Способ автоматического регулирова-ния процесса термообработки бетон-ных и железобетонных изделий и устрой ctbo для его осуществления

ц 846540 Сфез Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 05. 03. 79 (21) 2733686/29-33с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15.0781, Бюллетень Йо 26Дата опубликования описания 15. 07. 81 Ре)м КЗ С 04 В 41/30 0 05 0 23/19 Государстаеииый комитет СССР па делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Государственный проектный научно-исследовательский институт фЧелябинский Промстройниипроект"(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к автома- тическому регулированию тепловых процессов и может быть использовано при термообработке бетонных и железобетонных изделий и конструкций.Известен способ автоматического регулирования процесса термообработки бетонных и железобетонных из-, делий по максимально допустимой .температуре теплоносителя с введением коррекции путем изотермического прогрева, управляемого продифференцированным сигналом контракции, определяемым по разрежению в герметичном сосуде с рабочей бетонной смесью, помещаемом в теплообменный агрегат, и устройство для его осуществления, содержащее датчик, программный регулятор, исполнительный вентиль, измеритель разности температур среды и изделия, герметичный сосуд с рабочей бетонной смесью, тягонапоромер и дискретный дифференциатор 11. Недостаток состоит в том, что этот способ и устройство не осуществляют коррекцию процесса термообраббтки в зависимости от изменяющихся свойств обрабатываемых иэделий. 2Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ автоматического регулирования процесса термообработкибетонных и железобетонных изделий,включающий изменение заданной скорости подъема и снижения температурыпутем подачи импульсов с частотой,определяемой по тарировочной кривойпереходной Функции изменения свойствобрабатываемых изделий, и устройство,цля его осуществления, содержащеегенератор импульсов, блок пересчетаимпульсов, корректирующий блок ипо числу каналов термообработки тер" 15 модатчики и задатчики и исполнительныеорганы, которые соединены через обегающий блок с входом блока управле-.ния 21.Однако надежность этого способа 20 регулирования тепловой обрабОтки изделий и .устройства для его осуществления недостаточна, так как в рядеслучаев возникают нарушения режимовтермообработки, приводящие к увели 2 к чению ее продолжительности и к появлению температурных напряжений в телебетона, вызывающих деструкцию и снижение качества изделий. К таким нарушениям относится невыполнение алго ритма изменения сигнала задания иэ-за.сбоев работы эадатчиков при воздействии помех (исчезновение напряжения и др); невыполнение устройством заданного режима термообработки, например при аварийном прекращении подачи теплоносителя, несоответствие начальной величины сигнала задания начальной температуре объекта регулирования, зависящей от условий приготовления бетонной смеси, температуры внешней среды и в тепловом агрегате и т.д.Данный способ и устройство не позволяют автоматически устанавливать начальное значение сигнала задания, равным действительной начальной температуре объекта регулирования, что также снижает их надежность.йель изобретения - повышение точности регулирования.Эта цель достигается тем, что в 15 процесса термообработки бетонных. ижелезобетонных иэделий, включающемизменение заданной скорости подъемаи снижения температуры путем подачиимпульсов с частотой, определяемойпо тарировочной кривой переходнойфункции изменения свойств обрабатываемых изделий, дополнительно кор 25 ректируют изменение заданной скорости подъема и снижения температуры, измеряют изменение действительнойскорости подъема и снижения температуры, устанавливают допустимые значения разности заданной и действительной скоростей, причем коррекцию изменения заданной скорости подъема и снижения температуры осуществляют при превышении разности заданной и действительной скоростей установленного допустимого значения.Кроме того в устройство для осуществления способа, содержащее генератор импульсов, блок пересчета периода импульсов корректирующий блок и по числу каналов термообработки термодатчики и задатчики и исполни 35 40 45 тельные органы, которые соединены через обегающий блок с входом блока управления, введены делитель частоты, логический блок и коммутатор, причем генератор импульсов через делительчастоты соединен с блоком пересчетапериода импульсов, выходы которогочерез корректирующий блок соединеныс первыми входами задатчиков, выходблока управления подключен ко входулогического блока, выходы коммутатора соединены со вторыми входами задатчиков,а входы коммутатора соеди 50 55 нены с выходом генератора импульсов, выходом логического блока и соответ- ствующим выходом делителя частоты, Щ соединенным с соответствующим входом обегающего блока.На чертеже изображена электрическая схема устройства при котором реализуется предложейный способ. способе автоматического регулирования 20 устройство для осуществления способа регулирования тепловых процессов содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 пересчетапериода импульсов, коммутатор 4,корректирующий блок 5, задатчики би термодатчики 7 по числу и каналовтермообработки, обегающий блок 8, исполнительные органы 9, блок 10 управления и логический блок 11.Генератор 1 импульсов, делитель 2частоты и блок 3 пересчета периода импульсов соединены последовательно, а выходы последнего через корректирующий блок 5 подключены к и задатчикам 6. Коммутатор 4 включен между генератором 1 импульсов к эадатчи-. кам 6, и соединен с логическим блоком 11 и делителем 2 частоты. Обегающий блок 8 соединен с делителем 2 частоты задатчиками 6, термодатчиками 7, исполнительными органами 9, входом и вторыми выходом блока 10 управления, первый выход которого связан с логическим блоком 11.Способ регулирования включает в себя оптимизацию вводимых в систему регулирования сигналов коррекции, осуществляемую их квантованием с частотой, устанавливаемой по виду тарировочной кривой переходной функции, определяемой по изменениюсвойств обрабатываемых изделий. Оптимизация осуществляется корректирующим блоком 5, который по заложенной в нем тарировочной кривой переходной функции формирует оптимальный алгоритм изменения частоты входного сигнала эадатчика в процессе термообработки изделий, эта частота определяет скорость изменения выходного сигнала задатчика 6, а значит и скорость подъема или снижения температуры. Данный способ реализует любойалгоритм изменения температуры, заданный и полученный технологами при изучении свойств обрабатываемых изделий определенного типа и их связи с сигналами, характеризующими некоторый параметр или показатель качества изделий. Таким образом, в корректирующий блок 5 закладывается полученный технологами оптимальный алгоритм изменения температуры в процессе термообработки в смысле требуемого критерия оптимальности (макси- мума прочности, минимума продолжительности термообработки или др.), увязанный с экстремальными точками на тарировочной кривой изменения какого-либо измеряемого параметра (свойства) изделия, например прочности, электропроводности, концентрации,диэлектрических характеристик, частотных свойств и т.д. Примером такого алгоритма для бетона служит связь температурного режима с кривой изменения потенциала массопереноса. Способ включает также измерение разности сигналов задания и 9 братной 1связи, характеризующих соответственно ремя= 2 Г подключает блок 10требуемую и, действительную темпера-управления к следующим элементамтуру объекта регулирования, осуще- каждого канала регулирования: задатствляемое блоком управления 10; припревышении разности сигналов зада тельному органу 9 (регуляторрегулятору расхония и обратной связи допустимого зна- да электроэнергии пара иличения (равного максимальной динами- теплоносителя). Коммутато 4оммутатор также(ческой ошибке регулирования) измене- периодически-последовательно коммуние сигнала задания (выходного сигна- тирует свои выходы на входы эадатла задатчика б) до. величины, равной р чиков б, и синхронизирован с обесигналу обратной связи (сигналу тер- гающим блоком 8 тактовой частоты Г .модатчика 7), Разность сигналов за- При величине разности сигналовдайия обратной связи превышает до- задания и обратной связи меньше допустимое значение только при нару- пустимого значения (М с М )шениях процесса регулирования темпе- ной сигнал логического блока равенратуры. В этом случае сигнал задания "Оф (т) и коммутатор 4 не пропусвосстанавливается по сигналУ обрат- кает на свои выходы сигнал Г гененой связи, чем осуществляется адапта- ратора, т.е. изменение состоянияция процесса регулирования темпе- задатчиков б по вторым входам нературы и обуславливаются нечувстви-. осуществляется. При этом сигнал оттельность способа ке воздействию раз генератора 1 импульсов через 2 делиличного рода помех. Предлагаемый тель частоты поступает на вход блокаспособ основан на том факте, что 3 пересчета периода импульсов. Коробъекты регулирования обладают пос- ректирующий блок 5 измеряет какойтоянными времени нагрева (тепловойЪ ьлибо параметр объектов связанный сРинерцией), на 10 -10 превышающими 25 тарировочной кривой переходной функосновную постоянную времени регули- ции (заложенной в корректирующемрующих устройств, и являются есте- блоке 5), по кривой и осуществляетсяственными элементами памяти, носи- для каждого объекта выбор оптимальтелями опорной информации, на осно- ной .частоты с выхода блока. пересчетаве которой и осуществляется быстроепериода импульсов 3 для воздействиявосстановление утерянной по различ- на первые входы задатчиков б. Сигнаным причинам информации, хранящейся лы с задатчиков б и термодатчиков 7в элементах памяти (задатчиках 6) попарно периодически-последовательнорегулирующего устройства. подключаются сбегающим блоком 8 наУстройство работает следующим входы блока 10 управления, который . образом. по этим сигналам формирует на своем. Генератор 1 импульсов формирует втором выходе управляющий сигнал,сигнал с калиброванной частотой поступающий также через обегающийнапример равной 1 кГц. Делитель блок 8 на исполнительные органы 9,частоты 2 преобразует этот сигнал которые запоминают значение управляюв тактовые импульсы с частотой сле щего сигнала (фО" или "1 ф) до момендования Г , например равной 1 Гц, та очередного контакта с блоком 10и в базовый сигнал с частотой управления. Так осуществляется обычноенапример равной 0,01 Гц. Базовыи для многоканальных систем релейно-имсигнал поступает в блок 3 пересчета вУльсное регулирование температурыпериода импульсов, который делит его 4 всех объектов (по отклонению измеренчастоту до значений Г,Г, ,Г, ко" ного значения температуры от заданноторым соответствуют выходы 1,2.к. го).Корректирующий блок 5 по тарировоч- С первого выхода блока 10 управной кривой переходной функции, опре- ления измеренная разность сигналов Хделяемой по изменению свойств обраба- о поступает на логический блок 11. Дотываемых изделий, формируют из ряда пустим, что в одном из каналов регучастот Г,Г Г оптимальный алго- лирования в момент коммутации егоритм изменения частоты входного сиг- элементов (задатчик б, термодатчик нала для каждого задатчика б. За к и исполнительный орган 9) обедатчики б имеют по два разнозначныхгающим блоком 8 на блок управленияквхода и построены по принципу счета 10, на первом выходе последнего сигимпульсов, поэтому алгоритм иэме- нал Х = Хоп тогда на выходе логи. -нения их выходных сигналов (являю- ческого блока 11 появляется сигналщихся сигналами задания О), опреф 1". Этот сигнал воздействует на деляются частотой следовайия вход- коммутатор 4, который подключает иых импульсов, поступающих с коррек- Щ генератор 1 импульсов (сигнал Г ) наг тирующего блока 5 или с коммутато- второй вход соответствующего задатчира 4. ка бк, выходной сигнал которого иэОбегающий блок 8 периодически-пос" меняется до тех пор, пока он не сталедовательно с периодом Т : и на нет Равным сигналу обратной связи сГ,. 45 точностью о (где д - порог чувствительности температуры 4 по Х). Поскольку горог чувствительности У явление, присущее всем беэ исключения приборам и устройствам а в нашем случае регламентация б не является существенным признаком и может варьироваться в требуемых пределах (по точности), то в формуле изобретения этот параметр не находит отражения. ,Так, если Хдо., = Зо, то достаточно .,иметь Ю = 0,3-0,5 фПоскольку частота входного задатчика 6 по первому входу на два-три порядка выше тактовой частоты бг ф процесс восстановления сигнала задания успевает завершиться за время контакта блока 10 управления с эле ментами К-го канала регулирования. И только после восстановления сигнала задания на втором выходе блока.10 управления формируется сигнал управления исполнительным органом 9 к . 20При срабатывании логического блока 11 необходимо запоминание его выходного сигнала ("1"), так как вклю.чение в отключение "1" должно происходить при разных уровнях его вход ного сигнала Х (соответственно приид). формула изобретенияЗО1. Способ автоматического регулирования процесса термообработки бетонных и железобетонных изделий, включающий изменение заданной скорости подъема и снижения температуры путем З 5 подачи импульсов с частотой, определяемой по тарировочной кривой переходной функции изменения свойств обрабатываемых иэделий, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 40 повышения точности регулирования,дополнительно корректируют изменение заданной скорости подъема и1снижения температуры, измеряют изменение действительной скоростиподъема и снижения температуры устайнавливают допустимые значения разности заданной и действительной скоростей, причем коррекцию изменениязаданной скорости подъема и снижения температуры осуществляютприпревышении разности заданной и действительной скоростей установленногодопустимого значения.2, Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее генератор импульсов, блок пересчета периодаимпульсов, корректирующий блок и почислу каналов термообработки термодатчики, задатчики и исполнительныеорганы, которые соединены черезобегающий блок с входом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что в него введены делитель частоты, логический блок и коммутатор,причем генератор импульсов через делитель частоты соединен с блокомпересчета периода импульсов, выходыкоторого через корректирующий блоксоединены с первыми входами эадатчиков, выход блока управления подключенко входу логического блока, выходыкоммутатора соединены со вторымивходами задатчиков, а входы коммутатора соединены с выходом генератораимпульсов, выходом логического блокаи соответствующим выходом делителячастоты, соединенным с соответствующим входом обегающего блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 262676 кл. С 04 В 41/30, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 370191, кл. С 04 В 41/30, 1970.846540 Е илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Редактор М. ХомаЗаказ 5371/35 оставитель В. Алекперовехред С.Мигунова Корректв Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.