Устройство для автоматического управления процессом стерилизации консервов

 

УСТРОЙСТВО ДОЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ, включающее узел имитации давления в таре, информационный вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя температуры , а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности управления, узелимитации давления в таре содержит счетчик, регистр, дифференциальный и суммирующий усилители, компаратор и два цифро-аналогЬвых преобразователя, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы счетчика связаны с входами одного цифроаналогового преобразователя и с входами регистра, выходы последнего соединены с входами другого цифро-аналогового преобразователя, выход которого через второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входам компаратора, второй вход которого служит информационным входом узла имитации давления и выход компаратора соединен с управляющим вхо (Л дом счетчика, причем счетный вход последнего, входы установки счетчика и регистра в нуль и управляющий вход регистра связаны с выходами программирующего блока, при этом выход второго цифро-аналогового преобразователя и выходы регистра служат 4 4:;ib выходами узла имитации давления. О5 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 92 (112

4(512 А 23 Ь 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547721/28-13 (22) 20.10.82 (46) 15.03.85. Бюл. Ф 10 (72) С.М.Марголин н А.П.Агапов (71) Опытное производственно-техническое объединение рыбной промышлен. ности "Техрыбпром" (53) 637.132.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 414996, кл. А 23 L 3/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

У 974995, кл. А 23 Ь 3/02, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС, КОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ,. включающее узел имитации давления в таре, информационный вход которого соединен с выходом измерительного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, узел имитации давления в таре содержит счетчик, регистр, дифференциальный и суммирующий усилители, компаратор и два цифро-аналоговых преобразователя, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, выходы счетчика связаны с входами одного цифроаналогового преобразователя и с входами регистра, выходы последнего соединены с входами другого цифро-аналогового преобразователя, выход которого через второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входам компаратора, второй вход которого служит информационным входом узла имитации давления и выход компаратора соединен с управляющим входом счетчика, причем счетный вход последнего, входы установки счетчика и регистра в нуль и управляющий вход регистра связаны с выходами программирующего блока, при этом выход второго цифро-аналогового преобразователя и выходы регистра служат выходами узла имитации давления. имитации давления.

1 114468

Изобретение относится к устройствам для производства консервов и может.быть использовано для автоматического управления процессом стерилизации консервов в автоклаве. 5

Известно устройство .автоматического регулирования давления в установке для стерилизации консервов, содержащее узел имитации давления, иеханопневматический преобразовател,10

«рычажную систему и регулирующие клапаны, установленные на напорной и сливной магистралях. При этом узел .имитации давления в таре выполнен в виде сосуда с жидкостью, внутри 15 .которого расположена латунная трубка и инварный стержень, соединенный через пружину с рычажной системой 13.

Недостатками известного устройства являются громоздкость узла имита- 20 ции давления, сложность настройки на банки с различными. теплофизическими свойствами и низкая точность регулирования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для автоматического управ- ления процессом стерилизации консервов, включающее, узел имитации давле30 ния в таре, информационный вход которого. соединен с выходом измерительного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок (23 .

Недостаткам этого. устройства является низкая точность управления.

Цель изобретения — повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, 0 что в устройстве для автоматического управления процессом стерилизации кан сервов,. включающем узел имитации давления в таре, информационный -вход которого соединен с выходом измери45 тельного преобразователя температуры, а выход соединен с задающим входом регулятора давления, и программирующий блок, узел имитации давления в таре содержит счетчик, регистр, диф- 50 ференциальный и суммирующий усилители, компаратор.и два цифра-аналоговых преобразователя, выходы которых соединены с входами: дифференциальногр усилителя, выходы. счетчика связа- 55 ны с входами одного цифра-аналогового преобразователя и с входами регист ра, выходы последнега:соединены с входами другого цифра-аналогового пре абразователя, выход которого через второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входам компаратара, второй вход которого служит информационным входом узла имитации давления и выход компаратара соединен с управляющим входом счетчика, причем счетный вход последнего, входы устачавки счетчика и регистра в нуль и .Управляющий вход регистра связаны с выходами программирующего блока, при этом выход второго цифра-аналогового преобразователя и выходы регистра служат выходами узла

На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 — то же, узла имита- . ции давления в таре, на фиг. 3 — та же, вторичного преобразователя.

Устройство для автоматического управления установкой для стерилизации консервов включает программирующий блок 1, узел 2 имитации давления в таре, регулятор 3 температуры в автоклаве 4 с измерительным преабразователем температуры, регулятор 5 давления, датчик 6 давления, в автаклаве 4 и исполнительные механизмы 7-10,. установленные соатвет- ственно на магистралях подачи пара, воды, воздуха и на магистрали слива.

Программирующий блок 1 определяет программу работы узла 2 имитации давления в таре и регулятора 3 температуры в автоклаве 4.

Измерительный преобразователь температуры состоит из термапары 11 и вторичного преобразователя 12, выход которого соединен с информационным входом узла 2 имитации давления в таре.

Информационный вход регулятора 5 давления соединен с датчикам 6. давления в автаклаве 4. Узел 2 имитации давления в таре содержит счетчик

13, регистр 14, два цифра-аналоговых преобразователя 15 и 16, дифференциальный 17 и суммирующий 18 усилители, компаратор. 19, один из входов которого соединен с выходом суммирующего усилителя 18, а второй его вход является информационным входам узла 2 имитации. давления и соединен

3 11446 с выходом вторичного преобразователя

12.

Счетчик 13 имеет вход установки в нуль (R-вход), счетный вход (метка +1) и управляющий вход (Ч-вход).

Выходы. счетчика 13 предназначены для вывода информации в параллельном двоичном коде. Регистр 14 имеет управляющий вход (С-вход) записи-информации, поступающей на входы Я„, 1О 9,, 9,,...,D„, вход установки в нуль (К-вход) и выходы для вывода информации в параллельном двоичном коде

Управляющие входы узла 2 имита-. ции .давления в таре соединены с выхо- 15 дами программирующего блока 1, предназначенными для подачи тактовых импульсов частоты на счетный вход (+i) счетчика 13, периодических (с

1 периодом bi » - ) импульсов на Р-вход

E счетчика 13 и на С-вход регистра 14 и выходом для подачи импульса в начале цикла стерилизации на к -вход регистра 14.

Дифференциальный усилитель 17 име- 25 ет коэффициент усиления, равный Т, где Т =, в результате чего т

Е

di еличина сигнала на входе усилителя главна (Pz-Р )Т =4РТ, где P„.и Р = величины, сигналов на инвертирующем и неинвертирующем входах усилителя соответственно.

Коэффициент усиления суммирующего усилителя 18 равен единице в ре° зультате чего величина сигнала на

I его выходе равна ТАР+Р„ .

Вторичный преобразователь 12 содержит дифферециальный усилитель 20, коэффициент усиления которого равен

Рст

cg, где P — давление в. устано- 4О ст с ст ,вившемся, режиме стерилизации при установившейся температуре стерилизации,4 „, а Ес — температура в начале цикла стерилизации,.и соединенный с инверсным. входом. усилителя источник 45

21 опорного напряжения. Выход усилителя 20 является выходом вторичного преобразователя 12. Опорное напряжение установлено такой величины, что при поступлении.на прямой вход усилителя 20 с выхода измерительного преобразователя сигнала, соответствующего температуре "t, величина сигнала на выходе вторичного преобра-. зователя 12 равна К(1-t ) .

Компаратор 19 настроен так, что сигнал на его входе появляется при

К(т,- 4с) .ъ ТйР+Рт.

81 4

Устройство работает. следующим образом.

Регулятор 3 посредством регулировки подачи воды и пара регулирует температуру в автоклаве 4 по программе, вырабатываемой программирующим блоком 1. Регулятор 5 посредством регулировки. подачи воздуха и слива воды регулирует давление в автоклаве 4 в соответствии с задающим сигналом, поступающим на информационный вход регулятора 5 с выхода узла

2 имитации давления в таре.

Узел 2 имитации давления в таре вырабатывает. задающий сигнал следующим образом.

В начале цикла стерилизации импуль сы, поступающие на R -- в.ходы, устанавливают счетчик 13 и регистр 14 в состояние "нуль, в результате чего сигналы на входах цифро-аналоговых преобразователей 15 и 16, дифференциального 17 и суммирующего 18 усилителей и компаратора 19 равны нулю.

С ростом т мпературы в установке и соответственно сигнала К(-6,) с выхода компаратора 19 на Ч-вход счетчика 13 поступает разрешающий сигнал, и счетчик 13 начинает считать тактовые импульсы. По мере заполнения счетчика 13 возрастают сигналы на выходах цифра-аналогового преобразователя 15 и дифференциального 17 и суммирующего 18 усилителей. При

1 достижении равенства сигналов Т ьР+Р, =

=К(с -т. ) на входах компаратора 19 .;сигнал на Ч-входе счетчика 13 исчез зает, и счет импульсов прекращается..

Дальнейшая работа устройства происходит в следующем порядке.

С приходом очередного импульса на R-вход счетчик 13 устанавливается в состояние "нуль, затем происходит счет импульсов до достижения равенства сигналов на входах компаратора 19, и при поступлении импульса на С-вход число сосчитанных импульсов записывается в регистр

14. Величина сигнала Рт в момент записи равна величине P - -и сохраняет это значение до прихода следующего импульса на С-вход регистра 14.

Таким образом, ЬР равно изменению величины P соответственно ве2 личины P в течение периода време1 ни йТ. Сигнал P в, виде дискретного аналогового сйгнала с периодом квантования ЬТ поступает на задающий вход регулятора 5 давления. б

1144681

Фиг:f

Фиг.5

BHIHHIH Заказ 1004/Д. и По сное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул.Проектная, 4

Современные средства электроники позволяют выбрать величину достаточно малой для обеспечения практически любой необходимой точности, что даже при сравнительно большой величине В0 = 1 с погрешность в имитации давления посредством сигнала Р не превышает долей процента относительно значений.P при постоянной зремени Т, равной нескольким минутам.