Многоканальный широтно-импульсныйРЕгуляТОР Советский патент 1981 года по МПК G05B11/01 

{54 даОГОКАНАЛЬНЫЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР

I

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам автоматического регулирования различных физических параметров и может быть использовано для регулирования режимов злектротермообработки изделий из бетона и других материалов.

Известен многоканальный широтное импульсный регулятор температуры, содержащий в каждом канале датчик и задатчик, подключенные к последовательно соединенным ключу, усилителю, пороговомузлементу, исполнительный злемент, коммутатор и генератор пилообразного напряжения, соединенный с входами порогового злемента и ком мутатора, выходы которого подключен)) к управляющим входам ключей .11.

Недостатком этого регулятора являются низкие динамические и статиче ские показатели регулирования, обусловленные неуправляемостью процесса в любом канапе, в период коммутации

регулирующей части на другие каналы управления.

Наиболее близким к предлагаемому по тех1шческрй сущности является регулятор, содержащий генератор импульсов, исполнительные злемеиты, первые счетчики импульсов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих триггеров, датчики и эадатчики, подключенные к первым и вторым входам соответствующих ключей, третий вход каждого ключа соединен с соответсгвующим выходом коммутатора и первым входом соответствующего элемента И, а влхода ключей соединены

IS со входом усилителя Г

Недостатком известного регулятора является малая надежность.

Цель изобретения - повышение.надежности регулятора.

Эта цель достигается тем, что я известный регулятор введены второй счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и импульсный элемент, 38 первый вход которого соединен с выходом генератора импульса, входом второго счетчика импульсов и с первыми входами первых счетчиков импульсов второй вход - со входом коммутатора, с выходом последнего разряда второго счетчика импульсов и со вторыми входами триггеров, третий вход через цифроаналоговый преобразователь - с выходами второго счетчика импульсов, четвертый вход - с выходом усилителя а выход - со вторыми входами элементов И, выход каждого из которых подключен к второму входу соответствукгщего первого счетчика импульсов и к третьему входу соответствующего три1- гера, а выходы триггеров соединены с соответствующими исполнительными элементами. На чертеже приведена функциональная схема регулятора. Устройство включает датчики 1, за датчики 2, ключи 3, коммутатор 4, ге нератор 5 импульсов, первые счетчики 6 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 7, импульсный элемент 8 усилитель 9, элементы И 10, второй счетчик 11 импульсов, триггеры 2, исполнительные элементы 13, генератор 14 ступенчато-пилообразного напряжения, включающий генератор 5 импульсов, второй счетчик 1 импульсов и цифро-аналоговый преобразователь 7 П - число каналов регулирования, i - число разрядов второго счетчика 11, Генератор 14 ступенчато-пилообразного напряжения, импульсный эле мент 8, усилитель 9 и коммутатор 4 являются общими для всех каналов регулирования, остальные элементы содержатся по одному в каждом канале. .Регулятор работает следукяцим обра зом. В момент появления очередного сиг нала переполнения на -м выходе вто рого счетчика 11 импульсов выходы триггеров 12 по второму входу устанавливаются в 1, включая исполнительные элементы 13, а коммутатор 4 подключает датчик I и задатчик 2 через ключ 3 (принадлежащие первому каналу регулирования) к усилителю 9, и подает на первый вход элемента И 1 разрешакяций сигнал. При равенстве мгновенного значения ступенчато-пилообразного напряжения величина выходного сигнала усилителя 9, импульс ный элемент 8 выдает импульс длитель ностью д на второй вход элемента И 10 и далее через этот элемент (так как по первому входу есть разрещение) на второй вход (вход сброса) счетчика 6 импульсов и на третий вход гера 12 , устанавливает их в О и отключает исполнительный элемент IЗ , Так осуществляется щиротно-импульсная модуляция сигнала рассогласования измеренного и заданного значения температуры в первый период квантования . Следующий импульс переполнения на выходе второго счетчика 11 импульсов переводит коммутатор 4 на второй канал регулирования, подключая датчик 1 и задатчик 2 через ключ 3 к усилителю 9 и дает разрешение на первый вход элемента И 10 (элементы второго канала условно не показаны). Этим начинается период квантования Тл, Одновременно снимается разрешение с элемента И 10 . В период Т с момента исчезновения , импульса ДТ с импульсного элемента 8 счетчик б импульсов начинает заполнять свой объем памяти от генератора 5 импульсов и в периоде Т выдает импульс переполнения, фаза () которого повторяет фазу импульса в периоде Т. Импульс переполнения счетчика 6 импульсов сохраняет значение фазы за период Т и в последующие периоды Т до очередного подключения коммутатора 4 к элементам первого канала. При этом данные импульсы переполнения в каждом периоде переключают триггер 12 по первому входу из состояния 1 в О, отключая тем самым исполнительный элемент 13 . В период повторного подключения коммутатора 4 к элементам первого канала осуществляется коррекция фазы импульса импульсного элемента 8 и импульса переполнения счетчика 6 импульсов в соответствии с новым значением сигнала рассогласования измеренного и заданного значения температуры в первом канале регулирования . Аналогично работают и остальные (ч -I) каналы регулирования, воспроизводя во все периоды скважность управляющего воздействия. В регуляторе исключена возможность ложного срабатывания триггеров 12 и исполнительных элементов 13, возникающая вследст9ие неопределенности состояния вы:ХОда триггеров 12 при одновременной подаче на их входы управляющих сигналов. Это достигнуто за счет введения обязательного сдвига по фазе равного между сигналами по I (З) и 2 вхо дам триггеров 12 при рассогласованиях между иэмеренш 1м и заданным значением температуры, фаза которых 0 или Ч/ Т, т.е. в режиме малых и больших рассогласований. В этих случаях первоначально сигнал подается на второй вход триггера 12, устанавливая его в 1, и только через время импульс подается на первый вход,возвращая триггер 12 в О. Кратковременный импульс ut на выходе триггера 12 не вызывает срабатывания исполнительного элемента 13, так как лежит за пределами полосы пропускания последнего. Таким образом, использование в регуляторе новых элементов и связей меж ду ними позволяет повысить его надежность. Формула изобретения Многоканальный широтно-импульсный регулятор, содержащий исполнительные элементы, генератор импульсов, первые счетчики импульсов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих триггеров, датчики и задатчики, подключенные к первым и вторым входам соответствующих ключей, третий вход каждого ключа соединен с соответствующим выходом коммутатора и первым входом соответствукицего элемента И, а выходы ключей соединены со входом усилителя, отличающийс я тем, что, с целью повыше1шя надежности регулятора, он содержит второй счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и импульсный элемент, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, входом второго счетчика импульсов и с первыми входами первых счетчиков импульсов, второй вход - со входом коммутатора, с выходом последнего разряда второго счетчика импульсов и со вторыми вхо- . дами триггеров, третий вход через цифроаналоговый преобразователь - с выходами второго счетчика импульсов, четвертый вход - с выходом усилителя., а выход - со вторыми входами элементов И, выход каждого из которых подключен к BToposiy входу соответствующе1о первого счетчика импульсов и к третьему входу соответствующего триггера, а выходы триггеров соединены с соответствующими исполнительными элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 206201, кл. G 05 О 23/19, 10.03.69. 2.Авторское свидетельство СССР 614429, кл. G 05 О 23/19, 18.08.75 (прототип).