Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН 19) 111) 4005 Р 23/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИ нен с вторым выходом блока управ третий и четвертый выходы которог подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, вход предварительной установки которого связан с пятым выходом блока управления, пятый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а шестой выход блока управления связан с третьим входом блока запуска.2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит четыре триггера, четыре инвертора, четыре элемента И, шесть элементов И-НЕ, три элемента задержки, два формирователя импульсов, элемент ИЛИ-НЕ, элемент пуска и компаратор, причем первый триггер, первый инвертор, первый элемент задержки, второй инвертор соединены последовательно, вход первого триггера связан с первым входом блока управления, а выход - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, вход к 1 торого связан с вторым входом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго инвертора, первый вход четвертого элемента И соединен с четвертым входом блока управления й через последовательно соедиления о СССР1975.ССР1979.(54)ВАНИЯ 7) 1. УСТРОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, атуры, два з а элемента с СТВО ДЛЯ РВГУЛИРО- содержащее датчик адатчика температу равнения, блок упхронизации, реверок запояска, вклюм равления, блок син сивный счетчик, бл ченные последовате менного тока тирис греватель, причем льно в сеть пере- торный ключ и наатчик температуму из входов элеподключен к о ментов сравнрых связаны ия, другие входы кото выходами соответствую й элемент за енные втор ий инверто ретий вход вязан с пе ента И и ч ки и тре диненные ч тий элемент ретьего эле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО )Иж)БРЕТЕНИЯМ И ОТРЫТИЯПОИ ГКНТ СССР)г: 782225, кл. С 05 0 23/19,щих задатчиков температуры, а выходы элементов сравнения подключенысоответственно к первому и второмувходам блока управления, первый выход которого соединен с первым входомблока запуска, подключенного выходомк управляющему входу тиристорногоключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью снижения времени выхода на режим и снижения уровня помех,устройство содержит последовательносоединенные первый и второй делителичастоты, вход первого делителя частоты соединен с выходом блока синхронизации и вторым входом блока запуска, а выход - с третьим входом блокауправления, четвертый вход которогосвязан с выходом второго делителячастоты, вход сброса которого соедисо своим вторым входом, четвертого элемента И вым входом третьего элерез последовательно соетвертый инвертор и треадержки с вторым входом ента И, выходы первого, 14 второго, третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к четырем,. входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым выходом блока управления и первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к первому входу второго и первому входу первого элементов И соответственно, выход первого элемента И-НЕ связан с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен к выходу второго элемента И-НЕ, второй вход первого элемента И-НЕ подключен к одному из входов третьего элемента И-НЕ, другой вход которого связан с первым выходом второго триггера, один из входов которого через первый формирователь импульсов подключен к первому выходу блока управления и выходу элемента пуска, выход третьего элемента И-НЕ соединен с одним из входов четвертого элемента И-НЕ, другой вход 53375которого связан с выходом пятогоэлемента И-НЕ, а выход - с одним извходов третьего триггера, другойвход которого соединен с третьимвходом блока управления и первым входом компаратора, выход третьего триггера подкг.,очен к шестому выходу блока управления, другой вход второготриггера подключен к выходу шестого элемента И-НЕ, входы которогосоединены соответственно с выходомтретьего элемента задержки и входомчетвертого инвертора, который подключен к выходу четвертого триггера,связанного входом с вторым входомблока управления, второй выход второго триггера подключен через второй формирователь импульсов к пятомувыходу блока управления и одному извходов пятого элемента И-НЕ, два. других входа которого подключены соответственно к,выходу четвертоготриггера и выходу компаратора, второйвход которого соединен с пятым входомблока управления.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при автоматизации технологических процессовпри поддержании заданного уровня температуры и для программного изменения температуры с высокой точностью.Целью изобретения является снижение времени выхода на режим и снижение уровня помех,На чертеже приведена блок-схема 10устройства для регулирования температуры.Устройство содержит датчик 1 температуры, задатчцк 2 температуры,блок 3 сравнения, блок ч управления,15содержащий первый триггер 5, первыйинвертор 6, первый элемецт 7 задержки, второй инвертор 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10, элемент ИЛИ-НГ 11, первый элемент И-НЕ12, второй элемент И-НЕ 13, второйэлемент 14 задержки, третий ицвертор15, третий элемент И 16, элемент 17пуска, первый формирователь 18 импульсов, второй триггер 19, третий эле 25мент И-НЕ 20, четвертый элемент И-НЕ 221, третий триггер 22, четвертый триггер 23, четвертый инвертор 24, третий элемент 25 задержки, четвер- тый элемент И 26, пятый элемент И-НЕ 27, шестой элемент И-НЕ 28, второй формирователь 29 импульсов, компаратор 30, а также реверсивный счетчик 31, первый лелитель 32 частоты, второй делитель 33 частоты, блок 34 синхронизации, блок 35 запуска, тиристорцый ключ 36, нагреватель 37, задатчик 38 температуры, "элемент 39 сравнения. В тексте приняты следующие ооозначецця:Цс - входное цапряжецце питающецсети;3 и - сигнал записи чцсла в реверсивцый счетчик;И, - сигнал -го выхода;0; - ицвертцровацный сцгцал;О;, - задержаццый сигнал 1-го выхола;0 . - инвертированный задержанныйсигцал.25 з14533Устройство работает следующим образом,Датчик 1 температуры измеряет температуру объекта, задатчик 2 температуры задает точку регулирования темБпературы, которая в элементе 3 сравнения сравнивается с сигналом датчика 1 температуры. Сигнал сравненияподается в блок 4 управления на входпервого триггера 5, Выходной сигналпервого триггера инвертируетсяпервым инвертором 6. Сигнал 5; задерживается первым элементом 7 задержки. Сигнал , инвертируется вторым инвертором 8. Сигналы Я; и ;1 подаются на первый элемент И 9, асигналыи (; подаются на второйэлемент И 10. На выходах элементов 9и 10 появляются управляющие сигна 20лы в моменты изменения состояниятриггера 5. Эти сигналы подаютсяна первый и второй входы элементаИЛИ-НЕ 11. С выхода схемы 1 1 сигналподается на первые входы первогоэлемента. И-НЕ 12 и второго элементаИ-НЕ 13, на вторые входы которыхподаются сигналы с выхода триггера5 и инвертора 8 соответственно. Свыходов элементов 12 и 13 сигналыподаются на суммирующий и вычитающийвходы реверсивного счетчика 31, увеличивая или уменьшая его содержимое.В течение времени, когда состояниетриггера 5 не изменяется, содержимое реверсивного счетчика 31 изменяется следующим образом, Блок 34синхронизации формирует короткиеимпульсы, начинающиеся в те моменты,когда напряжение сети, перейдя ноль,40достигает 10 В, и заканчивающиеся,когда напряжение сети достигает -30 ВЭти импульсы поступают на вход первого делителя 32 частоты и далеена вход второго делителя 33 частоты,на вход второго элемента 14 задерж 45ки и на вход третьего инвертора 15.С выходов инвертора 15 и делителя33 частоты сигналы поступают на входы третьего элемента И 26, с выходакоторого тактовые импульсы поступаютна четвертый вход элемента ИЛИ-НЕ 11,При этом элемент 11 периодическиформирует сигналы, которые через элементы 12 и 13 изменяют состояниереверсивного счетчика 31, увеличиваяили уменьшая его содержимое в зависимости от состояния триггера 5. Если температура ниже заданного, то/5 4,триггер 5 разрешает прохождение сигналов через элемент 12 и содержимоереверсивного счетчика 31 увеличивает-.ся до момента превышения объектомзаданной температуры. После этоготриггер 5 опрокидывается и сигналыпроходят через элемент 13, уменьшаясодержимое реверсивного счетчика 31,одновременно сигналом с выхода элемента 11 делитель 33 частоты сбрасывается в ноль. Этим исключается подача лишнего импульса на вход реверсивного счетчика, если тактовый импульс с выхода элемента 26 последовалбы вскоре после подачи сигнала элементами 9 и 10 или 16. На выходе элемента 26 возникает сигнал только через период делителя 33 частоты послевозникновения сигнала на выходе элемента 11,. Этим ускоряется выход вточку регулирования,Для начала регулирования температуры необходимо подать сигнал с элемента 17 пуска (например, с кнопки).При этом по первому входу открывается блок запуска, а через формирователь импульсов 18 второй триггер 19устанавливается в исходное состояниеи на один вход третьего элементаИ-НЕ 20 приходит логическая единица,на его другом входе находится такжелогическая единица и на его выходепоявляется логический ноль, поступающий на вход четвертого элементаИ-НЕ 21. На выходе элемента 21 появляется логическая единица, поступающая на первый вход третьего триггера 22. С приходом на второй входтриггера 22 логического нуля с выхода первого делителя 32 частоты триггер 22 опрокидывается, на его выходепоявляется логическая единица, передаваемая на третий вход блока 35запуска. С приходом на второй входблока запускаимпульса с выхода блока 34 синхронизации блок запусказапускает тиристорный ключ 36 инагреватель 37 начнет нагрев полноймощностью. После превышения объектомтемпературы, заданной задатчиком 2,блок 3 сравнения опрокидывает триггер 5 и на вход элемента 20 поступает логический ноль, а на выходе элемента 20 появляется логическая единица, подаваемая на вход элемента 21.Нагрев продолжается полной мощностью,После превышения объектом температуры, заданной задатчиком 38, блок 3914533 5сравнения опрокидывает триггер 23.Через инвертор 24 и элемент 25 за-. держки на вход элемента И 16 приходит сигнал логического нуля не иэменяюФб щий состояние устройства, а логический нуль с выхода триггера 23 приходящий на вход элемента И-НЕ 27, устанавливает на его выходе логическую единицу, приходящую на второй вход элемента И-НЕ 21. На выходе элемента 21 возникает логический ноль, опрокидывающий триггер 22, который выключает блок запуска. Начинается ускоренное охлаждение объекта при ну левой мощности нагрева. Одновременно с этим логический ноль с выхода триггера 23 поступает на вход элемента И 26 и запирает его. Импульсы управления с выхода делителя 33 частоты не проходят на элемент 11 и в реверсивный счетчик 31 и счетчик запоминает информацию, при которой произошло выключение нагревателя.После охлаждения Объекта ниже тем пературы задатчика 38 триггер 23 вновь опрокидывается. На один из входов элемента 27 подается единица с выхода триггера 23, на другой вход схемы 27 подается единица с выхода формирователя 29 импульсов и начинается регулирование температуры. Это происходит следующим образом. На один вход компаратора 30 поступает цифро 75 6вой сигнал с выхода реверсивногосчетчика 31, на другой вход поступает цифровой сигнал с выхода делителя32 частоты. При регулировании на выходе реверсивного счетчика 31 сигналусловно постоянный, а на выходе делителя 32 частоты сигнал периодически изменяется. Нулем делителя 32триггер 22 опрокидывается и открываеттиристорный ключ, а когда на выходецелителя 32 число достигает числа,запИсанного в реверсивном счетчике31, компаратор 30 выдает сигнал ра,венства и через блоки 27, 21 и 22запирает тиристорный ключ 37. Чембольше число в счетчике 31, тем дольше открыт тиристорный ключ 36, темвыше температура объекта,В устройстве первоначальный нагревдо заданной температуры осуществляется с наибольшей скоростью, определяемой мощностью нагревателя, и темне менее установившийся режим достигается за переходный процесс в одноколебание. При этом устройство засчет синхронизации включения тиристора с нулем питающей сети снижаетуровень создаваемых радиопомех, крометого, что онд позволяет применять однотипные (унифицированные) элементысравнения при небольшом объеме реверсивного счетчика и компаратора, несложно в настройке.1453375 Составитель Н.Соколов Гехред М.ХоданичКорректор С,Шек. акто тил. В 1 ИИ Произволстненнс -по гцгрпфическое прелппцятце г. Ужгоро ул. 11 воектная, 4 7283/44 Тираж 788 Госулпрстя нного комитета по и 113135, 1 осква, Ж - 35, Под пи с но еетенцям и открытиям ппц 1 КНГ СССР шская наб., и. 4/5