SU1164677A1 - Многоканальное устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчики температуры,задатчики температуры, элементы пам ти и нагреватели, число которых равно числу тсаналов, два нуль-органа, делителъ напр жени , коммутатор, формирп ,,атель тактовых импульсов, делитель 4acTotbi, источник эталонного напр жени , первые входы каждого нуль-органа подключены через соответствующие контакты коммутатора к датчикам температуры, второй вход одного нуль-органа подключен к выходам задатчиков .температуры, через соответствующие контакты коммутатот ра и делитель напр жени  - к второму входу другого.нуль-органа, выход источника эталонного напр жени  подключен к входам задатчиков температуры , вход формировател  тактовых импульсов подключен к сети переменного тока, а выход через делитель частоты т к управл ющему входу коммутатора , каждый элемент пам ти содержит симистор, по два D -три1- гера и два тиристорных оптрона, у которых соединены между собой одни из одноименных входных электродов и разноименные выходные электроды, а один из выходных электродов подключен к управл ющему электроду симистора , а другие выходные электроды соединены с одним из электродов симистора и одним из вводов сети переменного тока, другой электрод симистора св зан с другим вводом сети переменного тока через соответствующий нагреватель,D -входы D -триггеров подключены к выходам первого и второго нуль-органов соответственно, а С (Л входы св заны между собой и через соответствующие контакты коммутатора с выходом формировател  тактовых импульсов , отличающеес  Тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в негр введен блок расширителей импульсов, а элементы Од пам ти содержат по два элемента И и. 4 многокомпозиционный переключатель, а вход блока расширителей импульсов св зан с выходом формировател  тактовых импульсов, а выходы - через соответствующие контакты переключател  с одним из входов каждого элемента И другие входы которых св заны с соответствующими -выходами О -триггеров, а выходы - с другими одноименными входными электродами тиристорных оптронов.

Description

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и, в частности, может быть широко использовано при тепловых и физико-механических испытани х материалов, а так же в системах управлени  многомерным технологическими процессами. Известно многоканальное устройств автоматического регулировани , содер жащее в каждом канале датчики температуры и нагреватели, при этом задат чики температуры соединены с двум  нуль-органами, настроенными на разны пороги, через обегающее коммутирующе устройство нап каналов и  чейкипам ти дл  сохранени  информации на врем опроса соседних каналов l . Однако устройство не обеспечивает необходимой точности. Известно использование триггеров в качестве элементов пам ти и управлени  симисторами через встречно вклю ченные тиристорные оптроны 2. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  многоканальное устройство дл  регулировани  , температуры,, где датчики и задатчики температуры переключаютс  синхронно с нагревател ми, а трехпо ,зиционное регулирование осуществл етс  за счет использовани  двух нагревателей разной мощности. Элемент, пам ти в данном устройстве вьшолнен на ре- . лейных элементах З1. В известных устройствах трехпозиционного регулировани  отсутствует возможность одним нагревателем обеспечить два режима работы, а также оптимальный режим термостатировани . что снижает точность поддержани  температуры . В случае использовани  в каждом канале самосто тельного прибора с пропорциональным управлением и при от сутствии требований к высокой точное- ти термостатировани  и большом числе каналов неоправдано усложн етс  аппаратура , что приводит к снижению надеж ности системы в целом.. Кроме того, в известных устройствах использование в качестве элементов пам ти релейных элементов приводит к усложнению коммутатора каналов. Цепь изобретени  - повышение точности регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство дл  регулировани  тe шepaтypы, 1 77 содержащее .датчики температуры, задатчики температуры, элементы пам ти и нагреватели, число которых равно числу каналов, i два нуль-органа, делитель напр жени , коммутатор, формирователь тактовых импульсов, делитель частоты, источник эталлоиого напр жени , первые входы каждого нуль-органа подключены .через соответствующие контакты коммутатора к датчикам температуры , второй вход одного нульоргана подключен к выходам задатчиков температуры, через соответствующие контакть1 коммутатора и делитель напр жени  - к второму входу другого нуль-органа, выход источника эталонного напр жени  подключен к входам задатчиков температуры,вход формировател  тактовых импульсов подключен к сети переменного тока, а выход через делитель частоты - к управл ющему входу коммутатора, каждый элемент пам ти содерщ1т семистор , по дваD -триггера и тиристорных оптрона, у которых соединеиь между собой одни из одноименных входных электродов и разноименные выходные электроды, а один из выходных электродов подключен к управл ющему электроду симистора, а другие выходные(Электроды св заны с одним из электродов симистораи одним из вводов сети переменного тока, другой электрод симистора св зан с другим вводом сети переменного тока через соответствун дий нагретель, D входы D -триггеров подключены к.выходам первого и второго нуль-органов соответственно, а С-входы св заны между собой и через соответствующие контакты коммутатора с выходом формировател  тактовых импульсов, введен блок расщирителей импульсов, а элементы пам ти содержат по два элемента И и многопозиционный переключатель , вход блока расширителей импульсов св зан с выходом формировател  тактовых импульсов, а .зыходы через контакты переключател  - с одним из входов каждого элемента И, другие входы которых св заны с соответствующими .выходами D -триггеров , а выходы - с другими одноименными входными электродами тиристорных оптронов. На фиг. I представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства. Многоканальное устройство дл  регулировани  температуры содержит дат чики 1 температуры и задатчики 2 температуры, подключаемые через контакты 3 коммутатора к соответствующи входам двух нуль-органов 4 и 5, причем нуль-орган 4 вторым входом подключен к задатчику«2 температуры через делитель 6 напр жени j коммут тор 7. который синхронизирует работу всех коммутирующих элементов формирователь 8 тактовых импульсов, который вырабатывает импульс в момент п рехода через ноль синусоиды питающе . го напр жени , соединен;1ый с делителем 9 частоты и блоком 10 расширителей импульсов,.источник 11 эталонных напр жений дл  питани  задатчиков 2 температуры, элементы 12 пам ти, каж дый из которых состоит из D -триггеров 13 и 14, подключенных к одним входам элементов И 15 и 16, другие входы которых объединены и через многопозиционный переключатель 17 подключены к блоку 10 расширителей импульсов. В элементы пам ти вход т тиристорные оптроны 18 и 19, включенные между элементами И 15 и 16 и управл ющим электродом симистора 20, в цепь которого включен нагре;ватель 21. В процессе термостатировани  напр жение с датчиков 1 температуры через Контакты 3 поступает на первые входы нуль-органов 4 и 5, на вто рые входы нуль-органов поступает напр жение с задатчиков 2 температуры , на которых выставл етс  необходима  дл  каждого канала температура термостатировани  причем на нульорган 4 напр жение от задатчиков температуры поступает через делитель 6 напр жени . Такое включение позвол ет на участке от начала работы до момента срабатывани  нульоргана 4 (фиг. 2&) подавать полную мопцюсть на нагреватель, что ускор ет выход объекта на режим, далее на участке от момента срабатывани  : нуль-органа 4 до срабатывани  нульоргана 5 подаетс  половинна  мощность , чем достигаетс  уйеньщение величины первого выброса температуры при выходе на заданный режим (фиг. 2с). Лп синхронизации работы устройства используютс  сигналы с формировател  8, который вырабатывает импульсы в момент перехода через нуль синусоиды напр жени  питани  ( фиг. 2е), это позвол ет производить переключение в момент минимальных помех от сетевого напр жени . Делитель 9 частоты с переменным коэффициентом делени  обеспечивает работу коммутатора 7 с различной скоростью переключени  каналов. Включение кон- тактов дл  каждого канала в соответствующих цеп х производитс  одновременно; Блок расширителей импульсов вьфабатывает сигналы дл  фазового управлени  симистором 20 (фиг.2), длительность которых соответствует различной фиксированной мощности, выдел емой на нагревателе 21. Выбор необходимой мощности осуществл етс  .переключателем |7. Триггеры 13 и 14, запоминают состо ние нуль-органов 4 и 5 на врем  опроса соседних каналов. Дл  сокращени  количества коммутирующих элементов сигналы с нуль-органов 4 и 5 поступают на объединенные D -входа первых и вторых триггеров соответственно , а С - входы триггеров каждого элемента пам ти объединены между собой и через контакт 3 подключаютс  к формирователю 8 импульсов, в результате чего одним коммутирующим элементом обеспечиваетс  получение информации от двух нуль-органов , так как триггеры принимают состо ни  ,соответствукмцие сигналам с нуль органов только при наличии сигнала с формировател  8 импульсов. Таким образом, при наличии положительных уровней напр жени  на выходах нуль-органов 4 и 5 триггеры 13 и 14 устанавливаютс  в состо ние 1 и на элементы И 15 и 16 поступает разрешение. В зависимости от положени  переключател  17 на.выходы элементов И проход т импульсы, длительность которых соответствует заданной мощности дл  данного канала.. ерез оптроны 18 и 19 включаетс  симистор 20 и на нагреватель 21 поступает мощность, пропорциональна  лительности импульсов, поступающих с блока расширителей импульсов . 5 11646 После срабатывани  нуль-органа 4 , триггер 1 3 устанавливаетс  в состо ние О и иа нагревателе 21 поступает лишь половина мощности, так как симистор 20 открываетс  только в отрицательные полупериоды питающего напр жени . При достижении заданной температуры срабатывает нуль-орган 5, триггер 14 устанавливаетс  в состо ние О. В этом состо нии симистор 20 закрыт в течение всего периода питающего напр жени , т.е. нагреватель полностью отключен. Работа остальных каналов аналогич- tS

на указанной вьщ1е. 5 10

ства в целом. 7 Таким образом устройство нар ду с трехпозиционным регулированием в ре-г зультате введени  фиксированного фазового управлени  симистором и построени  элемента пам ти приближает его по точности к устройствам пропорционального регулировани , йо значительно проще и дешевле. Стоимость/ Приход ща с  на один канал устройства при обеспечении высокой точности , в 40-60 раз дешевле устройств пропорционального регулировани . Кроме того, упрощение коммутации как в измерительных, так и в цеп х упралени  повьшает надежность устрой

i U

К1 К2 М

I-Ь

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчики температуры,задатчики температуры, элементы памяти и нагреватели, число которых равно числу каналов, два нуль-органа, делитель напряжения, коммутатор, формирователь тактовых импульсов, делитель частоты, источник эталонного напряжения, первые входы каждого нуль-органа подключены через соответствующие контакты коммутатора к датчикам температуры, второй вход одного нуль-органа подключен к выходам задатчиков температуры, через соответствующие контакты коммутатора и делитель напряжения - к второму входу другого.нуль-органа, выход источника эталонного напряжения подключен к входам задатчиков температуры, вход формирователя тактовых импульсов подключен к сети переменного тока, а выход через делитель .. частоты т к управляющему входу ком- мутатора, каждый элемент памяти содержит симистор, по два D -три1— гера и два тиристорных оптрона, у которых соединены между собой одни из одноименных входных электродов и разноименные выходные электроды, а один из выходных электродов подключен к управляющему электроду симистора, а другие выходные электроды соединены с одним из электродов симисто· ра и одним из вводов сети переменного тока, другой электрод симистора связан с другим вводом сети переменного тока через соответствующий нагреватель,D -входы D -триггеров подключены к выходам первого и второго нуль-органов соответственно, а Свходы связаны между собой и через соответствующие контакты коммутатора с выходом формирователя тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введен блок расширителей импульсов, а элементы памяти содержат по два элемента И и. многокомпозиционный переключатель, вход блока расширителей импульсов связан с выходом формирователя тактовых импульсов, а выходы - через соответствующие контакты переключателя с одним из входов каждого элемента И другие входы которых связаны с соответствующими -выходами D -триггеров, а выходы - с другими одноименными входными электродами тиристорных оптронов.

   SU „„1164677

   1 1164677