия, 1973, с. 313-350, рого связан датчик параметра, а с вы - - 2, Авторское свидетельство СССР ходом - управляющий вход блока памяти, % 483660, кл, С 05 1) 23/10, 1975 причем выход генератора импульсов под (прототип)., 4/5 л ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проек Составитель Л. Птенцтор А. Мотыль Техред З.Палий ЗЗ/49 Тираж 914 ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская орректор В Бутодписное