Двухпозиционный регулятор температуры

 

Изобретение относится к области автоматики и предназначено преимущественно для двухпозиционного регулирования температуры тепловых объектов , инерционные характеристики которых соизмеримы с инерционными характеристиками датчика температуры. Цель изобретения - повышение точности регулятора. Для достижения цели в двухпозиционном регуляторе температуры предусмотрен блок коррекции 5, включающий в себя дифференциальный усилитель 6, соединенный с датчиком 1 и задатчиком 4 температуры,интегратор 8, элементы выделения знака сигнала 9,10 и второй сумматор II,выходом подключенный к входу первого сумматора 2, 3 ил. f (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1416952 А1 (51)4 G 05 D 23/19

ОПИСЯНИК ИЗОВРКткНия

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2) ) 4) 77975/24-24 (22) 06,01,87 (46) 15.08.88. Бюл. ¹ 30 (71) Специализированная проектноконструкторская технологическая организация "Росавтоматстром" (72) А.И.Ласков (53) 621 .555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 824128, кл. G 05 В 11/16, 1975.

Кампе-Немм А.А. Автоматическое двухпозиционное регулирование. — М.:

Наука 1967, с.72. (54 ) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ . (57) Изобретение относится к области автоматики и предназначено преимущественно для двухпозиционного регу" лирования температуры тепловых объектов, инерционные характеристики которых соизмеримы с инерционными характеристиками датчика температуры.

Цель изобретения — повьппение точности регулятора, Для достижения цели в двухпозиционном регуляторе темпе" ратуры предусмотрен блок коррекции

5, включающий в себя дифференциальный усилитель 6, соединенный с датчиком 1 и задатчиком 4 температуры,ин.тегратор 8, элементы выделения знака сигнала 9,10 и второй сумматор 11,выходом подключенный к входу первого сумматора 2. 3 ил.

1416952

Изобретение относится к автоматике и предназначено преимущественно для двухпозиционного регулирования температуры тепловых объектов, 5 инерционные характеристики которых соизмеримы с инерционными характеристиками датчика температуры, в частности, на поточно-конвейерных линиях производства керамических иэделий.

Цель изобретения — повышение точности при работе с инерционными датчиками температуры и упрощение регулятора. 15

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 — кривые изменения температу( ры объекта регулирования Т, То

I и датчика температуры Т4 и Т > (при 20 работе предлагаемого регулятора без корректирующего устройства — обычное двухпозиционное регулирование и с корректирующим устройством); на фиг. 3 — вариант реализации одного 25 из блоков структурной схемы устройства.

Регулятор содержит последовательно соединенные датчик 1 температурный, первый сумматор 2 и релейный регуля- 30 тор 3, задатчик 4 температуры, а также блок 5 коррекции, состоящий из последовательно соединенных дифференциального усилителя б, масштабирующего блока 7, интегратора 8, элементов

9 и 10 выделения знака сигнала и второго сумматора 11.

На фигь 3 иллюстрируется одно иэ возможных схемных решений блока 5 коррекции. 40

Зона нечувствительности современных регуляторов может быть сделана весьма небольшой и составлять величину в десятые доли градуса. Однако действительные колебания температуры объекта регулирования Т (фиг.2) бывают во много раэ больше. Это связано с наличием запаздывания в системе регулятор - pqò÷èê температуры— объект регулирования, основным источником которого является обычно инерционность датчика температуры, особенно при использовании защитных чехлов.

При работе без корректирующего устройства из-за запаздывания датчика температуры включение (точка Ь) и выключение (точки а, с) происхо" дят с запаздыванием, что приводит к увеличению амплитуды колебаний А температуры объекта регулирования

Тор . В общем случае, когда в области рабочих температур постоянная времени нагрева объекта регулирования отличается от постоянной времени остывания, появляется установившееся отклонение среднего значения температуры от заданной ат = (т, — т,). где Т ((— средняя температура объекта регулирования, T3 — заданная температура.

Регулятор с корректирующим устройством работает следующим образом.

В начале процесса регулирования, когда температура объекта регулирования Т < меньше заданной Т на вход усилителя 6 поступает сигнал рассогласования, равный Т - Т

Сигнал рассогласования + по цепи коррекции поступает в сумматор

11, в котором происходит суммирование сигнала коррекции с сигналом задания. В результате происходит. уменьшение задания на d T gp. Настройка значения DT < может быть произведена в блоке 10.

Уменьшение задания по цепи коррек" ции приводит к тому, что предлагаемый регулятор выдает сигнал на выключение (точка а ) через релейный регулятор 3 с упреждением, компенсируя ухудшение качества регулирования, вызванное инерционностью датчика температуры, После выключения температуры ! объекта регулирования Т цр начинает падать, а температура датчика темпе-! ратуры Тд из-эа инерционности сначала несколько возрастает, а через некоторое время тоже начинает падать.

При переходе температурь1 датчика через точку а сигнал рассогласования равен нулю, а в дальнейшем приобретает отрицательное значение, так как (Т> -т

Интегратор 8 при отрицательном сигнале рассогласования начинает процесс обратного .интегрирования, При этом сигнал коррекции на вход сумматора 11 подается через блок 9. В сумматоре происходит коррекция задания на т в сторону увеличения, что, в свою очередь, вызывает упреждающее включение регулятора 3 в точке Ь (При этом температура объекта регу( лирования Т начинает расти, а темI 5 пература датчика Т после некоторого продолжающегося снижения начинает тоже расти.

После перехода температуры датчиI ка через точку Ь сигнал рассогласования вновь становится положительным и интегратор 8 начинает процесс обратного интегрирования. В дальнейшем процесс повторяется ° 15

В результате благодаря такому выполнению блока коррекции уменьшаются амплитуда колебаний и установившееся отклонение среднего значения темпера- 20 туры объекта регулирования.

Формула изобретения

Двухпозиционный регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные датчик температуры, пер-i вый сумматор и релейный регулятор, а также задатчик температуры и блок коррекции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем блок коррекции содержит последовательно соединенные дифференциальный усилитель, интегратор, включенные параллельно и встречно элементы выделения знака сигнала и второй сумматор, к третьему входу которого подключен выход задатчика температуры, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого сумматора, причем выходы датчика и задатчика температуры подключены к входам дифференциального усилителя.

1416952

Составитель Л.Птенцова

Редактор Л.Пчолинская . Техред Л. Сердюкова

Корректор С.Черни

Заказ 4064/45

Тираж 866 Подпис ное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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