SU1649521A1 - Device to adjust temperature - Google Patents
Device to adjust temperature Download PDFInfo
- Publication number
- SU1649521A1 SU1649521A1 SU884404693A SU4404693A SU1649521A1 SU 1649521 A1 SU1649521 A1 SU 1649521A1 SU 884404693 A SU884404693 A SU 884404693A SU 4404693 A SU4404693 A SU 4404693A SU 1649521 A1 SU1649521 A1 SU 1649521A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- counter
- input
- output
- frequency
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматизации технологических процессов и может быть использовано дл регулировани температуры в объектах с электронагревател ми . Изо&ретение позвол ет повысить точность и устойчивость регулировани и стабилизации температуры В устройство дл регулировани температуры, содержащее датчик 1, двоичный счетчик 5 с задатчи- ком 6 цифрового типа, генератор 3 опорной частоты, элементы И 4. 8, 16, 17, преобразователь напр жение-частота 2, введены второй счетчик 9, регистр хранени 10, третий счетчик 11, триггер 12, формирователи импульсов по положительному 13 и отрицательному 14 фронтам, делитель частоты 15 В период высокого уровн импульсов с преобразовател 2 счетчик 5 заполн етс импульсами высокой частоты с генератора 3. разр дность которого определ етс задатчиком 6 и по заполнении которого далее заполн етс через элемент 8 счетчик 9, содержимое которого пропорционально разности заданной и текущей температур и котора последовательно переписываетс в регистр 10и счетчик 11 У каждого импульса, поступающего в нагрузку через элемент 17 с выхода делител частоты 15, передний фронт задерживаетс на врем , обратно пропорциональное содержимому счетчика 11, и тем самым измен етс мощность, подводима к нагрузке. 2 ил ЈThe invention relates to the automation of technological processes and can be used to control the temperature in objects with electric heaters. From & henterium allows to increase the accuracy and stability of temperature control and stabilization In a temperature control device comprising a sensor 1, a binary counter 5 with a digital type setting device 6, a frequency generator 3, the elements And 4. 8, 16, 17 , voltage-frequency converter 2, second counter 9, storage register 10, third counter 11, trigger 12, pulse formers on a positive 13 and negative 14 fronts, frequency divider 15 V period of a high level of pulses from converter 2, a counter 5 filled high frequency pulses from the generator 3. The bit of which is determined by the setting device 6 and, when filled, is then filled through element 8 with the counter 9, the contents of which are proportional to the difference between the set and the current temperatures and which are sequentially copied to the register 10 and the counter 11 for each pulse arriving into the load through the element 17 from the output of the frequency divider 15, the leading edge is delayed by the time inversely proportional to the contents of the counter 11, and thereby the power applied to the load changes . 2 or Ј
Description
Изобретение относитс к автоматизации технологических процессов и может быть использовано дл регулировани температуры в объектах с электронагревател ми .The invention relates to the automation of technological processes and can be used to control the temperature in objects with electric heaters.
Цель изобретени - повышение точности и устойчивости работы устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy and stability of the device.
На фиг. 1 представлена структурна схема устройства; на фиг 2 - циклограмма его работыFIG. 1 shows a block diagram of the device; Fig 2 - the cyclogram of his work
Устройство содержит датчик температуры 1, соединенный с преобразователем напр жение-частота 2, генератор опорной частоты 3, первый элемент И 4, первый счетчик 5 с цифровым задатчиком температурыThe device contains a temperature sensor 1 connected to a voltage-frequency converter 2, a reference frequency generator 3, the first element 4, the first counter 5 with a digital temperature gauge
6 в виде программного переключател , инвертор 7, через который сигнал запрещени с выхода счетчика 5 поступает на вход элемента И 4. третий элемент И 8, второй счетчик 9. регистр хранени 10 с записью параллельного кода с выхода счетчика 9, третий счетчик 11с предварительной записью параллельного кода с выхода регистра 10. триггер 12, формирователи импульсов по положительному фронту 13 и отрицательному фронту 14, делитель частоты 15, второй элемент И 16, четвертый элемент И 17, усилитель мощности 18.6 as a software switch, an inverter 7, through which the prohibition signal from the output of counter 5 is fed to the input of the element 4. The third element is AND 8, the second counter 9. The storage register 10 with the recording of the parallel code from the output of counter 9, the third counter 11 with preliminary recording parallel code from the output of the register 10. trigger 12, pulse shapers on the positive front 13 and negative front 14, frequency divider 15, the second element And 16, the fourth element And 17, power amplifier 18.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
ОABOUT
ьs
ю ел юyou ate
Датчик температуры 1 в виде термопары устанавливаетс на объект регулировани температуры. ЭДС с датчика 1 в преобразователе 2 напр жение-частота преобразуетс в импульсную последовательность с частотой, пропорциональной ЭДС термопары или, в конечном счете, измер емой температуре,Temperature sensor 1 in the form of a thermocouple is installed on the temperature control object. An emf from sensor 1 in a voltage-to-frequency converter 2 is converted into a pulse sequence with a frequency proportional to the emf of the thermocouple or, ultimately, to the measured temperature,
Генератор опорной частоты 3 вырабатывает импульсное напр жение стабильной частоты, счетчики и регистр в исходном состо нии установлены в нулевое состо ние . На программном переключателе 6 устанавливаетс требуема температура регулировани .The reference frequency generator 3 generates a pulse voltage of a stable frequency, the counters and the register in the initial state are set to the zero state. On the program switch 6, the desired control temperature is set.
Код устанавливаемой температуры на программном переключателе 6 вл етс кодом предварительной установки счетчика 6 по входу предварительной записи.The set temperature code on software switch 6 is the preset code for meter 6 on the pre-recorded input.
Устройство начинает работать при подаче разрешающего уровн Пуск на вход первого элемента И 4. При наличии разрешающего уровн через элемент 4 проход т импульсы с преобразовател 2 и генератора 3, причем частота импульсов генератора 3 значительно превышает частоту импульсов преобразовател 2 (в 500-1000 раз), скважность которых выбираетс равной 100-120. В момент, когда импульс с преобразовател 2 имеет высокий уровень, счет.- чик 5 заполн етс импульсами опорной частоты.The device starts to operate when the permitting level is applied. Starting the input of the first element I 4. If there is a permit level, the element 4 passes pulses from the converter 2 and the generator 3, and the frequency of the pulses of the generator 3 considerably exceeds the frequency of the pulses of the converter 2 (500-1000 times) whose duty cycle is chosen to be 100-120. At the moment when the pulse from converter 2 is at a high level, the counter-pulse 5 is filled with reference-frequency pulses.
Как только счетчик 5 полностью заполнитс на выходе переполнени по вл етс высокий уровень, которым через инвертор 7 запираетс элемент И 4 по входу и разрешаетс прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 8 на вход второго счетчика 9. Счетчик 9 заполн етс импульсами опорной частоты. Если длительность высокого уровн импульса с преобразовател 2 достаточна, то счетчик 9 заполн етс полностью и низким уровнем переполнени со счетчика 9 запираетс элемент И 8, прохождение импульсов опорной частоты прекращаетс . Если высокий уровень импульса с преобразовател кончаетс раньше, то счетчик 9 остаетс не заполненным и низким уровнем импульса с преобразовател 2 сбрасываетс счетчик 5, низким уровнем с выхода которого запираетс элемент И 8, дальнейшее заполнение счетчика 9 прекращаетс . По отрицательному фронту импульса с преобразовател 2 формирователем 14 вырабатываетс короткий импульс, по которому выходной код счетчика 9 записываетс в регистр 10. По положительному фронту импульса с преобразовател 1 формирователем 13 вырабатываетс короткий импульс , которым сбрасываетс в нулевое состо ние счетчик 9As soon as the counter 5 is completely filled at the overflow output, a high level appears, which through the inverter 7 locks the AND 4 element on the input and allows the passage of the reference frequency pulses through the AND 8 element to the input of the second counter 9. The counter 9 is filled with the reference frequency pulses. If the duration of the high level of the pulse from the converter 2 is sufficient, then the counter 9 is filled completely and the low level of overflow from the counter 9 is blocked by element 8, the passage of the pulses of the reference frequency is stopped. If the high level of the pulse from the converter ends earlier, then the counter 9 remains unfilled and the low level of the pulse from the converter 2 is reset by the counter 5, and the element 8 is blocked by the low level, the further filling of the counter 9 stops. The negative pulse front from the converter 2 by the shaper 14 produces a short pulse, according to which the output code of the counter 9 is written to the register 10. The positive edge of the pulse from the converter 1 by the shaper 13 produces a short pulse that resets the counter 9 to the zero state
На вы ходе делител 15 частоты посто нно присутствуют импульсы поделеннойOn the course of the divider 15, the frequencies of the divided
опорной частоты с длительностью высокого уровн tn, причем длительность tn выбираетс такой,чтоa reference frequency with a high level duration tn, and the duration tn is chosen such that
tn N9max r, где МЭтах - максимальна разр дностьtn N9max r, where MEAh is the maximum size
счетчика 9;counter 9;
т- период опорной частоты. Низким уровнем импульса с выхода делител 15 частоты происходит запись содержимого регистра 10 в счетчик 11 по входуt is the period of the reference frequency. A low pulse from the output of the frequency divider 15 records the contents of the register 10 into the counter 11 at the input
предварительной записи. При этом, разр дность счетчика 11 выбираетс равной разр дности счетчика 9. Когда уровень импульса на выходе делител 15 частоты высокий, импульсы опорной частоты черезpre-recording. In this case, the bit size of the counter 11 is chosen equal to the bit width of the counter 9. When the pulse level at the output of the frequency divider 15 is high, the reference frequency pulses through
элемент И 17 заполн ют по входу пр мого счета счетчик 11. По окончании заполнени на выходе счетчика 11 по вл етс низкий уровень, которым переключаетс триггер 12, на инверсном выходе которого устанавливаетс низкий уровень, а на пр мом выходе - высокий. Низким уровнем с выхода триггера 12 счетчик 11 сбрасываетс по входу сброса и элемент И 17 запираетс . Высоким уровнем с другого выхода триггера 12element And 17 is filled at the input of the direct counting counter 11. At the end of the filling, the output of the counter 11 appears to be a low level, by which the trigger 12 switches, at the inverse output of which the low level is set, and at the forward output - high. By a low level from the output of the trigger 12, the counter 11 is reset on the reset input and the AND element 17 is locked. High level from another trigger output 12
открываетс элемент И 16 и высокий уровень импульса с выхода делител 15 частоты проходит через элемент И 16 в усилитель мощности 18, на выходе которого подключена нагрузка. Таким образом, положительный фронт импульса с выхода делител 15 частоты задерживаетс на врем t3 или на врем счета до заполнени счетчика 11.the element 16 is opened and a high level of the pulse from the output of the frequency divider 15 passes through the element 16 and into the power amplifier 18, at the output of which the load is connected. Thus, the positive edge of the pulse from the output of the frequency divider 15 is delayed by the time t3 or by the counting time until the counter 11 is full.
Коэффициент делени делител 15 частоты выбираетс такой, чтобы частота наThe division factor of the frequency divider 15 is chosen such that the frequency by
выходе была в 10-50 раз больше частоты с преобразовател 2. Процесс регулировани температуры осуществл етс подачей в нагрузку широтно-модулированных импульсов необходимой амплитуды.the output was 10-50 times the frequency of the converter 2. The temperature control process is carried out by supplying the pulse-width modulated pulses of the required amplitude to the load.
Очередным, низким уровнем импульсаAnother low impulse
с выхода делител 15 частоты триггер 12 устанавливаетс в исходное состо ние, элемент И 16 запираетс , элемент И 17 отпираетс , происходит процесс записи в счетчикfrom the output of the divider 15 frequency trigger 12 is set to the initial state, the element And 16 is locked, the element And 17 is unlocked, there is a process of writing to the counter
11 содержимого регистра 10 и процесс счета повтор етс .11 of register 10 and the counting process is repeated.
В работе регул тора наблюдаютс два периода.In the regulator, two periods are observed.
Первый период - это выход регул тораThe first period is the regulator's output.
на требуемый режим, второй период - поддержание температуры на требуемом уровне . В первом периоде, когда температура объекта низка, длительность периода выходных импульсов с преобразовател 2 достаточно велика, В этот период счетчик 9 заполн етс полностью. Уровень переполнени счетчика 9 запирает по входу элемент И 8, на выходе счетчика устанавливаетс максимальный двоичный код. Этот код затем последовательно переписываетс в регистр 10 и с каждым импульсом с делител 15 частоты -- в счетчик 11. На выходе счетчика 11 при максимальном коде устанавливаетс низкий уровень заполнени , триггер 12 переключаетс невыхода делител 15 частоты импульс полностью проходит через элемент И 16 в усилитель мощности 18 и нагрузку. По мере повышени температуры объекта регулировани повышаетс частота импульсов на выходе преобразовател 2 и уменьшаетс длительность периода.for the required mode, the second period is to maintain the temperature at the required level. In the first period, when the temperature of the object is low, the duration of the period of the output pulses from the converter 2 is quite large. During this period, the counter 9 is completely filled. The overflow level of the counter 9 locks the input element AND 8, the maximum binary code is set at the output of the counter. This code is then sequentially rewritten into register 10 and with each pulse from frequency divider 15 into counter 11. At the output of counter 11, when the maximum code is set, the fill level is low, trigger 12 switches absent from frequency divider 15, the pulse passes completely through element 16 to the amplifier power 18 and load. As the temperature of the control object rises, the frequency of the pulses at the output of converter 2 increases and the period decreases.
Количество импульсов полного заполнени счетчиков 5 и 9 становитс The number of pulses to complete the counters 5 and 9 becomes
N5 + N9max N5 + N9max
TripTrip
гg
где N5 --разр дность заполнени счетчика 5, установленна на программном переключателе 8,where N5 is the fill rate of the counter 5, installed on the software switch 8,
Тпр - длительность высокого уровн импульса выходной частоты с преобразовател 2Tpr - the duration of the high level of the output frequency pulse from the converter 2
При этом, счетчик 9 заполн етс не полностью и чем выше температура, тем меньше Тпр и меньше импульсов сосчитываетс счетчиком 9At the same time, the counter 9 is not completely filled and the higher the temperature, the less Tpr and fewer pulses are counted by the counter 9
N9 - - N5N9 - - N5
Выходной код счетчика 9 последовательно переписываетс в регистр 10 и счетчик 11. При этом, чем меньше импульсов будет записано в счетчике 11, тем больше импульсов опорной частоты необходимо до заполнени счетчика 11, следовательно и больше становитс задержка фронта импульсов с выхода делит.ел 15 частоты.The output code of the counter 9 is sequentially rewritten into the register 10 and the counter 11. Moreover, the fewer pulses will be recorded in the counter 11, the more pulses of the reference frequency are needed before the counter 11 is filled, therefore the edge of the pulses from the output divides the frequency 15 .
Длительность выходного импульса т,Вых, в нагрузке равнаThe duration of the output pulse t, OUT, in the load is equal to
tebix tn - t3.tebix tn - t3.
Точность поддержани температуры можно оценить следующим образом. Длительность импульса с преобразовател 2 Тпр больше длительности импульса tn с делител 15 частоты в К раз, т.е.The accuracy of temperature maintenance can be estimated as follows. The pulse duration from the converter 2 Tpr is greater than the pulse duration tn from the frequency divider 15 times K, i.e.
ПЈ К;ПЈ К;
tntn
ТпрTpr
tn - К При изменении температуры измен етс длительность ТПр на ДТПр, таким обра5 образовател 2tn - K When the temperature changes, the duration of TPR to DTPr changes, thus forming 5
00
5five
00
5five
00
приводит кleads to
мых в нагрузку, на величинуin load
зом, длительность импульса на выходе преобразовател 2 становитс равной Тпр i А Тпр.Therefore, the pulse duration at the output of converter 2 becomes equal to Tpr i A Tpr.
Относительное изменение импульса буДТПР 0The relative change in impulse BUDPR 0
дет v . Это изменение вызывает отноТпрdet v. This change causes a relationship.
сительное изменение длительности импульсов, поступающих в нагрузку, которое выразитс , какa dramatic change in the duration of the pulses entering the load, which is expressed as
А Тпр „ ДТпрA TPR „DTPR
с. - к. --с- .with. - k. - p.
tnI прtnI pr
Таким образом, относительное изменение длительности импульсов на выходе преДТпрThus, the relative change in the pulse duration at the output of preDTPr
Тпр изменению ширины импульсов, подававК АЬ . т.е. вTPR change the width of the pulses, giving KV AB. those. at
ТпрTpr
К раз большую.K times big.
Отсюда следует, что точность поддержани температуры определ етс выбором соотношени длительностей импульсов с преобразовател и делител 15 частоты. Практически это соотношение равно 20.It follows that the accuracy of temperature maintenance is determined by the choice of the ratio of the pulse durations from the converter and the frequency divider 15. In practice, this ratio is 20.
Задание температуры в цифровом коде цифрова обработка информации в процессе регулировани позвол ют быстро и точно установить требуемую температуру регулировани и получить высокую точность поддержани температуры в процессе регулировани и обеспечить быстрый и устойчивый процесс выхода на заданный режим Наличие информации в цифровом коде позвол ет использовать ЭВМ, микропроцессоры и другие управл ющие устройства дл контрол качества регулировани и получени документации о процессе регулировани и поддержани температурыSetting the temperature in the digital code Digital information processing in the control process allows you to quickly and accurately set the required control temperature and to obtain high accuracy of temperature maintenance in the control process and to ensure a fast and stable process of reaching the specified mode Information in the digital code allows you to use computers and microprocessors and other control devices to control the quality of regulation and obtain documentation on the process of regulating and maintaining temperature
5five
00
5five
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884404693A SU1649521A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Device to adjust temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884404693A SU1649521A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Device to adjust temperature |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1649521A1 true SU1649521A1 (en) | 1991-05-15 |
Family
ID=21366445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884404693A SU1649521A1 (en) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | Device to adjust temperature |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1649521A1 (en) |
-
1988
- 1988-04-04 SU SU884404693A patent/SU1649521A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1092471.кл G 05 D 23/19, 1984 Авторское свидетельство СССР № 1061114,кл G 05 D 23/19.1983 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4443842A (en) | Inverter firing control with compensation for variable switching delay | |
US4056717A (en) | Temperature correction systems for a fluid flow meter | |
SU1649521A1 (en) | Device to adjust temperature | |
US5493212A (en) | Electricity meter with variable gain sigma-delta converter | |
SU843286A1 (en) | Digital frequency detector | |
SU1534724A1 (en) | Digital speed governor | |
SU299827A1 (en) | Impulse control device | |
SU746174A1 (en) | Apparatus for pulse-train period monitoring | |
SU660228A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1275765A1 (en) | Device for determining error of phase shifter | |
SU902201A1 (en) | Device for control of self-sustained m-phase voltage inverter | |
SU1524027A1 (en) | Digital frequency regulator | |
SU1034133A1 (en) | Triac trigger pulse shaper | |
SU425315A1 (en) | MULTIPLIENCY FREQUENCY FOLLOWING PERIODIC PULSES | |
SU785990A1 (en) | Meter of transient process time of frequency setting | |
SU1388815A1 (en) | Low-frequency output pickup signal meter | |
SU756311A1 (en) | Digital phasemeter of low and infralow frequencies | |
SU1205128A1 (en) | Device for programmed control of cyclic processes of electric power system | |
SU1508332A1 (en) | Device for stabilizing electric motor revolutions | |
SU769500A1 (en) | Device for regulating liquid rate-of-flow | |
SU999022A1 (en) | Device for controlling driving stepping motor | |
SU1171841A1 (en) | Device for controlling step drive motor whem reproducing digital information | |
SU1716503A1 (en) | Device for identification of function extremes | |
SU1297226A1 (en) | A.c.voltage-to-digital converter | |
SU1442927A1 (en) | Digital periodometer |