1
Изобретение относится к технике регулирования параметров объектов , с запаздыванием и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в установках газодинамического нагрева.
Известна система программного регулирования температуры типа СПУРТ-5 длр агрегатов рециркуляционного подогрева типа АРП 1.
Автоматическое программное регулирование температуры изделия осуществляется здесь косвенно по температуре теплоносителя. Эта одноконтурная схема регулирования не yчитывaet запаздывания изделия, которое по величине может достигать 20 - 30 мин и более, что может приводить к большим отклонениям температуры изделия (перерегулированию, высокой колебательности, малому затуханию переходного процесса и к росту перепада температур между теплоносителем и изделием, недопустимого при техническом процессе термообработки полимерных материалов) .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для програглмного регулирования температуры инерционных
объектов, содержащее датчик и задатчик температуры, которые через элемент сравнения, измерительный блок, предварительный усилитель, блок управления, усилитель мощности и электропривод подключены к вентилятору. Это одноконтурная система регулирования температуры печи с коррекцией по инерционности нагревате10ля по отношению к сигналу задания. Инерционность нагревателя уменьшается путем внесения в сигнал рассогласования между температурами в печи и заданной поправки на величину, пропорциональную разности температур
15 задания и нагревателя. Тем самым повышается точность регулирования температуры 21 .
Однако устройство обеспечивает косвенное программное регулирование
20 температуры изделия по температуре теплоносителя, а также не учитывает запаздывание изделия..
Здесь также в случае возмущений
25 возможно большое перерегулирование температуры изделия, недопустимый рост перепада температур между теплоносителем и изделием, малое затухание переходного процесса, в результате чего точность отработки
30
температуры задания падает, что в конечном итоге способствует развитию неравномерности температурного поля в изделии, особенно при тепловой обработке полимерных материалов.
Цель изобретения - повышение точности регулирования.
Поставленная цель достигается тем что устройство для программного регулирования температуры инерционных объектов, содержащее датчик температуры, первый задатчик температур который через первый элемент сравнения и измерительный блок подключен к одному из входов предварительного усилителя, а также соединенные последовательно блок управления, усилитель мощности, электропривод и вентилятор, введены второй задатчик температуры и дифференциальный датчик температуры, подключенные к соответствующим входам второго элемента сравнения, и сумматор, с первым входом которого связаны выходы обоих задатчиков температуры, со вторым входом - выход предварительного усилителя, с третьим входом выход датчика температуры, а с выходом - вход блока управления, причем второй вход первого элемента сравнения подключен ко второму выходу дифференциального датчика температуры, а выход второго элемента сравнения связан с другим входом предварительного усилителя.
На чертеже представлена схема устройства программного регулирования температуры инерционных объектов.
Устройство содержит датчик 1 температуры, измеряющий температуру объекта, дифференциальный датчик 2, температуры, состоящий из двух датчиков 3 и 4 температуры, измеряющих температуры объекта и теплоносителя, первый элемент 5 сравнения, первый задатчик 6, второй задатчик 7, второй элемент 8 сравнения, измерительный блок 9, предварительный усилитель 10, сумматор 11, блок 12 управления (интегратор, в обратной связи которого включен конденсатор С), усилитель 13 мощности, электропривод 14 и вентилятор 15.
Устройство работает следующим образом.
При росте напряжения, выдаваемог задатчиком б, на выходе первого элемента 5 сравнения появляется сигнал рассогласования, который через измерительный блок 9 и усилитель 10 в сумматоре 11 корректируется на сигнал дополнительного контура. Если сигнал дополнительного контура равен нулю, то рассогласование преобразуется блоком 12 управления в управляющий и усиливается в усилителе 13, после чего передается к элек роприводу 14, обороты которого начинают увеличиваться и увеличивается теплопроизводительность вентилятора 15 (температура регистрируется датчиком 4).
Из-за запаздывания изделия температура его повышается не сразу. С ростом, температуры теплоносителя сигнал дифференциального датчика 2 температуры возрастает, т. е.
и К(Т4-Тз) К где Т и Tj - температура теплоносителя изделия;
К - коэффициент пропорциональности.
При достижении допустимогЬ перепада Т (определяется уставкой ; задатчика 7) на выходе второго элемета 8 сравнения появляется сигнал рассогласования, который после усиления в усилителе 10 поступает в сумматор 11, где производится корректировка сигнала рассогласования основного контура. Обороты электропривода 14 начинают уменьшаться, теплопроизводительность вентилятора снижается и температура теплоносителя уменьшается. Перепад температур между теплоносителем и изделием устанавливается на заданном уровне.
По истечении времени, равного запаздыванию изделия, начинается повышение температуры его.
Какое-то время перепад температур между теплоносителем и изделием держится на заданном уровне. Перерегулирование параметра изделия не увеличивается. Затем перепад температур между теплоносителем и изделием начинает уменьшаться и становится меньше заданной величины. Дополнительный контур отключается и основной контур продолжает работать самостоятельно. .
По окончании переходного процесса основной контур регулирования входит в режим малых отклонений и начинает отрабатывать возмущение с учетом запаздывания изделия и системы,в целом
В процессе работы возможно перерегулирование и в моменты, когда сигнал превышает установку второго задатчика, тогда включается дополнителный контур и начинает, поддерживать :заданную величину перепада.
Таким образом, устройство управляется величиной перерегулирования, что повышает точность устройства, улучшает качество термообработкиполимерных материалов.
Сумматор 11 может быть включен после блока управления.
Второй задатчик 7 может быть программным, временная программа которого составляется с учетом технологии обработки полимерных материалов.
Предлагаемое устройство обеспечивает прямое (а не косвенное) програмное регулирование температуры как изделия, так и теплоносителя.
Формула изобретения
Устройство для программыJгорегулирования температу1мл инерционных объектов, содержащее датчик температуры, первый задатчик температуры, который через первый элемент сравнения и измерительный блок подключен к одному из входов предварительного усилителя, а также соединенные последовательно блок управления, усилитель мощности, электропривод и вентилятор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования устройства, оно содержит второй задатчик температуры и дифференциальный датчик температуры.
подключенные к соответствующим входам второго элемента сравнения, и сумматор,с первым входом которого сзаны выходы обоих задатчиков темперры, со BTO{%JM входом - выход предварительного усилителя, с третьим входом - выход датчика температуры, а с выходом - вход блока управления причем второй вход рервого элемента сравнения подключен ко второму выходу дифференциального датчика температу1жл, а выход второго элемента сравнения свяэан с другим входом предварительного усилителя. с Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Производственно-технический опыт, 1977, 9, с. 28-30, рис. 1.
2.Авторское свидетельство СССР № 612216, кл. G 05 D 23/22, 1978 (ПРОТОТИП) .,
