Устройство для регулирования температуры нагрева многозонных объектов

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры нагрева многозонных объектов и может быть использовано при проведении теплопрочностных испытаний аппаратуры. Целью изобретения является повышение точности программного регулирования температуры в зонах нагрева объекта за счет управления мощностью нагрева всей печи по сигналу центральной зоны и устранения разброса температуры в периферийных зоных путем введения весовых коэффициентов к основному управляющему сигналу в функции разностей температур центральной и периферийных зон нагрева. Устройство содержит по числу всех зон нагрева нагревателя, накопительные элементы, датчики температуры, измерительные усилители, алгебраические сумматоры, по числу периферийных зон нагрева умножающие цифроаналоговые преобразователи, а также датчик и измерительный усилитель температуры окружающей среды, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, элемент задержки, формирователь коротких импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок регистров чисел, программный регулирующий блок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сощелистичесних

РЕСПУ БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (2I) 4406492/24-24 (22) 11,04.88 (46) 15,12.90. Бюл, № 46 (71) Институт кибернетики им. В.И.Глушкова. (72) Н.К,Бровдий, М.А,Гнатюк, П.С ° Клочан, N.М.Лычак и 10, В .Ясинский (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 894690, кл . G 05 D 23/19, 1981.

Авторское свидетельство СССР .№ 954968, кл. G 05 D 23/19, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА МНОГОЗОННЫХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к системам автоматическоro регулирования температуры нагрева многоэонных объектов и может быть использовано при проведении теплопрочностных испытаний аппаратуры, Целью изобретения является повышение точности

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры нагрева многоэонных объектов и может быть использовано при проведении теплопрочностных испытаний аппаратуры или воспроизведении в лабораторных условиях тепловых режимов работы оборудования.

Целью изобретения является повышение точности программного регулирова ния температуры в зонах нагрева объекта.

„„90„„1614002 А 1 (51)5 G 05 U 23/19

2 программного регулирования температуры в зонах нагрева объекта эа счет управления мощностью нагрева всей печи по сигналу центральной зоны и устранения разброса температуры в периферийных зонах путем введения весовых коэффициентов к основному управляющему сигналу в функции разностей температур центральной и периферийных зон нагрева. Устройство содержит по числу всех эон нагрева нагреватели накопительные элементы, датчики температуры, измерительные усилители, алгебраические сумматоры, по числу периферийных зон нагрева умножающие цифроаналоговые преобразователи, а также датчик и измерительный усилитель температуры окружающей среды, генератор тактовых импульсов, распре-. делитель импульсов, элемент задержки, форлырователь коротких импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блок регистров чисел, программный регулирующий блок. l ил.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит нагреваемый

° объект 1 с нагревателями 2 централь-. ной зоны нагрева и 34-3 периферии-,фЬ ных зон, датчики 4 температуры центральной эоны и 5 -5 периферийных зон, измерительные усилители 6 центральной зоны и 7 -7> периферийных зон, датчик 8 температуры окружающей среды, измерительный усилитель 9

1б14002 . сигнала датчика температуры окружающей среды, алгебраические сумматоры

10 центральной зоны и 1 1,<-1 „периферийных зон, генератор 12 тактовых им- 5 пульсов, распределитель 13 импульсов, коммутатор 14, элемент 15 задержки, формирователь 16 коротких импульсов, аналого -цифровой преобразователь 17, блок 18 регистров чисел, програм, 10 мный регулирующий блок 19, умножающие цифроаналоговые преобразователи

20 -20> по числу периферийных зон нагрева, исполнительные элементы 21 центральной эоны и,22<-22 периферий- 15 ных эон нагрева.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в программном регулирующем блоке 19 содержит- 20 ся информация о режимах нагрева многозонного объекта.1. Управляющий сигнал с выхода программного регулирующего блока 19 воздействует на вход исполнительного элемента 21, а через 25 умножающие цифроаналоговые преобразователи 20 и на входы исполнительных элементов 22. С помощью нагревателей

2 и 3 многозонный объект 1 нагревается до заданной температуры. 30

Сигнал, пропорциональный значению температуры нагрева в центральной зоне, с выходов датчика 4 через измерительный усилитель 6 и алгебраи,ческий сумматор 10 поступает в про- 35 граммный регулирующий блок 19 для корректировки и слежения эа заданным режимом нагрева. В алгебраическом сумматоре 10 в сигнал, пропорциональный значению температуры в центральной зоне, вводится поправка на температуру окружающей среды (сигнал, пропорциональный ее значению, снимается с выходов датчика 8 и через измерительный усилитель 9 поступает на 45 второй вход алгебраического.сумматора 10), Таким образом, в центральной зоне нагрева работает контур регулирования температуры центральной зоны нагрева с обратной связью через программный регулирующий блок 19, Сигналы Х,„,, пропорционапьные зна1l чениям температуры нагрева в периферийных зонах, поступающие с выходов датчиков 5, через измерительные уси 55

;лители 7 воздействуют на входы алгебраических сумматоров 11, на вторые входы которых воздействуют сигналы

X пропорциональные значениям темпеге р атуры в центральной з оне нагрев а.

На выходе алгебраических сумматоров Cl1

И,содержится, разность . К < (Х

-Х ) (где К вЂ” коэффициент усилеPl ния i-го алгебраического сумматора

11) указанных сигналов, которая через коммутатор 14 поступает на вход анапого-цифрового преобразователя 17.

После аналого-цифрового преобразователя цифровой код N11 эквивалентный разности g поступает в соответствующий регистр блока 18 регистров и дапьше на цифровые входы умножающего циф- ро-аналогового преобразователя 20, Управление работой коммутатора 14, стробирование аналого-цифрового преобразователя 17 и регистров блока 18 осуществляется распределителем 13 импульсов в соответствии с тактовыми импульсами, вырабатываемыми генератором 12. Распределить 13 импульсов поочередно в заданной последовательности и с частотой, зависящей от частоты тактовых импульсов генератора

12, открывает с 1-го по и-й каналы коммутатора 14, В каждый такой момент времени в соответствующей периферийной зоне нагрева работает контур регулирования температуры периферийной soны с обратной связью через коммутатор 14, аналого-цифровой преобразователь 17, блок 18 регистров чисел, соответствующий умножающий цифроаналоговый преобразователь 20 и исполнительный элемент 22. При этом реализуется итерационная процедура

i = 1,2,3,...,n;

m= l,2,3,....., которая периодически производится для всех периферийных зон. Частота реализации может изменяться путем регулировки генератора 12 и изменения частоты следования его тактовых импульсов. (.

Таким образом, регулирование температуры нагрева многоэонного объекта осуществляеуся программным регулирующим блоком с замкнутой обратной связью по центральной зоне нагрева, а возможный разброс температур в периферийных зонах нагрева по отношению к центральной зоне устраняется в дополнительных контурах регулирования путем введения весовых коэффициентов к основному управляющему сигналу программного регулятора 19.

3614002

Формула и з обр ет ения

Устройство для регулирования температуры нагрева многозонных объек тов содержащее по числу зон нагрева

5 нагреватели и соединенные с ними исполнительные элементы, датчики температуры и соединенные с ними через измерительные усилители алгебраические 10 сумматоры центральной и периферийных зон нагрева, датчик температуры окружающей среды, соединенный через свой измерительный усилитель с вторым входом алгебраического сумматора цензрапьной эоны нагрева, программный регулирующий блок, вход которого соединен с выходом алгебраичвского сумматораа центральной зоны .нагр ева, коммутатор, информационные входы которо- 20 го соединены с выходами алгебраичес-. ких сумматоров периферийных зон нагрева, а управляющие входы по числу периферийных зон нагрева соединены с выходами распределителя импульсов, вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьйвения точности программного регулирования ,температуры в зонах нагрева, в устрой-30 ство введены аналого-цифровой преобразователь, элемент задвржки, формирователь коротких импульсов, блок регистров и умножакицие цифроаналоговые преобразователи по.числу. периферийных эон нагрева, причем стробирующий вход аналого-цифрового преобразователя соединен через последовательно соединенные формирователь коротких импульсов и элемент эадержкЪ с выходом генератора тактовых импульсов, à его информационный вход - с выходом коммутатора, входы управления записью блока регистров по числу периферийных зон нагрева соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, выходы блока регистров соединены с цифровыми входами умножающих цифровых преобразователей, а его информационный вход соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, выход программного регулирующего блока соединен с исполнительным элементом центральной зоны, а также с аналоговыми входами умножающих цифроанапоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами исполнителыых элементров соответствующих периферийных эон нагрева.

1614002

Составитель Я,Гречишников

Техред Л. Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор А,Маковская

Заказ 3892 Тираж 659 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5, Производственно-издательский комбичзт "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101