Многоканальное резервированное устройство для управления термостатом

 

, 0 556421

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12,01.76 (21) 2312830/24 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень,г "е 16

Дата опубликования описания !0.06.77 (51) М. Кл.2 С 05D 23/19

Н 05К 10/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621 3.07 (088.8) по делам изооретений н открытий (72) Авторы изобретения

Д. Ф. Зайцев и С. В. Шерьнпев (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМОСТАТОМ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры и может быть использовано при разработке термостатов высокой надежности.

Известно устройство для управления термо- 5 статом, содержащее термодатчики, усилители и нагреватели. Оно обеспечивает заданную точность поддержания температуры, но отличается низкой надежностью.

Известно также устройство для управления 10 термостатом, содержащее несколько резервных каналов и схему коммутации, с помощью которой осуществляется переключение каналов. Такое устройство надежно, однако оно .не обеспечивает необходимой точности регулирования 15 температуры при отказах в отдельных элементах схемы и имеет сравнительно небольшой ресурс работы, так как содержит электромеханические реле.

Наиболее близким к изобретению является 20 устройство, содержащее в каждом канале резервные термодатчики, соединенные с входами усилителей, и нагреватели, подключенные к выходам логических элементов И, входы которых соединены с выходами усилителей, и ра- 25 ботающее по принципу двухпозицпонного регулятора температуры, осуществляя ее стабилизацию по среднему выборочному значению температур срабатывания резервных терморе"уляторов. 30

Устройство имеет высокую надежность, так как при возникновении единичных отказов в термодатчиках и усилителях, приводящих к появлению на одном из входов логических элементов И неуправляемого высокого потенциала, регулирование температуры осуществляется по другому входу логических элементов И, причем все трп нагревателя при этом функционируют, обеспечивая заданную точность поддержания температуры.

Однако в таком устройстве при возникновении единичных отказов в термодатчиках и усилителях из трех резервных нагревателей функционирует только один. В этом случае мощностью подогрева термостата снижается второе, соответственно снижается точность поддержания заданной температуры и увеличивается время выхода термостата на режим. При минимальной температуре окружающей среды мощности одного нагревателя вообще может не хватить для вывода термостата на заданную температуру, что равносильно полному отказу всего резервированного устройства.

Кроме того, сложность регулирования устройства связано с тем, что все три нагревателя включаются и выключа)огся не одновременно, IT0 затрудняет юстпровку канальных термодатчиков.

Цель изобретения — повышение точности устройства. Это достигается тем, что в предла556421 гаемое многоканальное резервированное уст-. ройство для управления термостатом введены в каждый канал два мажоритарных элемента, одноименные входы которых объединены и подключены к соответствующим выходам усилителей, а выходы мажоритарных элементов подключены к входам логических элементов И.

На чертеже показана схема устройства, трехканальный вариант.

Схема содержит усилители 1, 2, 3, мажоритарные элементы 4 — 9, логические элементы И

10, 11, 12, резервные термодатчики 13, 14, 15 и нагреватели 16, 17, 18.

Входы усилителей 1, 2, 3 соединены с термодатчиками 13, 14, 15; выходы усилителей — с входамп мажоритарных элементов 4 — 9. Выходы мажоритарных элементов 4 — 9 попарно соединены с входами логических элементов И

10, 11, 12, выходы которых подключены к нагревателям 16, 17, 18, вторые выводы нагрсвателей связаны с источником питания.

Устройство работает следующим образом.

После подачи питающих напряжений в результате того, что температура термостатируемого об.ьекта ниже заданной, с термодатчиков

13, 14, 15 на входы усилителей 1, 2, 3 подается постоянное напряжение, достаточное для того, чтобы перевести их в состояние, соответствующее максимальному напряжению на их выходах (логическая «1»). Наличие на большинстве входов мажоритарных элементов 4 — 9 уровней напряжения, соответствующих логической «1», обусловливает появление такого же уровня напряжения и на его выходе. При подаче на входы логических элементов И 10, 11, 12 двух логических «1» включаются, нагреватели 16, 17, 18, подключенных к их выходам, в результате чего температура термостатируемого объекта повышается.

По достижении заданной температуры один из термодатчиков переводит один из усилителей в состояние, соответствующее логическому

«О», но нагреватели по-прежнему работают на нагрев до тех пор, пока второй термодатчик переведет второй усилитель в состояние, соответствующее логическому «0». После этого на все входы логических элементов И подаются логические «О», и все нагреватели отключаются. Температура термостатируемого объекта снижается до тех пор, пока второй термодатчик не возвратит второй усилитель в состояние логической «1», и все нагреватели включатся на нагрев. Таким образом, устройство регулирует температуру по среднему выборочному значению температур .настройки термодатчпков

13 — 15.

Если в известном устройстве единичный отказ в термодатчике или усилителе приводит к резкому снижению точности регулирования температуры, то в предлагаемом устройстве аналогичная неисправность не влияет на точ,ность регулирования, так как выходной сигнал мажоритарного элемента соответствует значению большинства сигналов на его входах.

В случае, когда один из входных сигналов мажоритарного элемента в результате возникшей неисправности перестает изменяться, управление величиной выходного сигнала осуществляется за счет изменения величины

20 сигнала исправных каналов, причем все три нагревателя функционируют нормально.

В предлагаемом устройстве даже при воз:никновении единичных неисправностей в усилителях и термодатчиках все три нагревателя

25 включаются и выключаются одновременно, что облегчает регулировку всего устройства.

Количество резервных нагревателей и логических элементов И не обязательно должно соответствовать количеству термодатчиков и усиЗ0 лителей. Можно,,например, использовать три канала термодатчиков и усилителей и два канала нагревателей и логических элементов И.

Принцип работы устройства в этом случае остается тем же, 35

Формула изобретения

Многоканальное резервированное устройство для управления термостатом, содержащее в

40 каждом канале резервные термодатчики, соединенные с входами усилителей, и нагреватели, подключенные к выходам логических элементов И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем в

45 каждый канал введены два мажоритарных элемента, одноименные входы которых объединены и подключены к соответствующим выходам усилителей, а выходы мажоритарных элементов подключены к входам логических элемен50 тов И.

556421

Составитель В. Дианов

Тсхред Л. Котова Корректор Т. Добровольская

Редактор T. Рыбалова

Типография, нр. Сапунова, 2

3;)и:)а 1115/17 11ад. ЛЪ 108 Tllp;Iæ 1106 11одпнсн )L

Ц1!1111П11 Государственного коман)ста Совета Министров СССР ио дслаги изоГ>ретений и îткрьп пй

113035, Москва, )К-35, Рауьпская иаб., д. 4/5