Устройство для управления тепловымРЕжиМОМ АВТОКлАВА пЕРиОдичЕСКОгОдЕйСТВия Советский патент 1981 года по МПК B01J3/04 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия и может быть использовано для проведения различных технологических процессов: полимеризации, склеивания сушки, пропитки и т.п. Известно устройство для управления тепловым режимом в автоклавах периодического действия, содержащее датчик, регулятор дискретного действия, коммутирующий блок и нагревател Это устройство обеспечивает.отключение всех нагревателей при превышении температурой верхнего заданного значения и их включение при температуpax меньших, нижнее установлен- . ное значение llj. Недостатками данного устройства являются относительно низкая точност поддержания заданного теплового режи ма, а также быстрый износ коммутирующ элементов. Наиболее близким к предлагаемому по Технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления тепловым режимом автоклава периодического действия, в котором блок сравнения связан с датчиком температуры, програмным эадатчиком и блоком закона регулирования,, регулятор напряжения соединен с нагревателем и блоком закона регулиро- . вания, сигнализатор связан с блоком управления, а источник нерегулируемого напряжения соединен через коммутирующие элементы с нагревателем и регулятором напряжения С23. Однако устройство имеет низкую точность поддержания заданного значения параметра в начале работы. При включении программы, которая, как правило, начинается наиболее крутым подъемом температуры, появляется отклонение температуры от заданного значения.Линейный регулятор начинает плавно и относительно медленно увеличивать свой выходной сигнал. Заданное значение температуры за зто время увеличивается, дополнительно увеличивая отклонение температуры от заданного значения. Только после того, как отклонение превышает уставку позиционного регулятора, устройство устанавливает исполнительный орган в максимальное положение и выделяемая мощность достигает наибольшей величины. Тогда температура в автоклаве начинает повышаться с максимальной скоростью и отклонение температуры от заданного значения начинает уменьшаться. Кроме того, мак,симальное положение исполнительного органа не обеспечивает введения максимальногвозможной мощности в автоклаве (поскольку максимсшьное напряжение регулятора напряжения сущест венно ниже напряжения сети) , что дополнительно увеличивает амплитуд .i время отклонения. .Вследствие этого устройство не обеспечивает требуемую точность в начале работы. Цель изобретения - повышение точности поддержания заданного теплового режима автоклава за счет улучшения качества управления. Поставленная цель достигается тем, что сигнализатор связан с блоком закона регулирования, а блок управления - с nporpai iMHHM и с коммутирующими элементами. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит датчик 1 температуры в автоклаве и программный задатчик 2,связанные со входами блок 3 сравнения, выxoj которого соединен со входами блока 4 закона регулирования и сигнализатора 5. Выход блока 4 закона регулирования связан со входом регулятора 6 напряжения. Нагреватель 7 соединен с источником 8 нерегулируемого напряжения либо через коммутирующий злемент 9 нагревателя, либо через регулятор 6 напряжения и его коммутирующий элемент 10 Входы блока 11 управления связаны с выходами программного задатчика 2 и сигнализатора 5,а его выход - со вхо . дами коммутирующих элементов 9 . Устройство работает следующим образом. При пуске устройства включается программный задатчик 2 и от него по дается сигнал на блок 11 управления, который вырабатывает команду на коммутирующий злемент 9, подключая нагреватель 7 непосредственно на полное напряжение источника 8. Одновременно сигнсШ с программного задатчика 2, поступающий на блок 3 сравнения, на,чинаат увеличиваться в соответствии с заданной программой. На блок 4 за кона регулирования с блока 3 сравне ний поступает положительный сигнал, равный разности выходных сигналов программного задатчика 2 и датчика температуры. Выходной сигнал с,блока .4 закона регулирования,поступающий на регулятор 6 напряжения, начинает с определенной скоростью (в соответ ствии с его оптимальными настройками) увеличиваться. Однако мощность, вводимая в автоклав, в это время определяется не регулятором 6 напря жения, поскольку ком1 тирующий элемент 10 разомкнут, а величиной напряжения источника 8, и имеет максимальное возможное значение. Поэтому корость повышения температуры имеет . максимальную величину. Это приводит к тому, что температура в автоклаве начинает с максимальной скоростью достигать задание, определяемое прогpaMMrt&M задатчиком 2. Через некоторое минимально возможное время температура в автоклаве достигает згщание,выходной сигнал датчика 1 температуры стает равным выходному сигналу программного задатчика 2,выходной сигнал блока 3 сравнения стает равным нулю. При этом срабатывает сигнализатор 5, который подает команду блоку 11 управления на переключение. Блок 11 управления размыкает ко1 ф1утирующий элемент 9 и замыкает коммутирующий элемент 10, подключая нагреватель 7 к регулятору б напряжения и переводя устройство,в режим обычного регулирования по отклонению. В этом режиме мощность, выделяемая нагревателем 7, зависит только от отклонения темдературы от заданного значения. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает мгновенное подключение нагревателя 7 при пуске на полное напряжение (т.е. введение максимальной мощности), что приводит к наиболее быстррму и крутому подъему температуры в автоклаве, вводит к минимуму величину отклонения температуры от заданного значения, т.е. повышает точность поддержания заданного теплового режима. Формула изобретения Устройство для управления тепловым режимом автоклава периодического действия, содержащее блок сравнеНИН, связанный с датчиком температуры, программным зёщатчиком и блоком закона регулирования, регулятор напряжения, соединенный с нагревателем и блоком закона регулирования, сигнализатор, связанный с блоком управления, источник нерегулируемого напряжения, соединенный через коМмутируюпдае элементы с наиг-ревателем и регулятсфом напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного теплового режима за счет улучшения качества управления, сигнализатор связан с блоком закона регулирования,а блок управления - с программным задатчиком и с коммутирующими элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Киселев Б.А. Стеклопластики. М., Химия, 1961,с. II. 2. Шииски Ф. Системы автоматического регулирования химико-технологических процессов. М., Химия, 1974, с. 140-142.