SU850198A1

SU850198A1 - Apparatus for controlling heat condition of periodic-action autoclave

Info

Publication number: SU850198A1
Application number: SU792762502A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Пушков; Дмитрий Александрович Иорданидзе; Дмитрий Александрович Бережненко; Борис Андреевич Верхорубов; Марк Абрамович Гуревич; Борис Леонидович Хрусталев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6956
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1981-07-30

Description

Изобретение относится к устройст- . вам для управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия и может быть использовано для проведения различных технологических процессов: полимеризации, склеивания, сушки, пропитки и т.п.The invention relates to a device. you to control the thermal regime in batch autoclaves and can be used for various technological processes: polymerization, gluing, drying, impregnation, etc.

Известно устройство для управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия, содержащее датчик, регулятор дискретного действия, коммутирующий блок и нагреватель. Это устройство обеспечивает отключение всех нагревателей при превышении температурой верхнего заданного зна- 15 чения и их включение при температурах меньших, че£4 нижнее установлен- . ное значение (иНедостатками данного устройства являются относительно низкая точность 20 поддержания заданного теплового режима, атакже быстрый износ коммутирующих элементов.A device for controlling thermal conditions in batch autoclaves, comprising a sensor, a discrete action regulator, a switching unit and a heater. This device ensures that all heaters are switched off when the temperature exceeds the upper preset value and turn them on at temperatures lower than £ 4, the lower set-. This value (and the disadvantages of this device are the relatively low accuracy 20 of maintaining a given thermal regime, as well as the rapid wear of the switching elements.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигав- 25 мому результату является устройство для управления тепловым режимом автоклава периодического действия,в котором блок сравнения связан с датчиком температуры, програмным задат- 30 чиком и блоком закона регулирования,, регулятор напряжения соединен с нагревателем и блоком закона регулиро- . вания, сигнализатор связан с блоком управления, а источник нерегулируемого напряжения соединен через коммутирующие элементы с нагревателем и регулятором напряжения С2}.The closest result to the proposed technical essence and the achieved result is a device for controlling the thermal regime of a batch autoclave, in which a comparison unit is connected to a temperature sensor, a programmer and a control unit, the voltage regulator is connected to the heater and the unit the law is regulated. In addition, the signaling device is connected to the control unit, and the unregulated voltage source is connected via switching elements to the heater and voltage regulator C2}.

Однако устройство имеет низкую точность поддержания заданного значения параметра в начале работы. При включении программы, которая, как правило, начинается наиболее крутым подъемом температуры, появляется отклонение температуры от заданного значения. Линейный регулятор начинает плавно и относительно медленно увеличивать свой выходной сигнал. Заданное значение температуры за это время увеличивается, дополнительно увеличивая отклонение температуры от заданного значения. Только после того, как отклонение превышает уставку позиционного регулятора, устройство устанавливает исполнительный орган в максимальное положение и выделяемая мощность достигает наибольшей величины. Тогда температура в автоклаве начинает повышаться с максимальной скоростью и отклонение тем пературы от заданного значения начинает уменьшаться. Кроме того, максимальное положение исполнительного органа не обеспечивает введения максимальногвозможной мощности в автоклаве (поскольку максимальное напря- 5 жение регулятора напряжения существенно ниже напряжения сети), что дополнительно увеличивает амплитуд, .1 время отклонения. .Вследствие этого > устройство не обеспечивает требуемую точность в начале работы.However, the device has a low accuracy of maintaining the set parameter value at the beginning of operation. When you turn on the program, which, as a rule, begins with the steepest rise in temperature, the temperature deviates from the set value. The linear regulator begins to smoothly and relatively slowly increase its output signal. The set temperature value during this time increases, further increasing the temperature deviation from the set value. Only after the deviation exceeds the setpoint of the positioner does the device set the actuator to its maximum position and the allocated power reaches its maximum value. Then the temperature in the autoclave begins to rise at maximum speed and the temperature deviation from the set value begins to decrease. In addition, the maximum position of the executive body does not provide the introduction of the maximum possible power in the autoclave (since the maximum voltage of the voltage regulator 5 is significantly lower than the mains voltage), which additionally increases the amplitudes, .1 deviation time. .Therefore,> the device does not provide the required accuracy at the beginning of work.

Цель изобретения - повышение точности поддержания заданного теплового режима автоклава за счет улучшения качества управления.The purpose of the invention is to increase the accuracy of maintaining a given thermal regime of the autoclave by improving the quality of control.

Поставленная цель достигается тем, '5 что сигнализатор связан с блоком закона регулирования, а блок управления - с программным и с коммутирующими элементами.This goal is achieved by the fact that the signaling device is connected with the control law block, and the control unit is connected to the software and switching elements.

На чертеже изображена структурная 20 схема устройства.The drawing shows a structural 20 diagram of the device.

Устройство содержит датчик 1 температуры в автоклаве и программный задатчик 2,связанные со входами блока 3 сравнения, выход которого соединен J5 со входами блока 4 закона регулирования и сигнализатора 5. Выход блока 4 закона регулирования связан со входом регулятора 6 напряжения. Нагреватель 7 соединен с источником 8 „ нерегулируемого напряжения либо через коммутирующий элемент 9 нагревателя, либо через регулятор 6 напряжениями его коммутирующий элемент 10. Входы блока 11 управления связаны с ' _ выходами программного задатчика 2 и 'сигнализатора 5,а его выход - со вхо. дами коммутирующих элементов 9 и.10.The device comprises an autoclave temperature sensor 1 and a program controller 2 connected to the inputs of the comparison unit 3, the output of which is connected J5 to the inputs of the regulation law block 4 and the signaling device 5. The output of the regulation law block 4 is connected to the input of the voltage regulator 6. The heater 7 is connected to an unregulated voltage source 8 either through the switching element 9 of the heater or through the voltage regulator 6 by its switching element 10. The inputs of the control unit 11 are connected to the '_ outputs of the program setter 2 and' of the signaling device 5, and its output is connected to the input. dams of switching elements 9 and 10.

Устройство работает следующим об разом.The device operates as follows.

При пуск.е устройства включается ⁴⁰программный задатчик 2 и от него подается сигнал на блок 11 управления, который вырабатывает команду на коммутирующий элемент 9, подключая нагреватель 7 непосредственно на полное 45 напряжение источника 8. Одновременно сигнале программного задатчика 2, поступающий на блок 3 сравнения, начинает увеличиваться в соответствии с заданной программой. На блок 4 за- 50 кона регулирования с блока 3 сравнения поступает положительный сигнал, равный разности выходных сигналов программного задатчика 2 и датчика^ температуры. Выходной сигнал с блока 55 .4 закона регулирования,поступающий на регулятор 6 напряжения, начинает с определенной скоростью (в соответствии с его оптимальными настройками) увеличиваться. Однако мощность, вводимая в автоклав, в это время 60 определяется не регулятором 6 напряжения, поскольку коммутирующий элемент 10 разомкнут, а величиной напряжения источника 8, и имеет максимальное возможное значение. Поэтому скорость повышения температуры имеет! . максимальную величину. Это приводит к тому, что температура в автоклаве начинает с максимальной скоростью достигать задание, определяемое программном задатчиком 2. Через некоторой минимально возможное время температура в автоклаве достигает задание,выходной сигнал датчика 1 температуры стает равным выходному сигналу программного задатчика 2,выходной сигнал блока 3 сравнения стает равным нулю. При этом срабатывает сигнализатор 5, который подает команду блоку 11 управления на переключение. Блок 11 управления размыкает коммутирующий элемент 9 и замыкает коммутирующий элемент 10, подключая нагреватель 7 к регулятору б напряжения и переводя устройство.в режим обычного регулирования по отклонению, в этом режиме мощность, выделяемая нагревателем 7, зависит только от отклонения температуры от заданного значения.When starting up the device, ⁴⁰ program setter 2 is turned on and a signal is supplied from it to the control unit 11, which generates a command for switching element 9, connecting the heater 7 directly to the full voltage of source 8. At the same time, the signal of program setter 2, which is sent to comparison unit 3 , begins to increase in accordance with the specified program. A positive signal is sent to block 4 of the regulation law from comparison unit 3, which is equal to the difference between the output signals of program setter 2 and temperature sensor ^. The output signal from the block 55 .4 of the regulation law, arriving at the voltage regulator 6, begins to increase at a certain speed (in accordance with its optimal settings). However, the power introduced into the autoclave at this time 60 is determined not by the voltage regulator 6, since the switching element 10 is open, but by the voltage value of the source 8, and has the maximum possible value. Therefore, the rate of temperature increase has! . maximum value. This leads to the fact that the temperature in the autoclave starts at a maximum speed to reach the task determined by the program setter 2. After some minimum possible time, the temperature in the autoclave reaches the task, the output signal of the temperature sensor 1 becomes equal to the output signal of the program setter 2, the output signal of the comparison unit 3 becomes equal to zero. When this occurs, the alarm 5, which instructs the control unit 11 to switch. The control unit 11 opens the switching element 9 and closes the switching element 10, connecting the heater 7 to the voltage regulator 6 and putting the device into normal deviation control mode, in this mode the power released by the heater 7 depends only on the temperature deviation from the set value.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает мгновенное подключение нагревателя 7 при пуске на полное напряжение (т.е. введение максимальной мощности), что приводит к наиболее быстрому и крутому подъему температуры в автоклаве, вводит к минимуму величину отклонения температуры от заданного значения, т.е. повышает точность поддержания заданного теплового режима.Thus, the proposed device provides instant connection of the heater 7 when starting at full voltage (i.e., the introduction of maximum power), which leads to the fastest and most steep rise in temperature in the autoclave, minimizes the temperature deviation from the set value, i.e. . increases the accuracy of maintaining a given thermal regime.

Claims

The invention relates to devices for controlling thermal conditions in batch autoclaves and can be used for carrying out various technological processes: polymerization, gluing drying, impregnation, etc. A device for controlling thermal conditions in batch autoclaves is known, comprising a sensor, a discrete action regulator, a switching unit and a heater. This device ensures that all heaters are switched off when the temperature exceeds the upper setpoint and is switched on at lower temperatures, the lower one is installed. The total value is llj. The disadvantages of this device are the relatively low accuracy of maintaining a given thermal mode, as well as the rapid wear of the switching elements. The closest to the proposed by the Technical essence and the achieved result is a device for controlling the thermal regime of a periodic autoclave, in which the comparison unit is connected to a temperature sensor, a programmable sensor and a regulation law unit, a voltage regulator connected to a heater -. The alarm device is connected to the control unit, and the source of unregulated voltage is connected through a switching element to the heater and voltage regulator C23. However, the device has a low accuracy of maintaining the set value of the parameter at the start of operation. When you turn on the program, which, as a rule, begins the steepest temperature rise, the temperature deviates from the setpoint. The linear regulator begins to smoothly and relatively slowly increase its output signal. The temperature setpoint is increased over time, further increasing the temperature deviation from the setpoint. Only after the deviation exceeds the setpoint of the position regulator, the device sets the actuator to the maximum position and the output power reaches the maximum value. Then the temperature in the autoclave begins to rise with the maximum speed and the deviation of the temperature from the set point begins to decrease. In addition, the maximal position of the actuator does not ensure the introduction of the maximum possible power in the autoclave (since the maximum voltage of the voltage regulator is significantly lower than the network voltage), which additionally increases the amplitudes .i deflection time. As a result, the device does not provide the required accuracy at the start of work. The purpose of the invention is to improve the accuracy of maintaining a given thermal regime of the autoclave by improving the quality of control. The goal is achieved by the fact that the detector is connected with the regulation law block, and the control block is connected with the nporpai iMHHM and with the switching elements. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a temperature sensor 1 in the autoclave and a software setting device 2 connected to the inputs of the comparison unit 3, which is connected to the inputs of the control law unit 4 and the detector 5. The output of the law control unit 4 is connected to the input of the voltage regulator 6. The heater 7 is connected to the unregulated voltage source 8 either through the switching element 9 of the heater or through the voltage regulator 6 and its switching element 10. The inputs of the control unit 11 are connected to the outputs of the program unit 2 and the indicator 5, and its output is from the input. Dami commuting elements 9. The device works as follows. When starting the device, the software setting device 2 is turned on and a signal is sent from it to the control unit 11, which generates a command to the switching element 9, connecting the heater 7 directly to the full voltage of the source 8. At the same time, the signal from the software setting unit 2, coming to the comparison unit 3, on, the chinatat will increase in accordance with a given program. The control unit 4 from the control unit 3 of the comparison unit receives a positive signal equal to the difference between the output signals of the program setpoint 2 and the temperature sensor. The output signal c, of the regulation adjustment block .4, supplied to voltage regulator 6, starts to increase at a certain speed (in accordance with its optimal settings). However, the power introduced into the autoclave at this time is not determined by the voltage regulator 6, since the clock element 10 is open, but by the voltage of the source 8, and has the maximum possible value. Therefore, the rate of increase in temperature has. maximum value. This leads to the fact that the temperature in the autoclave begins to reach the task determined by programMMrt & M with setpoint 2 at maximum speed. After some minimum possible time, the temperature in the autoclave reaches high, the output signal of temperature sensor 1 becomes equal to the output signal of software setpoint 2, the output signal block 3 comparison becomes zero. In this case, the detector 5 is triggered, which gives the command to the control unit 11 for switching. The control unit 11 opens the coiling unit 9 and closes the switching element 10, connecting the heater 7 to the voltage controller b and switching the device to the normal control mode by deviation. In this mode, the power released by the heater 7 depends only on the deviation of the temperature from the specified value. Thus, the proposed device provides instant connection of the heater 7 when starting up for full voltage (i.e. introducing maximum power), which leads to the fastest and steep rise in temperature in the autoclave, minimizes the deviation of temperature from the set value, t. e. increases the accuracy of maintaining a given thermal regime. Apparatus of the Invention A device for controlling the thermal condition of a batch autoclave, comprising a comparator unit associated with a temperature sensor, a programmer and a law of regulation, a voltage regulator connected to a heater and a law of regulation, a signaling device associated with the control unit, the source unregulated voltage, connected through commutative elements with an adapter and voltage regulator, characterized in that, in order to increase the accuracy of maintaining a given thermal mode by improving the quality of control, the alarm device is connected with the control law block, and the control block with the program master and the switching elements. Sources of information taken into account in the examination 1. B. Kiselev. Fiberglass plastics M., Himi, 1961, p. Ii.

2. Shiiski F. Systems of automatic regulation of chemical-technological processes. M., Himi, 1974, p. 140-142.