Устройство для автоматического управления температурой Советский патент 1990 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к технике автоматического управления, а именно к системам регулирования тепловых режимов и может быть использовано в сельском хозяйстве для обеспечения микроклимата животноводческих поме- рений, оснащенных теплообменными установками, предназначенными для утилизации тепла, выбрасываемого вытяжной вентиляцией из помещения (например, коровников, свинарников, птичников и т.п.)

Целью изобретения является повы- рение точности устройства и, как Следствие, экономия энергии и повы- гение продуктивности животных.

На чертеже изображена структурно- функциональная схема устройства.

Устройство для автоматического управления температурой содержит датчик 1 наружной температуры, вычислитель 2 расхода теплоносителя, вычислитель 3 напряжения на коронирую- щих электродах теплообменника,вычислитель 4 мощности электрокалорифера, усилители 5-7, ключи 8-10, исполнительные механизмы 1 1-1 3, регулирующие органы 14-16, датчик J7 температуры в помещении, задатчик 18 температуры в помещении, элементы 19 сравнения, усилитель 20, реле 21 времени, задат;л

эо

W

ю

ю я

315

чихи 22-24 температуры наружного воздуха, элементы 25-27 сравнения, уси- лители 28-30. При этом выходы датчика 1 наружной температуры являются вхо- дами элементов 25-27 и вычислителей 2-4, выходы которых через усилители 5-7 связаны с входами ключей 8-10, которые подсоединены к исполнительным механизмам. Выходы усилителей 28-30 являются управляющими входами ключей, а выход датчика 17 внутренней температуры поступает на элемент 19 сравнения, выход которого через усилитель 20 подключен к входу реле 21 времени выходы которого подсоединены к ключам 8-10.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал от датчика 1 наружной тем- пературы сравнивается в одном из элементов 25-27 с заданным значением, выдаваемым задатчиками 22-24. На выходе одного из элементов сравнения (либо 25, либо 26, либо 27) появляет- ся сигнал и через усилитель (либо 28, либо 29, либо 30) поступает на управляющий вход соответствующего ключа (либо 8, либо 9, либо 10), который коммутирует цепь управления либо ис- полнительным механизмом 11, либо 12, либо 13, т.е. происходит подготовка управляющего канала для реализации одного из режимов работы устройства.

В режиме регулируемой утилизации путем изменения расхода теплоносите v

где tu - температура наружного в

духа,

°С -

ля в вычислитель 2 заложен алгоритм, который рассчитывается исходя из следующего угол поворота исполнительного механизма tf пропорционален напряжению на выходе вычислительного блока U, которое пропорционально тепловой мощности QT

if Ј U От.

Тепловая мощность определяется

QT - c(tbH - tR),

где

итемпература наружного воздха, С, tBH - температура воздуха внутри

помещения, С,

с - коэффициент пропорциональности.

Вычислитель 2 определяет угол поворота выходного вала реверсивного шагового двигателя.

Согласно указанному алгоритму, сигнал от вычислителя 2 через усилитель 5 и ключ 8 поступает на исполнительный механизм 1J, который поворачивает регулирующий орган 14 заслонку на нужный угол.

В режиме регулируемой утилизации путем изменения коэффициента теплопередачи теплообменника в вычислитель 3 заложен алгоритм, который можно представить в виде

н Епред (Ьвн)п

U

U

-(1-е

),

маис

Изобретение относится к технике автоматического управления, а именно к системам регулирования тепловых режимов. Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры и, как следствие, экономия энергии, а также повышение продуктивности животных. Цель достигается тем, что устройство для автоматического управления температурой, состоящее из отдельных подсистем, каждая из которых содержит датчики внутренней и наружной температуры, исполнительные механизмы и регулирующие органы, дополнительно снабжено вычислительными блоками, ключами и усилителями, причем выходы датчика наружной температуры являются входами вычислительных блоков, сигналы от которых через усилители и ключи идут на исполнительные механизмы. 1 ил.

tert- температура внутреннего

воздуха, °С; te - начальная температура, °С,

Т - температурная постоянная, ог.

h - межэлектродное расстояние,

см; П()СД(-ЬВН)Г- предельная напряженность,

кВ/см; U - максимальное напряжение на

КС

коронирующих электродах, кВ.

Согласно этому алгоритму командный сигнал с вычислителя 3 поступает через усилитель 6 и ключ 9 на исполнительный механизм 12, управляющий напряжением на коронирующих электродах. В режиме низких температур в вычислитель 4 заложен алгоритм, который рассчитывается, исходя из проПостоянные, вводимые в вычислительноеустройство и зависящие от конкретных параметров объекта управления

порциональности мощности квадрату напряжения Р U1.

Вычислительный блок определяет мощность, необходимую для обогрева помещения, которая пропорциональна разности наружной и внутренней температур

Р

и обеспечивает на зажимах калорифера напряжение, пропорциональное корню квадратному из этой мощности

-t VP,

U

где с.

и сг - коэффициенты пропорциональности.

Сигнал с вычислительного блока 4 поступает через усилитель 7 на ключ 10 и исполнительный механизм 13, . который устанавливает необходимую мощность на регулирующем органе 16 нагревательных элементов эЛектрока- лорифера. Если при работе какого-то режима температура воздуха в помещении все же понизилась, от датчика 17 температуры поступает сигнал в элемент 19 сравнения, где он сравнивается с заданным. Полученный сигнал рассогласования через усилитель 20 поступает на реле 21 времени, сигнал, с которого с определенной выдержкой времени подается на ключ либо 8, либо 9, либо JO работающего режима.

Сигнал от реле 21 отключает поступление сигнала с канала по возмущению «и управление исполнительными механиэ- ами (либо II, либо 12, либо 13) осу- дествляется по каналу отклонения, (Т.е. в зависимости от сигнала датчика 17 внутренней температуры. При исчезновении сигнала датчика 17 температуры отключается канал управления по отклонению и включается канал по Возмущению,

Рассчитанные указанным образом уп- эавляющие воздействия на подготовленный (сигналом с одного иэ усилителей 28-30) канал управления передаются :ри включении реле 21 времени, которое происходит при отклонении температуры внутри помещения ниже уровня, Заданного эадатчиком 18.

формула изобретения

Устройство для автоматического управления температурой, содержащее

датчик и задатчик температуры в помещении, через первый элемент срав- нения соединенные с первым усилителем, датчик температуры наружного воздуха, подключенный к первым входам соответственно второго и третьего элементов сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с пер0 вым и вторым задатчиками температуры наружного воздуха, а выходы - с вто- рым и третьим усилителями, и три исполнительных механизма, соединенных соответственно с первым, вторым и

5 третьим регулирующими органами, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности устройства и экономии энергии, оно снабжено третьим задатчиком температуры наружного

0 воздуха, четвертым элементом сравне- , ния, четвертым, пятым, шестым и седьмым усилителями, вычислителем расхода теплоносителя, вычислителем напряжения в теплообменнике, вычисли5 телем мощности электрокалорифера, тремя ключами и реле времени, причем первый и второй входы четвертого элемента сравнения соединены соответственно с датчиком температуры наруж0 ного воздуха и третьим задатчиком температуры наружного воздуха, а его выход соединен с входом четвертого усилителя, выходы датчика наружной температуры соединены также с входами вычислителя расхода-теплоносителя, вычислителя напряжения в теплообменнике и вычислителя мощности электрокалорифера, выходы которых соответственно через пятый, шестой и седьмой усилители подключены к информационным входам соответственно первого, второго и третьего ключей, первые информационные входы указанных ключей соединены с выходами соответственно

5 второго, третьего и четвертого усилителя, а их вторые информационные входы соединены с выходом реле времени, выходы указанных ключей соединены с входами соответствующих исполнитёль0 ных механизмов

5

0