SU1228089A1 - Двухпозиционный регул тор температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано дл  регулировани  температуры инерцион- ньк объектов, имекщих разные динамические характеристики по нагреву и остыванию. Регул тор содержит двух- позиционный канал регулировани , охваченный переменной (двухпозицион- ной) интегральной обратной св зью, включенной между выходом элемента сравнени  и его входом (через сумматор ) . Глубина обратной св зи в зависимости от величины и знака сигнала рассогласовани  измен етс  при помощи релейного элемента, размьжающие и замыка1ощие контакты которого при соответствующем сигнале на входе релейного элемента мен ют значение резисторов в КС-цепи интегратора. Использование изобретени  в технологических , процессах обеспечивает повышение качества продукции. 2 ил . с s (Л to to оо о 00 со

Description

Изобретение относитс  к автоматике и предназначено дл  двухпозицион- ного регулировани  температуры преимущественно малоинерционных тепловых объектов.

Цель изобретени  - повьшение точности при разных динамических характеристиках объекта на нагрев и остывание .

На фиг. 1 изобрзйсена схема предлагаемого регул тора; на фиг. 2 - кривые изменени  температуры объекта регулировани  (,„ и датчика температуры т дл  двухпозиционного регул тора с интегральной обратной св зью и с зоной нечувствительности 28Т.

Двухпозиционньй регул тор содержит датчик 1 температуры, усилитель 2, элемент 3 сравнени , усилитель 4 мощности , интегратор 5, исполнительный элемент 6, релейный элемент 7, сумматор 8, датчик 9 температуры, интегратор содержит операционный усилитель (ОУ) 10, КС-цепь 11, содержащую пер- вьш и ВТОРОЙ переменные резисторы 12 и 13 и конденсатор 14, третий переменный резистор 15, резисторы 16 и 17. Управление КС-цепью индикатора производитс  при помощи замыкающего контакта релейного элемента 7-1 и размыкающего контакта 7-2. Объект регулировани  обозначен позицией 18.

Регул тор работает следующим образом .

В начале процесса регулировани , когда температура объекта регулировани  TOO (фиг.2) меньше заданной Tj, на выходе элемента 3 сравнени  устанавливаетс  положительное напр - жение, что приводит к включению исполнительного элемента 6 и релейного элемента 7. Контакт 7-1 релейного элемента 7 замыкаетс , а контакт 7-2 размыкаетс . С включением исполнительного элемента 6 температура объекта регулировани  начинает расти . Начинает расти и температура датчика температуры Тп, но с некоторым опозданием, вызванным инерционностью последнего.

Одновременно начинаетс  процесс интегрировани  сигнала элемента 3 сравнени  на интеграторе 5. Сигнал элемента 3 сравнени  поступает на инвертирующий вход (ОУ) 10 через третий переменный резистор 15. Процесс интегрировани  продолжаетс  до установлени  на выходе интегратора 5 напр жени  обратной св зи, равног о

и -и --й° «15 R,

где

UR

1

- напр жение, снимаемое с

третьего переменного резистора 13; г 16 значени  сопротивлени 

R« соответствующих резисторов; г-

16

коэффициент уислени  ОУ на выключение .

Напр жение интегральной обратной св зи . поступает на второй вход сумматора 8. На первьй вход сумматоpa 8 поступает сигнал датчика 1 температуры с выхода усилител  2. Сигнал на выходе сумматора равен

20

Ug и.

ц

ос1 ,

где и - сигнал давлени .

В данном случае сигнал интегральной обратной св зи вызывает уменьшение задани  Т. При переходе температуры датчика температуры Та через верхнюю границу зоны нечувствительности регул тора, на -выходе элемента 3 сравнени  устанавливаетс  отрицательное напр жение, что приводит

к отключению исполнительного элемента 6. и релейного элемента 7. Контакты 7-1 и 7-2 релейного элемента 7 возвращаютс  в исходное состо ние . Температура объекта регулировани  Т(, начинает падать, а температура датчика температуры т некоторое врем  будет продолжать возрастать. Нагрев его будет происходить за счет тепла объекта 18 регулировани , пока температура последнего вьше температуры датчика 1 температуры. После пересечени  кривых температуры датчика объекта регулировани  Тор и датчика температуры Тл температура последнего также начинает снижатьс , но из-за запаздывани  (, по прежнему будет отставать от т ор , т.е. температура датчика 1 температуры будет вьше температуры объекта 18 регулировани .

Включение исполнительного элемента 6 из-за уменьшени  задани  происходит раньше (точка о на фиг.2), чем это имело бы место в регул торе

без интегральной обратной св зи. В результате перерегулирование, вызванное инерционностью датчика 1 температуры уменьшаетс .

Одновременно с установлением на выходе элемента 3 сравнени  отрицательного налр жени , начинаетс  процесс обратного интегрировани  на интеграторе 5, продолжающийс  до установлени  на его выходе напр жени , равного

и и/.

ос к,,

R«

где р коэффициент усилени  ОУ на включение.

В этом случае сигнал интегральной обратной св зи вызывает увеличение задани . В результате включени  исполнительного элемента 6 (точка Ь на фиг.2) происходит также раньше, чем в регул торе без интегральной обратной св зи.

При переходе температуры Т, датчика 1 температуры через нижнюю границу зоны нечувствительности регул тора на выходе элемента 3 сравнени  устанавливаетс  положительное напр жение . В дальнейшем процесс регулировани  происходит аналогично описанному вьше.

В результате, благодар  действию интегральной обратной св зи по состо нию элемента сравнени , уменьшаетс  амплитуда колебаний температуры объекта регулировани  А . Использование контактов релейного элемента 7 в схеме интегратора 5 позвол ет осуществл ть настройку уровн  интегральной обратной св зи на включение и )зыключение исполнительного элемента 6 раздельно. Настройка уровн  интегральной обратной св зи на включе- нне исполнительного элемента 6 с учетом времени включени  вкд и выключени  в установившемс  режиме уменьшает установившеес  отклонение среднего значени  температуры объекта регулировани  от заданной Т.

Уровень интегральной обратной св зи на включение настраиваетс  резистором 13, а на вьшлючение - резистором 12. Скорость интегрировани  настраиваетс  переменным резистором 15.

Предлагаемьй регул тор предназна- чен преимущественно дл  использовани  на тепловых объектах, инерционность которых соизмерима с инерционностью датчиков температуры. Использование изобретени  дл  регулирова- ни  температуры тепловых объектов промьшшенности строительных материалов , в частности печей обжига керамической плитки, повьшгает качество вьшускаемой продукции и увеличивает срок службы оборудовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухпозиционный регул тор темпера- туры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры, усилитель , элемент сравнени , усилитель мощности, исполнительный элемент, а также задатчик температуры, сумматор и интегратор, выполненньш на операционном усилителе, в цепи отрицательной обратной св зи которого включена RC-цепь, состо ща  из параллельно соединенных первого переменного ре- зистора и конденсатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при разных динамических характеристиках объекта на нагрев и остывание, регул тор содержит релейный элемент, подключенный входом к выходу усилител  мощности, интегратор включен между выходом элемента сравнени  и одним из входов сумматора , его RC-цепь содержит второй переменный транзистор, соединенный параллельно с первым переменным резистором , вход сумматора св зан с выходом задатчика температуры, а выход - с другим входом элемента сравнени , при этом первый переменный резистор ЕС-цепи св зан с конденсатором через замыкающий контакт релейного элемента , а второй переменный резистор - через его размыкающий контакт.

   Составитель Л.Птенцова Редактор Ю.Середа Техред Г.Гербер Корректор А.Ференц

   Заказ 2303/49 Тираж 836Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4