Устройство для регулирования температуры Советский патент 1984 года по МПК G05D23/19 

о:

4::

00

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что оно содержит датчик-реле дгшления, устаиовленный на трубопроводе подачи теплои хладоносителей, вдасод которого связан с управлякщим входом исполнительного органа, установленного на линии слива.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные ко входу первого регулятора, к выходу которого подключен управляющий вход основного исполнительного органа, два исполнительных органа, установленных на трубопроводах подачи тепло- и-хладоносителей, и исполнительный орган, установленный на линии слива, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно второй регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выходы - с управлянздими входами исполнительных органов, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива.

- Изобретение относится к автоматике, в частности к автоматическсму регулированию температуры, и может быть использовано в системах автоматического регулирования температуры двумя противоположно действующими потоками.

Известно устройство регулировани температуры, содержащее датчик и зада тчик температуры, подключенные к блоку управления, к выходу которого подключены исполнительные элементы, Кс1ждый из которлх соединен со своим нагревателем СП .

рднако. устройство не обеспечивае качественное регулирование температурного режима, например в случае охлаждения, по причине, сзвязанной с конструкцией исполнительных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство регулирования температуры, содержащее датчик и эадатчик температуры, подключенные ко входам блока сравнения, выходом связанного со входом функционального преобразователя, два нуль-органа четыре исполнительных органа на подче теплоносителя и хладоносителя, элемент и исполнительный орган на сливе носителя 2 .

Однако указанное устройство не обеспечивает поддержание температурного режима в случаях,когда необходимо в процессе работы изменять значения температуры в широком диапазоне, например, ступенчато с некоторыми временными выдержками на новых значениях. Диапазон действия задатчика устройства ограничен величиной зоны заданного значения, жестко настроенной с помощью нуль-органов. Без перестройки зоны заданного значения установить температуру на новое значение вне существ5П(Х4ей зоны нельзя.

Кроме того, в случае аварийного останова насоса происходит частичный сброс носителя из системы обогрева, что требует дополнительной подпитки одним из тачплоносителей и приводит к нарушению температурного режима.

Цель изобретения - поваоенне надежности устройства.

Поставленная цель достигается .тем, что в устройство для регулирования температуры содержащее дат:чик и задатчик температуры, подклю5 ченные ко входу первого регулятора, к выходу которого подключен управлякхций вход основного исполнитель0 iHoro органа, два исполнительных органа, установленных на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителей, и исполнительный орган, установленный .на линии слива, введен второй

5 регулятор температуры, входы которого соединены с датчиком и задатчиком температуры, а выходы - с управляюцими входс1ми исполнительных оргаИОВ, установленных на трубопроводах

Q подачи тепло- и хладоносителей, причем основной исполнительный орган установлен на линии слива.

Устройство содержит также датчикреле давления, установленный на тру5 бопроводе подачи тепло- и хладоносителей, выход которого связан с управляиицим входом исполнительного органа, установленного на линии слива.

Подключение входа второго регулятора, предназначенного для фо1 1ирования зоны заданного значйяна. температуры, к тем же датчику и задатчику, что и у основного регулятора, сделает возможным при изменении величины задания в любую сторону автоматически соответственно смещать зону заданного значения температуры без изменения ее абсолютной величины, определяемой настройкой регулятора. Тем самым разрешается слабое

0 место прототипа - настройка нуль- органов на одно фиксированное значение порога срабатывания.

Введение в устройство датчикареле давления, управляющего испол5 нительным органом на сливе, позволяет в аварийных ситуациях защитить устройство от сильных возмущений.

В усТройств е используется один ос,новйой исполнительный орган,установ0 пленный на линии слива,вместо двух основных исполнительных органов ,установленйых в прототипе на подаче тепло- и хладоносителя. Это возможно из-за того, что при отклонении температу5 ры от зоны заданногб значения подается только один из носителей. На, фиг. 1 показана структурная схема устройства регулирования тем пературы раствора в аппарате; на фиг. 2 - график изменения .температуры; на фиг. 3 - график работы устройства; на фиг, 4 - функционал ная схема регуляторов и их.связи. Устройство содержит датчик 1 температуры, второй регулятор 2, воздействующий на исполнительные органы 3 -и 4, определяющие подачу теплоносителя и хладоносителя, пер вый регулятор 5, воздействующий на величины расходов теплоносителя или хладоносителя с помощью исполцительного органа 6, задатчик 7 температуры, сигнал от которого по ступает к регуляторам 2 и 5 температуры, датчик-реле 8 давления, контролирующий рабочее состояние насоса- 9, выход которого соединен с управляющим входом исполнительно го органа 10. Раствор готовят в аппарате 11. Реализовать устройство можно из функциональных блоков системы Ка кад и общепромышленных средствах автоматизации, например 1 - термометр, сопротивления медный тем с преобразователем ПТ-ТС-68, 2-блок регулирующий релейные Р 21, 3, 4 и 10 - клапана отсечные 22 с 16 нж 5 - блок регулирукяций аналоговый Р 12, б - клапан регулирующий 25 с 50 нж, 7 - задающее устройство токовое ЗУ-05 и 8 - датчик-реле давления типа ДЦ. Пунктирные линии 12 и 13 на фиг линии настройки регулятора 2, опре деляющие зону заданного значения температуры. Линия 14 на фиг. 3 поясняет сов местную работу отс-ечного исполнительного органа 4 на трубопрюводе подачи хладоносителя и регулирукяцего исполнительного органа 6 на лин слива при отклонении температуры выше зоны заданного значения. Линии 15 и 16 поясняют совместную работу отсечного исполнительного органа 3 на трубопроводе подачи теплоносителя л регулирующего исполнительлрго органа 6 при отклонении температуры ниже зоны заданного .значения. Введенный в устройство регулирования температуры релейный регулятор 2 работает совместно с аналогоBfcw регулятором 5 от одного входного сигнсша (переменного сигнала тем пературы) с датчика 1 и общего вход ного сигнала (задания температуры) от задатчика 7. Регулятор 2-содержит узел 17 входных цепей, линейный усилитель 1 модуль 19 отрицательной обратной связи, трехпозиционный усилитель 20, модули 21 и 22 динамики. Регулятор 5 аналоговый содержит узел входных цепей 23, суммирующее устройство 24, усилители 25 и 26 постоянного тока, модуль 27 ограничения, модуль 28 динамики. Устройство работает следующим образом. При текущих значениях температуры, находящихся внутри зоны заданного значений (фиг. 2,3), т.е. когда регулируемый параметр больше tf«i но не-меньше щ , командный от регу:г1ятора 2, отрабатывающего трехпозиционный закон, отсутствует. Клапаны отсечные 3 и 4 закрыты. Теплоноситель и хлгщоноситель в систему.обогрева аппарата не подаются до тех пор, пока значение тем-пературы не выйдет за пределы зоны заданного значения, которая является зоной нечувствительности регулятора 2 и определяется допустимой статической- ошибкой регулирования. Отклонение температур выше н1 при- . водит к появлению на выходе регулятора 2 сигнала Много и к открытию клапана 4 на подаче хладоносителя. Регулятор 5, -например, пропорционально-интегральный постоянно отслеживает значение температуры в аппарате 11 и в случае выхода значения температуры за зону t положение клапана 6 определяет расход хладоносителя. Степень открдатия регулирующего клапана 6 зависит от величины рассогласования сигналов датчика 1 и задатчика 7. Отклонение темперутуры ниже приводит к появлению на выходе регулятора 2 сигнала Мало и к открытию клапана 3 на подаче теплоносителя, положение клапана 6 определяет расход теплоносителя. При достижении температурой значения t„,peгyлятop 2 прекращает подачу тепло- и хладоносителя, нагрев аппарата 11 за счет циркуляции теплоносителя в системе. Таким образом, при соответствии текущего значения температуры заданному клапаны 3 и 4 находятся в закрытом положении, а при отклонении температуры от зоны заданного значения открывается один из них в зависимое-, ти от направления отклонения. Клапан 10 на сливе носителя из системы в процессе работы насоса 9 постоянно находится в открытом состоянии. При. аварийном останове насоса 9 по команде датчика-реле 8 давления клапан 10 закроется. При изменении величины задания соответственно смещается зона заданного значения без изменения ее абсолютной величины и тем самьи.осутествляется регулирование температуры во всем диапазоне действия эадатчика, введена блокировка слива теплоносителя иэ системы при аварином останоiC

ве насоса, используется один регули руювдий исполнительный оргаи вместо двух, повышает надежность работы устройства.

Н1

Л tH Н2

пин

л адоиките

fJb

П

Теп/юн осиf) ель

15

л

У /

W

1в

т1

4

25

27