SU1536361A2 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в различных технологических процессах, заданных температурно-временными характеристиками. Устройство  вл етс  усовершенствованием изобретени  по а.с. N 1335950 и обеспечивает повышение надежности при расширении функциональных возможностей за счет введени  триггера, мультиплексора и элемента сравнени , при этом входы элемента сравнени  соединены с выходом счетчика и первыми входами мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу счетчика, соединенного входом сброса с выходом триггера, вход сброса которого подключен к выходу элемента сравнени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике 1и может быть использовано дл  регулировани  температуры в процессах с заданными температурно-временными характеристиками , в частности дл  инфракрасного обогрева животных, и  вл етс  дополнительным к основному авт.св. № 1335950.

Цель изобретени  - повышение надежности при расширении функциональных возможностей.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит блок 1 синхронизации , делитель 2 частоты, цифровой задатчик 3 температуры, вычитатель 4, блок 5 пам ти, цифровой датчик 6 температуры , блок 7 управлени , нагреватель 8, задатчик 9 временных интервалов , цифровой вольтметр 10, блок управлени  содержит входы 11-14 и выходы 15, 16. 3 устройство введены

триггер 17, счетчик 18, мультиплексор 19, элемент 20 сравнени . Блоки 3, 5 и 9 представл ют собой посто нные запоминающие устройства, с занесенной в них информацией о темпера- турно-временных характеристиках процесса , параметрах исполнительных элементов и объекта регулировани .

Устройство работает следующим образом .

Блок синхронизации 1 преобразует Напр жение питающей сети в последовательность пр моугольных импульсов, частота которых равна удвоенной частоте питающей сети, а длительность . достаточна дл  включени  нагревател  8 через блок 7 управлени  7. С выходов триггеров делител  2 частоты коды , соответствующие пересчитанному в соответствующее число раз количеству Чмпульсов блока 1 синхронизации (т.е. текущему моменту с начала технологиел

со

05 00 О5

1ЧЭ

ческого процесса t), поступают (с основной и дополнительной групп выходов ) на адресные входы задатчи-ка 3 температуры и задатчика 9 временных интервалов соответственно,

Задатчики 3 и 9 формируют сигналы управлени  (Включение,, Выключение1, Интенсивность) нагревателем 8, в качестве которого используютс  инфракрасные излучатели, в соответствии с хран щейс  в их пам ти программой.

На выходе задатчика 3 формируютс  сигналы, соответствующие вепичлнам необходимых дл  данного момента перегрева П (f (В) , где В t.

Сформированные таким образом сигналы П поступают на входы уменьшаемого вычитател  4, а на его входы вычитаемого поступают сигналы с датчика температуры 6 (Т ° С),, определ емые средней температурой окружающей 1 среды в помещении в данный момент времени t. На выходах вычитател  4 образуетс  сигнал (код), соответствующий необходимому дл  данных В и Т° С воздействию Р (Р П - Тс С). Сигнал (код) Р поступает на входы блока 5 пам ти, представл ющего собой ПЗУВ которое по совокупности сигналов Р, сигналов (кодол) цифрового вольтметра 10 (V), а также имеющейс  информации о характеристиках нагревателей 8 (Z), помещени  (Б) и типе технологического процесса (виде выращиваемых живопго -} (v) формирует сигнал М, соответств. „дш требуемому перегреву П дл  данных 3, Ба Z при Измеренных в насто щий момент време

ни t температуре питающей сети V

С и напр жении

М РДг.Б.ЗК, f 4 (P,V)1 где

Р

П - Т°С; П - V(3) j В

Сигналые формируемые на других выходах делител  2 частота и заратчика 3, управл ют адресными входами задатчика 9, на выходе которого образуетс  сигнал (Л), продолжительность и временное размещение которого соответствуют длительности л времени наступлени  пауз в циклах обогрева, необходимых при данных В, IS., Б,

При этом Л FJ (Б Ж, В)9 где В t ( или В f(t).

Временна  диаграмма типичного суточного (flt 1 сут) цикла воздействи  формируетс  под управлением сиг™. налов (кодов), поступающих с выходов

делител  2 частоты, а номер разновидности текущего цикла (N) и его длительность (TN) задаютс  другими выходами задатчика 3.

При окончании сигнала Л на выходе задатчика 9, т.е. в момент прекращени  паузы в цикле обогрева, измен ет свое состо ние (из нул  в единицу)

10 триггер 17, который растормаживает по установочному входу двоичный счетчик 18, который начинает пересчитывать импульсы с периодом 2 - 0 с, поступающие на его счетный С-вход с 5 четвертого выхода делител  частоты 2. Выходные коды счетчика 18 через мультиплексор 19, переключенный по управл ющему входу выходом триггера , поступают на вход 11 блока 7 управлео ни , вызыва  на его выходе 15 воздействие , соответствующее плавно измен ющейс  от нулевой до требуемой в насто щий момент времени ta т.е. пропорциональной величине М;, интенсивно5 сти. Нарастание происходит с увеличением содержимого счетчика 18 момента сравнени , т.е. когда А М., тогда срабатывает элемент 20 сравнени , выход которого возвращает триггер 17 в исходное (нулевое) состо ние , при этом происходит сброс в нулевое состо ние счетчика 18 и переключение мультиплексора 19 на пропускание на входы блока 7 управлени  выходных сигналов блока 5 пам ти, . т.е. М..

Сигнал Л, принимающий значени  лог, О либо лог. 1, поступает на вход 12 блока 7 управлени  и производит выключение нагревател  8 независимо от состо ни  других входов блока 7, Обновление информации в блоке 7 происходит под управлением делител  2 частоты по входу 14 (1 раз в 2 с) либо асинхронно в зависимости от варианта выполнени  блока 7

Блок 7 осуществл ет согласование нагревател  8 через вход щие в его состав силовые ключи на базе тиристоров типа Т-160 с трансформаторным управлением с выходами мультиплексора 19, задатчика 9 и блока 1 синхронизации .

Количество полупериодов тока, пропускаемых блоком 7 в нагреватели 8 в первой фазе (после по влени  сигнала Л9 прекращающего паузу в обогреве) плавно измен етс  от нул  до -, а затем равно величине кода М;, сформи30

45

40

50

55

рованного, на выходе блока 5 пам ти (вход U блока 7), в течение всего цикла обогрева.

Плавное нарастание необходимо дл  исключени  скачкообразного подключени  к выходу блока 7 управлени  холодных нагревателей 8, сопротивлени которых существенно меньше номинального , что вызывает экстратоки, что в свою очередь приводит к возможности выхода из стро  нагревателей 8, тиристоров блока 7, а также к нарушени м заданного режима обогрева (в сторону перегрева) и увеличению по- мех, создаваемых устройством.

Сигнал (код) И. поступает на вход 11 блока 7 управлени  и вызывает на его выходе 15 воздействие соответствующей величины 11- интенсивности.

Сигнал Л, принимающий значение лог. О либо лог. поступает на вход 12 блока 7 и производит выключение нагревателей 8 независимо от состо ни  других входов блока 7. Об- новление информации в блоке 7 происходит под управлением делител  2 частоты по входу 14 либо асинхронно.

При наличии управл ющего сигнала на входе 12 блока 7 (на выходе задат- чика 9) импульсы тока не пропускаютс  блоком 7 в нагреватели 8 - формируетс  пауза в процессе обогрева животных. С целью экономии электрической мощности, рассеиваемой на ти- ристорных ключах блока 7, схемы ориентированы на широтно-импульсный метод регулировани  (ШИМ), при котором число полупериодов равно величине сформированного блоком 5 кода М., а их временное расположение зависит от схемной реализации блока 7 и от моментов перехода напр жени  питающей сети через нуль (вход 13 блока 7).

Мощность, пропускаема  в нагре- ватели 8, может составл ть величины пор дка дес тков киловатт.

Уровень помех, создаваемых устройством , оказываетс  весьма низким, так как коммутаци  производитс  прак-

тически в моменты перехода сетевого напр жени  через нуль.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматическое поддержание и требуемый закон изменени  температуры перегрева и длительностей импульсов циклов обогрева с заданной точностью в зависимости от времени выполнени  технологического процесса (возраста выращиваемых животных) и температуры окружающей среды в данном помещении при изменени х напр жени  питающей сети в широких преде- лах, обеспечива  при этом .плавное включение нагревателей в начале каждого из включений дл  обогрева-и, за счет этого, повышение надежности устройства из-за устранени  возможных экстратоков. При этом, устран ютс  веро тные перегревы, возникающие из- за того, что при данном напр жении излучаема  мощность обратно пропорциональна сопротивлению нагревател , величина которого у холодного нагревател  существенно меньше.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  температуры по авт.св. № 1335950, отличающеес  тем, что,-с целью повышени  надежности, в него введены триггер, счетчик, мультиплексор и элемент сравнени , причем выход блока пам ти соединен с первым входом мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу счетчика, счетный вход которого подключен к четвертому выходу делител  частоты, входы элемента сравнени  соединены соответственно с выходами блока пам ти и счетчика, вход сброса которого соединен с выходом триггера и управл ющим входом мультиплексора, выход которого соединен с первым входом блока управлени , а выход элемента сравнени  подключен к входу сброса триггера, тактовый вход которого соединен с выходом задатчика временных интервалов.