RU7758U1 - Регулятор температуры - Google Patents

Abstract

Регулятор температуры, содержащий первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, мультиплексор, усилитель, преобразователь напряжения в частоту, выходной оптрон, первый контроллер и источник питания, отличающийся тем, что регулятор температуры дополнительно содержит управляющие оптроны, последовательный канал, первый сторожевой таймер, ключи, контроллер дисплея, постоянное запоминающее устройство, второй сторожевой таймер, при этом первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения через аналоговые ключи, мультиплексор соединены со входом усилителя, выход которого подключен к преобразователю напряжения в частоту, который через выходной оптрон связан с первым контроллером, связанный с первым сторожевым таймером и через управляющие оптроны - со входом мультиплексора по оптически-развязанному последовательному каналу связан со вторым контроллером, последний - с третьим контроллером и постоянным запоминающим устройством, а второй контроллер связан с силовыми ключами, при этом второй и третий контроллеры связаны со вторым сторожевым таймером.

Description

РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Регулятор температуры предназначен для непрерывной индикации на цифровом табло температуры объекта и выдачи управляющих сигналов в систему автоматики по достижении температуры программно устанавливаемых значений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является регулятор температуры, содержащий: первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, мультиплексор, усилитель, нреобразователь напряжения в частоту, выходной оптрон, первый контроллер и источник питания. (См. Регулятор температуры микропроцессорный прецизионный ПРОТЕРМ 100. Техническое описание и инструкция по эксплуатации гЕЗ,222.036 ТО. Межотраслевое государственное объединение Промприбор с. 16-23).

В известном регуляторе температуры датчик (до 3-х основных входов) компенсационный резистор, источник опорного напряжения через аналоговые ключи, мультиплексор соединены со входом усилителя, выход которого подключен к преобразователю напряжения который через оптрон связан с микроконтроллером, постоянным запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством, встроенным пультом оператора, индикацией.

Недостатками известного технического решения являются затруднительное, а в ряде случаев и невозможное использование на объектах, где возникает необходимость измерять параметры на удаленных от главного щита управления объектах.

Технический результат, достигаемый при испо.11ьзовании предлагаемого регулятора температуры, заключается в расширении функциональных возможностей применения.

Технический результат достигается следующим образом:

Регулятор температуры, содержащий: первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, мультиплексор, усилитель, преобразователь напряжения в частоту, выходной оптрон, первый контроллер и источник питания дополнительно содержит управляюшие оптроны, последовательный канал, первый сторожевой таймер, контроллер обработки и управления, силовые ключи, контроллер дисплея, постоянное запоминающее устройство, второй сторожевой таймер; при этом первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения через аналоговые ключи, мультиплексор соединены со входом усилителя, выход которого подключен к преобразователю напряжения в частоту, который через выходной оптрон связан с первым контроллером, связанный с первым сторожевым таймером и через управляющие оптроны со входом мультиплексора по оптически-развязанному последовательному каналу связан со вторым контроллером, последний с третьим контроллером и постоянным запоминающим устройством, а второй контроллер связан с силовыми ключами, при этом второй и третий контроллер связаны со вторым сторожевым таймером.

Применение трех контроллеров позволило сделать структуру регулятора более гибкой, расщирить функциональные возможности. Блок преобразователей температур, и блок индикации и хранения информации могут быть разнесены друг от друга на расстояние до 200 м и работать в различных климатических условиях. Регулятор позволяет программировать значения пороговых сигналов и величину гистерезиса на снятие этих сигналов, выдает сигнал в систему автоматики задаваемых пороговоых значений.

На рис. представлена схема предлагаемого регулятора температуры, где:

1- первичный преобразователь;

2- компенсационный резистор;

3- источник опорного напряжения;

4- аналоговые ключи;

5- мультиплексор;

6- усилитель;

7- преобразователь напряжения в частоту;

8- выходной оптрон;

9- первый контроллер;

10- первый сторожевой таймер;

11- управляющие оптроны;

12- последовательный канал;

13- первый источник питания;

14- второй контроллер;

15- третий контроллер;

16- постоянное запоминающее устройство;

17- силовые ключи; 19 - второй источник питания.

В предполагаемом регуляторе температуры первичный преобразователь 1, компенсационный резистор 2, источник опорного напряжения 3 через аналоговые ключи 4, мультиплексор 5 соединены со входом усилителя 6, выход которого подключен к преобразователю напряжения в частоту 7, который через выходной оптрон 8 связан с первым контроллером 9, связанный с первым сторожевым таймером 10 и через управляющие оптроны 11 со входом мультиплексора п по последовательному каналу с оптической развязкой 12 связан со вторым контроллером 14, последний с третьим контроллером 15 и постоянным запоминающим устройством 16, а второй контроллер связан с силовыми ключами 17, при этом второй и третий контроллер связаны со вторым сторожевым таймером 18.

Предлагаемый регулятор температуры работает следующим образом.

Сигналы от первичного преобразователя 1, компенсационного резистора 2, источника опорного напряжения 3 через аналоговые ключи 4, управляемые мультиплексором 5 поступают на вход усилителя 6 с заданным коэффициентом усиления.

С выхода усилителя 6 сигналы поступает на преобразователь напряжения в частоту 7. На входе преобразователя напряжения в частоту 7 сигналы суммируются с эталонным напряжением поданным от источника опорного напряжения 3 и преобразуются в ток. Далее преобразованный сигнал в виде частоты через выходной оптрон 8 поступает на вход первого контроллера 9. Контроль за работой первого контроллера 9 осуществляет первый сторожевой таймер 10, который представляет собой перезапускаемый одновибратор. При пропадании импульса перезапуска с процессора, одновибратор срабатывает и сбрасывает процессор. Первый контроллер 9 осуществляет обработку сигнала и через управляющие оптроны 11 управляет аналоговым мультиплексором 5. По полученным значениям частот вычисляются значения напряжения на первичном преобразователе 1 и на компенсационном резисторе 2. Далее вычисляется реальное значение температуры. Это значение по гальванически развязанному последовательному каналу 12 передается в блок индикации, где осуществляется индикация температуры и выдаются управляющие сигналы. Первый источник питания 13 служит для выдачи необходимых для работы блока преобразователей напряжений питания. Сигнал по последовательному каналу 12 поступает на второй контроллер 14 (контроллер обработки и управления), который работает в режиме обработки входных сигналов и управляет силовыми ключами 17. Третий контроллер 15 (контроллер дисплея) работает в режиме динамического вывода информации на индикаторы. Оба контроллера связаны между собой и постоянным пере3 программируемым запоминающим устройством 16, в котором хранятся введенные

уставки. Оба контроллера 14, 15 контролируются вторым сторожевым таймером 18, Второй сторожевой таймер включен по схеме детектора пропадания импульсов и периодически сбрасывается сигналом, если сигнал по какой-либо причине не поступил, то схема формирует сигнал сброса на оба контроллера и перезапускает программу обработки входных сигналов. Второй источник питания служи для выдачи необходимых для работы блока индикации напряжения питания.

Данный регулятор температуры прошел экспериментальные испытания на КС19 ООО Прермтрансгаз в системе воздушного охлаждения для АВО-масла. Были получены следующие результаты:

Диапазон задания температур - +10 °С -+99 °С.

Количество возможных режимов работы - 3, а именно:

-индикация и регулирование температуры;

-программирование пороговых значений;

-просмотр тестовых значений .

Количество контролируемых параметров - 1, а именно:

-температура объекта. Количество основных входов - 1.

Диапазон изменения сигнала на входе термопары не менее -2,5 - 15 мВ для преобразователей градуировок ХК (L).

По сравнению с известным техническим решением в предлагаемом регуляторе температуры расширились функциональные возможности по управлению объектом, введена возможность разделения измерительной и задающей-индицирующей частью. Применение трех контроллеров позволило сделать структуру регулятора более гибкой и дало возможность ввести дополнительные фуикции по управлению и диагностике.

Таким образом, экономическая эффективность от внедрения системы управления асинхронными двигателями для поддержания заданной температуры в системе воздушного охлаждения для АВО-масла при использовании регулятора температуры и для управления электродвигателями частотного привода обусловлена следующими факторами:

уменьшение расходов на электроэнфгию 3 счет согласования производительности вентиляторов с потребностью АВО-масла (порядка 40%);

4

исключение потерь электроэнергии как в самом двигателе, так и коммутационной аппаратуре за счет устранения переходных процессов, связанных со значительными токовыми перегрузками;

увеличение долговечности работы аппаратуры, снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения износа коммутационной аппаратуры и механических узлов.

Claims (1)

1. Регулятор температуры, содержащий первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения, аналоговые ключи, мультиплексор, усилитель, преобразователь напряжения в частоту, выходной оптрон, первый контроллер и источник питания, отличающийся тем, что регулятор температуры дополнительно содержит управляющие оптроны, последовательный канал, первый сторожевой таймер, ключи, контроллер дисплея, постоянное запоминающее устройство, второй сторожевой таймер, при этом первичный преобразователь, компенсационный резистор, источник опорного напряжения через аналоговые ключи, мультиплексор соединены со входом усилителя, выход которого подключен к преобразователю напряжения в частоту, который через выходной оптрон связан с первым контроллером, связанный с первым сторожевым таймером и через управляющие оптроны - со входом мультиплексора по оптически-развязанному последовательному каналу связан со вторым контроллером, последний - с третьим контроллером и постоянным запоминающим устройством, а второй контроллер связан с силовыми ключами, при этом второй и третий контроллеры связаны со вторым сторожевым таймером.