DE3050504C2

DE3050504C2 - Vorrichtung zur automatischen Temperaturregelung

Info

Publication number: DE3050504C2
Application number: DE3050504T
Authority: DE
Inventors: Pavel Petrovi&ccaron; Epi&scaron;in; Nikolai Vasilevi&ccaron; selo Voinovka Kirovogradskaja oblast' Gri&scaron;chenko; Viktor Ivanovi&ccaron; Kor&zcaron;ov; Iosif Yakovlevi&ccaron; Odessa Kotlyarenko; Gennadij Aleksandrovi&ccaron; Makarov; Aleksandr Iosifovi&ccaron; Telis
Original assignee: UKRAINSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT STANKOV I INSTRUMENTOV ODESSA SU
Current assignee: UKRAINSKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT STANKOV I INSTRUMENTOV ODESSA SU
Priority date: 1980-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3050504T1; WO1982000534A1; GB2094516A; GB2094516B; JPS57501302A; US4506143A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Temperaturregelung mit einer Reihenschaltung aus einem Geber für den Sollwert der Temperatur des Regelungsobjekts, einer Einheit zum Vergleich der Soll- und deF IsttempeFatur, an deren zweiten Eingang der Geber der Isttemperatur des Regelungsobjekts angeschlossen ist einem Verstärker für das Abweichungssignal der Isttemperatur von der Solltemperatur und einer Regeleinheit die ein vom Abweichungssignal funktional abhängiges Signal formiert und deren Ausgang auf den Eingang der Stelleinrichtung v/irkt, sowie mit einem an den Ausgang des Isttemperaturgebers angeschlossenen Gerät zur Kontrolle des

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Stromkreises des Gebers. Eine solche Vorrichtung ist spritzgußmaschine beim Auftreten einer Unterbre-

aus der DE-OS 23 56 261 bekannt chung im Stromkreis des Isttemperaturgebers bzw. ver-

Vorliegend geht es insbesondere um die automatische hindert, daß in einem solchen Fall schnell ernsthafte

Temperaturregelung der Werkstoffvorratszylinder von Produktionsstörungen auftreten und sich eine hohe

Kunststoffspritzgußmaschinen. Die Stelleinrichtung ist 5 Ausschußquote einstellt

dabei ein an der Außenfläche des Zylinders angeordne- Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschrei-

ter elektrischer Heizkörper, und der Isttemperaturge- bung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnun-

ber ist ein im Werkstoffvorrctszylmder der Spritzguß- gen weiter erläutert Es zeigt

maschine untergebrachtes Thennopaar. Der elektrische F i g. 1 die Blockschaltung einer automatischen Tem-

Heizkörper dient zum Erhitzen und Schmelzen des zu io peraturregelungsvorrichtung;

verarbeitenden Werkstoffs, wobei zur Erhaltung von F i g. 2 die Prinzipschaltung eines Geräts zur Kontrol-

Werkstücken hoher Qualität die Temperatur mit einer Ie des Stromkreises des Isttemperaturgebers auf eine

hohen Genauigkeit aufrechterhalten werden muß. Unterbrechung;

Da schon ein geringes Absinken der Temperatur zur F i g. 3 die Blockschaltung einer automatischen Tem-Folge hat, daß sich die mechanischen Eigenschaften der is peraturregelungsvorrichtung mit einer konkreten Aus-Kunststoffe verschlechtern und wegen der zäheren führungsform des Verstärkers für das Abweichungssi-Werkstoffkonsistenz der Wert des notwendigen Gieß- gnal und des Kontrollgeräts des Isttemperaturgeberdrucks zunimmt und da auch schon eine geringe Erhö- Stromkreises im Falle einer Unterbrechung;
hung der Temperatur zu einer Überhitzung und Zerset- F i g. 4 die Blockschaltung einer automatischen Temzung des Werkstoffs führt, ist eine Temperaturregelung 20 peraturregelungsvorrichtung mit einer als Impulsbreimit einer Genauigkeit von ±2° C erforderlich. tenmodulator ausgeführten Regeleinhc^i:

Bei einer Unterbrechung des Stromkreises des Ge- Fig.5 die Blockschaltung einer automatischen Tembers der Isttemperatur, z. B. bei einem Fühlerbruch, ge- peraturregelungsvorrichtung mit einer Kompensationsschieht bei der bekannten Vorrichtung eine Umschal- einrichtung für einen statischen Fehler in der Stellgröße tung auf einen Steuerbetrieb, und zwar wird mittels 25 und mit als Impulsbreitenmodulator ausgeführter ReSchwellwertelementen und Schaltern während der ge- geleinhei.;

samten Zeitdauer des gestörten Betriebs eine Spannung F i g. 6 die Blockschaltung einer automatischen Temvorgegebener Größe auf die Regeleinheit gegeben, und peraturregelungsvorrichtung mit andersartig ausgedas Signal der Regeleinheit wird vom Regelungsobjekt führter Steuereinheit für eine Impulsauslösung der nicht abgeschaltet Dabei geschieht die Kontrolle des 30 Stelleinrichtung bei einer Unterbrechung im Isttempe-Gebers durch Messung von dessen Spannung mittels raturgeber-Stromkreis;

eines Schwellenelements und Überwachung, daß diese F i g. 7a, 7b, 7c Impulsfolgen an den Ausgängen ver-

Spannung den Schwellenwert nicht übersteigt schiedener Einheiten der Vorrichtung gemäß F i g. 1.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist nicht sicherge- Die vorgeschlagene Vorrichtung verwirklicht eine

stellt, daß die Temperaturen des Regelungsobjekts nicht 35 automatische Temperaturregelung durch Formierung

doch unzulässige Werte annehmen. eines zu der algebraischen Differenz der Solltemperatur

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vor- und der Isttemperatur eines Regelungsobjekts propor-

richtung zur automatischen Temperaturregelung, mit tionalen Abweichungssignals und in der Formierung ei-

der eine zuverlässige Aufrechterhaltung der Tempera- nes vom Abweichungssignal funktional abhängigen

tür des Rege! jngsobjekis auf einem Zwischenwert des 40 Steuersignals, das zur Beseitigung der Abweichung auf

Arbeitstemperaturbereichs während einer Unterbre- die Stelleinrichtung gegeben wird. Dabei wird der Zu-

chung des Geber-Stromkreises gelingt stand des Isttemperaturgeber-Stromkreises derart

Zur Lösung der genannten Aufgabe dient erfindungs- überwacht daß beim Auftreten eines Signals für das gemäß ein elektronischer Schalter, der die Stelleinrich- Vorhandensein einer Unterbrechung das Steuersignal tung während einer Unterbrechung im Stromkreis des 45 abgeschaltet und während der Unterbrechung eine pe-Gebers mit einer periodischen Impulsfolge beauf- riodische Impulsfolge formiert wird, die eine Impulsschlagt, welche als Stellgröße wirkt, die die Temperatur steuerung der Temperatur des Regelungsobjekts zur des Regelungsobjekts auf einem Zwischenwert des Ar- Aufrechterhaltung eines Zwischenwertes der Temperabeitstemperaturbereichs aufrechterhält, sowie ein zu- tür im Arbeitstemperaturbereich verwirklicht Das sätzlicher elektronischer Schalter, dessen Ausgang an 50 Steuersignal wird dabei für die Pausenzeit der Impulsden zweiten Eingang der Vergleichseinheit angeschlos- folge abgeschaltet und während der Impulsdauer durch sen ist, und sin durch die Hinterflanke eines Eingangs- Überbrückung des Stromkreises des Gebers der isttemimpulses auszulösender verzögerter Impulsgenerator, peratur des Regelungsobjekts gewährleistet
dessen Eingang an den Ausgang des Kontrollgeräts und Wie aus der Prinzipschaltung gemäß F i g. 1 ersichtdessen Ausgang an den Steuereingang des zusätzlichen 55 Hch, hat die automatische Temperaturregelungsvorrichelektronischen Schalters angeschlossen ist wobei der tung eine Reihenschaltung aus einem Tempefatursoll-Eingang der Stelleinrichtung über den elektronischen wertgeber 1 für das Regelungsobjekt, einer Vergleichs-Hauptschalter an den Ausgang der Regeleinheit ange- einheit 2, an deren zweiten Eingang ein Geber 3 der schlossen ist Isttemperatur des P 2gelungsobjekts angeschlossen ist,

An sich ist aus der DE-OS 26 14 509 bekannt, bei 60 einem Verstärker 4 für das Abweichungssignal und ei-

Temperaturreglern als Stellsignale periodische Impuls- ner Regeleinheit 5.

folgen zu verwenden, jedoch geht es hier urn eine Der Ausgang der Regcleinheit 5 ist mii dem Eingang

Mischwassertemperaturregelung, und Probleme des einer Stelleinrichtung 6 über eine automatische Steue;¹-

Ausfalls des Isttemperaturgebers sind nicht angespro- einheit 7 für eine Impulsauslösung der Stelleinrichtung 6

chen. 65 bei einer Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in elektrisch verbunden.

den Unteransprüchen anycgeben. Die Erfindung gestat- Die Vorrichtung hat ein Kontrollgerät 8 für den Zu-

tet die Fortsetzung des Betriebs z. B. einer Kunststoff- stand des Stromkreises des Gebers 3 im Falle einer

Unterbrechung, das an den Ausgang des Gebers 3 angeschlossen ist.

Das Regelungsobjekt 9 ist beispielsweise die Heizung des Werkstoffvorratszylinders einer Spritzgußmaschine für Kunststoffe. Der Isttemperaturgeber 3 ist z. B. ein Thermopaar, ein Widerstandsthermometer oder ein Thermistor.

Der Solltemperaturgeber 1 kann entweder analog oder digital sein, wobei das elektrische Signal an seinem Ausgang der Gradeinteilung des Gebers 3 proportional ist.

Als Verstärker 4 für das Abweichungssignal kann ein beliebiger standardgemäßer Gleichstromverstärker mit direkter Verstärkung oder ein Gleichstromverstärker mit einer Zwischentransformation eines verstärkten Abweichungssignals in einen Trägerfrequenzwechselstrom angewendet werden.

AIc Rptrplpinhpit S kann pin heliphiuer universeller

Regler eingesetzt werden, der ein vom Abweichungssignal funktional abhängiges Signal formiert.

Der Regler kann sowohl vom Analogtyp — ein Proportional-, Proportional-Integral-, Proportional-Integral-Differential-Regler — als auch vom Impulstyp — ein Impulsbreitenregler sein.

Die Stelleinrichtung 6 ist in einer bekannten Schaltung ausgeführt, die sich aus einer Steuerschaltung 10 für einen Heizkörper und einem Schaltelement It für den Heizkörper zusammensetzt, der im Regelungsobjekt 9 angeordnet ist.

Das Schaltelement 11 für den Heizkörper kann in Form eines Magnetanlassers oder eines Thyristorelementes auf der Basis zweier gegenparallel geschalteter Thyristoren ausgeführt werden.

Im Falle eines Thyristorelementes 11 ist die Steuerschaltung 10 für den Heizkörper in Form eines Eintakt-Blocking-Generators ausgeführt.

Das Kontrollgerät 8 für den Zustand des Stromkreises des Gebers 3 auf eine Unterbrechung ist in Form eines Generators für eine periodische Impulsfolge ausgeführt, der bei Vorhandensein der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers ausgelöst wird und in einer beliebigen bistabilen Schaltung ausgeführt ist.

Die Einrichtung enthält eine automatische Steuereinheit 7 für eine Impulsauslösung der Stelleinrichtung 6, die einen eine elektrische Kopplung des Ausganges der Regeleinheit 5 mit dem Eingang der Stelleinrichtung 6 zustande bringenden elektronischen Hauptschalter 12 sowie einen zusätzlichen elektronischen Schalter 13 aufweist, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der Vergleichseinheit 2 verbunden ist

Die automatische Steuereinheit 7 enthält auch einen Eintakt-Impulsgenerator 14, der durch die Hinterflanke eines Eingangsimpulses ausgelöst wird und einen an den gleichfalls an den Steuereingang des elektronischen Hauptschalters 12 gelegten Ausgang des Kontrollgeräts 8 angeschlossenen Eingang und einen mit dem Steuereingang des zusätzlichen elektronischen Schalters 13 gekoppelten Ausgang aufweist

Das Kontrollgerät 8 ist hierbei in Form eines monostabilen Multivibrators ausgeführt, und der ebenfalls einen monostabilen Multivibrator darstellende Generator 14 ist mit einem differenzierenden Eingangskreis und einer Diode verschen.

Der clckironiscnc Schalter 12 kann aus einem Hcrkonreiais oder einem Feldeffekttransistor aufgebaut sein, während der elektronische Schaher 13 ein ODER-NICHT-Gatter darstellt wobei der Schalter 13 ein Schließer ist.

Die schaltungstechnische Lösung des Kontrollgeräts 8 in Form eines Gleichstromverstärkers ist in Fig.2 gezeigt.

Der Verstärker ist aus einem pnp-Transistor 15, einem npn-Transistor 16, einer Diode 17, Widerständen 18, 19, 20, 21 in einer Schaltung mit einer positiven kapazitiven Rückkopplung in Form zweier in Reihe liegender Kondensatoren 22 und 23 aufgebaut deren gemeinsamer Verbindungspunkt an den Ausgang des in

ίο Form eines Thermopaares ausgeführten Gebers 3 angeschlossen ist.

Bei Ausnutzung eines Thermopaares als Geber 3, das sich durch einen niedrigen Pegel des Ausgangssignals — einige zehn Mikrovolt/Grad — auszeichnet, ist es am vorteilhaftesten, a!s Verstärker 4 (F i g. 3) für das Abweichungssignal einen Gleichstromverstärker mit einer Zwischentransformation des Eingangsgleichstromsignals in ein Wechselstromsignal einzusetzen.

Der Verstärker 4 enthält eine Reihenschaltung aus einem Einwegmodulator 24, einem Wechsclstromvcrstärker 27 und einem Demodulator 28 (in der F-'igur ist eine geeignete Schaltung mit zwei Transistoren 25 und 26 angedeutet).

Der Verstärker 4 enthält auch einen Trägerfrequenzgenerator 29, dessen Ausgänge an die Steuereingänge des Demodulators 28 und des Modulators 24 angeschlossen "ind.

Bei derartiger Ausführung des Verstärkers 4 für das Abweichungssignal enthält das einen bei Vorliegen einer Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 auszulösenden Generator für eine periodische Impulsfolge darstellende Kontrollgerät 8 eine Reihenschaltung aus einem Gleichstrom-Zwischenverstärker 30, einem Detektor 31 und einem monostabilen Multivibrator 32

Der Ausgang des ein Thermopaar darstellenden Gebers ist über einen Koppelkondensator 33 mit dem Eingang des Gieichstrom-Zwischenverstärkers3ö und über einen Koppelkondensator 34 mit dem Steuereingang 35 des den Eingang des Wechselstromverstärkers 27 überbrückenden Transistors 26 des Modulators 24 elektrisch gekoppelt

Der Einsatz eines Impulsbreitenmodulators als Regeleinheit 5 (F i g. 4) gestattet es, bei der Steuerung von Wärmevorgängen eine größere Regelgenauigkeit für die Temperatur zu erreichen und eine minimale Formverzerrung der Netzspannung und ein Minimum elektrischer Störungen bei der Arbeit der automatischen Temperaturregelungseinrichtung zu sichern.

Bei Ausnutzung eines Impulsbreitenmodulators, der einen Sägezahnspannungsgenerator 36 mit einer ' mstanten Folgefrequenz und ein Schwellenelement 37 enthält, von dessen Eingängen der erste mit dem Ausgang des Verstärkers 4 für das Abweichungssignal und der zweite mit dem Ausgang des Sägezahnspannungsgenerators 36 verbunden ist ist das Schwellenelement 37 mit einer regelbaren Ansprechschwelle ausgeführt und mit einem entsprechenden Steuereingang 38 versehen, der mit dem Ausgang des Kontrollgeräts 8 für den Zustand des Stromkreises des Gebers 3 auf eine Unterbrechung gekoppelt ist

Hierbei ist der elektronische Hauptschalter 12 der automatischen Steuereinheit 7 in den Nebenschluß mit dem ersten Hingang des .Si-hwcllenclcmenls 17 des Impul.sbreilcnmodulators gelegt.

Am Ausgang des impuisbrettenmodulators wird ein Steuersignal in Form einer Impulsfolge geformt wobei die Dauer jedes Impulses zum Abweichungssignal in dem vorliegenden Quantisierungstakt proportional ist

der durch die Impulsfolgefrequenz des Sägezahnspannungsgenerators 36 gegeben wird.

Bei Vorhandensein in der Einrichtung einer Kompensationseinheit 39 (Fig.5) für einen statischen Fehler in der Stellgröße und bei der Ausführung der Regeleinheit 5 in Form eines Impulsbreitenmodulators, der einen Sägezahnspannungsgenerator 36 mit einer konstanten Folgcf.'equenz und ein Schwellenelement 37 enthält. dessen erster der Eingänge mit dem Ausgang des Verstärkers 4 für das Abweichungssignal, zweiter Eingang mit dem Ausgang des Sägczahnspannungsgenerators 36 und dritter Eingang mit dem Ausgang der Kompensationseinheit 39 verbunden ist, ist der elektronische Hauptschalter 12 der Einheit 7 in den Nebenschluß mit dem ersten Eingang des Schwellenelements 37 des Impiilsbreitenmodulators gelegt.

Der Eingang der Kompensationseinheit 39 für einen statischen Fehler in der Stellgröße ist hierbei mit dem Ausgang des Temperaturgebers i gekoppelt.

Im Falle des Einsatzes eines digitalen Gebers 1 ist die Kompensationseinheit 39 in Gestalt eines paraHelen sternförmigen Spannungsteilers ausgeführt, dessen mechanische Stellglieder mit mechanischen Elementen des Temperaturgebers 1 vereinigt sind.

Die automatische Steuereinheit 7 (F i g. 6) enthält zusätzlich einen Generator 40 für eine periodische Impulsfolge, dessen Eingang mit dem Ausgang des Kontrollgeräts 8 verbunden und dessen Ausgang an einen getrennten Eingang der Stelleinrichtung 6 angeschlossen ist.

Der andere Eingang der letzteren ist hierbei mit dem Ausgang der Regeleinheit 5 über den elektronischen Hauptschalter 12 der automatischen Steuereinheit 7 elektrisch verbunden.

Der Generator 40 ist in Form eines monostabilen Multivibrators ausgeführt, der durch ein Signal vom Ausgang des Kontrollgeräts 8 ausgelöst wird.

Die !n^uisdaucr und d^s !!Hⁿü!st5Stycrhä!tnis der Impulsfolge des Generators 40 werden von Hand in der Weise eingestellt, daß infolge deren Einwirkung auf die Stelleinrichtung 6 die Aufrechterhaltung eines beliebigen Zwischenwertes der Temperatur aus dem Arbeitstemperaturbereich im Regelungsobjekt 9 gewährleistet werden kann.

F i g. 7a zeigt eine Impulsfolge am Ausgang des elektronischen Schalters 12 (F ig. 1):

Abschnitt I (F i g. 7a)

— im Normalbetrieb der Einrichtung bis zu einer Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 (F i g. 1);

Abschnitt II(Fig. 7a)

— während der Unterbrechung nach dem Zeitpunkt <i der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 (Fig. 1):

Abschnitt III(Fig.7a)

— nach der Beseitigung der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 (F i g. 1).

In F i g. 7b ist eine Impulsfolge am Ausgang des Kontrollgeräts 8 (Fig. 1) während der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 dargestellt

In Fig.7c ist eine Impulsfolge am Ausgang des Eintakt-lmpulsgenerators 14 (Fig. 1) während der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 wiedergegeben.

Die automatische Temperaturregelungseinrichtungsrbeitet wie folgt.

Bei Fehlen der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3 verwirklicht die Einrichtung die automatische Temperaturregelung Ober den Hauptkanal durch den geschlossenen elektronischen Schalter 12.

Der Generator des Kontrollgeräts 8 ist durch das Steuersignal vom Ausgang des Gebers 3 verzögert und

löst den Generator 14 für eine periodische Impulsfolge nicht aus. Der elektronische Schalter 13 ist offen, der

Schalter 12 geschlossen.

Am Ausgang der in Schallung eines Impulsbreitenmodulators ausgeführten Regclcinhcit 5 wird eine Folge breitenmodulierter Impulse (Fig. 7a, Abschnitt I) als Funktion des Wertes des verstärkten Abweichungssignals am Ausgang des Verstärkers 4 (Fig. 1) für das Abweichungssignal in jedem Quantisierungstakt erzeugt.

Während der Impulsdauer liegt am ersten Eingang des elektronischen Schalters 12 (ODER-NICHT-Gatter) ein 0-Signal und an dessen Ausgang ein 1-Signal an. Im Laufe der Impulsdauer sind die Thyristoren der Stelleinrichtung 6 leitend.

Bei einer Unterbrechung im Stromkreis des Gebers zum Zeitpunkt /| (F i g. 7b) wird der Generator des Kontrollgeräts 8 (Fig. 1) ausgelöst, wobei er in den entgegengesetzten stabilen Zustand übergeht und den elektronischen Schalter 12 öffnet.

Hierbei wird die Stellgröße am Eingang der Stelleinrichtung 6 nicht mehr wirksam.

Gleichzeitig wird der Generator 14 für eine Impulsfolge ausgelöst.

Dies geht wie folgt vor sich.

Im Laufe der Impulszeit des Generators des Kontrollgeräts 8 liegt am zweiten Eingang des elektronischen Schalters 12 ein 1-Signal vor, das den Schalter 12 unabhängig vom Zustand am Ausgang der Regeleinheit 5 öffnet. Die Hinterflanke eines am Eingang des Generators 14 (Fig. 1) eintreffenden Impulses (Fig. 7b) wird durch dessen Eingangskreis differenziert und löst den Generator 14 aus.

Ri»i Aliftrgtpn AinAC Imniijcpc if· ta 7^ 3ΓΤΪ ^ⁿSⁿ3nⁿ

des Generators 14 (Fig. 1) wird der elektronische Schalter 13 geschlossen, wodurch der unterbrochene Stromkreis des Gebers 3 überbrückt wird.

Hierbei wird der Generator des Kontrollgeräts 8 verzögert, was am zweiten Eingang des elektronischen Schalters 12 ein O-Freigabesignal erscheinen läßt.

Im Laufe der Impulsdauer (F i g. 7c) des Generators 14 (F i g. 1) stellt sich infolge der künstlichen Wiederherstellung des Eingangskreises des Verstärkers 4 für das Abweichungssignal (durch Überbrückung des unterbrochenen Stromkreises des Gebers 3) am Ausgang der Regeleinheit 5 ein Signal (Fig. 7a, Abschnitt II) ein. in dessen Verlauf die Stellgröße über den geschlossenen Schalter 12(Fig. t)an den Thyristoren der Stelleinrichtung 6 wirksam wird.

Dem Objekt 9 wird eine Wärmeenergie zugeführt, die die Aufrechterhaltung eines Zwischenwertes seiner Temperatur im Arbeitstemperaturbereich sichert

Bei Auftreten der Hinterflanke des Impulses (F i g. 7c) am Ausgang des Generators 14 (F i g. 1) wird der Schalter 13 geöffnet wodurch die Überbrückung des Stromkreises des Gebers 3 aufgehoben wird, was einen Impuls (Fig. 7b) am Ausgang des Generators des Kontrollgeräts 8 (F i g. 1) erscheinen läßt

Hierbei entsteht am zweiten Eingang des elektronischen Schalters 12 ein 1-Signal, das den Schalter 12 öffnet und den Ausgang der Regeleinheit 5 vorn Eines gang der Stelleinrichtung 6 abschaltet

Die Vorderflanke des Impulses des Generatore des Kontrollgeräts 8 wird, indem sie am Eingang des Generators 14 eintrifft durch dessen Eingangskreis differen-

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ziert, wobei sie durch die Diode aber nicht durchkommt mierung einer Fol?e von Impulsen sichert deren Dauer

und den Generator 14 also nicht auslösen kann. durch das Abweichungssignal im vorliegenden Quanti-

Ferner verläuft die Arbeit der Einrichtung in Analo- sierungstakt bestimmt wird.

gie zum oben beschriebenem, bis die Unterbrechung Bei der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3

des Stromkreises des Gebers 3 beseitigt worden ist, 5 geht der Generator des Kontrollgeräts 8 in den cntge-

worauf nach Abklingen des nächstfolgenden Impulses gengesetzten stabilen Zustand über, wodurch der elek-

des Generators 14 der Generator des Kontrollgeräts 8 tronische Schalter 12 geschlossen und ein Ansprechpe-

durch den wiederhergestellten Stromkreis des Gebers 3 gel des Schwellenelements 37 eingestellt wird, der unter

verzögert wird, und es entsteht kein weiterer Impuls. der Wirkung der Ausgangssignale des Sägezahnspan-

Die Einrichtung geht in den Betrieb einer automati- io nungsgenerators 36 die Formierung von Impulsen konschen Temperaturregelung über den Hauptkanal durch stanter Dauer in jedem Quantisierungstakt gewährleiden geschlossenen elektronischen Schalter 12 über, und stet.

am Ausgang der Regeleinheit 5 erscheint wieder eine Die Impulsdauer kann vom Operateur manuell durch

Fol^c von breitcnmocliilicricn Impulsen (Fig. 7a, Ab- Auswahl eines entsprechenden Wertes des Ansprcchpc-

schniti III). 15 gels des Schwellcnelcmcntes 37 eingestellt werden.

Während der Unterbrechung im Stromkreis des Ge- Bei der Wiederherstellung des Stromkreises des Gebers 3 (F ig. 1) gibt eine am Ausgang des Generators 14 bers 3 kehrt der Generator des Kontrollgeräts 8 in den angeordnete zusätzliche Leuchtdiode ein Blinksignal. ursprünglichen stabilen Zustand zurück, wodurch die

Bei der Unicf brechung im Stromkreis des Gebers 3 Arbeit der Einrichtung im Normälbetrieb gewährleistet

geht also die Einrichtung automatisch in eine Betriebs- 20 wird.

art mit einem konstanten Impulstastverhältnis über, wo- In der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung befindet

bei sowohl die Impulsdauer bei dieser Betriebsart als sich der Generator des Kontrollgeräts 8 vor der Unter-

auch die Impulsfolgefrequenz durch den Operateur ein- brechung im Stromkreis des Gebers 3 im ersten stabilen

gestellt werden können. Zustand, der elektronische Schalter 12 ist offen, und das

Hierbei wird die Aufrechterhaltung des Zwischen- 25 Schwellenelement 37 weist einen Ansprechpegel auf.

wertes der Temperatur im Regelungsobjekt 9 im Ar- der am Ausgang des Impulsbreitenmodulators die For-

beitstemperaturbereich gewährleistet. mierung einer Folge von Impulsen gewährleistet, deren

Dadurch wird die Betriebssicherheit erhöht, weil die Dauer durch das Abweichungssignal im vorliegenden Möglichkeit einer beträchtlichen Überhitzung oder Ab- Quantisierungstakt unter gleichzeitiger Kompensation

kühlung des Kunststoffes im Stoffzylinder der Spritz- 30 des statischen Fehlers der Stellgröße bestimmt wird,

gußmaschine für Kunststoffe ausgeschlossen und ein Bei der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3

ununterbrochener Betrieb bei der Entstehung einer Un- geht der Generator des Kontrollgeräts in den entgegen-

terbrechung im Stromkreis des Gebers 3 ermöglicht gesetzten stabilen Zustand über, wodurch der elektroni-

wird, was die Produktivität erhöht und die Ausschuß- sehe Schalter 12 geschlossen und der Verstärker 4 vom

quote verringert sowie die Notbetriebe eliminiert. )5 Eingang des Schwellcnclcments 37 abgeschaltet wird.

lsi als Geber 3 ein Thcrmopaar eingesetzt, so gestat- Hierbei wird am Ausgang des Impulsbrciienmodula-

tet die Verwendung der in F i g. 2 dargestellten Schal- tors unter der Wirkung des Ausgangssignals des Säge-

tung, bei Normalbetrieb des Gebers 3 (ohne Unterbre- zahnspannungsgenerators 36 und der Kompensations-

chung seines Stromkreises) in den Eingangskreisen des einheit 39 eine Folge von Impulsen mit einem konstan-

Thermopaares und in den Eingangskreisen der Regel- *o ten Tastverhältnis formiert, das vom Pegel der Füh-

einheit 5 (Fig. 1) die die Stellgröße beeinflussenden rungsgröße und dem Kompensaticnsgradde? statischen

Störsignale zu unterdrücken. Fehlers in der Stellgröße ist.

Außerdem schützt diese Schaltung des Gebers 3 das Bei der Wiederherstellung des Stromkreises des GeKontrollgerät 8 vor durch die Thermo-EMK des Gebers bers 3 kehrt der Generator des Kontrollgeräts 8 in den 3 bewirkten Fehlauslösungen. « ursprünglichen stabilen Zustand zurück, wodurch die

In der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung wird das Arbeit der Einrichtung im Normalbetrieb gewährleistet Kontrollgerät 8 bei einer Unterbrechung im Thermo- wird.

paar (im Stromkreis des Gebers 3) durch ein Fremdsi- In den in F i g. 4,5 aufgezeigten Schaltungen wird die gnsl vom Trägerfrequenzgenerator 29 ausgelöst, das an Formierung der Stellgröße während der Unterbrechung den Eingang des Kontrollgeräts 8 nur bei Vorhanden- 50 im Stromkreis des Gebers 3 durch Elemente der Einsein der Unterbrechung gelangt, das die Störsicherheit richtung übernommen, die im Normalbetrieb andere des letzteren wesentlich erhöht Funktionen zu erfüllen haben.

Ferner liegt eine Vereinfachung der Schaltung infolge Bei Fehlen der Unterbrechung im Stromkreis des Ge-

der Ausnutzung eines Signals von zum Verstärker 4 für bers 3 verwirklicht die in F i g. 6 dargestellte Einrichtung

das Abweichungssignal gehörenden Mitteln zur Fremd- 55 eine automatische Temperaturregelung über den

auslösung vor. Hauptkanal durch den offenen Schalter 12.

Die Siftrsichcrhcii ist auch im Normalbclricb der Kin- I licrbci ist der Generator des Kontrollgeräts 8 ver/.ö-

richtunggesteigert,weildasdas Kontrollgerätauslösende gen und löst den Generator 40 für eine periodische

Fremdsignal in die Eingangskreise der Einrichtung in den Impulsfolge nicht aus. Halbperioden der Trägerfrequenz kommt wo der Ein- 60 Bei der Unterbrechung im Stromkreis des Gebers 3

gang des Wechselstromverstärkers durch den Transistor geht der Generator des Kontrollgeräts 8 in den entge-

26desEinwegmodulators24geshuntetist gengesetzten stabilen Zustand über, hebt über den

In der in Fig.4 dargestellten Einrichtung befindet Schalter 12 die Stellgröße am entsprechenden Eingang sich der Generator des Kontrollgeräts 8 vor der Unter- der Stelleinrichtung 6 auf und löst zugleich den Generabrechung im Stromkreis des Gebers 3 im ersten stabilen 65 tor 40 aus, der eine Impulsfolge zu erzeugen beginnt die Zustand, der elektronische Schalter 12 ist offen, und das am anderen entsprechenden Eingang der Einrichtung 6 Schwellenelement 37 weist einen Ansprechpegel auf, ankommt bis der Stromkreis des Gebers 3 wiederherder am Ausgang des Impulsbreitenmodulators die For- gestillt worden ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen Temperaturregelung mit einer Reihenschaltung aus einem Geber (1) für den Sollwert der Temperatur des Regelungsobjekts (9), einer Einheit (2) zum Vergleich der Soll- und der Isttemperatur, an deren zweiten Eingang der Geber (3) der Isttemperatur des Regelungsobjekts (9) angeschlossen ist,

einem Verstärker (4) für das Abweichungssignal der Isttemperatur von der Solltemperatur und einer Regeleinheit (5), die ein vom Abweichungssignal funktional abhängiges Signal formiert und deren Ausgang auf den Eingang der Stelleinrichtung (6) wirkt,

sowie mit einem an den Ausgang des Isttemperaturgebers (3) as geschlossenen Gerät (8) zur Kontrolle des Stromkreses des Gebers (3) auf eine Unterbrechung,

gekennzeichnet durch einen elektronischen Schalter (12), der die Stelleinrichtung (6) während einer Unterbrechung im Stromkreis des Gebers (3) mit einer periodischen Impulsfolge beaufschlagt, welche als Stellgröße wirkt, die die Temperatur des Regelungsobjekts (9) auf einem Zwischenwert des Arbeitstemperaturbereichs aufrechterhält,

einen zusätzlichen elektronischen Schalter (13), dessen Ausgang an den zweiten Eingang der Vergleichseinheit. (2) angeschlossen .st, und einen durch die Hinttrfhnke eines Eingangsimpulses auszulösenden verzögertt.i Impulsgenerator (14), dessen Eingang an den Ausgang des Kontrollgeräts (8) und dessen Ausgang an den Steuereingang des zusätzlichen elektronischen Schalters (13) angeschlossen ist,

wobei der Eingang der Stelleinrichtung (6) Ober den elektronischen Hauptschalter (12) an den Ausgang der Regeleinheit (5) angeschlossen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Regeleinheit (5) in Form eines Impulsbreitenmodulators ausgeführt ist, der einen Sägezahn- spannungsgenerator (36) mit einer konstanten Folgefrequenz und ein Schwellenelement (3) enthält, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers (4) des Abweichungssignals und dessen zweiter mit dem Ausgang des Sägezahnspannungsgenerators (36) verbunden ist, wobei das Schwellenelement (3) eine regelbare Ansprechschwelle und einen entsprechenden, an das Unterbrechungskontrollgerät (8) des Isttemperaturgebers (3) angeschlossenen Steuereingang (38) hat, der elektronische Schalter (12) parallel zum ersten Eingang des Schwellenelements (37) des Impulsbreitenmodulators gelegt ist und das Unterbrechungskontrollgerät (8) des Isttemperaturgebers (3) als Generator periodischer Impuls- so folgen ausgeführt ist, der beim Auftreten einer Unterbrechung im Kreis des Isttemperaturgebers (3) auslösbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kompensationseinrichtung (39) für einen statischen Fehler in der Stellgröße und Regeleinheit (5) in Form eines Impulsbreitenmodulators, der einen Sägezahnspannungsgenerator (36) mit einer konstanten Folgefrequenz und ein Schwellenelement (37) enthält, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Verstärkers (4) für das AbweichungssignaL dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Sägezshnspannungsgenerators (36) und dessen dritter Eingang mit dem Ausgang der Kompensationseinheit (39) verbunden ist, deren Eingaqg an den Solltemperaturgeber (J) angeschlossen ist, wobei der elektronische Schalter (12) parallel zum ersten Eingang des Schwellenelements (37) des Impulsbreitenmodulators gelegt ist, und das Unterbrechungskontrollgerät (8) des Isttemperaturgebers (3) als Generator periodischer Impulsfolgen ausgeführt ist, der beim Auftreten einer Unterbrechung im Kreis des Isttemperaturgebers (3) auslösbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Auftreten einer Unterbrechung im Stromkreis des Isttemperaturgebers (3) auszulösende Generator für eine periodische Impulsfolge in Form eines Gleichstromverstärkers mit einer positiven kapazitiven Rückkopplung in Form einer Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren (22 und 23) ausgeführt ist, deren gemeinsamer Verbindungspunkt an den Ausgang des als Thermopaar ausgeführten Gebens (3) angeschlossen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Verstärker (4) für das Abweichungssignal aus der Reihenschaltung eines Einwegmodulators (24), eines Wechselstromverslärkers (27) und eines Demodulators (28) sowie aus einem Trägerfrequenzgenerator (29) besteht dessen Ausgänge an die Steuereingänge des Demodulators (28) und des Modulators (24) angeschlossen sind, der einen den Eingang des Wechselstromverstärkers (27) überbrükkenden Transistor (26) aufweist und daß der beim Auftreten einer Unterbrechung im Stromkreis des Isttemperaturgebers (3) auszulösende Generator für eine periodische Impulsfolge in Form einer Reihenschaltung aus einem Gleichstrom-Zwischenverstärker (30), einem Detektor (31) und einem monostabilen Multivibrator (32) ausgeführt ist

wobei der Ausgang des als Thermopaar ausgeführten Gebers (3) über getrennte Koppelkondensatoren (33 und 34) mit dem Eingang des Gleichstrom-Zwischenverstärkers (30) und mit dem Steuereingang (35) des den Eingang des Wechselstromverstärkers (27) überbrückenden Transistors (26) des Modulators (24) verbunden ist.