Многоканальный импульсный регулятор температуры Советский патент 1986 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к одновременному регулированию температуры в ряде объектов.

Целью изобретения является повышение точности и надежности регулятора.

Многоканальный импульсный регулятор температуры, несмотря на организацию многоканального регулирования по принципу последовательной циклической выборки, значений заданн и действительной температур каждого канала регулирования, обеспечивает параллельную пшротно-импульсную модуляцию в h -каналах регулирования с периодом генератора пилообразного напряжения при автоматической установке в каждом канале регулирования своего коэффициента усиления.,

На чертеже приведена схема регулятора.

Регулятор содержит задатчик 1, включающий блок 2 задания температуры и цифроаналоговый преобразователь 3, который состоит из преобразователя 4 двоично-десятичного кода в двоичньй, непосредственно цифроаналогового преобразователя 5 и операционного усилителя 6, схему 7 сравнения, пропорциональный блок 8, пороговый элемент 9, генератор 10 пилообразного напряжения, усилитель 11, вторую группу ключей 12, термопреобразователи 13-15, первую группу ключей 16, дискретные запоминающие блоки 17-19, исполнительные элементы 20-22, третью группу ключей 23, блок 24 задания переменных коэффициентов, генератор

25тактовых импульсов, делитель

26частоты, второй переключатель 27, кольцевой счетчик 28, Блок 2 задания температуры содержит узел 29 набора задания, первый элемент ИЛИ 30, оперативное запоминающее устройство 31, узел 32 набора номера канала регулирования, первый

.переключатель 33. Регулятор содержи дешифратор 34, а блок 2 задан ия, также содержит элемент 35 ввода задания, ключ 36, второй элемент ИЛИ 37, узел 38 установки режима, дешифратор 39 нуля, одновибратор. 40, резистор 41. В регулятор также введена четвертая ключей 42.

10

20

2151022

Регулятор работает следующим ; образом.

Вначале оператор производит набор значений заданных температур для каждого канала регулирований в блоке 2 задания температуры, для чего в узле 29 набора задания набирают значения заданной температуры, а в узле 32 набирают номер канала регулирования. При включении элемента 35 ввода задания происходит ус- .тановка кольцевого счетчика 28 в исходное состояние, что фиксируется дешифратором 39 нуля. В резуль- ts тате замыкается ключ 36 и через

первьй переключатель 33 сигнал номера канала с узла 32 поступает на адресные входы оперативного запоминающего устройства 315 на управляющий вход которого поступает сигнал режима записи с выхода узла 38 установки режима Аналогично производится набор заданной температуры для других каналов.

При отключении элемента 35 ввода задания кольцевой счетчик 28 произ- , водит циклический опрос адресов оперативного запоминающего устройства 31, в результате чего на его выходах циклически появляются двоично-десятичные коды значения заданной температуры для каждого канала регулирования. Оказанные коды появляются на время TCБ с периодом следования hT,. На выходе цифроаналогового преобразователя 3 появляются аналоговые сигналы, в определенном масштабе соответствующие значениям заданных температур, которые поступают на вход схемы 7 сравнения, на второй вход схемы 7 сравнения синхронно с сигналом задания поступает выходной сигнал соответствующего термопреобразователя 13-15.

25

30

35

40

Синхронность обеспечивается второй группой 12 ключей, управляемых дешифратором 34..

Аналоговый сигнал с выхода схемы 7 сравнения, пропорциональный отклонению действительной температуры от заданной в V-TOM канапе регулирования, усиливается пропордаональ- ным блоком 8, коэффициент усиления которого для каждого канала регулирования определяется значением соот- ветствукндего резистора блока 24 задания переменных коэффициентов.

Пороговьй элемент 9 осуществляет сравнение усиленного сигнала отклонения температуры в i-от канале регулирования с текущим значением пилообразного напряжения генератора 10, период Т повторения которого в К раз превышает период TQ обега- ния кольцевого счетчика 28. В резултате к концу Tcf на выходе элемента 9.формируется импульс или нулевой уровень, запоминаемые дискретными запоминающими блоками 17-19.

Состояние каждого дискретного запоминающего блока 17-19 однозначно соответствует состоянию соответствующего исполнительного элемента 20-22. Б течение одного периода Т регулятор осуществляет К опросов каждого канала регулирования, при этом время включения каждого исполнительного элемента 20-22 в течение периода Т пропорционально значению отклонения действительной температуры от заданной.

Таким образом осуществляется параллельная широтно-импульсная модуляция сигналов отклонения всех каналов регулирования о

При включении питания осуществляется обнуление оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 31 с помощью одновибратора 40, выходной импульс которого устанавливает режим записи в ОЗУ 31 и одновременно подключает повышенную частоту на вход кольцевого счетика 28, для быстрого циклического опроса адресов ОЗУ 31 о .

Предлагаемый регулятор позволяет повысить точность регулирования и надежность путем организации параллельного широтно-импульсного регулирования температуры W- объектов регулирования .

Формула изобретени

1. Многоканальный импульсный регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные блок задания температуры, цифроаналого-- вый преобразователь, схему сравнения, пропорциональный блок и поре- говьм элемент, выход которого соединен с информационными входами ключей первой группы, связанных выходами с информационными входами дискретных запоминающих блоков, выходы которых подключены к входам

10

15

20

25

215102

исполнительных элементов, последо- вательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты, кольцевой счетчик, связанный выходом с первым входом блока задания температуры, второй выход которого подключен к входу дешифратора, соединенного выходами с управляющими входами ключей первой и второй групп, информационные входы ключей второй группы подсоединены к выходам термопреобразователей, а вы- , ход через усилитель - к второму входу схемы сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены генератор пилообразного напряжения, последовательно соединенные блок задания переменных коэффициентов и третья группа ключей, управляющие входы ключей третьей группы связаны с выходом дешифратора, а выходы - с управляющими входами пропорционального блока, причем выход генератора пилообразного напряжения подключен к второму входу порогового элемента,

2.Регулятор по п. 1, от л и - ча ющийс я- тем, что блок задания температуры состоит из последовательно соединенных узла набора задания, первого элемента ИЛИ и оперативного запоминающего устройства, выход которого связан с первым выходом блока, а управляющий

-вход - с выходом узла установки режима, адресный вход оперативного запоминающего устройства соединен с вторым выходом блока и с выходом первого переключателя, первый информационный вход которого подключен к выходу узла набора номера канала регулирования, второй информационный вход - к первому входу блока а управляющий вход - к выходу элемента ввода задания.

3,Регулятор по п, 2, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности регулятора,

в него введен второй переключатель, 50 информационными входами соединенный с выходами делителя частоты, а выходом - со счетным входом кольцевого счетчика, вход сброса которого соединен с третьим выходом блока зада- 55 ния температуры, а блок задания температуры содержит дешифратор нуля, ключ, одновибратор и второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с вхо30

35.

40

45

дом узда установки режима, первый вход - с управлянмдим входом первого переключателя и с выходом ключа, подсоединенного управляющим входом через дешифратор нуля к первому входу блока, третий выход которого связан с информационным входом ключа и с выходом элементов ввода задания, а выход однрвибра.тора подключен к второму входу второго элемент,а

ИЛИ и к управляющему входу второго переключателя.

4. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что в него введена четвертая группа ключей, а дискретные запоминающие блоки выполнены в виде D -.триггеров, синхронизирующие входы которых соединены через четвертую группу ключей с одним из выходов делителя частоты.

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к одновременному регулированию температуры в- ряде объектов. Регулятор решает задачу многоканального регулирования по принципу последовательной циклической выборки значений заданной и действительной температур казадого канала регулирования при обеспечении параллельной широтно-импульсной модуляции в И- каналах регулирования с периодом генератора пилообразного напряжения с одновременной автоматической установкой в каждом канале своего коэффициента усиления. Регулятор содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты, кольцевой счетчик и дешифратор, выходами подключенный к трем группам ключей, последовательно соединенные задатчик, схему сравнения, к второму входу которой подключены через группу ключей термопреоб- разоватали, пропорциональный блок, пороговый элемент и дискр етные запоминающие устройства, а также генератор пилообразного напряжения и блок установки переменных коэффициентов. 1 ил, 3 3. п. ф-лы. S с