Устройство для регистрации и регулирования параметров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0207.81 (21) 3311570/18-21с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 2311.82. Бюллетень Йо 43Дата опубликования описания 2511,82 РМ К з С 01 В. 17/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий, 53 УДК 621. 3177 (088,8) .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И РЕГУЛИРОВАНИЯПАРАИЕТРОВ Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при реализации программного регулирования различных электрических .и неэлектрических параметров, например температуры.Известно устройство для регистрации и регулирования параметров, основанное на компенсационном принци.пе измерения и содержащее, в частнос" ти измерительный блок, сигнальные входы которого соединены с выходами датчика и эадатчика контролируемого параметра, а выход через усилитель - с управляющим входом исполнительного двигателя, реохорд следящей системы, установленный между выходом измерительного блока и входом пишущего отсчетного блока и связанный по управляющему входу с валом исполнительного двигателя, а по выходу - с компенсирующим входом измерительного блока, дополнительный реохорд, синхронизированный с реохордом следящей системы 111.Недостаток указанного устройства определяется низкой точностью регулирования, поскольку последнее осуществляется с помощью дополнительного реохорда, и, следовательно,в значительной мере загрубляетсяиз-за механического несоответствияуказанного реохорда и реохорда, выполняющего функции измерения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой.ство длярегистрации и регулированияпараметров, содержащее датчик и эадатчик контролируемого параметра,связанные через соответствующие переключатели с сигнальными входамиизмерительного блока, первый выходкоторого соединен с входом усилителя, второй выход через реохорд следящей системы - с входом пишущегоотСчетного блока, а комПенсирующийвход подключен к выходу упомянутого реохорда, связанного по управляюще.му входу с валом исполнительногодвигателя, дополнительный реохорд,расположенный на одном основании с ре-.охордом следящей системы и синхронизированный с ним, дополнительныефаэочувствительные мосты, выходы ко торых через соответствующие фазочувствительные усилители соединены свходами регулирующего блока, питаю"щий трансформатор 12 )Недостаток известного устройства З 0 .также заключается в невысокой точ 976386ности регулирования, обусловленнойэлектромеханическими погрешностямии паразитным воздействием коммутационных помех на датчик контролируемого параметра, предопределяющимвозникновение в данной системе 5 автоколебаний.Целью изобретения является повышение точности регулирования электрических и неэлектрических параметровс одновременным обеспечением их 1 Оавтоматической записи.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регистрации и регулирования параметров, содержащее датчик и задатчик контролируемого параметра, измерительныйблок, первый выход которого соединенс входом усилителя, второй выходчерез реохорд следящей системы -с входом пишущего отсчетного блока,а один из входов подключен к выходуупомянутого реохорда, связанногопо управляющему входу с валом исполнительного двигателя, питающий трансформатор, введены два коммутатора,релейный ключ, блок оптронных Фазочувствительных ключей и блок памяти,причем первый коммутатор включенмежду выходами датчика и задатчикаконтролируемого параметра и другимвходом измерительного блока, второйкоммутатор установлен на выходе усилителя и соединен с соответствующими управляющими входами исполнительного двигателя, блока оптронных фазочувствительных ключей, релейного, ключаи првого коммутатора, сигнальныенходы блока оптронных фазочувстни-,тельных ключей через релейный ключподключены к выходу питающего трансформатора, а выходы соединены с нхо дами блока памяти.На фиг.1 представлена общая функциональная схема предложенного устройства для регистрации и регулированияпараметров, на фиг.2 - принципиальная электрическая схема используемого блока оптронных фазочувствительных ключей и его подключения к другимблокам устройства.В состан устройства входят измерительный блок 1 ( фиг,1 усилитель 2,исполнительный двигатель 3, реохорд4 следящей системы с движком 5, пишущий отсчетный блок 6, питающий трансформатор 7, датчик 8 и задатчик 9контролируемого параметра, коммута 55торы 10 и 11, релейный ключ 12, блок13 оптронных фазочувстнительных ключей, блок 14 памяти, а также фиг.2)лампы 15 индикации и вспомогательный диод 16. 60Предложенное устройство работаетн трех режимах. Один из них предус-.матривает регистрацию и отсчет заданного значейия регулируемого парамет-, ра, другой - регистрацию и отсчет 65 его текущего значения, а третий формирование импульсов для процесса регулирования и их запоминание.Перед началом работы на задатчике 9 устанавливается заданное значение контролируемого параметра ( задан. ное напряжение, ток, сопротивление и т,п.). Установленное заданное значение регистрируется в начале работы устройства и далее периодически воспроизводится. В этом режиме коммутатор 10 подключает выход задатчика 9 к измерительному блоку 1, а коммутатор 11 включает исполнительный двигатель 3, который перемещает движок 5 реохорда 4 до компенсации установленного значения задатчика 9, Последнее регистрируется пишущим отсчетным блоком 6.Во втором режиме коммутатор 10 подключает к измерительному блоку 1 выход датчика 8,.а коммутатор 11 вновь включает исполнительный двигатель 3, При этом через реохорд 4 в пишущем отсчетном блоке 6 идет регистрация и отсчет текущего значения регулируемого параметра.Третий режим работы устройства осуществляется следующим образом. Кратковременно, на 0,1 с, коммутатор 11 отключает исполнительный двигатель 3, Так как до этого момента, т.е. после выполнения отсчета, двигатель 3 был затормокен, то он в этом случае фактически Фиксируется в данном положении, например путем подачи на его обмотку управления сигнала 100 Гц от постороннего источника 1 днухполупериодного выпрямителя, включенного на одной из вторичных обмоток трансформатора 7) . После указанной фиксации коммутатор 11 производит подключение выхода усилителя 2 к оптронным Фазочунствительнни ключам блока 13, Одновременно коммутатор 10 подключает выход задатчика 9 к входу измерительного блока 1. При этом возможны следующие комбинации значения параметра, установленного в задатчике 9, по отношению к текущему значению датчика 8: "Больше", "Равно", или "иеньше". Если значение параметра на задатчике 9 "Больше", то на выходе измерительного блока 1 появляется напряжение небаланса в соответствующей фазе, которое поступает на вход усилителя 2 и далее .через коммутатор 11 подводится к блоку 13 оптронных фазочувствительных ключей, В зависимости от фазы сигнала формируется соответстнующий импульс управления на выходе ключей блока 13, который запоминается н. блоке 14 памяти регулирующего каналадо осуществления следующего аналоГичного кратковременного замера. Сигналы управления от усилителя 2,поступающие через коммутатор 11 навходы тиристорных оптронов блока 1310 30 Формула изобретения Устройство для регистрации и регулирования параметров, содержащее датчик ц задатчик контролируемого параметра, измерительный блок, первый выход которого соединен с входом усилителя, второй выход через реохорд следящей системы с входом пишущего отсчетного блока, а один из входов подключен к выходу упомянутого реохорда, связанного по управляющему входу с валом исполнительного днигателя, питающий трансформатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него нведены два коммутатора, релейцый ключ, блок оптронных фаэочувствительных ключей и блок памяти, причем перный коммутатор включен между выходами датчика и эадатчика контролируемого параметра и другим входом измерительного блока, второй коммутатор установлен ца выходе усилителя и соединен с соответствующими управляющими входами исполнительного двигателя, блока оптроцных Фаэочувствительцых ключей, релейного ключа и первого коммутатора, сигнальные входы блока оптронных Фазочувствц( Фиг.2), формируют на их выходах регулирующие сигналы с частотой питающей сети. Но так как тиристоры получают питание такое от сетевого трансформатора 7, то возможно совпа- . дение сигналов по фазе только в од ном иэ них. Это совпадение обусловливает формирование соответствующего сигнала на выходе того или иного оптронного фазочувствительного ключа блока 13, который индицируется на одной иэ лами 15 и поступает на вход блока 14 памяти регулирующего канала. Сигнал в блоке 14 памяти запоминается, после чего коммутатор 11 отключает ключи блока 13. Поскольку в момент формирования импульсов регулирования датчик 8 оказывается отключенным, нежелательное воздействие по его цепи на блок 14 памяти отсутствует.20. Оптронные фаэочувствительные ключи блока 13 соединены с питающим трансформатором 7 через релейный ключ 12, что обеспечивает изменение Фазы между выходными напряжениями питающего трансформатора 7 и усилителя 2. В связи с этим для сравнения текущего значения контролируемого параметра с заданныи значением и определения его расположения в границах "Больше" или "Меньше" нормы может быть применен лишь один усилитель 2 в совокупности с ключами блока 13, .В известных устройствах аналогичного назначения для этих целей используются два отдельных фазочувствительных усилителя.При первоначальном опросе релейный ключ 12 находится в положении контроля фазы А, т.е. имеет место сигнал "Меньше" нормы. При последую щем контроле релейный ключ 12 переводится в фазу Б, что соответствует сигналу "Больше" нормы. При программном управлении объектом, когда, например, необходимо формировать на клонные участки программы "Нагрев" или "Охлаждение", релейный ключ 12 в фазе А осуществляет увеличение регулируемого параметра, а в фазе Б - его снижение. При этом характер вводимой производной остается одним и тем же, а наклонные участки приобретают разный знак производной за счет двух полохений релейного ключа 12.Предложецное 1 устройстно обладает расширенными функциональными возможностями. Оно обеспечивает, в частности, формирование сигналов регулирования по командам от задатчика когда задатчик имеет постоянную уставку режим стабилизации параметра), формирование сигналон регулирования по командам от задатчика, когда последний имеет на выходе переменный сигнал (программное регулирование), формирование сигналов регулирования по какому-либо другому параметру (режим отслеживания) и, наконец, формирование сигналов управления по определенной разности между заданным и текущим значениями регулируемого параметра.Повышение точности регулирования, например при формировании сигналов в упомянутом выше режиме отслеживания, достигается вследствие того, что процесс формирования регулирую" щих импульсов в данном случае, как нетрудно убедиться, не влияет на процессы регулирования и измерения. Разновременное осуществление процессов сравнения обеспечивает снижение возможного воздействия помех на систему управления по цепи датчика, установленного на объекте. При формировании сигналов управления (включения, отключения, например нагревателей) датчик оказывается также отключенным. Это обстоятельство положитель" но сказывается н отношении уровня помех на входе измерительного блока и обуславливает повышение точности устройстна в целом. Последняя повышается также и ввиду того, что в предлагаемом устройстве процессы сравнения производятся на одном ц том же реохорде, в одной и той же схеме измерения, в которой осуществляется и процесс регистрации заданного значения регулируемого параметра.976386 тельных ключей через. релейный ключ подключены к выходу питающего трансформатора, а выходы соединены с входами блока памяти.Источники информации, принятые во внжание при экспертизе Составитель Л. МорозовИванова ТехредТ.Фанта Корректор В. Бутяга Редакт ирак 717 Подписноеного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент , г. Ужгород, ул; Проектная, 4 аказ 8998/73 ВНИИПИ Государстве по делам изобр 113035, Москва, Ж1, Лвторское свидетельство СССРР 304858, кл, Я 01 Я 17/20, 1971.2. Андреев Л.Л. Автоматическиепоказывающие, самопишущие и регулирующие приборы. Л., "11 ашиностроениеп,5 1973, с,1 б 2,