Устройство для регулирования температуры термокамеры для нагрева движущейся нити Советский патент 1990 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к области производства машин для формования и обработки химических волокон, в частности, к системам регулирования температуры тер- мофиксационных камер нагрева движущейся нити на упомянутых машинах.

Цель изобретения - повышение точности регулирования и надежности устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для регулирования температуры термокамеры.

Устройство для регулирования температуры термокамеры для нагрева движущейся нити 1 содержит установленные в термока-. мере 2 электронагреватель 3. первый 4 и второй 5 датчики температуры. Устройство имеет ПИД-регулирующий блок 6, связанный по входам с первым датчиком 4 температуры и задатчиком 7 технологической температуры, и первый позиционный регулирующий блок 8. связанный по входам с вторым датчиком 5 температуры и задатчиками минимальной 9 и максимальной 10 температуры. Выходы первого позиционного регулирующего блока 8 соединены с исполнительными элементами регулирования по минимальной 11 и максимальной 12 температуре. Устройство содержит второй позиционный регулирующий блок 13, соединенный по входам с первым датчиком 4 температуры и с задатчиком 14 предельной температуры, а по выходу - с исполнительным элементом 15 регулирования по предельной температуре. Для регулирования мощности электронагревателя 3 имеется тиристорный элемент iG управления мощностью и автономный источник 17 питасл

00

ния, к выходу которого подключен задающий резистор 18. В устройство дополнительно введены первое 19 и второе 20 реле, причем обмотка первого реле 19 подключена к сети питания через замыкающий выход перекидного контакта 21 исполнительного элемента 11 регулирования по минимальной температуре и через замыкающий контакт 22 исполнительного элемента 12 регулирования по максимальной температуре. Обмотка второго реле 20 подключена к сети питания через размыкающий выход перекидного контакта 21 исполнительного элемента 11 регулирования по минимальной температуре. Перекидной контакт 23 первого реле 19 размыкающим выходом соединен через размыкающий контакт 24 исполнительного элемента 15 регулирования по предельной температуре с выходом ПИД-регулирующего блока 6, а замыкающим входом - к свободному выводу задающего резистора 18. Общий выход перекидного контакта 23 первого реле 19 соединен с входом тиристорного элемента 16 управления мощностью, а размыкаю щий контакт 25 второго реле 20 подключен параллельно зада ющему резистору 18.

Устройство работает следующим образом.Посредством задатчика 7 технологической температуры настраивают заданный режим температуры термокамеры 2 при работе от ПИД-регулирующего блока 6. С помощью задатчика 9 минимальной температуры настраивают минимально допустимую температуру термокамеры 2 при работе ее в режиме регулирования от первого позиционного регулирующего блока 8. е помощью задатчика 10.максимальной температуры настраивают максимально допустимую температуру термокамеры 2 при ее работу в режиме регулирования от первого позиционного регулирующего блока 8. С помощью задатчика 14 предельной температуры настраивают предельно допустимую температуру термокамеры 2 при ее работе от второго позиционного регулирующего блока 13.

Технологией задаются пределы регулирования температуры термокамеры при производстве химволокон с точностью +3°С. По контуру ПИД-регулирования гюгрешность составляет +1°С от установленной температуры.

По контуру регулирования по минимальной температуре погрешность составляет -2°С от установленной температуры, а по контуру максимальной 2°С. По контуру позиционного регулирования по пpeдeлJr

-

ной температуре погрешность составляет 3°С.

Таким образом, величина температуры задания составляет: рабочий режим тем- 5 пературы термокамеры 2 от ПИД-регулирующего блока 6 (задатчик 7) t+1°C; минимально допустимая температура при регулировании от первого позиционного регулирующего блока 8 (задатчик 9) t-2°C: мак- 0 симально допустимая температура при регулировании от первого позиционного регулирующего блока 8 (задатчик 10) t+2°C: предельно допустимая температура при позиционном регулировании от размыкающе- 15 го контакта 24 исполнительного элемента 15 регулирования по предельной температуре (задатчик 14) t+3°C, где t - заданная базовая величина температуры.

При включении выключателя А1 пере- 20 кидной контакт 21 исполнительного элемента регулирования по минимальной температуре вк/ж)чает цепь первого реле 19, которое своим перекидным контактом 23 подключает автономный источник 17 пита- 25 ния к тиристорному элементу 16, при этом последний обеспечивает максимальный уровень мощности и идет форсированный разогрев термокамеры 2. При достижении термокамерой 2 минимально допустимой в 30 режиме регулирования температуры перекидной контакт 21 исполнительного эле - мента регулирования по минимальной температуре обесточивает цепь первого реле 19, которое своим контактом 23 переклю- 35 чаеттиристорный элемент 16 с автономного источника 17 питания на П1/1Д-регулирую- щий блок 6, благодаря чему температура термокамеры 2 плавно повышается до заданной и в дальнейшем идет регулярный 40 режим регулирования через первый датчик 4 температуры и ПИД-регулирующий блок 6. При отказах в ПИД-регулирующем блоке 6, связанных с падением температуры, термокамера2 переходите режима ПИД-ре- 45 гулирования от ПИД-регулирующего блока 6 на режим двухпозиционного регулирования от первого позиционного регулирующего блока 8 относительно минимально допустимой температуры. Указанный пере- 50 ход обеспечивается посредством периодических переключений перекидного контакта 21 исполнительного элемента 1,1 регулирования по минимальной температуре через первое реле 19 и его перекидной контакт 23. 55 При отказах в ПИД-регулирующем блоке 6, связанных с повышением температуры термокамеры 2, последняя переходит с режима ПИД-регулирования от ПИД-регулиру-, ющего блока 6 на режим двухпозиционного регулирования от первого позиционного регулирующего блока 8 относительно максимально допустимой температуры, Данный переход обеспечивается посредством периодических переключений замыкающего контакта 22 исполнительного элемента 12 регулирования по максимальной температуре через первое реле 19 и его перекидной контакт 23. При этом величина подводимой мощности нагрева на позиции Мало определяется сопротивлением резистора 18, которое настраивается заранее на максимально допустимую температуру, причем перекидной контакт 21 замыкает цепь второго реле.20.

При отказах второго датчика 5 температуры или первого позиционного регулирующего блока 8, связанных с незапланированными переключениями ти- ристорного элемента 16 перекидным контактом 23 с ПИД-регулирующего блока 6 на автономный источник 17 питания, температура термокамеры 2, постепенно повышаясь, достигнет предельно допустимой величины. После этого система переходит на режим двухпозиционного регулирования относительно предельно допустимой температуры. Переход на указанный режим осуществляется посредством периодических переключений размыкающего контакта 24 исполнительного элемента 15 регулирования по предельной температуре.

Устройство позволяет закончить технологический процесс наработки нити как при отказах ПИД-регулирующего блока, так и при отказах второго датчика 5 температуры и первого позиционного регулирующего блока 8, а также при резких отборах тепла от термокамеры, причем в последнем случае за счет более интенсивного возмещения теплопотерь от позиционного регулирования, снижается время переходного процесса, повышается надежность работы устройства.

Ф о р м у л а и 3 о б р е те н и я Устройство для регулирования температуры термокамеры для нагрева движущейся нити, содержащее электронагреватель, первый датчик температуры термокамеры и задатчик технологической температуры и соединенный с ними ПИДрегулирующий блок, второй датчик температуры термокамеры и задатчики минимальной и максимальной температуры и соединенный с ними первый позиционный регулирующий блок, выходы которого

соединены с исполнительными элементами регулирования по минимальной и максимальной температуре, соединенный с первым датчиком температуры и задатчиком предельной температуры, второй позиционный регулирующий блок, выход которого соединен с исполнительным элементом регулирования по предельной температуре, тиристорный элемент управления мощностью и автономный источник питания, к выходу которого подключен задающий резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования и надежности устройства, в него дополнительно введены первое и второе реле, причем обмотка первого реле подключена к сети питания через замыкающий выход перекидного контакта исполнительного элемента регулирования по минимальной температуре и через замыкающий контакт

исполнительного элемента регулирования по максимальной температуре, обмотка второго реле подключена к сети питания через размыкающий выход перекидного контакта исполнительного элемента регулирования

по минимальной температуре, перекидной контакт первого реле размыкающим выходом соединен через размыкающий контакт исполнительного элемента регулирования по предельной температуре с выходом

ПИД-регулирующего блока, а замыкающим входом к свободному выводу задающего резистора, общий выход перекидного контакта первого реле соединен с входом тиристорного элемента управления мощностью, а размыкающий контакт второго реле подключен параллельно задающему резистору.

16

Изобретение относится к производству машин для формирования и обработки химических волокон и, в частности, к системам регулирования температур термофиксационных камер нагрева движущейся нити на этих машинах. Цель изобретения - повышение точности регулирования и надежности устройства. Устройство позволяет закончить технологический процесс наработки нити как при отказах ПИД-регулирующего блока, так и при отказах второго датчика температуры и первого позиционного регулирующего блока, а также при разных отборах тепла от температуры. В последнем случае за счет более интенсивного возмещения теплопотерь от позиционного регулирования, снижается время переходного процесса и повышается надежность устройства в работе. 1 ил.