CS204831B1 - Digital adaptive control unit for mixing valves of central heating - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ ČESKOSLOVENSKASOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 1S )

/22/ Přihlášeno 19 10 79/21/ /PV 7106-79/ 204831 dl) (81) (51) Int Cl?ř 24 H 9/20

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zveřejněno 3 1 07 80(45) Vydáno 15 06 82 (75)

Autor vynálezu CHALUPA VÁCLAV doc. ing. CSc. a hSeBACka IVAN ing., PRAHA (54) číslicový adaptivní regulátor mísícího ventilu ústředního topení 1

Vynález se týká číslicového adaptivníhoregulátoru pro automatické nastavovánímísícího poměru náběhové a vratné vody po-mocí čtyřcestného mísícího ventilu připo-jeného k teplovodnímu kotli ústředního to-pení vybaveného oběhovým čerpadlem.

Dosud používané regulátory mísícího po-měru jsou založeny na klasickém principuzpětnovazebních regulátorů lineárních s růz-nými korekčními členy, nelineárních a nej-častěji regulátorů vlečných. Existují i re-gulátory optimální, které jsou však složi-té, protože musí obsahovat obvody pro ře-šení matematických či logických operací,mohou obsahovat í mikroprocesor. Tyto re-gulátory musí být nutně vybaveny čidly tep-loty umístěnými v různých místech topnésoustavy a ve vnějším prostředí.

Uvedené nevýhody odstraňuje číslicovýadaptivní regulátor mísícího ventilu ústřed-ního topen.í podle vynálezu. Jeho podstataspočívá v tom, že sestává z prostorovéhotermostatu se spínačem elektromotoru oběho-vého čerpadla připojeného současně na tva-rovací obvod, jehož výstup je propojens prvním vratným Čítačem. Dále je výstuptvarovacího obvodu propojen na vstup druhéhobloku řízení, jenž je propojen s druhýmvratným čítačem. Výstup prvního vratného čítače je připo-jen na vstup druhého vratného čítače a vý-stupy prvního bloku řízení a druhého blokuřízení jsou napojeny na vstupy vyhodnoco-vacího obvodu, jehož výstup je připojen naservopohon mísícího ventilu. Dále je k prvnímu bloku řízení připojen první zdroj impulsů 2 a k druhému bloku řízení je připojen druhýzdroj impulsů. Výhodou číslicového adaptivního regulá-toru čtyřcestného mísícího ventilu je po-měrně jednoduchá realizace ze snadno dostup-ných součástek při přiměřených nákladech.Dále umožňuje číslicový adaptivní regulá-tor podle vynálezu snadnou realizaci zrych-leného procesu nalezení optimální výchozípolohy čtyřcestného směšovacího ventilu buJpři prvém vytápění zcela vychladlého objek-tu,nebo při velké změně žádané hodnotyteploty v referenční místnosti.

Vynález a jeho výhody jsou blíže objasně-ny na příkladu provedení pomocí připojenéhovýkresu, na němž je znázorněno celkové blo-kové schéma. číslicový adaptivní regulátor podle vy-nálezu obsahuje prostorový termostat J_ sespínačem elektromotoru A oběhového čerpad-la připojeného současně na tvarovací obvod2^, Výstup tvarovacího obvodu _2 je napojenna vstup prvního bloku 3_ řízení, jenž jepropojen s prvním vratným Čítačem 5_. Výstuptvarovacího obvodu 2_ je dále připojen navstup druhého bloku 6^ řízení, jenž je pro-pojen s druhým vratným čítačem 8_. Výstup prvního vratného čítače 5. jepřipojen na vstup druhého vratného čítače8_ a výstupy prvního bloku 3^ řízení a druhé-ho bloku _6 řízení jsou napojeny na vstupyvyhodnocovacího obvodu jehož výstup jepropojen se servopohonem 10 mísícího venti-lu B. Dále je k prvnímu bloku 3_ řízení při-pojen první zdroj impulsů a k druhému 204831

Claims (1)

1. 204831 bloku řízení je připojen druhý zdroj 7. impulsů. Tvarovací obvod generuje logické sig-nály reprezentující informaci o funkcioběhového čerpadla. Tyto logické signályjsou vedeny do prvního bloku 3^ řízení první-ho vratného čítače 5_. Je-li spuštěn elek-tromotor A oběhového čerpadla, pak odpoví-dajícím logickým signálem je ovlivněn prvníblok 3_ řízení prvního vratného čítačetak, že propustí výstupní impulsy z prvéhozdroje 4. impulsů do prvního vratného číta-če 5 . První blok 3^ řízení dostává z prvníhovratného čítače 5^ zpětnou informaci o jehostavu. Obsah prvního vratného Čítače 5^ jeúměrný době Tj chodu oběhového čerpadla. Po dobu Tj je přiváděno topné médium dotopné soustavy a její hodnota je ohraniče-na okamžikem přepnutí prostorového termo-statu při dosažení nastavené teploty v re-ferenční místnosti. V tomto okamžiku se zastavuje chod obě-hového čerpadla a současně se mění logickýsignál na výstupu tvarovacího obvodu _2. V důsledku toho první blok 3 řízení za-stavuje čítání prvního vratného čítače 5_vpřed, otvírá směr čítání vzad. Doba T2čítání "vzad" je ohraničena okamžikem,kdy teplota v referenční místnosti klesneo hodnotu danou pásmem necitlivosti prosto-rového termostatu například 0,4 °C. Po skončení časového intervalu T2 jeukončen jeden přirozený cyklus. Obsah první-ho vratného Čítače 5_ je úměrný rozdílu dobT^ - T£. Aby mohl být registrován druhýa další přirozené cykly funkce číslicovéhoadaptivního regulátoru ústředního topení,přepíše se obsah prvního vratného čítače5, do druhého vratného čítače 8^, čímž jeprvní vratný čítač připraven k registra-ci a vyhodnocení dalšího přirozeného cyklu. Činnost číslicového adaptivního regulá-toru ústředního topení automaticky reali-zuje optimální nastavení polohy čtyřcestné-ho mísícího ventilu takové, aby v ustále-ném stavu soustavy bylo Tj = Τ2» tj. abydoba Ti vytápění objektu byla v každémpřirozeném cyklu rovna době jeho ochlaze-ní o konstantní hodnotu teploty danou pás-mem necitlivosti prostorového termostatu Korekce polohy čtyřcestného mísícíhoventilu po ukončení každého přirozenéhocyklu je úměrná rozdílu Tj - T2, tj. obsa-hu prvního vratného čítače 5_ a po předání P ÉE E D M Ě T V Číslicový adaptivní regulátor mísícíhoventilu ústředního topení vyznačující setím, že sestává z prostorového termostatu/1/ se spínačem elektromotoru /A/ oběhovéhočerpadla připojeného současně na tvarovacíobvod /2/, jehož výstup je připojen navstup prvního bloku /3/ řízení, jenž jepropojen s prvním vratným čítačem /5/, a dá-le je výstup tvarovacího obvodu /2/ připo-jen na vstup druhého bloku /6/ řízení, jenžje propojen s druhým vratným čítačem /8/, i obsahu druhého vratného čítače K to-muto účelu jsou využívány impulsy z druhé-ho zdroje 7. impulsů, přiváděné přes druhýblok řízení na druhý vratný čítač £. Tyto impulsy jsou současně přiváděny dovyhodnocovacího obvodu 2» který generujeelektrický signál pro servopohon 10, jehoždoba trvání je úměrná rozdílu dob Ti - T2. Směr otáčení servopohonu 10 určuje rov-něž vyhodnocovací obvod 9. na základěinformace z prvního bloku 3* řízení prvníhovratného čítače 5_f který sleduje čítánívzad po dobu T2 a dává pokyn ke změně zna-ménka akční veličiny tehdy, dojde-li přičítání vzad k přechodu přes nulu T2>Tj. Uspořádání číslicového adaptivního re-gulátoru podle vynálezu umožňuje snadnorealizovat zrychlený proces nalezení opti-mální výchozí polohy čtyřcestného směšova-cího ventilu buů při prvém vytápění zcelavychladlého objektu nebo při velké změněžádané hodnoty teploty v referenční míst-nosti. V těchto případech vyhodnocovacíobvod po uplynutí určité předem zvolenédoby Tj nebo T2 provede tzv, zrychlenýzásah. Proces zrychleného zásahu spočívá v tom,že po uplynutí předem zvolené doby Ti neboT2 dojde k vynulování prvního vratného čí-tače 2» který začne znovu měřit dobu Tinebo T2· Pokud by opět došlo k překročeníhodnoty zvolené doby T] nebo T£> nastanedalší vynulování prvního vratného čítače«5 a nové měření. Tato situace se opakujetak_dlouho, až příslušné doby Ti a T2nabudou hodnot ležících uvnitř předem zvo-leného intervalu. V procesu zrychleného zásahu vyhodnoco-vací obvod £ generuje několikrát elektric-ké signály pro servopohon 10, jejichž dobatrvání je úměrná maximální hodnotě rozdí-lu dob Tj - T2, což umožňuje rychlejší do-cílení takové polohy mísícího ventilukdy doby T] a T2 jsou menší než předemzvolená hodnota. číslicový adaptivní regulátor mísícíhoventilu ústředního topení podle vynálezulze poměrně jednoduše realizovat pomocíčíslicových integrovaných obvodů. Ve srovná-ní s analogovou verzí adaptivního regulá-toru však je výhodné podstatné zkrácenípřechodových jevů v procesu hledání novévýchozí polohy mísícího ventilu při velkýchzměnách teplot okolí, eventuálně velkýchzměnách žádané hodnoty teploty v referenčnímístnosti. Y N A L E Z U přičemž výstup prvního vratného čítače /5/je připojen na vstup druhého vratného Čí-tače /8/ a výstupy prvního bloku /3/ říze-ní a druhého bloku /6/ řízení jsou napoje-ny na vstupy vyhodnocovacího obvodu /9/,jehož výstup je připojen na servopohon/10/ mísícího ventilu }3f , a dále je k prv-nímu bloku /3/ řízení připojen první zdroj/4/ impulsů a k druhému blpku /6/ řízeníje připojen druhý zdroj /7/ impulsů. 1 list výkresů Sťveroprafi·. n. sfvod 7, Mott