Устройство для программного регулирования

 

(72) Авторы изобретения

Л.Я.Гарбер, Г.И.Иаилов и И.Н.Слобожа (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано, в частности, для регулирования температурным режимом различных объектов, например печей сопротивления.

При применении программных регуляторов. для надежного и качественного проведения технологических процессов, в1эзникает задача автоматического восстановления задания при отключениях

10 и повториых включениях электрической энергии.

В известном устройстве для сохранения информации используется резервное батарейное питание (1 ).

1$

Применение этого приема для программного регулирования, кроме необходимости наличия аварийного источника, вызывает усложнение схемы задат-. чика, связанного с необходимостью построения схем защиты информации при пропадании напряжения питающей сети.

Кроме этого, аварийное питание не позволяет учесть изменение оегулй. руемого параметра, например темпера« туры эа время отключения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок управления, генератор, ключ, делитель частоты, счетчик времени, управляемый делитель частоты, реверсивный счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, суммирующий усилитель, исполнительный орган, объест управления и датчик (2).

В данном устройстве при включении напряжения питания после аварийного отключения восстановление программы осуществляется оператором. Введение в устройство схемы восстановления, описанной выше, позволяет автоматизировать восстановление программы.

Однако и здесь при включении напряжения питания, в случае отработки устройством участка программы "Вы-.держка", вновь восстановленная програм"1а отрабатывается без учета времени, прошедшего с момента начала

8642

15 участка программы Выдержка" до момента аварийного отключения.

Цель изобретения — повышение надежности отработки устройством программы (заданного технологического цикла) при аварийных отключениях питания за счет восстановления задания и точной отработки установленного временного интервала на участке программы "Выдержка". l0

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного регулирования, содержащее последовательно соединенные счетчик времени, блок управления, блок восстановления, реверсивный счетчик, первый цифро-аналоговый преобразователь и суммирующий усилитель, выход которого годключен ко входу . исполнительного механизма и второму входу блока восстановления, а также генератор импульсов, выход которого

I через ключ соединен с первым входом первого делителя частоты и третьим входом блока восстановления, четвертый вход которого через первый делитель частоты подключен ко второму выходу блока управления, третьим выходом соединенного через ключ со входом второго делителя частоты, а

30 четвертым входом со вторым выходом реверсивного счетчика, и датчик, подключенный ко второму входу суммирующего усилителя, введены переключатель, блок памяти, нуль-брган и второй цифро-аналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом нуль-органа непосредственно, а со вторым входом — через блок памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа и первому входу пе- . реключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом ключа, третий вход — с выходом второго делителя частоты, а выход — со входом счетчика времени, подключенного выхо- 45 дом ко входу второго цифро-аналогового преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. 50

Она содержит генератор l импульсов, ключ 2,.первый делитель 3 частоты, блок 4 восстановления, реверсивный счетчик 5, первый цифро-аналоговый преобразователь 6, суммирующий усили-,55 тель 7, исполнительный механизм 8, объект 9 управления, датчик 10, блок

1l управления, второй делитель 12

47 4 частоты, переключатель 13, счетчик 14 времени, второй цифро-аналоговый преобразователь 15, блок 16 памяти и нуль-орган 17.

Работа устройства рассмотрена на примере программного регулирования температуры.

Блоком 11 задается режим работы устройства (скорости нагрева, охлажде ния, конечное значенне температуры, время выдержки).

Импульсы генератора 1 через ключ

2 поступают на вход делителя 3, с выхода которого через блок 4 проходят на вход реверсивного счетчика 5, соединенного с цифро-аналоговым преобразователей 6, с выхода последнего сигнал подается на усилитель 7, который формирует команду исполнительному механизму .8, воздействующему на тепловой режим объекта 9. При досчете реверсивным счетчиком 5 до числа импульсов, соответствующих заданному конечному значению температуры, блок

ll,переключает ключ 2, и импульсы генератора 1 через делитель 12 и переключатель 13 поступают на.вход счетчика 14 времени. Код счетчика

14 времени преобразуется вторым цифроаналоговым преобразователем 15 в напряжение, которое подается на блок

l6 памяти и на второй вход нуль-органа 17, при этом напряжения на входах последнего будут равны и он сформирует команды на управляющий вход переключателя 3 для пропускания импульсов с делителя 12 частоты, а на управляющий вход блока 16 памяти— для слежения за выходным напряжением цифро-аналогового преобразователя

15. При досчете счетчиком 14 времени до числа импульсов, соответствующих заданному времени выдержки, блок il управления переключает ключ 2 и переводит реверсивный счетчик 5 s режим вычитания. Устройство начинает отрабатывать команду "Спуск температуры".

При отключении и повторном включении электрической энергии, в случае когда устройство отрабатывает команду "Подъем температуры" или

"Спуск температуры", блок4 восстанавления, получая сигналы с блока 11 управления и с выхода суммирующего усилителя 7, обеспечивает быстрый возврат устройства в рабочее состояние (к точке,,где произошел сбой программы из-за аварийного отключения) с учетом возможного изменения

864247 температуры эа время, прошедшее с момента отключения.

При отключении и повторном включении устрой".тва во время отработки команды Выдержка температуры" блок

4 также осуществ ляет быстрый возврат чстройства в рабочее состояние и после досчета реверсивным счетчиком

5 до числа импульсов, соответствующих заданному конечному значению температуры, блок 11 управления переключает ключ 2. Так как сигнал на выходе цифро-аналогового преобразователя 15 равен нулю (счетчик 14 вре мени после повторного включения уста- 1 навливается в нулевое состояние), а сигна на выходе блока 16 равен выходному напряжению цифро-аналогового преобразователя 15 в момент отключения, то нуль-орган 17 сформирует . zo команду блоку 16 на хранение информации и переключает переключатель 13.

Импульсы с генератор 1, минуя делитель 12, поступают на вход счетчика

14 времени, который начинает работать 2s в ускоренном режиме. Напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 15 начинает увеличиваться и в момент равенства с выходным напряжением блока 16 (что означает досче. счетчи-о ка 14 времени до состояния, которое было отработано устройством на участке программы выдержка" до отключения) нуль-орган 17 даст команду блоку 16 на слежение за выходным напря- 15 жением цифро-аналогового преобразователя 15 и переключатель 13, который начинает пропускать импульсы на вход счетчика 14 времени через делитель 12.

Счетчик 14 времени, а следовательно, 40 и все устройство продолжает работу по выполнению заданной программы. В случае повторного (или многократных) отключений в процессе работы устройства описанные выше действия повто- 45 ряются.

Наличие в устройстве цифро-аналогового преобразователя блока памяти нуль-органа, переключателя и соответствующих связей между ними и другими элементами устройства позволяет достаточно простыми средствами обеспечить полностью автоматическое восстановление программы с учетом времени выдержки, прошедшего до отключе" 5S ния электрической энергии.

Использование предлагаемого технического решения в условиях частых аварийных отключений и включений позволит значительно увеличить Произво" дительность всей технологической

) установки и надежность точного воспроизведения заданного технологического цикла.

Формула изобретения

Устройство для программного регулирования, содержащее последовательно соед> ненные счетчик времени, блок управления, блок восстановления, реверсивный счетчик, первый цифра-аналоговый преобразователь и суммирующий усилитель, выход которого подключен ко входу исполнительного механизма и второму входу блока восстановления, а также генератор импульсов, выход ко" торого через ключ соединен с первым входом первого делителя частоты и третьим входом блока восстановления, четвертый вход которого через первый делитель частоты подключен ко второму выходу блока управления, третьфм выходом соединенного через ключ со входом второго делителя частоты," а четвертым входом со вторым выходом реверсивного счетчика и датчик, подключенный ко второму входу суммирующего .усили1 зля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения надежности устройства, в нЕго введены переключатель, блок памяти, нуль-орган н второй цифро-аналоговый преобразователь, выход котороro соединен с первым входом нуль-орга" на непосредственно, а со вторым входом — через блок памяти, второй вход которого подключен к выходу нуль-органа и первому входу переключателя, второй вход которого соединен cd вторым выходом ключа, третий вход " с выходом второго делителя частоты, а выход — со входом счетчика времени, подключенного выходом ко входу второго цифро-аналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Áðåéêññ. Сохранение содержимого микропроцессора при пропадании питания. -"Электроника", 1977, т. 50, В 15 с.66-67, 2.Дорнер П. Система программного регулирования температуры,-"Экспресс-. инфориация", сер. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники 1974, У 39, с. 18-20 (прототип).

864247

Составитель Е.Ворсобина

Редактор И.Нестерова Техред Т. Маточка Коррект р Л.Ив и

Заказ 7783 70 Тираж 943. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4.