Устройство для программного регулирования температуры

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ пп 978101(22) Заявлено 1906,81 (21) 3301429/18-24 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.6 (088,8) Опубликовано 30.11.82, Бюллетень )ео 44 Дата опубликования описания 31182(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к автоматизации технологических процессов иможет быть использовано, в частностив устройствах обжига, вжигания, спекания, для целей хроматографии ит,п.Известно устройство программногорегулирования температуры, содержащее блок запуска, блок выдержек времени, задатчик скорости изменениятемпературы, генератор, счетчик,переключатель, дешифратор и шифраторы 1.Недостатком этого устройства является широкий диапазон скоростинарастания температуры, Кроме того,это устройство не позволяет осуществ.лять программное регулирование спада температуры,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для регулирования температуры, содержащее пусковойэлемент, многоканальный блок заданияинтервалов.температур, многоканальныйблок задания скорости изменения температур, каждый канал которого состоит из генератора и элемента И,блок уставок температур, включающийреверсивный счетчик импульсов (РСИ),дешифратор, вычитающий и исполнительные элементы, нагреватель, датчик температуры 2.Недостатком известного устройстваявляется наличие большого количества генераторов частот в блоке задания скорости изменения температур, наличие разрядности каждого из элементов сравнения в блоке задания интервалов температур, равной разрядности реверсивного счетчика, что при больших абсолютных значениях температуры ведет к значительному увеличению объема схемы, Другим недостатком устройства является то, что критерием перехода от одной ступени температуры к другой является абсолютное значение температуры, поэтому данному устройству присуща неоднозначность функционирования, так как при одном и том же значении температуры на любой из ступеней возможен переход как в сторону возрастания тем-, пературы, так и в сторону спадания.Цель изобретения - повышение надежности устройства.ПоставЛенная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащее блок задания скорости изменения тем.ператур, пусковой элемент и блок ЗО уставок температур, введены блок задания интервалов времени, программный делитель частоты и последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик времени, счетчикступеней интервалов времени и дешифратор, выходами соединенный свходами блока задания интерваловвремени и блока задания скоростиизменения температуры, выходы которого подключены к установечным входам программного делителя частоты, 10осчетным входом соединенного с выходом генератора импульсов, а выходомс первым входом блока уставок температуры, вторыми входами подключенного к выходам блока задания скорости изменения температуры, выход пускового элемента соединен с входомгенератора импульсов. Кроме тогоблок задания скорости изменениятемпературы содержит К каналов,каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра изменения температуры и ключа, выходкоторого соединен с выходом блока.Блок задания интервалов временисодержит К каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра задания интерваловвремени и ключа, выходом подключенного к выходу блока,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из пусковогоэлемента 1, генератора 2, блока 3задания скорости изменения температур, каналы которого состоят из 356регистров 4 ,4,4 скоростиизменения температур, ключей 5,55 к,блока 6 задания интерваловвремени, каналы которого состоятиз регистров 7,7, ,7 . ,7, времени,ключей 8, 8,8 , блока 9уставок температур, включающего всебя реверсивный счетчик 10 импульсов (РСИ), цифро-аналоговый преобразователь 11, датчик 12 температуры,вычитающий элемент 13, исполнительный элемент 14, нагреватель 15,программируемый делитель 16 частоты,счетчик 17 времени, счетчик 18 ступеней, дешифратора 19.5 ОУстройство работает следующимобразом.Перед началом работы в регистрыскорости изменения температур4,4,4, и в регистры 77,7,времени вводится исходная информация о процессе. На установочныевходы счетчика 17 времени поступаеткод времени первой ступени с регистра 74 времени через ключ 8), На установочные входы программируемого делителя 16 частоты поступает код срегистра 4 скорости изменения температуры первой ступени через ключ5 . Кроме того, с регистра 4, черезключ 5 на суммирующий (или вычитаю 65 щий) вход РСИ 10 идет сигнал разрешения на подъем (или опускание)температуры, При включении устройства пусковым элементом 1 генератор2 начинает вырабатывать импульсы,поступающие на счетные входы программируемого делителя 16 частоты исчетчика 17 времени.Счетчик 17 времени начинает отсчитывать записанное время первой ступени изменения температуры,Программируемый делитель 16 частоты осуществляет деление частотыгенератора в соответствии с выражением10 И10 и -)сгде 8 - коэффициент деления;разрядность программируемогОделителя частоты;К - значение кода, подаваемогона установочные входы программируемого делителя частоты.Таким образом, 1810 , и насчетный вход РСИ 10 поступают импульсы с частотой от г.ге догеи )(О",где Гге - частота генератора 2,Максимальной скорости изменения температуры соответствует максимальнаячастота импульсов Г , минимальной.генчастотаЕгеЕсли задан подъем температуры,то сигнал разрешения поступает насуммирующий вход РСИ 10, если задано опускание температуры, то сигналразрешения поступает на вычитающийвход, При выдержке температуры назаданном уровне, на входы РСИ 10сигнал разрешения не поступает ипоследний не изменяет своего состояния, Счетчик 17 времени, отсчитываязаданное время первой ступени, изменяет на одну единицу состояниесчетчика 18 ступеней. При этом меняется выходной код дешифратора 19 иоткрываются ключи 5 и 8 блоков задания скорости измейения температурыи временных интервалов, На устаноночные входы программируемого делителя 16 частоты и счетчика 17 временипоступают новые значения кодов,соответствующие следующей ступеникусочно-линейной функции зависимоститемпературы от времени. Счетчик времени начинает отсчитывать времявторой ступени. После второй ступеницикл работы повторяется на третьейступени и т,д,В цифро-аналоговом преобразователе 11 двоичный код РСИ 10 преобразуется в аналоговый сигнал, которыйсравнивается в вычитающем элементе13 сигналом с датчика 12 температуры, Разностный сигнал поступает иаисполнительный элемент 14, соединенный с нагревателем 15, при этомотрабатывается текущее значение температуры.По окончании полного цикла работы устройства на одной из выходных шин дешифратора 19 появляется сигнал Конец цикла. Так как элементы 1-8, 10-11, 16-19 могут быть полностью выполнены на интегральных микросхемах средней степени интеграции, то предлагаемое устройство позволяет значительно сократить объем регулятора температуры,Предлагаемое устройство по оразнению с известньм позволяет избежать неоднозначности в работе, оперативно задавать и в любой момент изменять программу, вводить необходимую коррекцию. Формула изобретения1, Устройство для программного регулирования температуры, содержащее блок задания скорости изменения температуры, пусковой элемент и блок уставок температуры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок задания интервалов времени, программный делитель частоты и последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик времени, счетчик ступеней интервалов времени и дешифратор, выходами соединенный с входами блока задания интервалов времени и блока задания скоростиизменения температуры, выходы которого подключены к установочным входам программного делителя частоты,счетным входом соединенного с выходом генератора импульсов, а выходомс первым входом блока уставок температуры, вторыми входами подключенного к выходам блока заданияскорости изменения температуры, вы 10 ход пускового элемента соединен свходом генератора импульсов,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,.что блок эадания скорости изменения температуры15 содержит К каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра изменения температуры и ключа, выход которого соединен с выходом блока,що 3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок задания интервалов времени содержитК каналов, каждый иэ которых состоитиз последовательно соединенных ред гистра задания интервала времени иключа, выходом подключенного к выходу блока.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗО 1, Авторское свидетельство СССРР 767723, кл. 505 Р 23/19, 1979.2Авторское свидетельство СССРР 628473, кл. 605 З 23/19, 1977прототип),Заказ 9214/б 2 Тираж 914 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д. 4/5 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4