Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к регулированию температуры или других параметров , в частности, к устройствам терморегулирования, и может быть использовано для регулирования параметров в ответственных технологических объектах. Целью изобретения является повышение надежности в работе систем регулирования за счет оперативного определения неисправности датчика и регулятора при помощи дополнительно установленных блоков контроля неисправности, в которых контроль исправности термоэлектрических датчиков и усилителя регулятора производится с помощью устройства выборки и запоминания и компаратора, сравнивающего значения ЭДС термопары или напряжение на выходе усилителя в моменты, сдвинутые по времени. Устройство содержит термоэлектрический датчик, усилитель переменного тока с детектором, задатчик, регулятор, блок ручного управления, исполнительный усилитель постоянного тока, блоки контроля, неисправности, состоящие из элемента выборки и хранения, двух ключей, компаратора, C-триггера и элемента индикации, блоки управления, состоящие из генератора импульсов, трех C-триггеров и трех элементов задержки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бр 4 С 05 П 23/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4394000/24-24 (22) 16.03.88 (46) 23.09.89. Бюл. Ф 35 .(71) Специализированная проектно-конструкгорская технологическая организация "Росавтоматстром1 (72) Г,А. Карташов (53) 621.555.6(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 805812, кл. G 05 D 23/19, 1983, Авторское свидетельство СССР

Ф 1291939, кл. G 05 D 23/22, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к регулированию температуры или других параметров, в частности к устройствам .терморегулирования, и может быть использовано для регулирования параметров в ответственных технологических объектах. Целью изобретения является повышение надежности в работе систем регулирования за счет оперативного

Изобретение относится к области регулирования температуры или других параметров, в частности касается систем терморегулирования с термопарами, и может быть использовано для регулирования параметров в ответственных технологических объектах, например температуры в зоне выработки стекломассы в стекловаренных печах, в индукционных печах для плавки цветных металлов, или в объектах с малыми постоянными времени и без самовыравнивания, где требуется высокая точность

„„80„„МО9846 А1

2 определения неисправности датчика и регулятора при помощи дополнительно установленных блоков контроля неисправности, в которых контроль исправности термоэлектрических датчиков и усилителя регулятора производится с помощью устройства выборки и запоминания и компаратора, сравнивающего значения ЭДС термопары или напряжение на выходе усилителя в моменты, сдвинутые по времени. Устройство содержит термоэлектрический датчик, усилитель переменного тока с детектором, задатчик, регулятор, блок ручного управления, исполнительный усилитель постоянного тока, блоки контроля неисправности, состоящие из элемента выборки и хранения, двух клю- . . чей, компаратора, С-триггера и элемента индикации, блока синхронизации, состоящего из генератора импульсов, трех С-триггеров и трех элементов задержки. 3 ил. и быстродействие и недопустимы аварийные режимы, возникающие при выходе из строя термоэлектрических датчиков и усилит ел ей р е гуля тор ов .

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет повышения оперативности определения неисправности.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 схема блока синхронизации; на фиг. 3 графическое изображение процесса контроля неисправности термоэлектри15098 ческого датчика и усилителя постоянного тока.

Устройство содержит термоэлектрический датчик 1, усилитель 2 перемен- 5 ного тока, например, выполненный на усилителе переменного тока с детектором на выходе, усилитель 3 постоянноro тока, например, состоящий из последовательно соединенных модулятора, усилителя переменного тока и демодулятора, первый 4 и второй 5 блоки контроля неисправности, блок 6 син10 идентично и содержат последовательно соединенные элемент 13 выборки и хра20 нения, ключи 14 и 15, компаратор 16, RC-триггер 17, элемент 18 индикации.

Блок 6 синхронизации (фиг. 2) состоит из генератора 19 RC-триггеров

20 - ?2 и элементов 23-25 задержки.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии неисправности термоэлектрического датчика 1 усиленный с помощью усилителя 2 или усилителя

3 постоянного тока сигнал изменяется монотонно (фиг. 3, график U», кривая 1) .

В момент t с блока б синхронизации на элемент 13 выборки и хранения поступает команда записи U. и устройство 13 хранит ее до момента г.q, когда поступает новая команда на запись. В момент t„ с блока б синхронизации поступает команда сравнения, При этом замыкаются ключи 14 и 15, и на входы компаратора 16 поступает соответственно напряжение текущего значения в момент t» »(график U») и напряжение предыдущего значения в мо-. мент t,, поступающее с выхода устрой- 45 ства 13 выборки и хранения, При исправном термоэлектрическом

I датчике за период времени- t„- с» (например 1-5 с) напряжение не может резко измениться за счет инерционнос- 50 ти объекта и самого термоэлектрического датчика, поэтому компаратор 16, настроенный соответствующим образом на разность напряжений hU» (график

U»), не реагирует, и на его выходе сохраняется логический "0 . Поэтому регулятор работает обычным образом, т.е. с выхода усилителя 3 постоянного тока сигнал поступает на вход ре"

55 хроннзации, элемент ИЛИ 7, задатчик 8, регулятор 9, блок 10 ручного управле-15 ния, кнопку 11 сброса, исполнительный блок 12. Блоки 4 и 5 выполнены

46 4 гулятора 9, где сравнивается с сигналом задатчика 8. Сигнал ошибки преобразовывается регулятором 9 по заданному закону в управляющий сигнал, который поступает иа исполнительный блок 12 °

При выходе из строя термоэлектрического датчика 1 или усилителя 3 постоянного тока, например, в момент времени te, напряжение на выходе усилителя 2 (при выходе из строя термоэлектрического датчика) или усилителя 3 постоянного тока (при выходе evo из строя) резко меняется (фиг. 3, кривая 2). B момент tK в компараторе .16 происходит сравнение текущего значения U< и хранимого в элементе

13 выборки и хранения U>. Компаратор за счет разности напряжений на входе До переходит в положение, когда на его выходе появляется логическая "1" (фиг. 3, Uq) . Этот сигнал переводит триггер 17 в единичное состояние, при этом включается соответствующий элемент 18 индикации. Кроме того, элемент ИЛИ 7 при поступлении на его.вход логической " 1" выдает на блок 10 ручного управления сигнал для перевоца исполнительного блока 12 с автоматического на ручной режим работы с сохранением в памяти регулятора 9 текущего значения управляющего сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет при неисправном термоэлектрическом датчике 1 или неисправности усилителя 3 осуществить безударный перевод исполнительного блока 12 с автоматического режима на ручной, оперативно найти неисправности.

Формула из обр етения

Ф

Устройство для регулирования температуры, содержащее термоэлектрический датчик, соединенный с усилителем переменного и усилителем. постоянного тока, выход которого соединен с первым входом регулятора, второй вход которого соединен с задатчиком температуры, выход с исполнительным элементом, а третий вход-- с выхоДом блока ручного управления, вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет повышения опера15098 тивности определения неисправности, в него введены блок синхронизации и

1 первый и второй блоки контроля не5 исправности, причем каждый из блоков контроля неисправности состоит из по-. следовательно соединенных элемента выборки и хранения, информационный вход которого является первым, а управляющий вход — вторым входами блока контроля неисправности, первого ключа, управляющий вход которого является третьим входом блока контроля неисправности, компаратора, RC-триггера, выход которого является выходом, а R-вход — четвертым входом блока контроля неисправности, и элемента индикации, а также второго ключа, . включенного между информационным входом элемента выборки и хранения и

46

6 в".орым входом компаратора, управляющий вход второго ключа соединен с тр ет ьим входом блока контроля неисправности, причем первый вход первого блока контроля неисправности соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход — с первым входом элемента

ИЛИ, первый вход второго блока контроля неисправности соединен с выходом усилителя переменного тока, а выход с вторым входом элемента ИЛИ, первый выход блока синхронизации соединен с вторым входом, второй выход блока синхронизации — с третьим входом блоков контроля неисправности, а четвертые входы блоков контроля неисправности являются входами приведения их в исходное состояние.

Игнаи (иенал

1509846

Ug

На АгкИе омааратора

Редактор А. Шандор Заказ 58 10/44 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

«4

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101

Оз

Ючпулкы с длока упрел енияя юа

8d юнсь

Иа сраРненне

Составитель Я. Гречишников

Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар