Многоканальное управляющее устройство

 

O Il M C A H И E 744499

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сомиапмстмческмх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.78 (21) 2575748/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Kil э

G 05 D 23/19

Государственный комитет

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 621.555. .6 (088.8) на делам нэооретеннй н Отхрытнй

Дата опубликования описания.05.07.80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Андрейченко и О. П. Дьяков (71) Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к автоматике н может быть использовано, например, в многоканальныхх устройства х для регулирования температуры.

Известен регулятор температуры, содержащий датчик температуры, усилитель, датчик тока нагрузки (1).

Недостаток известного регулятора — низкая надежность.

Известно также устройство, содержащее измерительные схемы с датчиками температуры и нагреватели, подключенные кусилителям основного и резервного каналов (2).

Надежность работы этого устройства повышена.

Однако указанное устройство не может быть использовано для одновременного управления несколькими объектами, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многоканаль. ное управляющее устройство, содержащее источник форсирующей мощности, усилитель, сумматор, последовательно соединенные генератор импульсов, распределитель импульсов и формирователь импульсов, триг. гер, вход которого подключен ко второму выходу распределителя импульсов, и уста2 новленные в каждом канале согласующий элемент, последовательно соединенные нзмерительнйй элемент и первый ключевой элемент, последовательно соединенные второй ключевой элемент, блок управления и нагреватель, вторые входы блоков управления подключены к источнику форсирующей мощности, вход усилителя соединен с выходами первых ключевых элементов. а выход — с входами вторых ключевых элементов (3J тв Однако известное многоканальное управляющее устройство не обеспечивает ускоренный вывод объектов регулирования на рабочий режим.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в него введены клюЧи, источник опорного напряжения н в каждый канал введены третьи ключевые элементы и последовательно соединенные измеритель тока, четвертый ключевой элемент и интегрирующий эле мент, второй вход которого через согласующий элемент соединен с выходом третьего ключевого элемента, управляющие входы первых, вторых и третьих ключевых эл 744499 ментов объединены и соединены с соответстауюц им выходом распределителя импульсов, управляющий вход четвертого ключевого элемента соединен с вторым выходом блока управления, третий вход которого соединен с вторым выходом измерителя тока, выход источника опорного напряжения соединен через первый ключ, управляющий вход которого подключен к первому выходу триггера, с четвертыми входами блоков управления, через второй ключ, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, с входами измерителей тока и непосредственно с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — через третий ключ, управляющий вход которого подключен к второму выходу триггера, с входами третьих ключевых элементов.

На чертеже представлена структурная схема мноГоканального управляющего устройства, Устройство содержит расположенные в объектах 1 регулирования нагреватели 2, измерительные элементы 3, генератор 4 импульсов, распределитель 5 импульсов, триггер 6, сумматор 7, усилитель 8, первые ключевые элементы 9, вторые ключевые элементы 10, блоки 11 управления включающие в себя широтно-импульсный модулятор 12, усилитель 13 мощности, триггеры 14 и 15, ключи

l6 и 17 и силовой ключ 18, источник 19 форсирующей мощности, согласующие элементы 20, интегрирующие элементы 21, из- мерители 22 тока, третьи ключевые элементы 23, формирователь 24 импульсов, четвертые ключевые элементы 25, источник 26 опорного напряжения, первый, второй и третий ключи 27, 28 и 29.

Устройство работает следующим образом.

Распределитель 5 импульсов, управляемый от генератора 4 импульсов, поочередно открывает первые и вторые ключевые эле-. менты 9 и 10 каждого канала и подключает к усилителю 8 измерительиые элементы 3 . и блока ll управления, одновременно также открываются третьи ключевые элементы 29. Трети" ключ 29 открыт сигналом с выхода триггера 6. При этом сигнал с выхода усилителя 8 через сумматор 7, ключи

29 и 23 и согласующий элемент 20 поступает иа второй вход интегрирующего элемента

2l, который представляет собой сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, имеющий обмотки записи и считывания. Время sO поступления сигнала на интегрирующий элемент 21 определяется временем подключения каналов распределителем 5 импульсов и для всех каналов одинаково. Начальное положение сердечника насыщение + В . Из этого положения происходит перемагничивание сердечника на величину ЬВ, пропорциональную сигналу измерительного элемента 3 данного канала. Согласующие элементы 20 отличаются для различных объектов. Коэффициент передачи каждого из них выбирается исходя из динамических и теплофизических параметров объектов 1 регулирования. Таким образом, в интегрирующих элемента.х 21 каждого канала записывается величина ЬВ, которая несет информацию о начальных условиях объекта l регулирования в данный момент времени. Для системы терморегулирования — это температура в объекте 1 регулирования, т. е. первый цикл опроса служит для определения начального значения регулируемого параметра в каждом объекте 1 регулирования и запоминания его в интегрирующем элементе21. До выхода распределителя 5 импульсов в предпоследнее положение первый ключ 27 закрыт, также в блоках 11 управления закрыты ключи 16—

l8, закрыт второй ключ 28. Сигнал на нагреватель 2 не поступает. В следующем после опроса всех каналов и записи информации о начальном состоянии объектов регулирования в интегрирующие элементы 21, предпоследнем положении распределителя 5 импульсов, перебрасывается триггер 6. При этом третий ключ 29 закрывается. Тем самым интегрирующие элементы 21 отключаются от выхода усилителя 8 и остаются в таком состоянии в последующие циклы работы.

Одновременно открывается первый ключ 27, и сигналом от источника 26 опорного напряжения в блоке ll управления открывается ключ 18, так как ключ !7 открыт сигналом с вйхода триггера 15. На нагреватели 2 всех объектов 1 регулирования подается по- . вышенное напряжение от источника 19 форсирую|ней мощности, чем обеспечивается ускоренный выход объектов 1 регулирования на рабочий режим. В следующих за первым циклах опроса производится форсированное управление регулируемым параметром.

По окончании каждого цикла опроса с последнего выхода распределителя 5 импульсов подается сигнал на формирователь 24 импульсов. В нем формируются импульсы строго определенной длительности, которыми открывается второй ключ 28.

При достижении объектом 1 регулирования некоторого расчетного значения параметра Q, которое ниже рабочего значения данного параметра, от сигнала с выхода усилителя 8 в блоке l! управления срабатывает триггер 14 и открывает четвертый ключевой элемент 25. Теперь, при поступлении на формирователь 24 импульсов сигнала с последнего выхода распределителя

5 импульсов на первый вход интегрирующего элемента 21 через измеритель 22 тока и второй клинч 28, от источника 26 опорного напряжения подается импульс строго определенной длительности и амплитуды, которым производится частичное размагничивание сердечника интегрирующего элемента 21.

744499 ко второму выходу распределителя импульсов, и установленные в каждом канале согласующий элемент, последовательно соединенные измерительный элемент и первый ключевой элемент, последовательно соединенные второй ключевой элемент, блок управления и нагреватель, вторые входы блоков управления подключены к источнику форсирующей мощности вход усилителя соединен с выходами первых ключевых элементов, а выход — с входами вторых ключевых элементов, отличающееся тем, что, с цельк> повышения быстродействия устройства, в него введены ключи, источник опорного напряжения и в каждый канал введены третьи ключевые элементы и последовательно соединенные измеритель тока, четвертый ключевой элемент и интегрирующий элемент, второй вход которого через согласующий элемент соединен с выходом третьего ключевого элемента, управляющие входы первых, вторых и третьих ключевых элементов объединены и соединены с соответствующим выходом распределителя импульсов, управляющий вход четвертого ключевого элемента соединен с вторым выходом блока. управления, третий вход которого соединен с вторым выходом измерителя тока, выход источника опорного напряжения соединен через первый ключ, управляющий вход которого подключен к первому выходу триггера, с четвертыми входами блоков управления, через второй ключ, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, с входами измерителей тока и непосредственно с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — через третий ключ, управляющий вход которого подключен к второму выходу триггера, с входами третьих ключевых элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 3!4199, кл. б 05 D 23/24, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 419858, кл. б 05 D 23/19, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 426223, кл. б 05 D 23/19, 1971 (прототип) .

Формула изобретения

Многоканальное управляющее устройство, содержащее источник форсирующей мощности, усилитель, сумматор, последовательно соединенные генератор импульсов, распределитель импульсов и формирователь импульсов, триггер, вход которого подключен

По мере срабатывания триггера 14 раз- личных объектов регулирования в последнем положении распределителя 5 импульсов происходит перемагничивание сердечников интегрирующих элементов 2! указанных объектов l регулирования.

После прохождения определенного числа импульсов сердечники интегрирующих элеменТов 21 перемагничиваются до начального состояния насыщения + Вв. Количество импульсов, необходимое для перемагничивания сердечника интегрирующего элемен- <в та 21, зависит от начального состояния объекта 1 регулирования данного канала. При насыщении сердечника интегрирующего элемента 21 соответствующего объекта 1 регулирования срабатывает измеритель 22 тока, 13 которыи в блоке l управления переключает триггер 5, при этом открывается ключ 16, а ключ 17 и силовой ключ 18 закрываются, отключая источник 19 форсирующей мощностй от нагревателя 2, который подключается в блоке 11 управления к усилителю 13 36 мощности.

Теперь нагрев объекта 1 регулирования и стабилизация рабочей температуры производятся через усилитель 8, широтно-импульсный модулятор 12 и усилитель 13 мощности от номинального источника питания.

Таким образом, в предлагаемом устрой-: стве производится определение состояния каждого объекта в начальный момент регулирования. Затем включается форсированный разогрев объекта регулирования. В за- Зе кон форсированного разогрева вводится поправка по каждому объекту регулирования в соответствии с информацией о его начальном состоянии. Это позволяет сократить время выхода каждого объекта на. рабочий режим.

744499

Редактор В, Романенко

Зэка i 3793/12

Составитель Л. Птенцова

Техред К. И1уфрич Корректор Г. Назарова

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4I5

Филиал ППП «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, 4