Устройство для регулирования температуры

(50 4 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) 14,09,84 (46) 23.05.88. Бюл (72) Ф,Н.Окунев (53) 621,555,6(088 нечувствительности и первого и второго делителей частоты, выход кодо- импульсного преобразователя подключен к первым входам вычитателя и первого блока реверсивного счета, вторые входы которых соединены с третьим выходом блока синхронизации и выходом широтно-импульсного модулятора соответственно, первый выход первого блока реверсивного счета через последовательно соединенные формарователь зоны нечувствительности и первый делитель частоты соединен с первым входом второго блока реверсивного счета, второй вход которого через второй делитель частоты связан с первым выходом вычитателя, второй выход которого подключен к третьему входу второго блока реверсивного счета, четвертый вход которого связан с вторым выходом первого блока реверсивного счета, первый и второй выходы второго блока реверсивного счета соединены с входами формирователя импульсов, а вход синхронизации - с четвертым выходом блока синхрониза 56) Авторское свидетельс В 881700, кл, 0 05 Р 23/1Авторское свидетельств 9 894667, кл, 0 05 В 11/2Авторское свидетельств В 1151932, кл. 0 05 Р 23/ СССР 979. СССР1980,СССР9, 1983. точности устроиства, в кодоимпульсный преобра ротно-импульсный модул него введены атель ятор, фо ельности 1, причем мир чувствит ь частоть ватель зоны второй дели ды датчика и выхоуры мпульсготакатчика дам ши и кодо мпе отноодключень ого модуля реобраэова Р л твенн соот орых связаны с перв инхронизации и такблоков реверсивного вые входы ко выходом блокатовыми входами ета и формир й выход блок н к синхровх вателя импульсов, втосинхронизации подклюдам кодоимпульсногопервого блока реверобразовате счета, формирователя з си ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчики задатчик температуры, последовательно соединенные формирователь управляющих импульсов, регулятор и исполнительный элемент, два блока реверсивного счета, вычитатель, первый делитель частоты, блок синхронизации, вход которого связан с цепьюпеременного тока, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения 2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок реверсивного счета содержит коммутатор, реверсивный счетчик, формирователь импульсов, дискриминатор, элемент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ КПИ, первый, второй, третий и четвертый входы коммутатора, а также его тактовый и синхровходы подключены к соответствующим входам 4 блока, первый выход коммутатора соединен с сиихровходом реверсивного счетчика, а второй - с счетным входом реверсивного счетчика, установочный вход которого через формирователь им1397888 при С пЬ где иЬи Ьпульсов связан с тактовым входом блока, который подключен к первому входудискриминатора, второй вход которогосоединен с выходом реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Изобретение относится к технике автоматического регулирования, можетбыть использовано в системах регулирования температуры термических уст 5ройств (печи, термостаты, климатические камеры ).Цель изобретения - повышение точности устройства,На фиг. 1 приведена блок-схема уст 1 Оройства; на фиг. 2 - блок-схема блока реверсивного счета; на фиг, 3 -временные диаграммы работы устройства.Устройство для регулирования температуры содержит задатчик 1 и датчик 2 температуры, широтно-импульсный модулятор 3, кодоимпульсный мо"дулятор 4, вычитатель 5, первый блок6 реверсивного счета, формирователь 207 эоны нечувствительности, первый 8и второй 9 делители частоты, второйблок 10 реверсивного счета, блок 11синхронизации, формирователь 12 управляющих импульсов, регулятор 13исполнительный элемент 14Блок реверсивного счета содержиткоммутатор 15, реверсивный счетчик16, дискриминатор 11, формирователь18 импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЗОИЛИ 19,На фиг. 1-3 и в тексте приняты следующие обозначения: Е - задание в параллельном коде, произвольно меняющееся во времени; Х - регулируемая 35 величина в аналоговом виде; Сдлительность импульсов с частотой сле. дования Г, пропорциональная заданию Е; Г - частота следования импульсов такта; С - длительность так тоных импульсов неизменного значения;- длительность импульсов, пропорционально (функционально) связанная с регулируемой величиной Х; Сдлительность импульсов неизменного 45 ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первому выходу дискриминатора и третьему выходу коммутатора,первый и второй выходы дискриминатора подключены к соответствующим выходам блока. значения, синфазных с импульсами (С- длительность импульсов, равная абсолютному значению разности длительностей С и С , т,е. (С= = С,-С,."Знак С с - импульсный сигнал, соответствующий знаку разности (С -С); длительность импульсов равна ( С ( при С(С ; вырождается в уровень ЛОГ1 при С С 1 С - сигнал козФ- пенсации; 1 С ( - длительность импульсов, равная абсолютному значению разности длительностей С и Ст.е.С= С-С /,"Знак С" - импульсный сигнал, соответствующий знаку разности (С-С ),длительность импульсов равнаС /при С)С; вырождается в уровень"Лог. 1" при С,аС ; С - сигнал ошибки; (С / - длительность импульсов,сформированных из импульсов ( С (,укороченных слева на значение, пропорциональное Д и ограниченных справа до значения, пропорциональногозначению, т,е,ф 1 С - - при 1 СЬн пЬ5 а 3 постоянное целое число;параметры настройкиполовины зон нечувствительности и пропорциональности соответственно в параллельномкоде;длительность уйравляющихимпульсов регулятора;частота следования короткихсинхроимпульсов высокочастотного генератора.частота следования короткихсинхроимпульсов, сформирован13978 ных иэ сетевого напряжения(например, 50 Гц); К и К - параметры настройки, коэффициенты деления делителейчастоты; И 1- циклические пачки" импульсов, число импульсов впачке пропорционально /С / 1 Отси (С ( соответственно; И и И - текущие значения чисел -состояния счетчика 16 импульсов и блоков 6 и 10 реверсивного счета соответстэенно;С - последовательность короткихимпульсов, временной сдвигкоторых по отношению к заднему фронту импульсов циклапропорционален сумме /И ,(и/И (.Устройство работает следующим образом.После включения сетевого напряже ния блок 11 синхронизации вырабатывает на втором выходе высокочастотные синхроимпульсы Г а также на первом выходе импульсы такта Сц фиксированной длительности, воздействующие на 30 широтно-импульсный модулятор (П 1 ИИ) 3.По окончании очередного импульса С в ШИК 3 формируется импульс С с длительностью, пропорционально (функционально) связанной с регулируемой величиной Х (фиг. 3).35Во время действия импульса С на втором входе импульсов 1 и на синхоровходе первого блока реверсивного счета 6 в последнем накапливается число И соответствующее величине Х,Во время действия импульса Сс, на тактовом входе кодоимпульсного модулятора 4 и на синхровходе (импульсов) на его выходе вырабатывается им пульс С, с длительностью, пропорциональной заданию Е. Одновременно в те чение действия импульса Ск в блоке 6 происходит сбрасывание накопленного числа с образованием результата С =С -С в виде двух сигналов - погтенциального (" Знак С ") "и импульсного С / ) (фиг. 2).Импульсный сигнал С , поступающий также на вход вычитателя 5, сравни" вается по длительности с импульсным сигналом С с блока 1 синхронизации. На выходе вычитателя 5 образуются два выходных импульсных сигнала "Знак 884и ., соответствуюшнх разностис СВыходные сигналы "Знак С" блока56 и Знак С вычитателя 5 поступаютна соответствующие входы второго блока 10 реверсивного счета.Сигнал (С/ с выхода блока 6 поступают на вход формирователя 7 эонынечувствительности регулировочнойхарактеристики регулятора. В формирователе 7 длительность импульсовсигнала /С / уменьшается слева (фронтимпульса смещается вправо) на эначеЬсние - , заданное цифровым кодом, иограничивается справа (спад смещаетПЬлся влево) до значения , также эаданного цифровым кодом (фиг, 3). Выходные импульсные сигналы (С и /Стс(поступают на логические входы делителей 8 и 9 частоты соответственно, на,выходах последних образуются периодические пачки импульсов с частотой заполнения, зависящей от частотыГ и коэффициентов деления, устанавливаемых цифровыми кодами.Таким образом, количество импульсов в пачках на выходах делителей8 и 9 частоты соответствует ограниченной ошибке регулирования (Иисигналу компенсации /И /, в то времякак сигналы "Знак С " и "Знак Сопределяют их знаки для последующегоалгебраического сложения в блоке О,На временной диаграмме (фиг. 3)представлены два случая работы регулятора: С С и С сС - первый случай(левая часть диаграммы); С Сс и С.,С - второй случай (правая часть диаграю 1 ы). Два других случая, когдаСсСс, на фиг. 3 не показаны,Одновременно с формированием "пачек" импульсов (И и ( И с/ происходит образование их алгебраической суммы С в блоке 10, В промежутках между импульсами С в блоке 10 производится считывание числа С до нуля,Окончание (спад) каждого импульса С и переход реверсивного счетчика импульсов блока О через нулевое состояние при считывании его импульсами частотой Р определяют формирование выходных сигналов Сц формирователем 12, причем, сигнал "Знак С ", образу - емый в блоке 10, используется для переключения (реверса) выходных сиг 1397888налов С . Таким образом, на выходе формирователя 12 управляющих ипульсов имеются периодические импульсные сигналы, длительность которых зависит от алгебраической суммы сигналов ошибки н компенсации с соответствующими коэффициентами передачи, определяемыми коэффициентами деления К и К , причем, сигнал ошибки имеет зону нечувствительности 26 и пропорциональности 2 ь.Количество разрядов счета в реверсивных счетчиках 16 импульсов может быть различным в зависимости от требуемого динамического диапаэона входных и выходных сигналов регулятора. Работа всех блоков синхрониэирована от общего импульсного генератора частотой ( Г ), а также сетевым источником.Выбор значений частот Г, К, длительностей С и С , коэффициентов Кэ,К , зон нечувствительности 2 6 и 2 Ьзависит от динамических характеристикобъекта регулирования, требуемых динамических характеристик системы регулирования, усилителя мощности иэлементной базы,Использование изобретения обеспечит повышение точности регулирования,а также надежности и помехоэащищенности,1397888 8 х ей Составитель Г.Кр манРедактор Е.Папп Техред М.Ходанич Коррект ар оши Подписно Тираа 8 ул. Проектная,зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ухго блом/Выход фюурИИПИ Государственного комитета ССС о делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д.