Устройство для программного регулирования

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования температуры электрических печей сопротивления . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматического управления скоростью изменения температуры по заданной программе. Устройство для программного регулирования содержит пульт оператора, блок сравнения, счетчик импульсов, генератор импульсов, таймер, программный задатчик, усилитель, сумматор, источник эталонного напряжения, преобразователь код - аналог, блок индикации , элементы И, И-НЕ и компаратор. Данное устройство используется для регулирования температуры по заданной программе при выращивании эпитаксиальных структур методом газофазной эпитаксии. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (С (Л со 4 СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Г 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4076102/24-24 (22) 06.06.86 (46) 15.10.87. Бюл. № 38 (71) Институт электроники АН БССР (72) Н.Н, Анишкевич, В.Н. Пихун и В,И. Шелешкевич (53) 621.503.55(088.8) (56) Гавриш В.А. и др . Программное устройство ° — Приборы и техника эксперимента, 1979, № 6. с. 140

141.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1084766, кл. С 05 D 23/19, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования .тем-

ÄÄSUÄÄ 1345178 А1 пературы электрических печей сопротивления. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматического управления скоростью изменения температуры по заданной программе. Устройство для программного регулирования содержит пульт оператора, блок сравнения, счетчик импульсов, генератор импульсов," таймер, программный задатчик, усилитель, сумматор, источник эталонного напряжения, преобразователь код — аналог, блок индикации, элементы И, И-HE и компаратор.

Данное устройство используется для регулирования температуры по заданной программе при выращивании эпитаксиальных структур методом газофазной эпитаксии. 1 з,п. ф-лы, 4 ил, 1 1345178 2

Изобретение относится к автомати- ка 25 счетчика 24. Таким образом, кажческому регулированию и может быть каждый участок программы определяетиспольэовано для регулирования тем- ся информационным словом блока 25 пературы электрических печей сопро- оперативной памяти, состоящим из по5 тивления. леи: У вЂ” код скорости изменения темЦелью изобретения является расши- пературы; К вЂ” код конечной температурение функциональных возможностей ры на данном участке; Т вЂ” время отраустройства путем автоматического уп- ботки участка, на котором температуравления скоростью изменения темпе- 10 ра остается неизменной; С вЂ” служебратуры по заданной программе, ный разряд, определяющий момент оконНа фиг. 1 приведена блок-схема чания цикла регулирования, устройства; на фиг. 2 — график одно- Работа устройства начинается по

ro из возможных режимов регулирования сигналу "Пуск" с пульта управления, температуры; на фиг. 3 и 4 — функци- 15 который приводит в состояние "0" ональные схемы узлов программного счетчик 24 импульсов в блоке 10 и разэадатчыка и таймера. решает прохождение импульсов от генеУстройство содержит генератор 1, ратора 1 на элемент И-НЕ 2, По нулеэлемент И-НЕ 2, счетчик 3 импульсов, вому адресу из блока 25 оперативной блок 4 индикации, преобразователь 5 памяти извлекается информационное слокод — аналог, источник 6 эталонного

20 во, Информация с третьего выхода пронапряжения, сумматор 7, усилитель 8, граммного задатчика 10 поступает на компаратор 9, программный задатчик генератор 1 импульсов, устанавливая

10, блок 11 сравнения, пульт 12 уп- его частоту соответствующей скорости равления таймер 13 первый 14 и вто- роста температуры на участке AH. Инt P

25 рой 15 элементы И. формация поля К через первый выход

Программный задатчик 10 содержит блока 10 поступает на второй вход формирователь 16 импульсов, элементы блока 11 сравнения. Так как код темM 17,18, элемент 19 задержки, эле- пературы в точке В, поступающий на

:менты ИЛИ 20,22, триггер 23, счетчик CEtòoðîé вход блока 11 сравнения, боль24, блок 25 оперативной памяти. Таи- ше кода температуры в точке А, постумер 13 содержит генератор 26 импуль- пающего на первый вход блока 11 сравсов, элемент И 27, инвертор 28 и . нения, то по второму выходу. блока счетчик 29 импульсов. сравнения вырабатывается сигнал, разУстройство работает следующим об- решающий прохождение импульсов с выразом. 35 хода элемента И-НЕ 2 через первый

Пусть требуется управлять скоростью элемент И 14 на первый вход прямого изменения температуры по закону, пред- счета счетчика 3 импульсов. В последставленному на фиг. 2. Для этого в нем производится подсчет поступившепрограммный задатчик 10 с пульта 12 ro числа импульсов двоично-десятичныуправления заносится программа. Каж- 4О ми декадами счетчика с дешифрацией дый участок программы определяется их состояний и индикацией в блоке 4. тремя кодами: кодом скорости измене- Выходы декад счетчика подключены такния температуры, кодом конечной тем- же к входу преобразователя 5 код— пературы на каждом участке и кодом . аналог, преобразующего их в аналоговремени, в течение которого темпера- 45 вый сигнал, соответствующий градуитура остается неизменной (для гори- ровке измерительного преобразоватезонтального участка на фиг. 2). После ля, Выходной сигнал преобразователя выдачи сигнала "Начальная установка" 5 код — аналог через источник 6 этас пульта 12 управления, по которому лонного напряжения поступает на вход приводится внулевое состояние счет- 50 сумматора 7,вынуждая его производить чик 3 импульсов в блоке 10 програм- нагрев объекта, Разностный сигнал много задатчика (фиг, 3) на пульте задания температуры и ЭДС термоэлект12 управления набирается информация рического преобразователя объекта репо каждому участку программы и запи-.. гулирования подается на вход усилисывается в блок 25 оперативной памяти !5 теля 8 сигналов постоянного тока микблока 10 по сигналу "Запись" с пульта ровольтового уровня, выход которого t2 управления. После каждого такта подключен к входу ком 9. При записи информации в нем происходит наличии ошибки регулирования на выхоувеличение содержимого импульсов бло- де компаратора. вырабатывается уровень

1345178 напряжения, запрещающий прохождение импульсов от генератора 1 через элемент И НЕ 2 и элемент И 14 на вход прямого счета импульсов счетчика 3.

При нагреве объекта до температуры, определяемой кодом с выхода счетчика

3 импульсов и сигналами с выхода преобразователя 5 код — аналог и источника 6 эталонного напряжения, компаратор 9 разрешает прохождение импульсов от генератора tèìnóëüñoB на вход прямого счета счетчика 3. Последовательное увеличение содержимого счет-. чика 3 приводит к росту температуры .на участке АВ со скоростью, определяе— мой частотой генератора 1. При равенстве кода с выхода счетчика 3 коду с первого выхода программного задатчика 10 блок 11 сравнения .вырабатывает сигнал на первом выходе =, который блокирует элемент И-НЕ 2 и увеличивает содержимое счетчика 24 импульсов в блоке 10. При этом из блока 25 оперативной памяти блока 10 выбирается новое информационное слово, определяющее изменение температуры на участке ВС. Код, определяющий темпе ратуру в точке С и поступающий на второй вход блока 11 сравнения, меньаге кода, поступающего со счетчика 3 импульсов (код температуры в точке В), поэтому блок 11 сравнения разблокирует элемент И-НЕ 2, запрещает прохождение импульсов от генератора 1 импульсов через первый элемент И 14 и сигналом с третьего выхода " (" блока

11 сравнения разрешает их прохождение через второй. элемент И 15 на второй вход обратного счета счетчика 3 импульсов. Происходит уменьшение содержимого импульсов счетчика 3 и, следовательно, уменьшение теМпературы с заданной скоростью до значения температуры в точке С. Работа устройства на участках СД и ДЕ аналогична описанной. Участок ЕГ отличается от предыдущих тем, что температура на данном участке должна поддерживаться постоянной в течение заданного промежутка времени. Поэтому управляющее слово для участка ЕГ, выбираемое из блока 25 оперативной памяти, содержит поле Т, код которого определяет время, в течение которого температура объекта должна оставаться неизменной.

Поле К содержит код температуры, поддерживаемой неизменной. Код поля

У значения не имеет, так как элемент

И-НЕ 2 блокируется сигналом "=" с первого выхода блока сравнения, Информация с поля Т через второй вы5 ход программного задатчика 10 поступает на вход таймера 13. При этом информационные разряды записываются в счетчик 29 импульсов таймера 13 (фиг, 4), а управляющий разряд разре10 шает прохождение импульсов с выхода генератора 26 на вычитающий вход счетчика 28 импульсов. После окончания отработки временного интервала импульс переноса с выхода P счетчика

29 импульсов (фиг. 4) поступает на первый вход программного задатчика

10, Так как участок ЕГ является последним в цикле регулирования, то значение служебного разряда в поле С управляющего слова равно нулю (на всех предыдущих участках значение поля С было равно единице), что приводит к запрету прохождения импульса от таймера 13 на счетный вход счетчика 24 импульсов в блоке 10 (фиг. 3) . Импульс от таймера 13 проходит на синхровходах триггера 23, устанавливая последний в состояние "0", что свидетельствует о конце цикла регулирования, В случае, когда участок ЕГ не является последним в цикле регулирования, то сигнал "1" в поле С разрешает прохождение импульса с таймера 13 на счетный вход счетчика 24 импульсов в блоке 10, что приводит к выбору нового управляющего слова для следующего участка регулирования.

Цикл регулирования может быть остановлен на любом участке посредством . записи нулевого значения в поле С при

40 программировании устройства.

Формула и з о б р е т е н и я I Устройство для программного регулирования, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу элемента И вЂ” НЕ соединенного вторым входом с первым выходом пульта управления, а третьим вхо5О дом — с первым выходом блока сравне-. ния, первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй вход — с первым выходом программного задатчика, а также блока инди55 кации, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, и последовательно соединенные преобразователь код — аналог, источник эталонного. 1345178

30 напряжения, сумматор, усилитель и компаратор, выход которого подключен к четвертому входу элемента И-НЕ, второй вход сумматора соединен с

5 входом устройства для программного регулирования, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем автоматического управления скоростью изменения температуры по заданной программе, введены два элемента И и таймер, вход которorо подключен к второму выходу программного sàäàò÷è" ка, а выход — к первому входу программного задатчика, второй вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, третий вход — с вторым выходом пульта управления, а третий выход — с входом генератора импуль20 сов, при этом выход элемента И-НЕ подключен к первому входу первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с Вгорым и третьим выходами блока сравнения, а выходы — с соответствующими входами счетчика импульсов, подключенного выходом к входу преобразователя код — аналог.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что программный задатчик содержит формирователь импульсов, первый и второй элементы

И, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, подключенного выходом к суммирующим входам счетчика импульсов, выходы которых подключены к первым входам. блока оперативной памяти, а установочный вход счетчика импульсов соединен с S-вхбдом триггера и с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого. соединены с общей. шиной, Свход триггера подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, D-вход — к

С-.выходу блока оперативной памяти и к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, второй

l вход первого элемента И соединен с выходом формирователя импульсов и с первым входом третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому входу программного задатчика и к второму входу второго элемента И, вход элемента задержки соединен с вторым входом блока. оперативной памяти и с общей шиной управления, подключенной к третьему входу программного задатчика и к третьим входам блока оперативной памяти, первые выходы которого соединены с первым выходом программного задатчика, вторые выходы — с вторым выходом, а третьи— выходы — с третьим выходом программного задатчика.!

345178

1345178

Составитель И. Швец

Техред М.Дидык

Корректор С. Черни

Редактор М. Келемеш

Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Заказ 4921/47

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4