Устройство для программного регулирования тепловых процессов Советский патент 1980 года по МПК G05D23/00 

Изобретение относится к автоматичес кому регулированию технологическик про цессов и может быть использовано при тепловой обработке бетонных и железобетонных изделий в различных тепловых установках. Известно устройство для управления тепловыми процессами при термообработке и сушке изделий из бетона и железобетона, включающее датчики температуры и блоки программирования по числу регулируемых объектов, коммутатор с раздельными полями, управляющий блок, генератор импульсов и командные реле с исполнительными механизмами по числу регулируемых объектов, причем датчики температуры и блоки программирования подключены каждый через попарно соединенные ламели раздельных полей коммутатора к дифференциальному входу управ- Л5пошего блока, выход которого соединен через четные ламели следующего поля коммутатора с командным реле i. Недостатком этого устройства является низкая надежность, обусловленная наличием механических и контактных элементов коммутатора с раздельными полями и командных реле. Наиболее близким к изобретению является устройство для программного регулирования тепловых процессов, содержащее генератор стабильной частоты, соединенный с делителем частоты и с блоком контроля продолжительности процессов, блок переключателя, а также датчики температуры и исполнительные органы, соединенные через тактовый распределитель соответственно с первым входом и выходом управляющего блока 2J. Недостаток этого устройства состоит в том, что при воздействии помех возможны ложные переключения, а при кратковременном исчезновении напряжения питания - нарушение программы регулирования термообработкой- железобетонных изделий. 37 Цель изобретения - повышение поме.хоустойчивости устройства. Достигается это тем, что в него введены многопозиционные да дающие элементы, блок контроля питания и формирователь счетных импульсов, вход которого .подключен к выходу делителя частоты, а выход - ко вкоду блока переключателей, выходы блока переключателей и блока контроля питания подключены соответственно к первым и вторым входам много позиционных задающих элементов, выходы которых через тактовый распределитель соединены со вторым входом управляюще блока. Сущность изобретения поясняется Ьтруктурной схемой, содержащей генератор i стабильной частоты, делитель 2 частоты, формирователь 3 счетных импульсов, блок 4 переключателей, многопозиционные задающие элементы 5, блок 6 контроля питания, тактовый распределитель 7, управляющий блок 8, датчики 9 температуры, исполнительные органы 10, блок 11 контроля продолжительности про цессов, п объектов регулирования. Генератор 1 стабильной частоты йод- ключен к делителю 2 частоты, который на своих (N +1) выходах формирует импульсные сигналы скважностью 0,5 и частотой 4,,., i,/2,, . . . ,i,/N, где о - частота сигнала, предназначенн го для формирования длительности счетных импульсов; ;. - опорная частота; Ы - максимальный коэффициент деления опорной частоты. При воздействии на делитель 2 частоты сигналов коррекции программы значение частоты i меняе ся в необходимых пределах. К вь1ходам делителя 2 частоты подкл чен формирователь 3 счетных импульсов, который на Н выходах формирует им- пульсы длительностью t(5 частотами следования ij, ,) ь, прцчем эти выходы через соответствующие контакты блока 4 переключателей подключены к первым входам многопози- ционных задающих элементов 5. Каждый многопозиционный задающий элемент 5 в ЙЙняет следующие функции: формирование сигнала задания скорости подъема или снижения температуры- задание уровня температуры в режиме ее стабил зации, сохранение информации о сигнале задания при исчезновении .напряжения пита-,. ння до момента его появления, точную ручную установку скорости подъема температуры в интервалах ее дискретного за- Дания.. 8 Блок 6 контроля питания измеряет,напряжение питания устройства и при его снижении до критического значения воздействует на многопозиционные задающие элементы 5, переключая их в режим долговременной памяти. Тактовый распределитель 7 периодически-последовательно подключает управляющий блок 8 к следующим элементам ка кдого канала регулирования: многопозиционному задающему элементу 5, датчику 9 температуры и исполнительному органу Ю. Блок 8 управления усиливает сигнал датчика 9 температуры сравнивает его с сигналом задания и выдает импульс на исполнительный орган 1О. Многопозиционный задающий элемент 5 обладает высокой точностью- задания скорости подъема температуры и повышенной помехоустойчивостью за счет высокого уровня пропускания входного сигнала, близкого к амплитуде счетных импульсов, большого числа устойчивых состояний М, независимости его сложности от числа устойчивых состояний М эквивалентности его случайного переключения изменению сигнала задания в -г раз, что несущественно при больших значениях М, долговременной памяти, сохраняющей ин- формацию при исчезновении напряжения питания; нечувствительности к знакопеременной помехе, минимального числа связей с другими блоками устройства. При регулировании тепловых процессов многих объектов (тепловых агрегатов) предложенное устройство автоматически выполняет индивидуальную для каждого объекта программу термообработки, заключающуюся в последовательной отработке подъема температуры с заданной скоростью, поддержания температуры на заданном уровне в течение заданного времени; и снижения температуры. Работает устройство следующим образом. Блоком 11 контрсшя продолжительности процессов для каждого объекта регулирования вручную устанавливают продолжительность цикла термообработки изделий, а блоком 4 переключателей вручную и дискретно задают скорость подъема температуры. Многопозиционными задающими элементами 5 вручную задают значение температуры для режима ее поддержания на заданном уровне, а при необходимости осуществляют точную подстройку скорости подъема температуры в пределах дискретного задания. По готовности тепловых агрегатов к работе включают многх1пози--, ционные задающие элементы 5, соответствующие этим агрегатам. При этом от генератора 1 стабильной частоты через делитель 2 частоты 2, формирователь 3 счетных импульсов и блок 4 переключателей преобразованные импульсы поступа ют на входы многопоаиционных задающих элементов 5 и изменяют их состояние. При этом на выходе многопозиционных задающих элементов 5 появляется сигнал задания изменяющийся во времени по заданному закону и остается постоянным после заполнения всего объема памяти, равного числу устойчивых состояний этих элементов. Управляющий блок 8 осуществляет перИодичесТ Ы-последовательное регулирование режимов включенных в работу объектов, при этом исполнительные органы 1О корректируют свое состояние и запоминают до момента очередной связи. Выполнение программы термообработкч бетонных и железобетонных изделий в любом тепловом агрегате фиксируетс блоком 11 контроля продолжительности процессов, который отключает многопо- зиционный задающий элемент 5, соответ- . ствующий данному агрегату. На этом работа объекта (объектов), выполнившего программу, заканчивается. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает выполнение программ термообработки бетонных и железобетонных изделий для многих тепловых агрегатов, и обладает при этом повышенной помехоустойчивостью и точностью скорости подъема температуры, что позволяет значительно снизить число нарушений программ термообработки, повысить качество изделий и исключить брак. 7 58 Форм-ула из обре тения Устройство для программного регулирования тепловых процессов, содержащее генератор стабильной частоты, соединенный ест входами делителя частоты и с блоком контроля продолжительности процессов, блок переключателей, а также датчики температуры и исполнительные органы по числу объектов регулирования, соединенные через тактовый распределитель соответственно с первым входом и выходом управляющего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства в него введены многопозиционные задающие элементы по числу объектов регулирования, блок контроля питания и формирователь счетных импульсов, вход которого подключен к выходу делителя частоты, а выход - ко входу блока переключателей, выходы блока переключателей и блока контроля питания подключены соответственно к первым и вторым входам многопозиционных задающих элементов, выходы которых через тактовый распределитель соединены со вторым входом управляющего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 48103О, кл. G 05D 23/24, 1976. 2. Глухова В. Н. Многопрограммный ( регулятор инерционных процессов на интегральных микросхемах, -Механизация и автоматизация производства , 1978, № 2, ст. ЗУ (прототип).

U.