Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З(5 Ц05 Р 23/19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТКМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и эадатчик температуры, .подключенные ко входу первого регулятора, к выходу которого подключен управляющий вход основного исполнительного органа; два исполнительных органа, установленных на трубопроводах Подачи тепло- и хладоносителей, и исполнительный орган, установленный на линии слива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно сод аржит второй регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выходы - с управляющимивходами исполнительных органов, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива.О1067481 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно содержит датчик-реле давления, установленный иа трубопроводе подачи тепло- Изобретение относится к автоматике, в частности к автоматическому регулированию температуры, и может быть использовано в системах автоматического регулирования температуры двумя противоположно действующими потоками.Иэвестио устройство регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к блоку управления, к выходу которого подключены исполнительное элементы, каждый иэ которых соединен со своим нагревателем ЮОднако; устройство не обеспечивает качественное регулирование температурного режима, например в случае охлаждения, по причине, связанной с конструкцией исполнительных элементов. Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство регулированиятемпературы, содержащее датчик и 1задатчик температуры, подключенныеко входам блока сравнения, выходомсвязанного со входом функционального преобразователя, два нуль-органа,четыре исполнительных органа на подаче теплоносителя и хладоносителя,элемент и исполнительный орган насливе носителя 123Однако укаэанное устройство необеспечивает поддержание температурного режима в случаях, когда необхо-,димо в процессе работы изменять значения температуры в широком .диаПаэоне, например, ступенчато с некото-рыми временными выдержками на новыхзначениях. Диапазон действия задатчика устройства ограничен величинойзоны заданного значения, жестко настроенной с помощью нуль-органов.Без перестройки зовы заданного значения установить температуру на новое значение вне существующей зонынельзя,Кроме того, в случае аварийногоостанова насоса происходит частичный сброс носителя из системы обогрева, .что требует дополнительной,подпитки одним из темплоносителейя приводит к нарушению температурного режима.Цель изобретения - повышение надежности устройства. и хладоносителей, выход которого связан с управляющим входом исполнительного органа, установленного на линиислива. Поставленная цель достигается,тем, что в устройство для регулиро,вания температуры содержащее дат;чик и задатчик температуры, подклю ченные ко входу первого .регулятора,к выходу которого подключен управляющий вход основного исполнитель ного органа, два исполнительных органа, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей,и исполнительный орган, установленный,на линии слива, введен второй 15 регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчнком температуры, а выходы - с управляющими входами исполнительных орга. нов, установленных на трубопроводах 20 подачи тепло- и хладоиосителей, причем основной исполнительный органустановлен на линии слива.устройство содержит также датчикреле давления, установленный на тру бопроводе подачи тепло- и хладоносителей, выход которого связан с управляющим входом исполнительного органа,установленного на линии слива.Подключение входа второго регулятора, предназначенного для фсрмирования зоны заданного эначавио температуры, к тем же датчику и эадатчику, что и у основного регулятора,сделает возможным.при изменении величины задания в любую сторону авто матически соответственно смещать зону заданного значения температурыбез изменения ее абсолютной величины, определяемой настройкой регулятора. Тем самым разрешается слабое 40 .место прототипа - настройка нульорганов на одно фиксированное значение порога срабатывания.Введение в устройство датчикареле давления, управляющего испол нительным органом на сливе, позво.ляет в аварийных ситуациях защититьустройство от сильных возмущений,В устройстве используется один ос, новной исполнительный орган, установ;ленный на линии слива, вместо двух основ-ных исполнительных органов, установленных в прототипе на подаче тепло- ихладоносителя. Это возможно из-затого, что при отклонении температу ры от зовы заданного значения подается только один из носителей.На. фиг, 1 показана структурнаясхема устройства регулирования температуры раствора в аппарате; нафиг. 2 - график изменения температуры; на фиг. 3 - график работыустройства; на фиг. 4 - функциональная схема регуляторов и их,связи,Устройство содержит датчик 1температуры, второй регулятор 2,воздействующий на исполнительныеорганы 3 и 4, определяющие подачутеплоносителя и хладоносителя, первый регулятор. 5, воздействующий навеличины расходов теплоносителяили хладоносителя с помощью исполнительного органа 6 задатчик 7 15температуры, сигнал от которого поступает к регуляторам 2 и 5 температуры, датчик-реле 8 давления,контролирующий рабочее состояниенасоса 9, выход которого соединен. с управляющим входом исполнительного органа 10. Раствор готовят ваппарате 11.Реализовать устройство можно изфункциональных блоков системы Каскадф и общепромышленных средствахавтоматизации, например 1 - термометр. сопротивления медный ТСМ с.преобразователем ПТ-ТС, 2-блокрегулирующий релейные Р 21, 3, 4и 10 - клапана отсечные 22 с 16 нж,5 - блок регулирующий аналоговыйР 12, б - клапан регулирующий 25 с50 нж, 7 - задающее устройство токовое ЗУи 8 - датчик-реле давления типа ДЦ.35Пунктирные линии 12 и 13 на фиг,2линии йастройки регулятора 2, определяющие зону заданного значения температуры. 40Линия 14 на фиг. 3 поясняет совместную работу отсечного исполнительного органа 4 на трубопроводе подачи хладоносителя и регулирующего исполнительного органа 6 на линии 45 слива при.отклонении температуры выше зоны заданного значения.Линии 15 и 16 поясняют совместную работу отсечного исполнительного органа 3 на трубопроводе подачи теплоносителя,и регулирующего исполнительного органа б при отклонении температуры ниже зоны заданного значения,Введенный в устройство регулирования температуры релейный регулятор 2 работает совместно с аналоговым регулятором 5 от одного входного сигнала (переменного сигнала температуры) с датчика 1 и общего входного сигнала (задания температуры)от задатчика 7,Регулятор .2. содержит узел 17входных цепей, линейный усилитель 18,модуль 19 отрицательной обратной 65 связи, трехпозиционный усилитель 20,модули 21 и 22 динамики.Регулятор 5 аналоговый содержитузел входных цепей 23, суммирующееустройство 24, усилители 25 и 26постоянного тока, модуль 27 ограничения, модуль 28 динамики,Устройство работает следующимобразом,При текущих значениях температуры, находящихся внутри зоны заданного значения (фиг. 2,3), т.е. когда регулируемый параметр больше Фно не меньше н , командный сигналот регулятора 2, отрабатывающеготрехпозиционный закон, отсутствует.Клапаны отсечные 3 и 4 закрыты.Теплоноситель и хладоноситель всистему. обогрева аппарата не пода-.ются до тех пор, пока значение температуры не выйдет за пределы зонызаданного значения, которая является зоной нечувствительности регулятора 2 и определяется допустимойстатической ошибкой регулирования.Отклонение температуры вьаае н 1 при- .водит к появлению на выходе регулятора 2 сигнала Многоф и к открытию клапана 4 на подаче хладоносителя. Регулятор 5, .например, пропорционально-интегральный постоянно отслеживает значение температуры ваппарате 11 и в случае выхода значения температуры эа зону Й, положение клапана б определяет расход хладоносителя. Степень открытия регулирующего клапана б зависит от величины рассогласования сигналов датчика 1 и эадатчика 7. Отклонение темперутуры нижеприводит к появле"нию на выходе регулятора 2 сигналаМалоф и к открытию клапана 3 наподаче теплоносителя, положение клапана б определяет расход теплоносителя. При достижении температуройзначения 1(1(1,регулятор 2 прекращает подачу тепло- и хладоносителя,нагрев аппарата 11 эа счет циркуляции теплоносителя в системе.Таким образом, при соответствиитекущего значения температуры заданному клапаны 3 и 4 находятся в закры.том полокении, а при отклонении температуры от эоны заданного значенияоткрывается один иэ них в зависимос-.ти от направления отклонения. Клапан 10 на сливе носителя из системы в процессе работы насоса 9 постоянно находится в открытом состоянии. При.аварийном останове насоса 9 по команде датчика-реле 8 давления клапан 10 закроется.При изменении величины задания соответственно смещается зона заданного значения без изменения ее абсолютной величины и тем самим.осущест 10 б 7481вляется регулирование температуры вовсем диапазоне действия эадатчика,введена блокировка слива теплоносителя иэ системы при аварином останове насоса, испольэуется один регулирующий исполнительный орган вместодвух, повышает надежность работыустройства,