Устройство для программного управления температурным режимом фильерного питателя Советский патент 1987 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для программного управления температурным режимом филь- ерного питателя одностадийного производства и стеклоплавильного аппарата двух- стадийного производства стекловолокна на предприятиях по производству стекловолокна для вывода на рабочий режим из первоначального холодного состояния или после перерыва в электропитании и поддержания постоянной температуры пита- теля.

Целью изобретения яявляется повышение надежности.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема управляющего делителя напряжения.

Устройство для программного управления температурным режимом фильерного питателя содержит датчик температуры 1, программный датчик 2, дифференциальный интегратор 3, которые подключены к входам сумматора 4, сумматор 4 соединен с усилителем 5, вход регулятора 6 - с усилителем 5, а выход - с усилителем мощности 7, исполнительный элемент 8, фильерный питатель 9, источник постоянного напряжения 10, управляемый делитель напряжения 11, порого.: вый элемент 12. Управляемый делитель напряжения 11 (фиг. 2), содержит последовательно включенные резистор 12 и транзистор 13, в качестве которого может быть использован транзистор КТ315И. Выходы питания 14 управляемого делителя напряжения 11 соединены с источником постоянного напряжения 10, управляющий вход 15 делителя 11 соединен с выходом интегратора 3, а выход 16 делителя 11 соединен с инвертирующим входом дифференциального интегратора 3.

Устройство работает следующим образом.

Устройство имеет два режима рботы: режим стабилизации температуры и режим программного управления, необходимость использования которого возникает при вклю- чении устройства или после перерыва в электропитании. В режиме стабилизации температуры сигнал датчика температуры 1 сравнивается в сумматоре 4 с сигналом задатчика 2. Разность этих сигналов, входное возмущение, усиливается усилителем 5 и обрабатывается во времени по ПИ (пропорционально-интегральному) закону регулятором 6. Выходной сигнал регулятора 6 усиливается усилителем мощности 7 и приводит к снижению мощности, выделяемой исполнительным элементом 8 в фильерном питателе 9, когда сигнал датчика температуры 1 больще сигнала датчика 2, и, наоборот, приводит к увеличению мощности, когда сигнал датчика температуры 1 меньше сигнала задатчика 2. Таким образом под- держивается постоянная температура фильерного питателя 9 в области температур 1520 К с точностью ±1 К.

5

0

0 5

0

5

5

0

В режиме программного управления разность между сигнало.м датчика температуры 1 и сигналом задатчика 2, т.е. входное возмущение, велика и может составлять величину порядка 10 мВ. С появлением тока в цепи элемента 8 начальные данные о входном возмущении, полученные с выхода усилителя 5, передаются на неинвертирующий вход интегратора 3. Постоянное напряжение от источника 10 поступает на входы питания 14 делителя II и часть его с выхода 16 поступает на инвертирующий вход интегратора 3. Одновременно сигнал, пропорциональный входному возмущению, подается с интегратора 3 на сумматор 4. Выходной сигнал сумматора 4 приближается к нулю. Затем выходной сигнал интегратора 3 с программной скоростью уменьшается до нуля и в соответствии с этой программой будет изменяться температура фильерного питателя 9, так как это аналогично программному изменению задания температуры от значения, соответствующего холодному состоянию до рабочей температуры (1520 К) Малые возмущения (менее 0,2 мВ по входу) не проходят через пороговый элемент 12, стоящий на выходе интегратора 3, и интегратор 3 не вмешивается в стабилизацию температуры при малых ее отклонениях от заданного значения.

Интегратор 3 уменьшал бы выходной сигнал по линейному закону во времени, однако при разогреве от комнатной температуры это не приемлемо, так как в начале процессов разогрева фильерного питателя разогрев должен протекать медленно (сушка футеровки), а при приближении к концу должен ускоряться для того, чтобы область температур кристаллизации стекла (1380- 1420 К) проходилась за время, не превышающее 2 мин. Это достигается воздействием положительной обратной связи, осущестля- емой с выхода интегратора 3 на управляющий вход 15 управляемого делителя напряжения 11. Снижение выходного сигнала интегратора 3 в процессе нагрева питателя 9 передается на вход 15 делителя напря- жен ия 11. Снижение выходного сигнала интегратора 3 приводит к тому, что транзистор 13 частично закрывается, напряжение на его коллекторе, а следовательно, и на выходе 16, повышается, что приводит к более быстрому падению выходного сигнала интегратора. В результате скорость разогрева питателя 9 к концу разогрева повышается и область температур кристаллизации стекла проходится за время, не превышающее 2 мин.

Наличие управляемого делителя 11 и соединение выхода интегратора 3 с управляющим входом 15 делителя 11 позволяет производить разогрев на начальном участке в 1-10 раз медленее, чем в прототипе. В результате футеровка хорошо высыхает, садится и не растрескивается, что приводит к

повышению надежности и срока службы питателя по сравнению с прототипом. В то же время, благодаря указанным признакам, область температур кристаллизации стекла проходится за время, не превышающее 2 мин, что снижает опасность кристаллизации стекла, приводяшей к обрывности нити, повышает надежность и, в конечном счете, приводит к повышению производительности оборудования.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления температурным режимом фильерного питателя, содержащее датчик и программный задатчик температуры, последовательно соединенные интегратор и пороговый элемент, последовательно соединенные сумматор, усилитель, регулятор, усилитель мощности, исполнительный элемент, а также

10

15

задатчика температуры и порогового элемента подключены к входам сумматора, отличающееся тем, что, с целью надежности устройства, оно содержит управляемый делитель напряжения, а интегратор вы полнен дифференциальным, при этом неинвертирующий вход интегратора подключен к выходу усилителя, а его инвертирующий вход соединен с выходом управляемого делителя напряжения, входы которого связаны с выходами источника постоянного напряжения, а управляющий вход управляемого делителя напряжения подключен к выходу интегратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем. что управляемый делитель напряжения содержит транзистор, связанный эмиттером с одним из входов делителя, другой вход которого подключен через резистор к коллектору транзистора, связанному с выходом

источник постоянного напряжения, при этом 20 Делителя, а база транзистора соединена выходы датчика температуры, программного с входом делителя.

задатчика температуры и порогового элемента подключены к входам сумматора, отличающееся тем, что, с целью надежности устройства, оно содержит управляемый делитель напряжения, а интегратор вы- полнен дифференциальным, при этом неинвертирующий вход интегратора подключен к выходу усилителя, а его инвертирующий вход соединен с выходом управляемого делителя напряжения, входы которого связаны с выходами источника постоянного напряжения, а управляющий вход управляемого делителя напряжения подключен к выходу интегратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем. что управляемый делитель напряжения содержит транзистор, связанный эмиттером с одним из входов делителя, другой вход которого подключен через резистор к коллектору транзистора, связанному с выходом

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для программного управления температурой фильерного питателя одностадийного производства и стеклоплавильного аппарата двухстадийного производства стекловолокна. Целью изобретения является повышение надежности устройства. В устройстве, содержащем регулятор с программным задатчиком и интегральной обратной связью по сигналу ошибки применен дифференциальный интегратор, инвертирующий вход которого связан с выходом управляемого делителя напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом интегратора, а сам делитель реализован в виде резистивно-транзисторного делителя напряжения с коллекторной нагрузкой и управлением по базе. 2 ил. 1 з.п.ф-лы. 1С г о ю со

.

16

дзиз.г

Составитель Г. Крейман Техред И. ВересКорректор С. Черни

Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько Заказ 7901/45