Устройство для цифровой индикации многоканального регулятора температуры Советский патент 1986 года по МПК G05D23/19 

соединены с выходом переключателя и с третьим входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с входом обнуления счетчика, выход третьего элемента И соединен с управляющим .входом широтно- импульсного модулятора, с четзер- тым входом первого элемента И, с управляющим входом ключа vi синхронизирующими входами триггера знака отклонения и регистров номера канала и заданной температуры, выходы блока памяти соединены с входами регистра заданной температуры, вход ключа соединен с выходом элемента сравнения, выходы триггера знака отклонения и регистров номера канала и заданной температуры подключены к соответствующим входам дешифратора, а вход счетчика по модулю + 1 связан с одним из выходов -делителя частоты.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано при регулировании теы-пературы инжекционных цилиндров машин для литья пластмасс под давле- нием.

Целью изобретения является повышение информативности устройства.

На чертеже представлена структурная схемаустройства для цифровой индикации многоканального регулятора температуры.

Устройство содержит задатчик 1 температуры, блок 2 памяти, цифро- аналоговый преобразователь 3, эле- мент 4 сравнения, усилитель 5, группу ключей 6, термопреобразователи 7аналого-цифровой преобразователь 10, ключ 11, детектор 12 знака отклонения, блок 14 выделения модуля, широтно-импульсный модулятор 15,первый элемент И 16, счетчик 17, пороговый элемент 18, генератор 19 пилообразного напряжения, операционный ус2шитель 20, цепь 21 положи- тельной обратной связи,, цепь 22 отрицательной обратной связи, конденсатор 23, ключ 24, эмиттерный пов11709.

2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, ши- ротно-импульсный модулятор выполнен в виде генератора пилообразного напряжения и порогового элемента, причем генератор пилообразного напряжения выполнен в виде операционного усилителя с цепями положительной и отрицательной обратной связи, а также конденсатора и ключа, подключенных между инверсным входом операционного усилителя и нулевой тиной, к управляющему входу ключа подключен управляющий вход модулятора, а к инверсному входу операционного усилителя подключен вход эмиттерного повторителя, выход которого соединен с первым входом порогового элемента, втррой вход которого подключен к входу модулятора.

торитель 25, генератор 26 тактовых импульсов, делитель 27 частоты, счетчик 28 по модулю п, счетчик 29 по модулю (кп+1), детектор 30 исходного состояния счетчика, регистр номера канала, индикатор 32 совпадения кодов, блок 33 набора номера канала, переключатель 34,блок 35 вызова индикации, первый дешифратор 36 в десятичный код, сборку элементов И-ИЛИ 37, второй дешифратор 3S в десятичный, код, регистр 39 заданной температуры, дешифратор 40, индикаторы 41, второй элемент И 42, третий элемент И 43.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 26 тактовых импульсов через делитель 27 частоты обеспечивает циклическую работу счетчиков и 29 соответственно по модулю п и по модулю (кп+1), где к - целое число, с коэффициентами пересчета п и кпн-1 соответственно, где п - количество каналов.

Период Т следования импульсов на выходе делителя 27 частоты определяет время связи 1-го термопреобраэователя и значения задания i-го канала с общим каналом./

Счетчик 28 по модулю п управляет блоком 2 памяти задатчика 1 температуры и группой ключей 6 таким образо что в течение каждого Tj. на выходе блока 2 присутствует код заданной температуры i-ro канала, на выходе группы ключей 6 - : выходной сигнал одного из преобразователей 7-9, со- ответствующего i-oi- y каналу регулирования. На выходе элемента А сравнения происходит циклическое выделение сигнала отклонения действительной температуры от заданной в результате сравнения выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 3 и усиленного усилителем 5 сигнала действительной температуры. Период обегания каналов равен .. . ,

При этом на выходе детектора 30 исходного состояния счетчика 29 по модулю (кп+1) возникает серия импульсов, следуюпдах с Периодом повто- рения TUHA (кпн-1) Tpg , при длительности каждого импульса, равной Т,д . При работе устройства в режиме непрерывной циклической индикации параметров блок 35 вызова индикации находится в состоянии, при котором выходной сигнал детектора 30 исходного состояния счетчика проходит через переключатель 34 и поступает на входы элементов И 16,42, A3, являясь сигналами для подготовки раз- решения съема информации о значении параметров. В течении части t, времени Т. , совпадающего с появлением импульса на выходе детектора 30 исходного состояния счетчика, происходит съем информации с i-ro канала. Промежуточные выходы делителя 2 частоты, поступающие на входы элемента И 42, обеспечивают при наличии разрешающего сигнала на третьем входе элемента И 42 предварительный сброс предыдущих показаний счетчика 17 аналого-цифрового преобразователя 10, а промежуточные выходы делителя 27 частоты, поступающие на входы элемента И 43, обеспечивают пр наличии разрешающего сигнала на третьем входе элемента И 43 набор новых показаний, происходящий в кон

це- времени Т набора показаний. Практически, например, при сброс показаний счетчируа 17 может происходить в течение промежутка

s 0

5

0

5

5

времени 0,6-0,8 с, а съем информации - в течение 0,9-1,0 с.

При появлении разрешающего сигнала съема информации на выходе элемента И 43 сигнал отклонения температуры в i-OM канал1е с выхода элемента 4 сравнения через замкнувшийся ключ 11 поступает на вход детек- .тора 12 знака отклонения, выходной сигнал которого (соответствующий знаку отклонения) запоминается триггером 13 знака отклонения и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41,

Одновременно выходной код счетчика 28 по модулю п, соответствующий номеру индицируемого канала, запоминается в регистре 31 номера канала и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41, Одновременно код значения заданной температуры i-ro канала с выхода блока 2 памяти запоминается в регистре 39 за- . данной температуры и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41,

Одновременно размыкается ключ 24, растормаживая генератор 19 пилообразного напряжения на операционном усилителе 20 с цепями положительной 21 и отрицательной 22 обратной связи, конденсаторе 23 и эмиттерном повторителе 25. Период генератора пилообразного напряжения равен времени съема информации с i-ro канала. Выходной сигнал генератора 19 пилообразного напряжения сравнивается на входе порогового элемента 18 с модулем сигнала отклонения в i-ом канале, выделенным блоком 14 вьщеления модуля, осуществляя широтно-им- пульсную модуляцию сигнала отклонения. В результате на выходе широт- но-импульсного модулятора 15 возникает импульс, длительность которого пропорциональна сигналу отклонения и который поступает на первый вход элемента И 16. При этом на выходе элемента И 16 в течение времени импульса широтно-импульсного модулятора 15 появляются импульсы, частота следования которых совпадает с частотой выходных импульсов генератора 26 тактовых импульсов. В результате поступления этих импульсов в счетчик 17 число, запасенное в нем, однозначно соответствует значению измеряемого отклонения и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41.

После окончания времени Ь„,,„ съема

л 3 Л

информации она сохраняется в триггере 13 знака отклонения, регистрах 31, 39 и счетчике 17 и высвечивается на индикаторах 41 в течение времени Т (кп+1)Трр индикации параметров i-ro канала. При поступлении очередного импульса разрешения съема информации описанный процесс набора индикации параметров повторяется, но при этом автоматически на индикацию выходит следзтощий канал. При этом период индикации каждого канала равен Т и,,, . Время индикации йараметров

i и ид . .

1-го канала Ти„, может варьироваться

ИНД

изменением значения целочисленной постоянной , При необходимости вызвать на индикацию i-й канал оператор набирает в блоке 33 набора номе- ра канала вызьгоаемый на индикацию номер и формирует управляющий сигнал Вызов на индикацию на выходе блока 35 вызова индикации. При этом переключатель 34 отключает вы- ход детектора 30 исходного состояния и подключает выход сборки элементов И-ИЛЙ 37 к выходу переключателя 34, Выходной код блока 33 набора номера канала преобразуется первым дешифратором 36 в десятичный код и сравнивается на входах сборки элементов И-ИЛИ 37 с преобразованным вторым дешифратором 38 в десятичный код выходнь1м кодом счётчика 28 по модулю п, определяющим номер под- кл оченного в даиньй момент к общему тракту канала. При совпадении вход- ньгк кодов деашфраторов 36 и 38 на выходе сборки элементов И-ИЛИ 37 и на выходе переключателя 34 появляется сигнал разрешения съема информации с вызванного оператором канала. Процесс набора и высвечивания информации осуществляется аналогично описанному.

Через Т.. кпТ,.. на индикацию авИНД со

томатически выходит тот же канал, в результате чего происходит обновление информации.

В этом режиме регулятор продолжает осуществлять функцию многоканального регулирования. Снятие уп- равлянщего сигнала Вызов на индикацию с управляющего входа переключателя 34 ведет к его переключению и возвращению устройства в режим низкочастотной циклической индикации параметров всех каналов.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять с необходимой частотой и длительностью циклическую цифровую индикацию ряда параметров п каналов регулирования без прерывания работы многоканального регулятора. Это особенно полезно в тех случаях, когда частота опроса каналов выбрана достаточно высокой из соображений точности регулирования. Кроме того, устройство позволяет осуществить непрерывную индикацию параметров любого канала регулирования с автоматическим обновлением показаний с периодом опроса каналов бе прекращения работы регулятора.

Периодический съем информации в течение части времени опроса канала повышает точность измерения, поскольку съем информации осуществляется после окончания переходных процессов связанных с коммутацией каналов регулирования.

гб

43

LU

J

-4/7 IU/

r

/J

Z9

30

H

Л

38

)i J(