Импульсное регулирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G05B11/14 

Изобретение относитйя к автоматикe а именно к устройствам автоцатического регулирования техноло :щ$9ких.. параметров.

По основному авт,св. 75043Ь известно импульсное регулирующее устройство , используемое для автоматического регулирования технологических параметров объектов с переменными динамическими характеристиками. Устройство содержит последорательно соединенные форсирующий блок, генератор, импульсов, реверсивный счетчик, исполнительный элемент , нагревательный - элемент, выход которого соединен со входомобъекта регулирования/ выход которого связан через датчик температуры со входом блока сравнения, соответствующий вход которого соединен с выходом задатчика, а выходы - с управлякнцими входами реверсивного счетчика, а также датчик состояния нагревательного элемента и регулятор частоты, выход которого подключен к соответствующему входу генератора импульсов, вход - к выходу форсирукщего блока и к выходу датчика сосI таяния нагревательного элемента, вход которого соединен с соответствуювдим выходом нагревательного элемента Щ.

Недостатком этого устройства является невозможность его устойчивой работы в режиме симметричных периодических колебаний регулируемого параметра с периодом, соизмеримым с постоянной объекта- регулирования, под воздействием внешнего периодического возмущения применительно к объектам, динамические характеристики которых изменяются в аироком диапазоне. Действительно, для осуществления режима симметричных периодических колебаний регулируемого параметра, часто используемого для интенсификации технологических процессов, обычно производят периодическое ступенчатое с постоянной амплитудой изменение выходного сигнала задатчика. Подбирая параметры настройки регулятора частоты и форсирующего блока, можнэ добиться устойчивой работы устройства в этом режиме с периодом, равным периоду изменения сигнала задатчика, в узком диапазоне изменения динамических характеристик объекта регулирования. При изменений же динамических характеристик

объекта в более широкс диапазоне это устройство не обеспечивает устойчивой работы в режиме симметричных периодических колебаний регулируемого параметра.

Цепь изобретения - обеспечение устойчивости работы в .режиме симметричных периодических колебаний регулируемого параметра с периодом, соизмеримым с постоянной объекта регулирования, под воздействием внешнего периодического возмущения применительно к объектам регулирования с гюременными динамическими характеристиками.

Поставленная цель достигается тем что импульсное регулирующее устройство содержит последовательно соеди1енные второй регулятор частоты, второй генератор импульсов и делитель частоты, выход которого связан с входом задатчика, причем вход второго регулятора частоты связан с соответствующим выходом датчика состояния нагревательного элемента.

На чертеже представлена структурная схема импульсного регулирующего устройства для автоматического регулирования температуры подложки, динамические характеристики которой изменяются в течение технологического процесса.

Устройство содержит датчик 1 температуры и задатчик 2, .подключенные к входу блока 3 сравнения. Блок 3 сравнения состоит из последовательно соединенных сумматора 4 и нуль-органа 5. Выходы нуль-органа 5 и первого генератора импульсов б подключены соответственно к управляющим и синзфонизирующему входам реверсивного счетчика 7. Выход реверсивного счетчика; 7 подключен к последовательно соединенным исполиительному з лёмёЛ-, ту 8 и нагревательному элементу 9. Нагревательный элемент 9 подключен к объекту 10 регулирования и датчику 11 состояния нагревательного элементаи Выход последнего подключен к входваи первого регулятора 12 частоты, фо| е1чрующего блока 13 и вЭтэрого регуляфйра 14 частоты. В|лходы первого регулятора 12 частоты и форсирующего блока 13 подключены к соответствующим входам первого генератора 16 имйульсов, а выход второго регулятора 14 частоты - к последовател нэ соединенным второму генератору 15 илпульсов и делителю 16 частоты. Выход последнего подключен к задатчику 2.

На входе сумматора 4 происходит алгебраическое суммирование сигналов от-датчика 1 температу и .задатчика 2. В зависимости от зиака сумма сигнёшов нуль-ор ан 5 вьадает сигнал : Прибавить или ДУбааять , на управляющиё ходы реверсив1ного счет1чйка 7 . адпульсов, Реверсивньий счет,чик 7 импульсов управляет работой исполнительного элемента 8. Последний воздействует на нагревательный элемент 9, а нагревательный элемент на регулируемый параметр объекта регулирования 10 - температуру подлояек. С выхода первого генератора б импульсов на синхронизирукэдий. вход реверсивного счетчика импульсов 7 поступают однополярные импульсы. Форси рукяций блок 13 предназначен для повышения быстродействия импульсного регулирующего устройства в целом. Выходные однополярные импульсы второго генератора импульсов 15 поступают на вход делителя 16 частоты. С выхода делителя частоты 16 импульсы, период следования которых равен требуемому периоду симметричных периодических колебаний температуры подложек, поступают на вход задатчика 2 и осуществляют ступенчатое изменение выходного сигнала задатчика 2 с тем же периодом. Амплитуда выходного сиг.нала задатчика 2 изменяется в пределах, соответствуклцих требуемым пределам изменения амплитуды симметрич«ах периодических колебаний температуры подложки. В зависимости от величины тока нагревательного элемента 9, являющегося однозначной функцией динамических характеристик объета 10 регулирования, производится коррекция частоты как первого 6, так и второго 15 генераторов импульсов.

Подбирая параметры первого регулятора 12 частоты, форсирующего блока 13 и второго регулятора 14 частоты, при наладке можно обеспечить устойчивость работы устройства в режиме симметричных периодических колебаний температуры подложки в течение всего технологического процесса.

Испытания показывают, что предложенное устройство обеспечивает устойчивую работу в режиме симметричнее периодических колебаний температуры подложек и позволяет интенсифицировать технологический процесс

Формула изобретения

Импульсное регулирующее устройство по авт. св. 750433, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивости его работы в режшле симметричных периодических колебаний регулируемого параметра с периодом соизмерж о с постоянной объекта регулиЕх аиия/ оно содержит последовательно соединенные второй регулятор частоты, второй генератор (Импульсов и делитель частоты, выход

которого связан с входом задатчика, щаичем вход второго регулятора .час- тоты связан с соответствующим выходогл датчика состояния нагревательного элемента.

Источники икфокмация, тринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 750433,.,кл. {).1/1 19П1 ({прототип)