Устройство для управления тепловым режимом печи с импульсной подачей топлива

 

Изобретение относится к технике автоматического управления, в частности к устройствам управления тепловым режимом нагревательных и термических печей, и может найти применение в машиностроительной, металлургической промышленности и в ряде других областей народного хозяйства. Целью изобретения является повьштение надежности устройства за счет сокращения количества включений регулирующего органа. Устройство для управления тепловым режимом печи с импульсной подачей топлива содержит задатчик температуры, блок сравнения, регулирующий блок, выход которого соединен с одним входом нуль-органа, с другим входом которого соединен генератор пилообразного напряжения, выход нуль-органа соединен с двухпозиционным регулирующим органом, при этом устройство снабжено блоком коррекции , вход которого соединен с выходом регулирующего блока, а выход - с входом генератора пилообразного напряжения. Блок коррекции включает в себя последовательно соединенные масштабирующий блок, квадратор и алгебраический сумматор. Данное выполнение блока коррекции позволяет изменять частоту следования импульсов генератора пилообразного напряжения в функции q-q, что позволяет при постоянстве амплитуды колебаний уменьшить количество включений регулирующего органа. 2 ил. iO (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 D 23 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852354/24-24 (22) 08.02.85 (46) 30.07.87. Бюл. Ф 28 (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский и проектный институт "Теплопроект" (72) Я.М. Гречишников, И.К. Энно, M.Ë. Белов и В.В. Курносов (53) 621.555.6(088.8) (56) Стекло и керамика. M. Стройиздат, 198 1, 9 6, с. 26-28.

Авторское свидетельство СССР

N- .732805, кл. С 05 В 11/01, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ПЕЧИ С ИМПУЛЬСНОЙ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к технике автоматического управления, в частности к устройствам управления тепловым режимом нагревательных и термических печей, и может найти применение в машиностроительной, металлургической промьнкленности и в ряде других областей народного хозяйства.

Целью изобретения является повьш ение надежности устройства за счет сокра„„SU 1327077 А1 щения количества включений регулирующего органа. Устройство для управления тепловым режимом печи с импульсной подачей топлива содержит задатчик температуры, блок сравнения, регулирующий блок, выход которого соединен с одним входом нуль-органа, с другим входом которого соединен генератор пилообразного напряжения, выход нуль †орга соединен с двухпозиционным регулирующим органом, при этом устройство снабжено блоком коррекции, вход которого соединен с выходом регулирующего блока, а выход— с входом генератора пилообразного напряжения. Блок коррекции включает в себя последовательно соединенные масштабирующий блок, квадратор и алгебраический сумматор. Данное выполнение блока коррекции позволяет изменять частоту следования импульсов генератора пилообразного напряжения в функции q-q, что позволяет при постоянстве амплитуды колебаний уменьшить количество включений регулирующего органа. 2 ил.

1327077

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к устройствам управления тепловым режимом нагревательных и термических печей с импульсной подачей топлива, и может найти применение в машиностроительной, металлургической промышленности и в ряде других областей народного хозяйства. 10

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет сокращения количества включений регулирующега органа.

Зависимость амплитуды вынужденных 15 колебаний температуры печи от параметров импульсной модуляции приближенно выражается формулой дt

KoTq(1-q)

20 с коэффициенты уравнения динамики печи; период следования импульсов: где К„Т, Т—

t

< = — коэффициент заполнения;

at To где A — — const

1 о

При этом период следования импульсов минимален при q=0,5 и стремится к бесконечности при 膫- 0 и

q — «1. — длительность импульса, иэ которой следует, что при постоянном периоде следования импульсов и ЗО при изменении коэффициента заполнения в ходе регулирования в диапазоне 0-1 амплитуда колебаний температуры имеет максимальное значение при

q=0,5 и изменяется до нуля по параболической зависимости при q †« 0 и

q1.

При заданном технологией ограничении амплитуды колебаний температуры не выше определенной возможно на- 4О правленно изменять период следования импульсов таким образом, чтобы ампли— туда колебаний температуры оставалась постоянной во всем диапазоне изменения коэффициента заполнения и была бы равной амплитуде колебаний при

q=0 5.

Такой закон изменения периода следования импульсов следует из приведенной формулы

4 t Т А

Т

q (1--q) K q-q

Соответственно частота включений двухпозиционного регулирующего органа устройства уменьшается до нуля при q «0 ri q 1. Общее количество включений регулирующего органа при этом по сравнению с работой при постоянном периоде следования импульсов (постоянной частоте) значительно меньше, что повышает располагаемый ресурс устройства в целом.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит термодатчик 1 и задатчик 2 температуры, выходы которых соединены с элементом 3 сравнения, выход которого соединен с входом регулирующего блока 4, выход которого соединен с первым входом нуль-органа 5, с вторым входом которого соединен выход генератора б пилообразного напряжения, а выход нульоргана 5 соединен с двухпозиционным регулирующим органом 7. Устройство содержит также блок коррекции, состоящий из масштабирующего блока 8, на один из входов которого поступает. масштабирующий сигнал, равный максимальному регулирующему воздействию, квадратор 9, алгебраический сумматор 10.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении сигнала датчика 1 от сигнала задатчика 2 на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал рассогласования, в результате чего на выходе регулирующего блока 4 меняется уровень управляющего сигнала — СУ.

Выходной сигнал регулирующего блока поступает на первый вход нуль-органа 5, а также на вход маснтабирующего блока 8, где преобразуется в

:значение, пропорциональное коэффициенту заполнения. С выхода масштабирующего блока сигнал поступает на вход квадратора 9, а также на первый вход алгебраического сумматора 10 со знаком "+".. С выхода квадратора сигнал поступает на второй вход сумма— тора l0 со знаком "- . С выхода сумматора 10 сигнал, пропорциональный по значению величине (q-q ), поступает на вход изменения частоты генератора 6 пилообразного напряжения. С выхода генератора сигнал поступает на второй вход нуль-органа 5, с выхо1327077 да которого последовательность прямоугольных импульсов поступает на вход двухпозиционного регулирующего органа 7. В устройстве реализуется опиЬ санное направленное изменение частоты (периоды) следования импульсов при изменении выходного сигнала регулирующего блока, т.е. блок коррекции изменяет период следования импульсов в зависимости от изменения управляющего сигнала, соответствующего изменению средней тепловой нагрузки та- . ким образом, чтобы значение максимального отклонения температуры оста- 1 валось постоянным.

При этом значительно снижается число включений регулирующего органа. Например, на режимах выдержки термической печи при тепловой нагруз 20 ке, равной 57 от максимальной, количество включений регулирующего органа сокращается в 20 раз по сравнению с количеством включений при 50Х рас-,. ,ходе топлива, когда период следова- 25

1 ния минимальный. Зависимость периода следования импульсов от текущей тепловой нагрузки поясняется циклограммой работы устройства на фиг. 2.

Формула и з обретения

Устройство для управления тепловым режимом печи с импульсной подачей топлива, содержащее датчик и эадатчик температуры, подключенные к входам элемента сравнения, к выходу которого подключены последовательно соединенные регулирующий блок нуль-орган и двухпоэиционный регулирующий орган, а также блок коррекции, входом подключенный к выходу регулирующего блока, а выходом — к управляющему входу генератора пилообразного напряжения, к выходу которого подключен второй вход нуль-органа, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет сокращения копичества включений регулирующего органа, блок коррекции содержит последовательно соединенные масштабирующии блок и квадратор, подключенный выходом к вычитающему входу алгебраического сумма.— тора, к суммирующему входу которого подключен выход масштабирующего блока, а выход является выходом корректирующего блока, входом которого является вход масштабирующего блока.

l 3? 7077

ИЮ%

so%

Составитель Л. Птенцова

Редактор Е. Конча Техред A.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Заказ 3389/44 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4