Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК, 621:503 .55 (088.8) В. Г. Воронов, Л, В. Дербунович, М. В. Гунбин, П. А, Качанов н Г. И. Белов (?2) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области управления технологическими процессами, в частности процессами сушки капиллярнопористых материалов, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известен промышленный регулятор, содержащий датчик температуры, подключенный к первому усилителю, второй усилитель, вход которого соединен с. датчиком веса, выход вЂ” с первым входом первого блока сравнения, дешиф,!0 ратор, вход которого подключен к выходу блока задания программы, выход вЂ” ко входу первого триггера, друтой вход которого соединен с выходом блока задания программы и последовательно соединенные первьй генератор

15 импульсов, делитель частоты, первьй формирователь импульсов, подключеиньй к первому элементу И и ко второму формирователю импульсов, первьй элемент НЕ, подключенный ко входу блока задержки, первый счетчик им26 пульсов, подключенный ко входам блока задания программы, вторые элементы И, подключенные к выходу блока задержки, второй счетчик импульсов, третий элемент И, подключен2 ный к первому элементу И, дифференцирувиций элемент, элемент НЕ, четвертый элемент И, подключенньй к входу первого блока сравнения, второй триггер, подключенный к первому формирователю импульсов, и блок управления, второи вход которого соединен с выходом первого триггера, второй генератор импульсов, второй блок ср.внения, задатчик опорного напряжения н интегрирующий элемент, подключенньй к задатчику опорного напряжения, ко второму входу первого блокасравнения и к выходу второго формирователя импульсов, другой вход которого подключен к выходу блока задания программы, другой выход которого соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выхо. дом первого усилителя, выход второго блока сравнения с третьим входом блока управления, вход задатчика напряжения подключен к выходу блока задания программы, друтой выход второго; соединен со входом первого геаератора импульсов, а выход второго генератора импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента И 11).. 732814

Недостатками указанного регулятора явля ются вЂ” недостаточно широкий диапазон функциональных возможностей и низкая эффективность работы. Из-за того, что процессы сутв ки капиллярнопористых строительных матвриалов ведутся по различным режимам, необходимо иметь воэможность просто и оперативно задавать любую программу, что не обеспечивает известный регулятор, который может обеспечивать только экспоненциальную программу, 10 так как многие технологические процессы, в частности процессы сушки капиллярнопористьтх строительных материалов, делятся несколько суток, то к процессу регулирования предъявляются высокие требования в достоверности процесса регулирования, работоспособность же регулятора не контролируется.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для программного регулирования, содержащее 2О первый анализатор, первый вход которого подключен к выходу первого триггера и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго триггера и с первым входом второго анализатора, выход которого подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого подключен к выходу первого коммутатора и ко входу блока индикации, выход первого анализатора соединен с первым входом второго триггера, выход первого элемента И через датчик регулируемого параметра, подключен ко входу аналого-цифрового цреобразователя и последовательно соединенные блок за- 35 дания программы блок ввода программы, второй элемент И, подключенный другим входом к первому выходу блока выбора режимов, блок памяти, третий элемент, блок оперативной памяти, реверсивный счетчик, блок срав- 40 пения, третий триггер, четвертьй элемент И и блок управления, первый вход первого коммутатора соединен с выходом блока оперативной памяти, второй вход вЂ” с выходом реверсивного счетчика, третий вход вЂ” с выходом 45 блока сравнения, второй вход третьего триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, второй ,выход вЂ” со вторым входом второго анализаI тора, а второй вход четвертого элемента И соединен с третьим выходом блока выбора ре- @ жимов (2).

Недостаток данного устройства вЂ” узкие функциональные возможности.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональ-5 ных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит генератор импульсов, пятый элемент И, делитель частоты, второй коммута4 тор, первый и второй элементы задержки и блок выбора адреса, подключенный к другому входу блока памяти, друтой выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, третий вход вЂ” к третьему выходу блока выбора режимов и к первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход вЂ” с первым входом делителя частоты, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока выбора режимов, пятый выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, вход первого элемента задержки подключен к выходу первого элемента И, выход вЂ” к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, с одним из входов блока оперативной памяти и со вторым входом второго триггера, вход второго элемента задержки соединен са вторым входом блока выбора режимов, выход вЂ” с другим входом третьего элемента И, а выход второго коммутатора подключен к другому входу блока сравнения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 регулируемого параметра, блок 2 выбора режимов, блок 3 задания программы, блок 4 ввода программы, блок 5 выбора адреса. блок 6 памяти, блок 7 оперативной памяти, реверсивный счетчик 8, блок 9 сравнения, третий триггер 10, блок 11 управления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 12, генератор 13 импульсов, делитель 14 частоты, второй 15 и первый 16 коммутаторы, первый 17 и второй 18 анализаторы, второй

19 и первый 20 триггеры, формирователь 21 импульсов, блок 22 .индикации, второй 23 и первый 24 элементы задержки, дифференцирующий элемент 25, второй 26, третий 27, четвертый 28, пятьй 29. и первый 30 элементы И и элемент ИЛИ 31.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производится запись программы регулирования в блок б, для чего в блоке 2 устанавливается первый режим "Ввод" в блок 6, при этом открывается элемент И 26 и программа от блока 3 с помощью блока 4 через элемент И 26 записывается в блок 6 по адресу, установленному на наборном пале блока 5.

В блоке б записываются возможные програм мы для регулирования заданного технологического процесса и проверочп е тесты.

Второй режим "Проверка" устанавливается оператором перед началом рабочего режима, при этом закрываются элементы И 26, 28, 29 и открыл ается элемент И 27. Сигналом с бло732814 ка 2 через коммутатор 15 блок 6 подключается к блоку 9. Проверочный тест, адрес которого устанавливается на наборном поле блока 5, из блока 6 через элемент И 27 пост>пает на вход блока 7. В блоке 9 осуществляется сравнение заданного выходного сигнала, который поступает с блока 6 через коммутатор

15 с действительным выходным сигналомвЂ” со счетчика 8. Результат сравнения через коммутатор 16 поступает на блок 22. Если в процессе проверки обнаружена неисправность, тогда устройство переводится в третий режим

"Диагностика", при этом сигналом с блока 2 через коммутатор 16 к блоку 22 индикации подключается блок 7, счетчик 8, блок 9, на 15 которые из блока 6 через элемент И 27 посту)пают диагностические тесты. После локализации и устранения неисправности регулятор снова переводится в режим "Проверка". Если в режиме "Проверка" не обнаружены неисправнос- 20 ти, тогда регулятор переводится в режим "Ввод" в блок 7, при этом сигнал с блока 2 поступает через элемент 23 на элемент И 27 и через элемент 25 на блок 7 и реверсивный счетчик 8, устанавливая их в начальное состояние. Элемен- 5 ты И 26, 28, 29 закрыты. Программа регулирования, адрес которой устанавливается на наборном поле блока 5, переписывается в блок 7.

После окончания процесса переписи программы регулирования устройство переводится в режим З0

"Регулирование", при этом элементы И 28, 29 открываются, и закрывается элемент И 27.

Сигналом из блока 2 коммутатор 15 подклю-. чает AUII 12 к блоку сравнения 9.

В начале каждого цикла регулирования им. З5 пульс генератора 13 используется для проверки работоспособности регулятора. Для чего выходной сигнал генератора 13 через элемент И 29 и делитель 14 устанавливает в "0" триггер 19 и через элемент ИЛИ 31 триггер 10. Сигнал с инверсного выхода триггера 19 устанавливает в "1" триггер 20, запускает формирователь 21 и одновременно поступает в анализатор 18 и на блок 22 индикации.

Если выходной триггер 10 установился в

"0", тогда выходной сигнал анализатора 18 сбрасывает в "0" триггер 20 и тем самым подает

1 разрешающий потенциал в анализатор 17 и открывает элемент И 30. Импульсы с формирователя 21 через элемент И 30 поступают на

50 элемент задержки 24. Одновременно импульс с формирователя 21 через элемент И 30 разбалансирует регулирующий мост, в котором установлен датчик 1. Триггер 10 прн этом доли м

55 жен установиться в 1, этот сигнал через анализатор 17 устанавливает триггер 19 в "1", потенциал. с блока 22 индикации снимается. Цикл процерки работоспособности регулятора завершен.

Через время, определяемое элементом задержки 24, сигнал с элемента ИЛИ 31 устанавливает в "0". триггер 10.

Начинается цикл регулирования. Аналоговый сигнал с выхода датчика 1 поступает на вход

AlIJI 12, где преобразуется в двоичный код.

Код с выхода АЦП 12 через коммутатор 15 поступает на вход блока 9 сравнения, на другой вход которого с выхода счетчика 8 посту. пает код, соответствующий заданному значению регулируемого паpaverра, получаемыи путем суммирования всех "1" и вычитания "0", которые поступают с блока 7 при подаче тактового сигнала с делителя 14, за время, прошедшее с начала цикла регулирования. Цикл регулирования задается блоком 2 посредством изменения частоты сигналов, поступающих от генера- . тора 13 через элемент И 29 на вход делителя

;14 частоты.

Сигнал рассогласования с блока 9 сравне-. ния постуаает на триггер 10, выход которого соединен через элемент И 28 с блоком 11.

Если во время проверки работоспособности регулятора триггер 10 не, установился в

"0", тогда триггер 19 не установится в "0", элемент И 30 закрыт, разрешения на дальнейшую проверку нет. Единичный сигнал с инверо ного выхода триггера 19 подается на блок 22 индикации, сигнализирующий о неисправности устройства. Если триггер 10 не установился в "1™, то триггер 19 остается s "0". Блок 22 индикации сигнализирует о неисправности устройства.

Время непрерывного контроля работоспособности устройства значительного меньше времени рабочего цикла и не влияет на работу усг ройства.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается задание любой программы и осуществляется оперативный и непрерывный контроль работоспособности, что значительно повышает надежпость как регулятора, так и всей системы.

Применение предлагаемого регулятора позволяет просто и.оперативно изменять программу и значительно повысить эффективность его работы.

Формула изобретения

Устройство для программного регулирования, содержащее первый анализатор, первый вход которого подключен к выходу первого триггера и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго триггера и с пер73

ЦНИИПИ Заказ 1552/9 Тираж 95б Подписное

Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вым входом второго анализатора, выход которого подключен к первому входу первого три гера, второй вход которого подключен к выходу первого коммутатора и ко входу блока индикации, выход первого анализатора соединен с первым входом второго триггера, выход первого элемента И через датчик регулируемоГо параметра, подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя и последовательно соединенные блок задания программы блок ввода программы, второй элемент И, подклк ченный другим входом к первому выходу блока выбора режимов, блок памяти, третий weмент, блок оперативной памяти, реверсивный счетчик, блок сравнения, третий триггер, четвертый элемент И и блок упралвения, первый вход первого коммутатора соединен с выходом блока оперативной памяти, второй входвЂ” с выходом реверсивного счетчика, третий вход вЂ” с выходом блока сравнения, второй .

1вход третьего триггера соединен с выходом элемента ИДИ, второй выход вЂ” со вторым входом второго анализатора, а второй вход четвертого элемента И соединен с третьим выходом блока выбора режимов, о т л и ч аю щ с е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит генератор импульсов, пятый элемент

И, делитель частоты, второй коммутатор, первый и второй элементы задержки и блок выбо2814 8 ра адреса, подключенный к другому входу блока памяти, другой выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, третий вход вЂ” к третьему выходу блока выбора режимов и к первому входу пятого элемента И„второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход вЂ” с первым входом делителя

10 частоты, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока выбора режимов, пятый выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, вход первого элемента задержки подключен к выходу перво15 го элемента И, выход вЂ” к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, с одним из входов блока оперативной памяти и со вторым входом второго триггера, вход второго элемента задерж

20 ки соединен со вторым выходом блока выбора режимов, выход вЂ” с другим входом третьего элемента И, а выход второго коммутатора подключен к другому входу блока сравнения.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ао 3asaKe

1 о 2424823/18-24,кл. G 05 В 19/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР Р 312242, gp кл. G 05 В 19/04, 1971 (прототип).