DE876925C - Temperature control system with program control and photocell compensator - Google Patents

Temperature control system with program control and photocell compensator

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DE876925C
DE876925C DEH857D DEH0000857D DE876925C DE 876925 C DE876925 C DE 876925C DE H857 D DEH857 D DE H857D DE H0000857 D DEH0000857 D DE H0000857D DE 876925 C DE876925 C DE 876925C
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DE
Germany
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control system
temperature control
compensation
program
photocell
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Expired
Application number
DEH857D
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German (de)
Inventor
Wilhelm Weber
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ABB Training Center GmbH and Co KG
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Hartmann and Braun AG
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Publication date
Application filed by Hartmann and Braun AG filed Critical Hartmann and Braun AG
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/22Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple
    • G05D23/2236Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple details of the regulator
    • G05D23/2239Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple details of the regulator using photoelectric elements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

Temperaturregelanlage mit Programmregelung und Photozellenkompensator In der Wärmetechnik ergibt sich öfters die Auf-Z, abe, mehrere Öfen oder mehrere Heizzonen einer großen Ofenanlage nach einem gleichen Programm regeln oder auf derselben Temperatur konstant halten zu müssen. Man kann dabei jede Meßstelle mit einem eigenen Programm- oder Konstantregler ausrüsten und allenReglern gleicheProgramme geben. Diese Lösung stellt einen sehr großen Aufwand dar und hat große technische Schwierigkeiten bei der gegenseitigen Abgleichung der einzelnen Programm- oder Konstantregler. Bei dieser Anordnung besteht der große Nachteil, daß die Temperaturen in den einzelnen Regelzonen verschieden rasch ansteigen können, so daß die Charge unter Umständen dadurch gefälscht ist. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, die verschiedenen. Regelstellen von einem einzigen Hauptregler aus zu steuern. Bei einer bekanntenVorrichtung werden von einem Hauptregler aus mehrere Regelstellen mit Nebenreglern, die ihrerseits die Heizmittelzufuhr zu den einzelnen Öfen oder Heizzonen regeln, in der Weise gesteuert, daß die vom Temperaturfühler des Hauptreglers gelieferte Meßspannung gegen die Meßspannung der Temperaturfühler der Nebenregler geschaltet wird. Die hierbei auftretenden Spannungsunterschiede rufen mitHilfe derNebenregler Regelimpulse im Sinne einer Annäherung an den Sollwert hervor. Wenn nun die Temperaturunterschiede an den Temperaturfühlern der einzelnen Nebenregler größer sind, treten bei der bekannten Anordnung Ausgleichsströme auf, die die Regelung ungünstig beeinflussen.Temperature control system with program control and photocell compensator In heating technology, there is often the need for a double or a double room, several ovens or several Regulate the heating zones of a large furnace system according to or on the same program Having to keep the temperature constant. Each measuring point can have its own Equip program or constant controllers and give all controllers the same programs. This solution is very costly and has great technical difficulties in the mutual adjustment of the individual program or constant controllers. at This arrangement has the major disadvantage that the temperatures in the individual Control areas can rise at different speeds, so that the batch may is thus falsified. It has therefore already been proposed that the various. Control stations from a single master controller. In a known device are from a main controller from several control points with secondary controllers, which in turn regulate the supply of heating medium to the individual ovens or heating zones, controlled in such a way that that the measuring voltage supplied by the temperature sensor of the main controller against the measuring voltage the temperature sensor of the secondary controller is switched. The voltage differences that occur here call control impulses with the help of the slave controllers in the sense of an approximation to the setpoint emerged. If now the temperature differences at the temperature sensors of the individual slave controllers are larger, equalizing currents occur in the known arrangement that have an unfavorable influence on the regulation.

Gegenstand der Erfindung ist eine Temperaturregelanlage, bei der ebenfalls von einem Konstant-oder Programmregler aus mehrere Nebenregler gesteuert werden und bei der nicht nur die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden werden, sondern die darüber hinaus den Vorteil einer stark erhöhten. Meß- bzw. Regelgenauigkeit bieftet. Erfindungsgemäß, wird dies dadurch erreicht, daß die Thermokraft des Temperaturfühlers des Hauptreglers einem Fotozellenkompensator zugeführt wird, in dessen Anodenkreis 'das Meßwerk des Konstant- bzw. Programmreglers liegt. Die Temperaturfühler der Nebenregler liegen über die als. Nullgalvanometer ausgebildeten Meßwerke der Nebenregler parallel zu Widerständen, die im Anodenkreis des Fotozellenkompensators liegen und die vorzugsweise gleich dem Kompensationswiderstand des Fotozellenkompensators sind. Dadurch, daß die Temperaturfühler der Nebenregler nicht parallel zum Temperaturfühler es Hauptreglers, -sondern parallel zu eigenen Kompensationswiderständen imAnodenkreis liegen, kann eineBeeinfiussung des Hauptreglers durch die Nebenregler nicht erfolgen. Während die bekannte Regelanordnung außerdem auf dem Prinzip der Ausschlagsmessung beruhte, werden bei der Erfindung -die hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit der Kompensationsmethode ausgenutzt. Die Kompensationswiderstände der Nebenregler sind, wie gesagt, vorzugsweise gleich dem des Hauptreglers; jedoch besteht auch die Möglichkeit, diese Widerstände verschieden groß zu bemessen, so daß die Reglung der Nebenregler nach Programmen erfolgen. kann, die einen durch das Hauptprogramm vorgeschriebenen und durch die Größe des Widerstandes größenmäßig festgelegten verhältnisgleichen Ablauf haben,. In der Praxis ist es in vielen Fällen außerdem nicht notwendig, für jeden Nebenregler einen eigenen Kompensationswiderstand im Anodenkreis vorzusehen, es können auch zwei oder mehrere Nebenregler an denselben Kornpensationswiderstand parallel geschaltet Werden, ohne daß die Ausgleichsströme, die bei verschieden hohem: Temperaturen an den einzelnen Meßstellen durch die Temperaturfühler hervorgerufen. werden, 2irie praktisch bemerkbare Fehlreglung verursachen.. -In den. Abbildungen sind zwei Ausführungsbei-@piele für die neue Temperäturregelanlage gezeigt. Das Meßwerk Ml des Hauptreglers liegt im Anodenkreis der Verstärkerröhre h .des Fotozellen-;ompen;sators. Die von dem Temperaturfühler 'Thermoelement) T1 des Hauptreglers erzeugte Ueßspannung ist über das richtkraftlose Nullgal-7anometer G des Fotozellenkompensators mit dem m Anodenkreis liegenden Kompensationswidertand Ri in einen Kompensationskreis geschaltet. m Kompensationskreis -des Temperaturfühlers T1 :ann ein, hochmhmiger Schutzwiderstand W eingeschaltet werden, der den, Meßkreis unempfindlich gegen Isolationsschäden an den Temperaturfühlern macht. Durch das richtkraftlose Nullgalvanometer G. wird mittels.. des von der Lichtquelle L kommenden auf die Fotozelle F gelenkten Lichtstrahles in bekannter Weise der Anodenstrom der Röhre V immer derart verändert, daß der Spannungsabfall an demWiderstandRi gleich derEMK des Thermoelementes T1 des Hauptreglers ist. Dadurch liegen aber auch an den Widerständen R2 und R3 immer Spannungen, die gleich oder, proportional der EMK des an dem Hauptregler angeschlossenen Thermoelementes sind und die gegen die Meßspannungen der Temperaturfühler T2, T3 der Nebenregler M2, 1V13 geschaltet ist. Die dabei auftretenden Spannungsunterschiede rufen in der bekannten Weise Regelimpulse der Regler M2, M3 im Sinne einer Annäherung an die Sollwerte hervor. Als Nebenregler können einfache, nach der Nullmethode arbeitende Regelgeräte verwendet werden. Während im Beispiel der Abb. z für jeden Nebenregler M2, 1V13 ein eigener Kompensationswiderstand R2, R3 vorgesehen ist, sind im Beispiel der -Abb. 2 die beiden Nebenregler !1!12 und M3 zu dem gemeinsamen Kompensationswiderstand R2 Parallel geschaltet. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, einen oder mehrere der Nebenregler an Zwischenanzapfungen des Kompensationswiderstandes R2 anzuschließen, und dadurch dieseNebe-nxegler nach einen, zum Hauptprogramm proportionalen Nebenprogramm regeln zu lassen.The invention relates to a temperature control system in which also Several secondary controllers can be controlled by a constant or program controller and in which not only the disadvantages of the known devices are avoided, but which also has the advantage of a greatly increased. Measurement and control accuracy lettered. According to the invention, this is achieved in that the thermal force of the temperature sensor of the main controller is fed to a photocell compensator in its anode circuit 'the measuring unit of the constant or program controller is on. The temperature sensors of the Secondary controllers are above the als. Zero galvanometer trained measuring mechanisms of the secondary controller parallel to resistors in the anode circuit of the photocell compensator and which are preferably equal to the compensation resistance of the photocell compensator. Because the temperature sensors of the secondary controllers are not parallel to the temperature sensor main controller, but parallel to its own compensation resistors in the anode circuit the main controller cannot be influenced by the secondary controller. While the known control arrangement is also based on the principle of deflection measurement was based on the invention -the high sensitivity and accuracy of the Compensation method exploited. The compensation resistors of the secondary controllers are as I said, preferably the same as that of the main controller; however, there is also the possibility These resistors have to be sized differently, so that the regulation of the secondary regulator according to programs. can that one prescribed by the main program and proportionally sized by the size of the resistor Have expiration. In practice, it is also not necessary in many cases for each secondary regulator has its own compensation resistor in the anode circuit, It is also possible for two or more secondary controllers to be connected to the same compensation resistor Are connected in parallel without the equalizing currents that occur at different levels of: Temperatures at the individual measuring points caused by the temperature sensors. will cause 2irie practically noticeable incorrect regulation .. -In the. Illustrations two design examples for the new temperature control system are shown. That Measuring unit Ml of the main regulator is in the anode circuit of the amplifier tube h. Of the photocell compensator. The Ueß voltage generated by the temperature sensor 'thermocouple) T1 of the main controller is connected to the photocell compensator via the zero-force zero-7anometer G of the photocell compensator The compensation resistor Ri lying in the anode circuit is switched into a compensation circuit. m Compensation circuit of the temperature sensor T1: an, high-impedance protective resistor W are switched on, which makes the measuring circuit insensitive to insulation damage on the temperature sensors. The zero galvanometer without directional force G. by means of the light beam coming from the light source L directed onto the photocell F in a known manner the anode current of the tube V is always changed in such a way that the voltage drop at the resistor Ri is equal to the EMK of the thermocouple T1 of the main controller. Through this but there are always voltages at the resistors R2 and R3 that are equal to or are proportional to the EMF of the thermocouple connected to the main controller and the against the measuring voltages of the temperature sensors T2, T3 of the secondary controller M2, 1V13 is switched. The resulting voltage differences call in the well-known Way control pulses of the controller M2, M3 in the sense of an approximation to the setpoints emerged. Simple control devices that work according to the zero method can be used as secondary controllers be used. While in the example in Fig. Z for each secondary controller M2, 1V13 a separate compensation resistor R2, R3 is provided, are in the example of - Fig. 2 the two secondary controllers! 1! 12 and M3 to the common compensation resistor R2 connected in parallel. There is of course also the option of one or more to connect the secondary regulator to intermediate taps of the compensation resistor R2, and thereby these secondary controllers according to a secondary program proportional to the main program to take care of.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: z. Temperaturregelanlage, bei der von einem -Hauptregler (Konstant- oder Programmregler) aus mehrere Nebenregelstellen gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermokraft des Temperaturfühlers des Hauptreglers einem@atazellenkompensator zugeführt wird, in dessen Anodenkreis das Meßwerk des Hauptreglers liegt, wobei die Temperaturfühler der Nebenregler über die als Nullgalvanometer ausgebildeten Meßwerke der Nebenregler parallel zu Kompensationswiderständen geschaltet werden, die im Anodenkreis des Fotozellenkompensators liegen. PATENT CLAIMS: e.g. Temperature control system with a main controller (Constant or program controller) can be controlled from several auxiliary control points, characterized in that the thermal force of the temperature sensor of the main controller a @ atazellenkompensator is fed, in whose anode circuit the measuring mechanism of the Main controller is located, with the temperature sensor of the secondary controller being used as a zero galvanometer trained measuring units of the secondary regulator connected in parallel to compensation resistors located in the anode circuit of the photocell compensator. 2. Temperaturregelanlage nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswiderstände der Nebbnregler gleich dem Kompensationswiderstand des Fotozellenkornpensatorkreises sind. 2. Temperature control system according to claim r, characterized in that the compensation resistors of the auxiliary regulator are equal to the compensation resistance of the photocell capacitor circuit. 3. Temperaturregelanlage nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationswiderstände der Nebenregler verschieden groß sind, so daß die Regelung der Nebenregler nach Programmen durchgeführt werden kann, die einen durch das Hauptprogramm vorgeschriebenen: und durch die Größe des Kompensationswiderstandes größenmäßig festgelegten verhältnisgleichen Ablauf haben. -3. Temperature control system according to claim r, characterized in that the compensation resistors of the secondary regulators are of different sizes, so that the control of the secondary controllers is carried out according to programs can be the one prescribed by the main program: and by the size of the compensation resistor in terms of size, proportional sequence to have. - 4. Temperaturregelanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Nebenregler parallel zu einem gemeinsamen Kompensationswiderstand geschaltet sind. 4. Temperature control system according to claim 2 or 3, characterized in that that two or several secondary controllers in parallel with a common one Compensation resistor are connected. 5. Temperaturregelanlage nach Anspruch?-oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nebenregler parallel zu einem eigenen Kompensationswiderstand geschaltet ist. 5. Temperature control system according to claim? -Or 3, characterized in that each secondary regulator is parallel to its own compensation resistor is switched. 6. Temperaturregelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß. ein oder mehrere Nebenregler an Zwischenanzapfunge@n des Kompensationswiderstandes angeschlossen werden und daß sie die Regelung nach einem zum Hauptprogramm in einem bestimmten Verhältnis stehenden Nebenprogramm durchführen.6. Temperature control system according to claim 5, characterized in that that. one or more secondary regulators at intermediate taps @ n of the compensation resistor be connected and that they are the regulation according to one to the main program in one carry out a specific related secondary program.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163950B (en) * 1957-09-14 1964-02-27 Continental Elektro Ind Ag Electrical control device with several adjusting devices acting on the controlled variable

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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