Устройство для регистрации и регулирования параметров

 

(ii>976386

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0207.81 (21) 3311570/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 2311.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 2511,82

Р М К з

G 01 R 17/20

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий, (Щ УДК 621. 317 ° 7 (088. 8) . (72) Авторы изобретени я

С.С. Вруфман (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

HAPANETPOB

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации программного регулирования различных электрических -и неэлектрических параметров, например температуры.

Известно устройство для регистрации и регулирования параметров, основанное на компенсационном принци-пе измерения и содержащее, в частнос" ти измерительный блок, сигнальные входы которого соединены с выходами датчика и эадатчика контролируемого параметра, а выход через усилитель — с управляющим входом исполнительного двигателя, реохорд следящей системы, установленный между выходом измерительного блока и входом пишущего отсчетного блока и связанный по управляющему входу с валом исполнительного двигателя, а по выходу - с компенсирующим входом измерительного блока, дополнительный реохорд, синхронизированный с реохордом следящей системы (1).

Недостаток указанного устройства определяется низкой точностью регулирования, поскольку последнее осуществляется с помощью дополнительного реохорда, и, следовательно, в значительной мере загрубляется из-за механического несоответствия указанного реохорда и реохорда, выполняющего функции измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для регистрации и регулирования параметров, содержащее датчик и эадатчик контрол..даруемого параметра, связанные через соответствующие переключатели с сигнальными входами измерительного блока, первый выход которого соединен с входом усилителя, второй выход через реохорд следящей системы — с входом пишущего отСчетного блока, а комПенсирующий вход подключен к выходу упомянутого реохорда, связанного по управляющему входу с валом исполнительного двигателя, дополнительный реохорд, расположенный на одном основании с ре-. охордом следящей системы и синхронизированный с ним, дополнительные фаэочувствительные мосты, выходы которых через соответствующие фазочувствительные усилители соединены с входами регулирующего блока, питающий трансформатор 2 ).

Недостаток известного устройства

ЗО -также заключается в невысокой точ976386 ности регулирования, обусловленной электромеханическими погрешностями и паразитным воздействием коммутационных помех на датчик контролируемого параметра, предопределяющим возникновение в данной системе 5 автоколебаний.

Целью изобретения является повышение точности регулирования электрических и неэлектрических параметров с одновременным обеспечением их о автоматической записи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации и регулирования параметров, содержащее датчик и задатчик контролируемого параметра, измерительный блок, первый выход которого соединен с входом усилителя, второй выход через реохорд следящей системы— с входом пишущего отсчетного блока, а один из входов подключен к выходу упомянутого реохорда, связанного по управляющему входу с валом исполнительного двигателя, питающий трансформатор, введены два коммутатора, релейный ключ, блок оптронных фазочувствительных ключей и блок памяти, причем первый коммутатор включен между выходами датчика и задатчика контролируемого параметра и другим входом измерительного блока, второй коммутатор установлен на выходе усилителя и соединен с соответствующими управляющими входами исполнительного двигателя, блока оптронных фазочувствительных ключей, релейного. ключа и п@рвого коммутатора, сигнальные нходы блока оптронных фазочувстни-, тельных ключей через релейный ключ подключены к выходу питающего трансформатора, а выходы соединены с нхо- 40 дами блока памяти.

Па фиг.1 представлена общая функциональная схема предложенного устрой. ства для регистрации и регулирования параметров, на фиг.2 — принципиальная электрическая схема используемого блока оптронных фазочувствительных ключей и его подключения к другим блокам устройства.

В состан устройства входят измеритель ный блок 1 (фиг. 1 > усилитель 2, исполнительный двигатель 3, реохорд

4 следящей системы с движком 5, пишущий отсчетный блок б, питающий трансформатор 7, датчик 8 и задатчик 9 контролируемого параметра, коммута55 торы 10 и 11, релейный ключ 12, блок

13 оптронных фазочувстнительных ключей, блок 14 памяти, а также (фиг.2) лампы 15 индикации и вспомогательный диод 16. 60

Предложенное устройство работает н трех режимах. Один из них предус-. матривает регистрацию и отсчет задан. ного значейия регулируемого парамет-, ра, другой - регистрацию и отсчет 65 его текущего значения, а третий формирование импульсов для процесса регулирования и их запоминание.

Перед началом работы на задатчике 9 устанавливается заданное значение контролируемого параметра (заданное напряжение, ток, сопротивление и т.п.). Установленное заданное значение регистрируется в начале работы устройства и далее периодически воспроизводится. В этом режиме коммутатор 10 подключает выход задатчика

9 к измерительному блоку 1, а коммутатор 11 включает исполнительный двигатель 3, который перемещает движок 5 реохорда 4 до компенсации установленного значения задатчика 9. Последнее регистрируется пишущим отсчетным блоком б.

Во втором режиме коммутатор 10 подключает к измерительному блоку 1 выход датчика 8, а коммутатор 11 вновь включает исполнительный двигатель 3. При этом через реохорд

4 B пишущем отсчетном блоке б идет регистрация и отсчет текущего значения регулируемого параметра.

Третий режим работы устройства осуществляется следующим образом. Кратковременно, на 0,1 с, коммутатор 11 отключает исполнительный двигатель 3.

Так как до этого момента, т.е. после выполнения отсчета, двигатель 3 был затормо>кен, то он в этом случае фактически фиксируется в данном положении, например путем подачи на его обмотку управления сигнала 100 Гц от постороннего источника (днухполупериодного выпрямителя, включенного на одной из вторичных обмоток трансформатора 7) . После указанной фиксации коммутатор 11 производит подключение выхода усилителя 2 к оптронным фазочунствительнни ключам блока 13.

Одновременно коммутатор 10 подключает выход задатчика 9 к входу измерительного блока 1. При этом возможны следующие комбинации значения параметра, установленного н задатчике 9, по отношению к текущему значению датчика

8: "Больше", "Равно", или "иеньше".

Если значение параметра на задатчике

9 "Больше", то на выходе измерительного блока 1 появляется напряжение небаланса в соответствующей фазе, которое поступает на вход усилителя 2 и далее .через коммутатор 11 подводится к блоку 13 оптронных фазочувствительных ключей. В зависимости от фазы сигнала формируется соответстнующий импульс управления на выходе ключей блока 13, который запоминается н. блоке 14 памяти регулирующего канала до осуществления следующего аналоГичного кратковременного замера.

Сигналы управления от усилителя 2, поступающие через коммутатор 11 на входы тиристорных оптронов блока 13

976386

30

Формула изобретения

Устройство для регистрации и регулирования параметров содержащее датчик и задатчик контролируемого параметра, измерительный блок, первый выход которого соединен с входом усилителя, второй выход через реохорд следящей системы с входом пишущего отсчетного блока, а один из входов подключен к выходу упомянутого реохорда, связанного по управляющему входу с валом исполнительного днигателя, питающий трансформатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него нведены два коммутатора, релейный ключ, блок оптронных фаэочувствительных ключей и блок памяти, причем перный коммутатор включен между выходами датчика и эадатчика контролируемого параметра и другим входом измерительного блока, второй коммутатор установлен на выходе усилителя и соединен с соответстнуюцими управляющими входами исполнительного двигателя, блока оптронных фаэочувствительных ключей, релейного ключа и первого коммутатора, сигнальные входы блока оптронных фазочувстви(фиг.2), форглируют на их выходах регулирующие сигналы с частотой питающей сети. Но так как тиристоры получают питание такое от сетевого трансформатора 7, то возможно совпа- . дение сигналов по фазе только в одном иэ них. Это совпадение обусловливает формирование соответствующего сигнала на выходе того или иного оптронного фазочувствительного ключа блока 13, который индицируется на одной иэ ламп 15 и поступает на вход блока 14 памяти регулирующего канала. Сигнал в блоке 14 памяти запоминается, после чего коммутатор 11 отключает ключи блока 13. Поскольку в момент формирования импульсов регулирования датчик 8 оказывается отключенным, нежелательное воздействие по его цепи на блок 14 памяти отсутствует.

20 . Оптронные фаэочувствительные ключи блока 13 соединены с питающим трансформатором 7 через релейный ключ 12, что обеспечивает изменение фазы между выходными напряжениями питающего трансформатора 7 и усилителя 2. В связи с этим для сравнения текущего значения контролируемого параметра с заданныи значением и определения его расположения в границах

"Больше" или "Меньше" нормы может быть применен лишь один усилитель 2 в совокупности с ключами блока 13. .В известных устройствах аналогичного назначения для этих целей используются два отдельных фазочувствительных усилителя.

При первоначальном опросе релейный ключ 12 находится в положении контроля фазы А, т.е. имеет место сигнал "Меньше" нормы. При последую- 40 цем контроле релейный ключ 12 переводится в фазу Б, что соответствует сигналу "Больше" нормы. При программном управлении объектом, когда, например, необходимо формировать на- 45 клонные участки программы "Нагрев" или "Охлаждение", релейный ключ 12 в фазе А осуществляет увеличение регулируемого параметра, а в фазе

Б — его снижение. При этом характер вводимой производной остается одним и тем же, а наклонные участки приобретают разный знак производной за счет двух полох<ений релейного ключа 12.

Предложенное1устройстно обладает расширенными функциональными возможностями. Оно обеспечивает, в частности, формирование сигналов регулирования по командам от задатчика когда задатчик имеет постоянную уставку (режим стабилизации параметра), формирование сигналон регулирования по командам от задатчика, когда последний имеет на выходе переменный сигнал <программное регулирование), формирование сигналов регулирования по какому-либо другому параметру (режим отслеживания) и, наконец, формирование сигналов управления по определенной разности между заданным и текущим значениями регулируемого параметра.

Повышение точности регулирования, например при формировании сигналов в упомянутом выше режиме отслех<ивания, достигается вследствие того, что процесс формирования регулируюцих импульсов в данном случае, как нетрудно убедиться, не влияет на процессы регулирования и измерения.

Разновременное осуществление процессов сравнения обеспечивает снижение возможного воздействия помех на систему управления по цепи датчика, установленного на объекте. При формировании сигналов управления (включения, отключения, например нагревателей) датчик оказывается также отключенным. Это обстоятельство положительно сказывается н отношении уровня помех на входе измерительного блока и обуславливает повышение точности устройстна в целом. Последняя повышается также и ввиду того, что в предлагаемом устройстве процессы сравнения производятся на одном и том же реохорде, в одной и той же схеме измерения, в которой осуцествляется и процесс регистрации заданного значения регулируемого параметра.

976386

Составитель Л. Морозов

Редактор В. Иванова ТехредТ.Фанта Корректор В. Бутяга

Заказ 8998/73 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )_#_-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул; Проектная, 4 тельных ключей через. релейный ключ подключены к выходу питающего трансформатора, а выходы соединены с входами блока памяти.

Источники информации, принятые во внжание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 304858, кл. Q 01 Я 17/20, 1971.

2. Андреев A.A. Автоматические показывающие, самопишущие и регулирующие приборы. Л., "Машиностроение", 5 1973, с.162.