SU940140A1 - Устройство многопозиционного регулировани температуры - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО МНОГОПОЗИЦИОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относитс  к регулированию температуры с использованием электрических средств и может быть использовано дл  многопозиционного импульсного регулирювани  температуры в электрических нагревательных установках, а также в системах кон акционировани  с элекгрокалориферами .

Известна система многопозиционного регулировани  температуры, котора  сое- ,Q тоит из управл емого объекта, датчика, задающего блока, блока сравнени , генератора импульсов, исполнительного блока и нагревател  Cl} .

Недостатком указанного устройства J5  вл етс  низкие точность и качество регулировани  из-за посто нной длительности периода следовани  импульсов от генератора импульсов. При настройке длительности цериода на определенную 20 величину дл  объектов с измен ющейс  динамикой в процессе работы требуетс  ручна  коррекци  в зависимости от скорости изменени  динамических харак- .

теристик объекта, иначе не будет обеспечено необходимое качество регулировани .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , где введены корректирующие элементы, при помс ди которых настраивают оптимальную частоту генератора, соцержащее генератор им пульсов, термодат чикн, за датчики почислу канал ОБ термообработки , обегающий и исполнительный механизмы , блок управлени  и усилители. Кроме того , в устройстве дл  получени  оптимальной частоты воздействи  входной величины в зависимости от динамических свойств объектов ре.гулировани  к задатчику через усилители подключен корректирующий CiinoK, соединенный с генератором импульсов через блок пересчета импуль-

COBfZf.

Claims (2)

1. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что в нем воздействие на объект регулировани  и частота опроса о состо нии объекта совмещены, т.е. «КЛСТв К015ТрОЛН о состо нии iv6i«KTia CiSK3«-ra0Tcn с изменением динамических xapiJiST&pPicrmc. В случае изменедат  параметров объекта снижаетс  точность управлени  . Такой режим контротш не удоагЕетБор ет необходимой точности регулкрс ).ваШЯ:, 1ле«г кзобретекин расширение области ирименетга устройства. Поставлеюш  цель достигаетс  тем, ч:го в устройство многопози11ИО1гаого регушфований температуры, содержаихее бгтэк ,ни , к входам которого вклк чен aaT-r/.ii н. эадатчикТемпературы, а & jiepBOMj к втором выходам соответ- стзекно первый и второй входы блока фиксации пераметра и исполнительного б,т5;спса, выходом соединенного с нагревате лем, а таюке генератор импульсов, соединенный с третьим входом блока фиксации параметра, выход которого подключен к третьему входу исполнительного блока, содержит подклюненный к управл ющему входу генератора импуль сов реверсиБньгй счетчик, первый, второй к третий элементы И, первый и второй 5 пег ент1- ИЛИ и подключенные первыми входами через элемент задержки к выхоr f первого ;;-1,г: ме1гта ИЛР гервый и второй тригг ерь, вьжода.; которых соединены G ВЛ-одв /гй --ервого элемента И, выходом CBHSs.JiHoro с первым входом первого элемеЕ-.сй iiJIli и с входом вычитани  ревеискЕного счетжка. суммирук ций Bxois которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с выходом второго элемента ИЛИ, входами поцключенно го ж вьжодам второго и третьего элемен и, причем первый вход второго элемента И св зан с вторым выходом перБого триггера, второй вход . с первым выходом сравнени , и вторым входом jxepBor-::)триггера, первый вход третьего алемента И св зан с вторым выхо дом Еторо.го триггера, а второй - с вторым выходом блока сравнени  и с втор ) входом второго трштера. На фиг. 1 приведена блок-схема пред латаемого ycTpoifcTBa; на фиг, 2 + временна  Диаграмма работы устройства. Устройство состоит из объекта 1 регулнрован1к , датчика 2 температуры, задЕт шка 3 температуры, блока 4 сравнени , на выходе которого возникают сиг-налы Бол1..гае нормы 5, Норма 6, Меньлш HopAOj 7, генератора 8 им пугаьсов, блока 9 фиксации параметра, ис110Г1Ките;сьного блока 10 с нагреватеfisiMK 11, реверсивного счетчика 12, вто рого и первого триггеров 13 и 14, пер вого , третьего и второго элементов И 15 - 17, первого и второго элементов ИЛИ 18 и 19, элемента 20 задержки. На вход реверсивного счетчика 12 импульсов поступают сигналы 21 вычитани  (снизить частоту генератора) и сигналы 22 сложени  (повысить частоту генератора). На фиг. 2 обозначены различные режимы работы системы регулировани . Устройство работает следующим образом. При включении устройства в задатчике 3 устанавливаетс  необходима  программа управлени  объектом по заданному параметру. На входы блока 4 сравнени  поступают сигналы от зааатчика 3 и датчика 2. При этом на выходе блока 4 сравнени  могут возникнуть сигналы Норма 6, Больше нормы 5 и Меньше нормы 7. При этом на блок 9 поступают команды дл  сче1-а импульсов генератора 8, которые привод т к изменению необхо- ДИМОЙ мощности источника нагрева (не указан). Одновременно сигналы Больше нормы 5 и Меньше нормы 7 с блока 4 сравнени  воздействуют на объект 1 через исполнительный блок 1О и нагреватели 11. Все эти режимы приведены на фиг.
2. 2. Возможны следующие состо ни  системы в процессе регулировани  по заданному параметру. Частота на выходе генератора 8 может быть выше или ниже нормы (оптимальной) дл  данного объекта. Если частота выше оптимальной , то происход т непрерывные колебани  в системе, т.е. возникают на выходе блока 4 сравнени  сигналы Больше нормы , Норма, Меньше нормы, Норма и т.д. (фиг. 2). Если часпота на выходе генератора 8 ниже оптимальной, то на выходе блока 4 сравнени  могут быть сигналы Больше нормы, Норма, Больше нормы и т.д. при отклонении параметра от заданного значени  в большую сторону. При отклонении параметра от заданного значени  в меньшую сторону на выходе блока 4 сравнени  будут сигналы Меньше нормы, Норма, Меньше нормы к т.д., пока не б(удет установлено заданное значение параметра, т.е. и в этом случае, если частота ниже оптимальной, возннкакгг автоколебани . 59 В устройстве осущесгги;с;гетс  учет динамики изменени  пыхидных стнаЛ.;)В блока 4 сравнени  и в соответствии с этим формируютс  команды, воздействующие на генератор 8, и уменьшаетс  или увеличиваетс  частота импульсов на его выходе. Это происходит следукущим образом. Дл  последовательности сигналов, соответствующей первому варианту ( фиг. 2), формируетс  сигнал Больше нормы, при этом на исполнительный блок 10 поступает воздействие на управ ление, соответствующее максимальной мощности нагревателей. Пока объект регулировани  выходит на заданный режим работы генератор импульсов 8 выдает несколько импульсов воздействи  на бло 9 фиксации параметра. Выходной сигнал последнего принимает промежуточное значение заданного параметра. За врем  воздействи  на объект 1 максимальной мощности выход блокг- 9 фиксации блоки руетс , как только объект 1 приходит в заданный режим, блок 4 сравнени  выдает сигнал Норма. Исполнительный блок 10 начинает пропускать на объект 1 только то значение параметра, которое зафиксировано в блоке 9. Кроме того, сигнал Больше нормы зафиксирован через элемент задержки в триггере 14 до прихода следующего сиг нала Больше нормы. При вторичном прохождении сигнала Больше нормы он поступает на вход элемента И 17, на другом входе которого присутствует раз решакщий сигнал триггера 14. С выхода элемента И 1.7 сигнал проходит на элемент И 19 и далее на вход 22 суммировани  реверсивного счетчика 12, который повьшхает частоту импульсов на выходе генератора 8. Это обеспечивает при следующем отклонении от нормы про хождение в блок 9 большего количества импульсов за врем  устранени  этого отклонени . Если на выходе блока 4 сравнени  несколько раз повтор етс  сигнал Мень ше нормы 7 (второй вариант фиг. 2), то это будет зафиксировано в триггере 13. И тогда на выходе элемента И 16 по витс  сигнал, который пройдет через элемент ИЛИ 19 на вход суммировани  реверсивного счетчика 12. При этом так же дет увеличиватьс  частота на выхо де генератора 8. В третьем варианте (фиг. 2) на выходе блока 4 сравнени  будут поочередно сигналы Больше нормы, Норма, 6 Меньше нормы и т.д. При этом каждое отклонение бУДет фиксироватьс  в триггерах 13 и 14, Если в обоих триггерах зафиксированы сигналы, то на выходе элемента И 15 формируетс  импульс, который проходит на вычитающий вход 21 реверсивного счетчика 12. Это приводит к снижению частоты на выходе управл емого генератора 8. После каждого прохождени  сигнала на вход реверсивного счетчика 12 (сложение 22 или вычитание 21) осуществл етс  сброс триггеров 13 и 14 через элемент ИЛИ 18 и элемент 2О задержки. Таким образом, в устройстве осуществл етс  автоматическа  подстройка частоты генератора 8 к оптимальной дл  данного объекта ре.гулировани  в процессе изменени  его динамических характеристик , а также автоматически осуществл етс  учет среднего числа отклонений параметра от заданного значени  и вводитс  коррекци  через реверсивный счетчйк 12 на генераторе 8. Учет статистики работы и введени  соответствующей коррекции повышает функциональные возv oжнocти устройства, так как обеспечивает его работу с объектами с измен ющимис  динамическими характеристиками. Формула изобретени  Устройство многопозиционного регулировани  температуры, содержащее блок сравнени , к входам которого подключены датчик и задатчик температуры, а к первому и второму выходам - соответственно первый и второй входы блока фиксации параметра и исполнительного блока, выходом соединенного с нагревателем, а также генератор импульсов, выходом соециненныйс третьим входом блока фиксации параметра, выкоа которого подключен к третьему входу исполнительного блока, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, оно содерхсит подключенный к управл ющему входу генератора импульсов реверсивный счетчик, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и подключенные первыми входами через элемент задержки к выходу первого элемента ИЛИ первый и втогой триггеры, выходы которых соединены с входами первого элемента И, выходом св занного с первым входом первого элемента ИЛИ и с входом вычитани  реверсивного, счетчика , суммирующий вход которого сое