SU1345178A1

SU1345178A1 - Устройство дл программного регулировани

Info

Publication number: SU1345178A1
Application number: SU864076102A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Анишкевич; Виктор Николаевич Пихун; Владимир Иванович Шелешкевич
Original assignee: Институт электроники АН БССР
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1987-10-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматическому регулированию и может быть использовано дл регулировани температуры электрических печей сопротивлени . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматического управлени скоростью изменени температуры по заданной программе. Устройство дл программного регулировани содержит пульт оператора, блок сравнени , счетчик импульсов, генератор импульсов, таймер, программный задатчик, усилитель, сумматор, источник эталонного напр жени , преобразователь код - аналог, блок индикации , элементы И, И-НЕ и компаратор. Данное устройство используетс дл регулировани температуры по заданной программе при выращивании эпитакси- альных структур методом газофазной эпитаксии. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (С (Л со 4 СП 00

Description

Изобретение относитс к автоматическому регулированию и может быть использовано дл регулировани температуры электрических печей сопротивлени .

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей устройства путем автоматического управлени скоростью изменени температуры по заданной программе.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график одного из возможных режимов регулировани температуры; на фиг. 3 и 4 - функциональные схемы узлов программного эадатчмка и таймера.

Устройство содержит генератор 1, элемент И-НЕ 2, счетчик 3 импульсов, блок 4 индикации, преобразователь 5 код - аналог, источник 6 эталонного Напр жени , сумматор 7, усилитель 8, компаратор 9, программный задатчик lOj блок 11 сравнени , пульт 12 уп- ,равлени , таймер 13, первый 14 и второй 15 элементы И.

Программный задатчик 10 содержит формирователь 16 импульсов, элементы И 17,18, элемент 19 задержки, элементы ИЛИ 20,22, триггер 23, счетчик 24, блок 25 оперативной пам ти. Таймер 13 содержит генератор 26 импульсов , элемент И 27, инвертор 28 и счетчик 29 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Пусть требуетс управл ть скорость изменени температуры по закону,представленному на фиг. 2. Дл этого в программный задатчик 10 с пульта 12 управлени заноситс програмт а. Каждый участок программы определ етс трем кодами: кодом скорости изменени температуры, кодом конечной температуры на каждом участке и кодом времени, в течение которого темперг - тура остаетс неизменной (дл горизонтального участка на фиг. 2). Посл выдачи сигнала Начальна установка с пульта 12 управлени , по которому приводитс в нулевое состо ние счетчик 3 импульсов в-блоке 10 программного задатчика (фиг. 3) на пульте 12 управлени набираетс информаци по каждому участку программ и записываетс в блок 25 оперативной пам т блока 10 по сигналу Запись с пульт 12 управлени . После каждого такта записи информации в нем происходит увеличение содержимого импульсов бло

0

5

0

5

55

0

5

0

45

50

ка 25 счетчика 24. Таким образом, каж- каждый участок программы опреде ч ет- с информационным словом блока 25 оперативной пам ти, состо щим из полей: У - код скорости изменени температуры; К - код конечной температуры на данном участке; Т - врем отработки участка, на котором температура остаетс неизменной; С - служебный разр д, определ ющий момент окончани цикла регулировани .

Работа устройства начинаетс по сигналу Пуск с пульта управлени , который приводит в состо ние О счетчик 24 импульсов в блоке 10 и разрешает прохождение импульсов от генератора 1 на элемент И-ИЕ 2. По нулевому адресу из блока 25 оперативной пам ти извлекаетс информационное слово . Информаци с третьего выхода программного задатчика 10 поступает на генератор 1 импульсов, устанавлива его частоту соответствующей скорости роста температуры на участке АВ. Информаци пол К через первый выход блока 10 поступает на второй вход блока 11 сравнени . Так как код температуры в точке В, поступающий на торой вход блока 11 сравнени , больше кода температуры в точке А, поступающего на первый вход блока 11 сравнени , то по второму выходу.блока сравнени вырабатываетс сигнал, разрешающий прохождение импульсов с выхода элемента И-НЕ 2 через первый элемент И 14 на первый вход пр мого счета счетчика 3 импульсов. В последнем производитс подсчет поступившего числа импульсов двоично-дес тичными декадами счетчиКа с дешифрацией их состо ний и индикацией в блоке 4. Выходы декад счетчика подключены также к входу преобразовател 5 код - аналог, преобразующего их в аналоговый сигнал, соответствующий градуировке измерительного : преобразовател . Выходной сигнал преобразовател 5 код - аналог через источник 6 эталонного напр жени поступает на вход с умматора 7,вынужда его производить нагрев объекта. Разностный сигнал задани температуры и ЭДС термоэлектрического преобразовател объекта регулировани подаетс на вход усилител 8 сигналов посто нного тока микровольтового уровн ,выход которого подключен к входу компаратора 9. При наличии ошибки регулировани на выходе компаратора вырабатываетс уровень

3. 1

напр жени , запрещающий прохождение импульсов от генератора 1 через элемент И НЕ 2 и элемент И 14 на вход пр мого счета импульсов счетчика 3. При нагреве объекта до температуры, определ емой кодом с выхода счетчика 3 импульсов и сигналами с выхода преобразовател 5 код - аналог и источника 6 эталонного напр жени , компаратор 9 разрешает прохождение импульсов от генератора 1 импульсов на вход пр мого счета счетчика 3. Последовательное увеличение содержимого счет чика 3 приводит к росту температуры .на участке АВ со скоростью,определ емой частотой генератора 1. При равенстве кода с выхода счетчика 3 коду с первого выхода программного задатчи- ка 10 блок 11 сравнени .вырабатывает сигнал на первом выходе , который блокирует элемент И-НЕ 2 и увеличивает содержимое счетчика 24 импульсов в блоке 10. При этом из блока 25 оперативной пам ти блока 10 выбираетс новое информационное слово, определ ющее изменение температуры на участке ВС. Код, определ ющий темпе- ратуру в точке С и поступающий на второй вход блока 11 сравнени , меньше кода, поступающего со счетчика 3 импульсов (код температуры в точке В), поэтому блок 11 сравнени разблокирует элемент И-НЕ 2, запрещает прохождение импульсов от генератора 1 импульсов через первый элемент И 14 и сигналом с третьего выхода блока 11 сравнени разрешает их прохождение через второй, элемент И 15 на второй вход обратного счета счетчика 3 импульсов. Происходит уменьшение содержимого импульсов счетчика 3 и, следовательно, уменьшение температуры с заданной скоростью до значени температуры в точке С. Работа устройства на участках СД и ДЕ аналогична описанной. Участок ЕГ отличаетс от . предыдущих тем, что температура на данном участке должна поддерживатьс посто нной в течение заданного промежутка времени. Поэтому управл ющее слово дл участка ЕГ, выбираемое из блока 25 оперативной пам ти, содержит поле Т, код которого определ ет врем , в течение которого температура объекта должна оставатьс неизменной. Поле К содержит код .температуры, поддерживаемой неизменной. Код пол У значени не имеет, так как элемент

451784

И-НЕ 2 блокируетс сигналом с первого выхода блока сравнени . Информаци с пол Т через второй вы- . ход программного задатчика 10 поступает на вход таймера 13. При этом информационные разр ды записываютс в счетчик 29 импульсов таймера 13 (фиг. 4), а управл ющий разр д разре- 10 шает прохождение импульсов с выхода генератора 26 на вычитающий вход счетчика 28 импульсов. После окончани отработки временного интервала импульс переноса с выхода Р счетчика 15 29 импульсов (фиг. 4) поступает на первый вход программного задатчика 10. Так как участок ЕГ вл етс последним в цикле регулировани , то значение служебного разр да в поле С уп- 20 равл ющего слова равно нулю (на всех предьщущих участках значение пол С было равно единице), что приводит к запрету прохождени импульса от таймера 13 на счетный вход счетчика 24 25 импульсов в блоке 10 (фиг. 3). Импульс от таймера 13 проходит на син- хровходах триггера 23, устанавлива последний в состо ние О, что свидетельствует о конце цикла регулиро- 2Q вани . В случае, когда участок ЕГ

не вл етс последним в цикле регулировани , то сигнал 1 в поле С разрешает прохождение импульса с таймера 13 на счетный вход счетчика 24 импульсов в блоке 10, что приводит к выбору нового управл ющего слова дл следующего участка регулировани . Цикл регулировани может быть остановлен на любом участке посредством записи нулевого значени в поле С при

35

40

программировании устройства.

45

Claims

Формула изобретени

j 1. Устройство дл программного регулировани , содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с первым выходом пульта управлени , а третьим, входом - с первым выходом блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй вход - с первым выходом программного задатчика, а также блока инди- 55 кации, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, и последовательно соединенные преобразователь код - аналог, источник эталонного

50

напр жени , сумматор, усилитель и компаратор, выход которого подключен к четвертому входу элемента И-НЕ, второй вход сумматора соединен с входом устройства дл программного регулировани , отличающее- с тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем автоматического управлени скоростью изменени температуры по заданной программе, введены два элемента И и таймер, вход которого подклю чен к второму выходу программного задатчи- ка, а выход - к первому входу программного задатчика, второй вход которого соединен с первым выходом блока сравнени , третий вход - с втортзм выходом пульта управлени , а третий выход - с входом генератора импульсов , при этом выход элемента Й-НЕ подключен к первому входу первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока сравнени , а.выходы - с соответствующими входами счетчика импульсов, подключенного выходом к входу преобразовател код - аналог.
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что программный задатчик содержит формирователь импульсов, первый и второй элементы И, элемент задержки, выход которого

соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, подключенного выходом к суммирующим входам счетчика импульсов , выходы которых подключены к первым входам, блока оперативной пам ти, а установочный вход счетчика импульсов соединен с S-вхбдом триггера и с выходом второго эле мента ИЛИ, входы

которого, соединены с общей, шиной, С- вход триггера подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, D-вход - к С-выходу блока оперативной пам ти и к первым входам первого и второго

(. элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, второй .вход первого элемента И соединен с выходом формировател импульсов и с первым входом третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому входу программного задатчика и к второму входу второго элемента И, вход элемента задержки соединен с вторым входом блока оперативной пам ти и с общей шиной управлени , подключенной к третьему входу программного задатчика и к третьим входам блока оперативной пам ти, первые выходы ко.торого соединены с первым выходом программного задатчика, вторые выходы - с вторым вьпсодом, а третьи - выходы - с третьим выходом программного задатчика.

0

5

0

12

L 6

r3f.

74

75

f f

6

W

n

/J

фиг1

60 70 90 ffiu&.Z

120 r f,MUH.

26

10

Редактор М, Келемеш

Составитель И, Швец Техред М.Дидьж

Заказ 4921/47Тираж 863

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

фи&.З

Т7

-/

9

сриг.

Корректор с. Черни

Подписное