RU1786473C

RU1786473C - Устройство дл программного регулировани температуры

Info

Publication number: RU1786473C
Application number: SU894721981A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Батраков
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл программного регулировани температуры и может быть использовано при низкотемпературном консервировании и сублимационной сушке, а также дл термотренировки , обжига, спекани и т.п. Цель изобретени - повышение точности и расширение функциональных возможностей путем обеспечени возможности охлаждени объекта. Дл этого устройство дл программного регулировани температуры нар ду с формирователем 11 сигнала ошибки по температуре дополнительно содержит формирователь 12 сигнала ошибки по скорости изменени температуры, а также вычитающий счетчик 4, одновибратор 9, элемент НЕ 18, сумматор 13 и исполнительный элемент 17 охладител 15. Изобретение позвол ет не только уменьшить перерегулирование благодар большей точности работы, но и увеличить оперативность и быстродействие при охлаждении объектов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к автоматизации технологических процессов, использующих воздействие на объект тепла и холода, в частности к устройствам дл программного регулировани температуры, и может быть использовано при низкотемпературном консервировании и сублимационной сушке, а также дл термотренировки, обжига , спекани и т.п.

Цель изобретени - повышение точно- сти и расширение функциональных возможностей путем обеспечени возможности охлаждени объекта.

На чертеже показана структурна схема устройства.

Устройство дл программного регулировани температуры содержит пусковой элемент 1, генератор 2 импульсов, программируемый делитель 3 частоты, вычитающий счетчик 4, блок 5 пам ти скорости измене- ни температуры и величины выдержки вре- мени, блок 6 пам ти температуры, цифровой компаратор 7, коммутатор 8, од- новибратор 9, счетчик 10 адреса, формирователь 11 сигнала ошибки по температуре, формирователь 12 сигнала ошибки по скорости изменени температуры, сумматор 13, нагреватель 14, охладитель 15, исполнительные элементы 16,17 соответственно нагревател и охладител , элемент НЕ 18, элемент И 19 и генератор 20 стандартных временных интервалов.

Формирователь 11 содержит датчик 21 температуры и последовательно соединенные реверсивный счетчик 22, цифроанало- говый преобразователь 23 и вычитающий узел 24.

Формирователь 12 содержит цифроана- логовый преобразователь 25, дифференциатор 26, вычитающий узел 27 и индикатор 28 скорости. .

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работы.блоки 5, 6 должны быть запрограммированы, т.е. в них дол- жны быть записаны данные о программе изменени температуры, а в счетчике 10 установлен начальный адрес программы изменени температуры.

При включении устройства в работу от пускового элемента 1 генератор 2 начинает формировать импульсы, поступающие на делитель 3 частоты, который осуществл ет деление частоты в зависимости от кода, установленного на его управл ющих входах. Блок 5 формирует код, соответствующий скорости изменени температуры и поступающий на вход начальной установки счетчика 4, который в этом случае работает как буферный регистр, передающий этот код на

управл ющий входделител 3 и формир )ва- тель 12 сигнала ошибки скорости измене ни температуры. На другом этапе блок 5 (нормирует код, соответствующий времени стабилизации температуры, При этом счетчик 4 работает в режиме вычитани . Блок 5 также формирует сигнал, соответствующий направлению изменени температуры (охлаждение или нагрев) и поступающий на формирователи 11, 12 и управл ющий вход коммутатора 8, Блок 5 также формирует сигнал о том, что данный этап (участок изменени температуры) вл етс этапом стабилизации температуры, поступающий на элемент И 19, делитель 3, управл ющий вход коммутатора 8, формирователь 12. На вход формировател 11 (на счетный вход счетчика 22) от делител 3 поступают импульсы, частота следовани кбто- рых пропорциональна скорости изменени температуры.

На вход направлени счета этого счетчика поступает сигнал о направлении изменени температуры. Состо ние разр дных выходов этого счетчика, соответствующее числу поступивших импульсов, цифроанало- говый преобразователь 23 преобразует в напр жение, которое сравниваетс с сигналом датчика 21 в вычитающем узле 24, На формирователь 12 также поступает код от счетчика 4, который преобразуетс в цифро- аналоговом преобразователе 25 в напр жение и сравниваетс в вычитающем узле 27 с сигналом, соответствующим скорости изменени температуры.

Таким образом, на выходе вычитающих узлов 24, 27 формируютс сигналы ошибки по температуре и по скорости изменени температуры, которые через сумматор 13 воздействуют на нагреватель 14 и охлЈди- тель 15, осуществл нагрев или охлаждение объекта по заданной программе.

Дл осуществлени перехода с одного участка изменени температуры на другой служит коммутатор 8. Одновибратор 9 формирует одиночный импульс по переднему фронту импульса на выходе коммутатора 8. Переход на следующий этап изменени или стабилизации температуры может осуществл тьс либо по достижении определенной температуры, записанной в блоке 6, либЬ по окончании выдержки времени стабилЦа- ции. Поскольку состо ние счетчика соответствует заданной температуре, а в 6 записано значение температуры перевода на следующий этап, то блок 7 вырабатывает сигнал перехода на следующий этап, к|это- рый поступает на коммутатор 8. Перехо по окончании выдержки времени происходит по сигналу, формируемому на выходе пфреноса счетчика 4, который также поступает на коммутатор 8. По какому из сигналов должен осуществл тьс переход на следующий этап, зависит от состо ни температуры управл ющих входов коммутатора 8, на которые подаютс сигналы о наличии стабилизации температуры и направлении изменени температуры.

Элемент НЕ 18 служит дл формировани положительного фронта в случае, если на этапе осуществл етс охлаждение объекта . Когда же заданным этапом вл етс стабилизаци температуры, то в счетчике 4 устанавливаетс код, определ ющий врем выдержки при заданной температуре. При этом счет импульсов в счетчике 22 запрещаетс по входу запрета, элемента И 19 разрешает работу генератора 20, импульсы которого подсчитывает счетчик 4 до по влени сигнала переноса, который через коммутатор 8 и одновибратор 9 измен ет состо ние счетчика 10. На выходах блоков 5 и б устанавливаютс новые значени параметров этапа.

Предложенное устройство позвол ет не только уменьшить перерегулирование благодар большей точности работы, но и увеличить оперативность работы благодар измерению скорости изменени температуры и увеличить быстродействие благодар наличию не только нагревател , но и охладител .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл программного регулировани температуры, содержащее блок пам ти скорости изменени температуры и выдержки времени, элемент И, счетчик адреса, последовательно соединенные исполнительный элемент и нагреватель, последовательно соединенные блок пам ти температуры, цифровой компаратор и коммутатор, последовательно соединенные пусковой элемент, генератор импульсов, программируемый делитель частоты и формирователь сигнала ошибки по температуре, содержащий последовательно соединенные реверсивный счетчик, тактовый вход которого вл етс входом формировател , цифроа- налоговый преобразователь и вычитающий узел, к второму входу которого подключен выход датчика температуры, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и расширени функциональных возможностей путем охлаждени объекта, в него введены одновибратор, включенный между выходом коммутатора и входом счетчика адреса, элемент НЕ, включенный между выходом цифрового компаратора и вторым информационным входом коммутатора, последовательно соединенные исполнительный элемент охладител и охладитель, сумматор , соединенный выходом с входами исполнительных элементов нагревател и охладител , вычитающий счетчик, генератор стандартных временных интервалов, подключенный входом к выходу элемента И,

а выходом - к тактовому входу вычитающего счетчика, а также формирователь сигнала ошибки по скорости изменени температуры, содержащий дифференциатор , индикатор скорости, цифроаналоговый преобразователь и вычитающий узел, первый вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразовател , а второй вход - с выходом дифференциатора и входом индикатора скорости, причем выходы вычитающих узлов формирователей сигнала ошибки по температуре и по скорости изменени температуры соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора , выход одновибратора соединен с

входом начальной установки вычитающего счетчика, выход которого соединен с третьим информационным входом коммутатора, а группа выходов - с группой информационных входов программируемого делител частоты

и информационных входов цифроаналогового преобразовател формировател сигнала ошибки по скорости изменени температуры, вход обнулени которого соединен с первым управл ющим входом коммутатора, с

входом установки фиксированной частоты программируемого делител частоты, с первым выходом блока пам ти и с входом запрета счета реверсивного счетчика формировател сигнала ошибки по температуре , вход направлени счета которого соединен с вторым выходом блока пам ти скорости изменени температуры и выдержки времени и с первым входом элемента И, подключенного вторым входом к выходу пускового элемента и второму управл ющему входу коммутатора, соединенного третьим управл ющим входом с первым входом элемента И и знаковым входом цифроаналогового преобразовател формировател

сигнала ошибки по скорости изменени температуры, сигнальный вход дифференциатора которого соединен с выходом датчика температуры, а тактовый вход - с выходом программного делител частоты,

группа выходов реверсивного счетчика формировател сигнала ошибки по температуре соединена с второй группой соответствующих входов цифрового компаратора.