Многоточечный регулятор температуры Советский патент 1979 года по МПК G05D23/19 

6 точник форсирующего разогрева, программный задатчнк jjSJ, Цепью настоящего изобретения явля ется повышений точности регулятора. Указанная цель достигается тем, что в многоточечном регуляторе температуры источник форсирующего разогрева подключен к нагревателям через соответству ющие последовательно соединенные .первые дополнительные ключи, управляющие аходы которых связаны с последовательн соединенными вторыми управляющими клкн чами, триггерами Шмитта| интеграторами, подключенными к выходу распределителя импульсов, третьими дополнительными ключами, подключенными к выходу усилителя, и селекторы, вторые акоды которъсс через четвертые дополнительные ключи связаны с источником питания и выходами триггера Шмитта, и через первые дополнительные ключи источник форсирующего разогрева подключен к соответствукицим последовательно соединенным инверторам, элементам задержки, триггерам, выходы которых подключаны ко вторым аходам вторых дополнитель

ых ключей, вторым аходам интеграторов первым входам пятых дополнительных лючей, подключенных к выходам програмного задатчика и к первым .аходам, связанных со вторьпл входам усилителя, шестых дополнительных ключей вторые входы которых подключены к выходам распределителя импульсов.

На чертеже представлена блок-схема регулятора, который содержит нагреватели ,2, датчики 3 темепературы, расположенные на объектах 1 регулирования, селекторы 4, триггеры Шмитта 5, на входе которых установлены интегратору б, усилитель 7, програк4шый задатчик 8, инверторы 9, установленные между одним из аходов элемента И и элементами 10 задержки, источник 11 форсирующего разогрева, распределитель 12 импульсов, генератор 13 импульсов, триггеры 14, первые ключи 15 и дополнительные ключи 16, 17, 18, 19, 2О, 21, источник 22 питания.

Работает регулятор следующим образом

Импульс от генератора 13 импульсов через распределитель 12 импульсов поступает на управляющие входы ключей соответствующих каналов и открьюает их При 1 ткрытых ключах 15, 17, 18 (пер- вый кзйал) на вход усилителя 7, который

де Т - время цикла переключения распределителя импульсов 12. За один цикл интегратор 6 не успевает разрядиться и триггер Шмитта 5 остается в открытом состоянии. При следующем переходе распределителя импульсов 12 на первый-канал интегратор 6 подзаряжается сигналом с усилителя 7 и продолжает удерживать триггер Шмитта 5 в открытом состоянии. Когда температура объекта 1 достигает значения Q. , усилитель 7 отпускает и на интегратор 6 не поступает сигнал. После раз- ряда интегратора 6, когда напряжение на его въгходе станет меньше порога срабатьтания триггера Шмитта 5, триггер Шмитта закрывается, дополнительные ключи 15 и 20 также закрывач

ются. На аходе инвертора 9 сигнал npoi падает, а с его въкода сигнал, через элемент 1О задержки, поступает на триггер 14 и переключает его. При этомключи 19 и 21 закръшаются и отключают ключ 20 от выхода триггера Шмйтта 5 и. программный задатчик канала от входа усилителя 7, который перестраивается на регулирование рабочей температуры и работу в линейном ре-

жиме.

Одновременно изменяется постоянная времени интегратора 6

1

74 работает в релейном режиме, поступает сигнал с датчика 3 температуры объекта 1« Усилитель срабатывает и через интегратор 6 открывает триггер Шмитта 5, который открывает дополнительные ключи 16, и 20, через открытый ключ 21 подключая к селектору 4 источник 11 форсирующего разогрева и шину источникга 2.2 питания. Через селектор 4 к нагревателю подключается источник с более высоким потенциалом , а именно, источник 8 форсирующего разогрева. Объект 1 начинает ускоренно раиргреваться. Через открытые дополнительные ключи 18и 19 на вход усилителя 7 из программного задатчика 8 подается сигнал, устанавливающий температуру Q-) объекта 1, при которой должно отключиться форсирующее питание и обеспечивается работа усилителя 7 в релейном режиме. Температура. Qi устанавливается для каждого канала-из условия обеспечения минимального времени разогрева объекта. Постоянная времени 1 интегратора 6 выбирается t Т

Ключи 19 и 20 остаются а закрытом состоянии до выключения устройства.

После поступления следующего управляющего импульса на ключи 15, 17, 18 с выхода усилителя 7 на вход интегратора 6 поступает сигнал, пропорциональный отклонению температуры объекта 1 от номинальной и заряжает интегратор до амплитудного значения сигнала. При этом триггер Шмитта 5 открываетс открывается ключ 16 и к нагревателю 2 подключается шина источника питания. Когда напряжение на интеграторе 6 станет меньше порога срабатывания триггера Шмитта 5, он закрывается и закрывает -- ся ключ le, при этом ток в нагревателе 2 прекращается. Время разряда интегратора 6 и, следовательно, время протекания тока через нагреватель 2 пропорционально отклонению температуры объекта 1 от номинальнэго значения,

Как видно из описания, усилитель 7 работает в двух режимах - релейном и линейном, В релейном режиме осуществляется форсированный разогрев объектов более высоким потенциалом. Время отключения форсирующего питания, обеспечивающее максимальную скорость разогрева для каждого объекта при заданных условиях, формируется при помощи программного устройства по температуре объекта.

После отключения источника форсирующего питания производится переключение усилителя на работу в линейном режиме с целью регулирования рабочей температуры с заданной точностью пу. тем изменения коэффициента обратной связи и смещения рабочей точки усилителя,

Введение форсирутащего питания в многоточечный регулятор температуры позволяет сократить время разогрева объекта с 15-20 мин до 3-5 мин, а также существенно сократить объем аппаратуры за счет использования общи.х элементов. Поскольку управление форси- рукнцим разогревом ведется по температуре в объекте (отключение источника форсирующего разогрева), разброс по времени выхода на рабочий режим не превышает 4О% при изменении окружающей температуры от О до -ь40 С,

Формула изобретения

Многоточечный регулятор температуры, содержащий нагреватели, датчики температуры, подключенные ко входам соответствующих усилителей, через первые ключи, управляющие входы которьк связаны с выходами распределителя импульсов, подключенного к генератору им0пульсов, триггеры, дополнительные ключи, триггеры Шмитта, интеграторы, инверторы, селекторы, элементы задержки, источник питания, источник форсируюшего разогрева, программный задатчик, отли5чающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем источник форсируюшех-о разогрева подключен к нагревателям через соответствующие последовательно соединенные первые

0 дополнительные ключи, управляющие аходы которых связаны с последовательно соединенными вторыми управляющими ключами, триггерами Шмитта, интеграторами, подключенными к выходу рас5пределителя импульсов, третьими дополнительными ключами, подключенными к выходу усилителя, и селекторы, вторые входы которък через четвертые дополнительные ключи связаны с источником

0 питания и выходами триггеров Шмитта, и через первые дополнительные ключи источник форсирующего разогрева подклюД чен к соответствующим последовательно соединенным инверторам, элементам заг5держкй, триггерам, выходы которых подключены ко вторым входам вторых дополнительных ключей, вторым нходам интеграторов и первым юсодам пятых дополнительных ключей, подключенных к выходам nporpaMiviHoro задатчика и к первым входам, связанных со вторым входом усилителя, шестых дополнительных, ключей, вторые входы которых подключены к выходам распределителя им5пульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

№ 273548, кл, С 05 D 23/24, 1968/0

2,Авторское свидетельство СССР №.374582, кл, 6 O5D23/24, 1970.

3,Авторское свидетельство СССР № 426223, кл, в 05 р 23/19, 1971,