Устройство для управления отопительным агрегатом Советский патент 1983 года по МПК F24D5/00 G05D23/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫМ АГРЕГАТОМ

Изобретение относится к устройств вам для-управления отоплением помещений . Известен способ регулирования тем пературы воздуха, в котором описано устройство, содержащее регулятор, регулирующий клапан и регулятор точки росы fl . Недостатком данного устройства является низкая его надежность, так как не исключается непроизводительный расход теплоносителя в случае какой-либо неисправности вентилятора, например при отключении его элек родвигателя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее первый датчик температуры, установленный в помещении, второй датчик температуры, уста новленный в воздухозаборнике, вентилятор с элекродвигателем, источник iпитания, магнитный пускатель, калорифер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный механизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику питания, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания, выход первого порогового элемента через элемент задержки соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого noRключен к ВЫХОДУ элемента НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход исполнительного механизма соединен с выходом второго усилителя С2Д. Однако это устройство не обладает необходимой надежностью: -управлений отопительным агрегатом производится

по сигналу датчика температуры, параметры которого не контролируются.

В результате, например, при коротком замыкании цепи датчика сопротивления минимальное сопротивление линии воспринимается регулятором температуры (мостовой измерительной схемой) также, как при очень низкой температуре, которая фактически быть в помещении не мржет, и регулятор выдает постоянный сигнал на полное открытие регулирующего клапана на теплоносителе, что ведет к его .перерасходу. Ложная информация поступает на ре- 15 ного

гулятор и при обрыве цепи датчика.

Кроме того, в этом устройстве не учитывается инерционность объекта регулирования, в результате чего неизбежно перерегулирование, которое ведет к непрерывной работе регулирующего клапана в режиме открытьзакрыть., что в свою очередь приводит к преждевременному выходу из строя регулирующего клапана. Целью изобретения является повыше ние надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в. устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее первый датчик температуры, установленный в помещении, второй датчик температуры, установленный в воздухозаборнике, вентилятор с электродвигателем, источник питания, магнитный пускатель, калорифер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный ме ханизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику пита ния, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания выход первого порогового элемента через элемент задержки соединен с од ним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход исполнительного механизма соединен с выходом ёторого усилителя, введены дополнительный пороговый элемент, два триггера, регулятор, инвертор, импульсный прерыватель и дополнительный логический элемент ИЛИ, примем первый датчик температуры подключен к одному из входо1з регулятора, один из выходов которого через дополнительный пороговый элемент подключен к одному из входов первого триггера, другой вход которого соединен с одним из входов второго триггера, другой выход регулятора через второй пороговый элемент подключен к другому входу второго триггера, выходы которого соединены с третьим входом элементу ИЛИ и с одним входом дополнительрого соединен с одним выходом первого триггера, другой выход которого подключен к четвертому входу элемента ИЛИ, третий выход регулятора подэлемента ИЛИ, другой вход кото ° входу магнитного пускателя и к одному входу элемента И, другой вход которого соединен через инвертор с элементом задержки, выход элемента И подключен через дополнительный элемент ИЛИ со входрм второго усилителя, четвертый выход регулятора подключен ко входу элемента НЕ, а выход исполнительного механизма соединен со входом импульсного прерывателя, выходы которого подключены к источнику питания и к маг- ; нитному пускателю, другой выход которого соединен с электродвигателем вентилятора, а второй вход регулятора соединен с источником питания. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит установленный в отапливаемом помещении 1 первый датчик 2 температуры, в воздухосборнк)ке 3 установлен второй датчик Ц температуры, на подающем трубопроводе 5 теплоносителя к калориферу 6 установлен регулирующий клапан 7, связанный с электродвигателем 8, имеющим управляющую обмотку открыть 9 и управляющую обмотку закрыть 10исполнительного механизма 11. Датчик 2 темНературы подключен к регулятору 12. Устройство содержит также магнитный пускатель 13, управляющий электродвигателем k вентилятора 15, пороговый элемент 16, подключенный к выходу датчика 4, элемент И 17, элемент НЕ 18, элемент задержки 19, инвертор 20, элемент ИЛИ 21, первый усилитель 22, второй усилитель 23, источник питания 2k, первый триггер 25, второй триггер 26, дополнительный элемент ИЛИ 27 дополнительный пороговый элемент 28, второй пороговый элемент 29 и импульсный прерыватель 30. В качестве регулятора 12 может быtь использован, например, серийный регулятор типа РТ-3, построенный по классической схеме: мостовая изме рительная схема, в одно из плеч кото рой включен потенциометрический задатчик, в другое - датчик, и фазочувствительный усилитель с выходным элементом (на чертеже не показаны), 6 качестве пороговых элементов 28 и 29 могут быть-использованы, например, токовые реле, в качестве импульсного прерывателя - серийный прерыватель типа СИП-01. Пороговый элемент 28 подключен к выходу фа30чувствительного усилителя регулятора 12, на котором появляется сигнал при положительном разбалансе (сопротивление датчика 2 больше сопротивления задатчика), а пороговый элемент 29 - к выходу фазЬчувствительного усилителя регулятора 12, на котором появляется сигнал при oтpицateльнoм разбалансе (сопротивление датчика 2 меньше сопротивления задатчика регулятора 12 Прямые выходы триггеров 25 и 26 подключень) к соответствующим входам элемента ИЛИ 21, и инверсные выходы триггеров 25 и 26 соединены со входами элемента И 27. f . . Выход исполнительного механизма 11 подключен к источнику питания 2 через импульсный прерыватель 30. Устройство работает следующим образом. При понижении температуры в помещении 1 ниже заданной (задатчиком регулятора 12) на втором выходе регу лятора 12 появляется сигнал. В,результате этого включается и самоблокируется магнитный пускатель 13 электродвигателя fr, приводящий во вращение вентилятор 15. Магнитный пускатель 13 может быть включен при необходимости и от пусковой кноп ки (на чертеже не показана). Одновременно через элемент И 17. на втором вхо1де которого в это время также имеется сигнал t выхода инвертора 20 (на выходе элемента задержки 19 нет сигнала), через второй эле мент И 27, на втором и третьем входах которого в это время также имеют ся сигналы с инверсных выходов триггеров 25 и 26, и через усилитель 23 полумает питание обмотка открыть 9 электродвигателя 8 исполнительного механизма 11, причем электродвигатель 9 начинает вращаться прерывисто, поскольку получает питание через интервалы времени, заданные на прерывателе 30. Регулирующий клапан 7 открывается, и теплоноситель с увеличивающимся расходом подается в калорифер 6. При повышении температуры в помещении 1 до заданного значения сигнал на выходе регулятора 12 исчезает и через регулирующий клапан 7 в калорифер 6 поступает теплоноситель в количестве, минимально необходимом для поддержания 5той температуры. Если же feMnepaTypa превышает, заданную, то через элементы НЕ 18, ИЛИ 21 и усилитель 22 на обгадтку 10 электродвигателя 8 поступает сигнал с первого выхода регулятора 12. Электродвигатель 8 импульсно прикрывает клапан 7 и, если сигнал продолжает поступать, то и полностью его закрывает. Наличие в цепи питания электродвигателя В импульсного прерывателя 30 предотвращает возможное перерегулирование, делает процесс регулирования более плавным. При нормально работающем вентиляторе 15 датчик Ч нагревается и его пороговый элемент (выходной контакт в случае использования в качестве датчики температуры серийного датчика типа ТУДЭ) размыкается ранее времени, установленного на элементе задержки 19, - устройство работает в нормальном режиме. Если же по причине любой неисправности вентилятор 15 не работает, датчик k за установленное время не прогревается и через элемент задержки 19 сигнал с порогового элемента; 16 поступает на инвертор 20 - снимается сигнал с одного из видов элемента И 17 и одновременно сигнал с элемента задержки 19 через схему ИЛИ 21 и, усилитель 22 поступает на обмотку 10 исполнительного механизма 11, который закрывает клапан 1. Этим предотвращается непроизводительный расход теплоносителя через калорифер в ситуации, когда регулятор выдает команду на открытие клапана, а вентилятор не работает. :В том же случае, когда с датчика 2 температуры поступает сигнал, величина которого не отражает действительного значения температуры в контролируемом помещении, например, в случае обрыва его линии или при замыкании ее, устройство реагирует на эти ложные сигналы таким образом При замыкании цепи датчика 2, на пример при коротком замыкании, на входе регулятора 12 присутствует весьма малое сопротивление (1-2 Ом) являкхцееся источником ложной информ ции о низкой температуре на объекте На соответствующем выходе фазомувствительного усилителя регулятор 12 в этом случае появляется сигнал разбаланса, величина которого прево ходит порог срабатывания элемента 2б. Под воздействием входного сигнал и элемента 29 срабатывает триггер 2б, сигнал с прямого выхода которог поступает на элемент ИЛИ 21 и далее через усилитель 22 на обмотку 10 электродвигателя 8, который закрывает клапан 7. Сигнал с инверсного выхода триггера 26 при этом исчазает, элемент И 27 закрывается. При обрыве цепи датчика 2 сопротивление нагрузки регулятора 12 стр мится к бесконечности. В этом случае с игнал с его другого выхода ,проходит через пороговый элемент 28 на вход триггера 2б, который срабатывает (опрокидывается), сигнал с его инверсного выхода исчезает, что создает запрет на прохождение сигнала через элемент И 27 на откры тие клапана 7. Одновременно на прямом выходе триггера 25 появляется сигнал, который через один из входо логического элемента ИЛИ 21 поступа ет на обмотку 10 закрыть исполнительного механизма 11, и клапан 7 закрывается. При необходимости сигналы с выхо дов триггеров могут быть поданы на схему сигнализации Авария (яа чер теже не показана). Поскольку отопительные агрегаты, как правило, работают без постоянного обслуживающего персонала и исправность их средств автоматизации длительное время не контролируется, данное устройство позволяет исклю-чить их работу, не отвеча ощую состоянию температуры на объекте, что обеспечивает экономию теплоносителя. - Данное устройство позволяет повысить надежность работы устройства, исключить непроизводительный расход теплоносителя при неисправностях оборудования отопительного агрегата. Формула изобретения Устройство для управления отопительным агрегатом, содержащее первый датчик температуры, установленный в помещении, второй датчик температуры, установленный в воздухозаборнике, вентилятор с электродвигателем, источник питания, магнитный пуска- , тель, калорифер, который соединен с трубопроводом теплоносителя через клапан, исполнительный механизм клапана, элемент задержки, два пороговых элемента, два усилителя, логические элементы И, НЕ, ИЛИ, причем один из выходов магнитного пускателя подключен к источнику питания, второй датчик температуры подключен к одному из входов первого порогового элемента, другой вход которого соединен с источником питания, выход первого порогового элемента через элемент задержки соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход элемента ИЛИ соединен через первый усилитель с одним из входов исполнительного механизма, другой вход исполнительного механизма соединен с выходом второго усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены дополнительный пороговый элемент, два триггера, регулятор, инвертор, импульсный прерыватель и дополнительный логический элемент ИЛИ, причем первый датчик температуры подключен к одному из входов регулятора, один из выходов которого через дополнительный пороговый элемент подключен к одному из входов первого триггера, другой вход которого соединен с одним из входов второго триггера, другой выход регулятора через второй пороговый элемент подключен к другому входу второго триггера, выходы которого соединены с третьим вхоом элемента ИЛИ и с одним входом ополнительного элемента ИЛИ, друГОЙ вход которого соединен с одним выходом первого триггера, другой выход которого подключен к четвертому входу элемента ИЛИ, третий выход регулятора подключен к входу магнитного пускателя и к одному входу элемента И, другой вход которого соединен через инвертор с элементом за держки выход элемента И подключен через дополнительный элемент ИЛИ с входом второго усилителя, Ч1етвертый выход регулятора подключен к входу ;элемента НЕ, а выход исполнительного механизма соединен с входом имlOS пульсного прерывателя, выходы которого подключены к источнику пиtaния и к магнитному пускателю, другЫ выход которого соединен с электродвигателем вентилятора, а второй вход регулятора соединен с источником питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 363838, кл. F 2k F 5/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 715895, кл. F О 5/02, 1977 (прототип).