Устройство для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора

Полезная модель направлена на устройство для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора и позволяющее совместно с системой автоматического регулирования температуры интенсифицировать технологический процесс в аппарате воздушного охлаждения. Технический результат достигается в устройстве для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора, тем, что содержит первый задатчик, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом первого блока алгебраического сумматора, выход первого блока алгебраического сумматора соединен с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с первым входом второго блока алгебраического сумматора, выход второго блока алгебраического сумматора соединен с входом пятого пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с первым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход третьего блока алгебраического сумматора соединен с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с первым входом четвертого блока алгебраического сумматора, выход четвертого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход пятого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом первого пропорционального блока и со вторым входом второго пропорционального блока, выход второго пропорционального блока соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом первого блока алгебраического сумматора, выход первого задатчика соединен с первым входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с входом первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом первого блока арифметических функций, выход первого блока арифметических функций соединен с первым входом блока произведения, выход блока произведения соединен с первым входом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала соединен с первым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен со вторым входом блока произведения и со вторым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход шестого блока алгебраического сумматора соединен с входом блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, соединен с входом шестого пропорционального блока и с входом седьмого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с входом второго блока арифметических функций, выход второго блока арифметических функций соединен с первым входом девятого пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с входом второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом восьмого пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен со вторым входом девятого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с первым входом седьмого блока алгебраического сумматора, выход седьмого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом второго пропорционального блока, второй задатчик, выход которого соединен со вторым входом третьего пропорционального блока, со вторым входом седьмого блока алгебраического сумматора и с первым входом восьмого блока алгебраического сумматора, выход восьмого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом четвертого блока алгебраического сумматора и входом десятого пропорционального блока, выход десятого пропорционального блока соединен со вторым входом второго блока алгебраического сумматора, третий задатчик, выход которого соединен со вторым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом восьмого блока алгебраического сумматора.

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора (диаграмма изменения температуры состоит из двух этапов).

Аналогом разрабатываемого устройства является устройство для управления перемещением исполнительного органа электропривода с активным неизменным моментом сопротивления при ограничении по току (диаграмма перемещения состоит из двух этапов) /Добробаба Ю.П., Ивченко В.В, Барандыч В.Ю. Устройство, формирующее оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с активным неизменным моментом сопротивления при ограничении по току // Материалы международной практической конференции «Электроэнергетические комплексы и системы», 2006, с.96-100/.

Аналог реализует диаграмму, состоящую из двух этапов. Однако, управление осуществляется в функции угла поворота и частоты вращения исполнительного органа электропривода, а требуется осуществлять управление в функции температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения. Кроме того в аналоге предусмотрено изменение коэффициента отрицательной обратной связи по частоте вращения исполнительного органа электропривода в зависимости от направления движения.

Наиболее близким к заявляемому устройству для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора (диаграмма изменения температуры состоит из двух этапов) является устройство для управления перемещением исполнительного органа электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току (диаграмма перемещения состоит из двух этапов) /Добробаба Ю.П., Ивченко В.В, Барандыч В.Ю. Устройство, формирующее оптимальную по быстродействию диаграмму перемещения электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току // Материалы международной практической конференции «Электроэнергетические комплексы и системы», 2006, с.91-95/, которое принимается за прототип.

Прототип содержит: первый задатчик, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом блока алгебраического сумматора, выход блока алгебраического сумматора соединен с входом первого интегрального блока, выход первого интегрального блока соединен с входом второго интегрального блока, с входом второго пропорционального блока и с первым входом блока произведения, выход второго интегрального блока соединен со вторым входом первого пропорционального блока, выход второго пропорционального блока соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом блока алгебраического сумматора, выход блока произведения соединен с третьим входом первого пропорционального блока, второй задатчик, выход которого соединен с входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, соединен с входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен со вторым входом блока произведения.

Прототип так же реализует диаграмму, состоящую из двух этапов. Однако, в прототипе управление осуществляется в функции угла поворота и частоты вращения исполнительного органа электропривода, а требуется осуществлять управление в функции температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения. В прототипе не требуется изменять коэффициент отрицательной обратной связи по частоте вращения исполнительного органа электропривода в зависимости от направления движения.

Авторами разработано устройство для управления уменьшением (увеличением) температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

В разработанном устройстве не требуется переключение в зависимости от увеличения или уменьшения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения.

Задачей является интенсификация процесса изменения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

Техническим результатом полезной модели является формирование сигнала, соответствующего рациональной диаграмме изменения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора (диаграмма изменения температуры состоит из двух этапов). Предлагаемое устройство совместно с системой автоматического регулирования температуры позволяет интенсифицировать технологический процесс в аппарате воздушного охлаждения.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для управления перемещением исполнительного органа электропривода с моментом сопротивления типа сухого трения при ограничении по току выведены следующие связи между: выходом первого интегрального блока и входом второго интегрального блока, между выходом первого интегрального блока и входом второго пропорционального блока, между выходом первого интегрального блока и первым входом блока произведения, выходом второго интегрального блока и вторым входом первого пропорционального блока, выходом блока произведения и третьим входом первого пропорционального блока, выходом третьего пропорционального блока и входом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выходом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, и входом четвертого пропорционального блока, выходом четвертого пропорционального блока и вторым входом блока произведения, и дополнительно введены второй блок алгебраического сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, выход второго блока алгебраического сумматора соединен с входом пятого пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с первым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход третьего блока алгебраического сумматора соединен с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с первым входом четвертого блока алгебраического сумматора, выход четвертого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход пятого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом первого пропорционального блока и со вторым входом второго пропорционального блока, выход первого задатчика соединен с первым входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с входом первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом первого блока арифметических функций, выход первого блока арифметических функций соединен с первым входом блока произведения, выход блока произведения соединен с первым входом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала соединен с первым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен со вторым входом блока произведения и со вторым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход шестого блока алгебраического сумматора соединен с входом блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, соединен с входом шестого пропорционального блока и с входом седьмого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с входом второго блока арифметических функций, выход второго блока арифметических функций соединен с первым входом девятого пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с входом второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом восьмого, пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен со вторым входом девятого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с первым входом седьмого блока алгебраического сумматора, выход седьмого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом второго пропорционального блока, выход второго задатчика соединен со вторым входом седьмого блока алгебраического сумматора и с первым входом восьмого блока алгебраического сумматора, выход восьмого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом четвертого блока алгебраического сумматора и входом десятого пропорционального блока, выход десятого пропорционального блока соединен со вторым входом второго блока алгебраического сумматора, третий задатчик, выход которого соединен со вторым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом восьмого блока алгебраического сумматора.

При изменении температуры продукта от начального значения температуры на выходе аппарата _нач. до конечного значения температуры на выходе аппарата _кон. возможны два варианта:

- при выполнении условия _нач.>_конч.;

- при выполнении условия _нач.<_кон..

Рациональная диаграмма уменьшения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения, состоящая, из двух этапов, сформирована следующим образом. На первом этапе первая производная частоты вращения исполнительного органа электропривода равна максимально допустимому значению на втором этапе первая производная частоты вращения исполнительного органа электропривода равна максимально допустимому значению со знаком "минус" . Длительность первого этапа равна t₁; длительность второго этапа равна t_1*. Электропривод сначала разгоняется от начального значения частоты вращения исполнительного органа _нач до максимального значения частоты вращения исполнительного органа _max а затем тормозится от максимального значения частоты вращения исполнительного органа _max до конечного значения частоты вращения исполнительного органа _кон.

Для диаграммы справедливы соотношения:

где

- постоянная времени, характеризующая динамику тепловых переходных процессов в аппарате воздушного охлаждения.

Диаграмма справедлива при выполнении условия

_maxдоп,

где _доп - максимально допустимое значение частоты вращения исполнительного органа электропривода.

Рациональная диаграмма увеличения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения, состоящая из двух этапов, сформирована следующим образом. На первом этапе первая производная частоты вращения исполнительного органа электропривода равна максимально допустимому значению со знаком "минус" ; на втором этапе первая производная частоты вращения исполнительного органа электропривода равна максимально допустимому значению . Длительность первого этапа равна t₁; длительность второго этапа равна t_1*. Электропривод сначала тормозится от начального значения частоты вращения исполнительного органа _нач, до минимального значения частоты вращения исполнительного органа _min, а затем разгоняется от минимального значения частоты вращения исполнительного органа _min до конечного значения частоты вращения исполнительного органа _кон.

Для диаграммы справедливы соотношения:

где

Диаграмма справедлива при выполнении условия 0_min.

Аналитические зависимости температуры продукта на выходе аппарата воздушного охлаждения _вых от времени t при ее рациональном изменении за два этапа имеют следующий вид.

Этап 1. В интервале времени 0tt₁

где _вх - температура продукта на входе аппарата;

К - коэффициент пропорциональности между частотой вращения исполнительного органа электропривода и температурой продукта на выходе аппарата.

Этап 2. В интервале времени t₁t(t₁+t_1*)

В аналитических зависимостях температуры продукта на выходе аппарата воздушного охлаждения от времени верхние знаки соответствуют варианту первому (уменьшение температуры продукта), а нижние знаки - варианту второму (увеличение температуры продукта).

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

Устройство для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора содержит первый задатчик 1, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока 2, выход первого пропорционального блока 2 соединен с входом первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом первого блока алгебраического сумматора 4, выход первого блока алгебраического сумматора 4 соединен с входом первого интегрального блока 5, выход первого интегрального блока 5 соединен с первым входом второго блока алгебраического сумматора 6, выход второго блока алгебраического сумматора 6 соединен с входом пятого пропорционального блока 7, выход пятого пропорционального блока 7 соединен с первым входом третьего блока алгебраического сумматора 8, выход третьего блока алгебраического сумматора 8 соединен с входом второго интегрального блока 9, выход второго интегрального блока 9 соединен с первым входом четвертого блока алгебраического сумматора 10, выход четвертого блока алгебраического сумматора 10 соединен с первым входом пятого блока алгебраического сумматора 11 и со вторым входом третьего блока алгебраического сумматора 8, выход пятого блока алгебраического сумматора 11 соединен со вторым входом первого пропорционального блока 2 и со вторым входом второго пропорционального блока 12, выход второго пропорционального блока 12 соединен с входом второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом первого блока алгебраического сумматора 4, выход первого задатчика 1 соединен с первым входом третьего пропорционального блока 16, выход третьего пропорционального блока 16 соединен с входом четвертого пропорционального блока 17, выход четвертого пропорционального блока 17 соединен с входом первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом первого блока арифметических функций 19, выход первого блока арифметических функций 19 соединен с первым входом блока произведения 20, выход блока произведения 20 соединен с первым входом блока 21, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выход блока 21, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала соединен с первым входом шестого блока алгебраического сумматора 22, выход первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен со вторым входом блока произведения 20 и со вторым входом шестого блока алгебраического сумматора 22, выход шестого блока алгебраического сумматора 22 соединен с входом блока 23, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, выход блока 23, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, соединен с входом шестого пропорционального блока 24 и с входом седьмого пропорционального блока 28, выход шестого пропорционального блока 24 соединен с входом второго блока арифметических функций 25, выход второго блока арифметических функций 25 соединен с первым входом девятого пропорционального блока 26, выход седьмого пропорционального блока 28 соединен с входом второго блока 29, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, выход второго блока 29, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, соединен с входом восьмого пропорционального блока 30, выход восьмого пропорционального блока 30 соединен со вторым входом девятого пропорционального блока 26, выход девятого пропорционального блока 26 соединен с первым входом седьмого блока алгебраического сумматора 27, выход седьмого блока алгебраического сумматора 27 соединен с первым входом второго пропорционального блока 12, второй задатчик 15, выход которого соединен со вторым входом третьего пропорционального блока 16, со вторым входом седьмого блока алгебраического сумматора 27 и с первым входом восьмого блока алгебраического сумматора 32, выход восьмого блока алгебраического сумматора 32 соединен со вторым входом четвертого блока алгебраического сумматора 10 и входом десятого пропорционального блока 14, выход десятого пропорционального блока 14 соединен со вторым входом второго блока алгебраического сумматора 6, третий задатчик 31, выход которого соединен со вторым входом пятого блока алгебраического сумматора 11 и со вторым входом восьмого блока алгебраического сумматора 32.

Устройство для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора, работает следующим образом. Первый задатчик 1 формирует сигнал равный конечному значению температуры продукта на выходе аппарата _кон. Второй задатчик 15 формирует сигнал равный начальному значению температуры продукта на выходе аппарата _нач. Третий задатчик 31 формирует сигнал равный значению температуры на входе аппарата _вх. На входы первого пропорционального блока 2 поступают сигналы: со знаком плюс с первого задатчика 1, равный конечному значению температуры продукта на выходе аппарата _кон и отрицательной обратной связи по температуре продукта на выходе аппарата с коэффициентом равным единице. Первый пропорциональный блок 2 усиливает сигналы, поступающие на его входы. Первый блок 3, ограничивающий значение своего входного сигнала, ограничивает сигнал, поступающий с выхода первого пропорционального блока 2 (верхняя граница равна нулю; нижняя граница равна ). На входы второго пропорционального блока 12 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода седьмого блока алгебраического сумматора 27, равный значению температуры продукта на выходе аппарата в конце первого этапа и отрицательной обратной связи по температуре продукта на выходе аппарата с коэффициентом равным единице. Второй пропорциональный блок 12 усиливает сигналы, поступающие на его входы. Второй блок 13, ограничивающий значение своего входного сигнала, ограничивает сигнал, поступающий с выхода второго пропорционального блока 12 (верхняя граница равна нулю; нижняя граница равна ). На входы первого блока алгебраического сумматора 4 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, и со знаком минус с выхода второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала. На выходе первого блока алгебраического сумматора 4 формируется зависимость первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора от времени ⁽¹⁾_(t). Первый интегральный блок 5 интегрирует зависимость первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора от времени ⁽¹⁾_(t) и формирует зависимость . На входы второго алгебраического сумматора 6 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода первого интегрального блока 5, равный и со знаком плюс с выхода десятого пропорционального блока 14, равный . На выходе второго блока алгебраического сумматора 6 формируется зависимость частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора от времени (t). На выходе пятого пропорционального блока 7 формируется сигнал K·(t). На входы третьего блока алгебраического сумматора 8 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода пятого пропорционального блока 7, равный К·(t), и со знаком минус с выхода четвертого блока алгебраического сумматора 10, равный (t). Второй интегральный блок 9 интегрирует зависимость и формирует зависимость . На выходы четвертого блока алгебраического сумматора 10 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода второго интегрального блока 9, равный и со знаком плюс с выхода восьмого блока алгебраического сумматора 32, равный (_вх-_нач). На выходе четвертого блока алгебраического сумматора 10 формируется сигнал (t). На входы пятого блока алгебраического сумматора 11 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода четвертого блока алгебраического сумматора 10, равный (t), и со знаком плюс с третьего задатчика 31, равный _вх. На выходе пятого блока алгебраического сумматора 11 формируется зависимость температуры продукта на выходе аппарата от времени _вых(t). На выходы третьего пропорционального блока 16 поступают сигналы: со знаком минус с первого задатчика 1, равный _кон, и со знаком плюс со второго задатчика 15, равный _нач. Выходной сигнал третьего пропорционального блока 16, равный , поступает на вход четвертого пропорционального блока 17. Выходной сигнал четвертого пропорционального блока 17, равный , поступает на вход первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала. Выходной сигнал первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, равный , поступает на вход первого блока арифметических функций 19. Выходной сигнал первого блока арифметических функций 19 равен . На входы блока произведения 20 поступают сигналы: с выхода первого блока арифметических функций 19, равный , и с выхода первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, равный . Выходной сигнал блока произведения 20, равный , поступает на вход блока 21, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала. На входы шестого блока алгебраического сумматора 22 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода блока 21, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, равный , и со знаком плюс с выхода первого блока 18, вычисляющего показательную функцию с основанием е своего входного сигнала, равный . Выходной сигнал шестого блока алгебраического сумматора 22, равный , поступает на вход блока 23, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 23, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, равный , поступает на вход шестого пропорционального блока 24 и на вход седьмого пропорционального блока 28. Выходной сигнал шестого пропорционального блока 24, равный t₁, поступает на вход второго блока арифметических функций 25. Выходной сигнал седьмого пропорционального блока 28, равный , поступает на вход второго блока 29, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала. Выходной сигнал блока 29, вычисляющего показательную функцию с основанием равным е своего входного сигнала, равный , поступает на вход восьмого пропорционального блока 30. На входы девятого пропорционального блока 26 поступают сигналы: со знаком плюс с выхода второго блока арифметических функций 25, равный (t₁-), и со знаком плюс с выхода восьмого пропорционального блока 30, равный . Выходной сигнал девятого пропорционального блока 26 равен . На входы седьмого блока алгебраического сумматора 27 поступают сигналы: со знаком минус с выхода девятого пропорционального блока 26, равный , и со знаком плюс со второго задатчика 15, равный _нач. Выходной сигнал седьмого блока алгебраического сумматора 27 равен . На входы восьмого блока алгебраического сумматора поступают сигналы: со знаком минус со второго задатчика 15, равный _нач, и с третьего задатчика 31, равный _вх. Выходной сигнал восьмого блока алгебраического сумматора 32 равен (_вх-_нач). Выходной сигнал восьмого блока алгебраического сумматора 32, равный (_вх-_нач), поступает на вход десятого пропорционального блока 14.

При уменьшении температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения выполняется условие _нач.>_кон.. При этом в интервале времени 0<t<t ₁ температура продукта на выходе аппарата больше конечного значения температуры продукта на выходе аппарата _вых>_кон поэтому выходной сигнал первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен ; температура продукта на выходе аппарата больше значения температуры продукта на выходе аппарата в конце первого этапа _вых>_вых.1, поэтому выходной сигнал второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен ; выходной сигнал первого блока алгебраического сумматора 4 равен . В момент времени t=t_1вых=_вых.1, поэтому сумма входных сигналов второго пропорционального блока 12 меняет свой знак с минуса на плюс и происходит переключение во втором блоке 13, ограничивающем значение своего входного сигнала. В интервале времени t₁t(t₁+t_1*) выходной сигнал первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен ; выходной сигнал второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен нулю; выходной сигнал первого блока алгебраического сумматора 4 равен . В момент времени t=(t₁+t_1*) _вых=_кон, поэтому сумма входных сигналов первого пропорционального блока 2 равна нулю и происходит переключение в первом блоке 3, ограничивающем значение своего входного сигнала. В интервале времени t>(t₁+t_1*) выходной сигнал первого блока 3, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен нулю; выходной сигнал второго блока 13, ограничивающего значение своего входного сигнала, равен нулю; выходной сигнал первого блока алгебраического сумматора 4 равен нулю.

В описании рассмотрен вариант, при котором уменьшается температура продукта в аппарате воздушного охлаждения (_нач.>_кон.). Для того что бы заявляемое устройство обеспечивало управление увеличением температуры (_нач.<_кон.) продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора необходимо: изменить знак сигнала с «минуса» на «плюс», поступающего с выхода первого задатчика на первый вход третьего пропорционального блока; изменить знак сигнала с «плюса» на «минус», поступающего с выхода второго задатчика на второй вход третьего пропорционального блока; изменить знак сигнала с «минуса» на «плюс», поступающего с выхода девятого пропорционального блока на вход седьмого блока алгебраического сумматора; изменить верхнюю границу первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, с значения нуль на значение ; изменить нижнюю границу первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, с значения на значение нуль; изменить верхнюю границу второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, с значения нуль на значение ;изменить нижнюю границу второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, с значения на значение нуль.

Таким образом, необходимы два устройства для изменения температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения:

- устройство для управления уменьшением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора;

- устройство для управления увеличением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

Предлагаемое устройство качественно обеспечивает управление уменьшением (увеличением) температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

Точность управления уменьшением (увеличением) температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного, органа электропривода вентилятора не зависит от задания на изменение температуры продукта.

Разработано, реализовано и экспериментально исследовано устройство на базе программируемого контроллера для управления уменьшением (увеличением) температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора.

Внедрение предлагаемого устройства для управления уменьшением (увеличением) температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора позволит интенсифицировать технологический процесс изменения температуры продукта.

Устройство для управления изменением температуры продукта в аппарате воздушного охлаждения при ограничении первой производной частоты вращения исполнительного органа электропривода вентилятора, содержащее первый задатчик, выход которого соединен с первым входом первого пропорционального блока, выход первого пропорционального блока соединен с входом первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход первого блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен с первым входом первого блока алгебраического сумматора, выход первого блока алгебраического сумматора соединен с входом первого интегрального блока, второй интегральный блок, второй пропорциональный блок, выход которого соединен с входом второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, выход второго блока, ограничивающего значение своего входного сигнала, соединен со вторым входом первого блока алгебраического сумматора, второй задатчик, выход которого соединен со вторым входом третьего пропорционального блока, четвертый пропорциональный блок, блок произведения, блок, вычисляющий значение квадратного корня своего входного сигнала, отличающееся тем, что в устройство введены второй блок алгебраического сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого интегрального блока, выход второго блока алгебраического сумматора соединен с входом пятого пропорционального блока, выход пятого пропорционального блока соединен с первым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход третьего блока алгебраического сумматора соединен с входом второго интегрального блока, выход второго интегрального блока соединен с первым входом четвертого блока алгебраического сумматора, выход четвертого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом третьего блока алгебраического сумматора, выход пятого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом первого пропорционального блока и со вторым входом второго пропорционального блока, выход первого задатчика соединен с первым входом третьего пропорционального блока, выход третьего пропорционального блока соединен с входом четвертого пропорционального блока, выход четвертого пропорционального блока соединен с входом первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием, равным е своего входного сигнала, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием, равным е своего входного сигнала, соединен с входом первого блока арифметических функций, выход первого блока арифметических функций соединен с первым входом блока произведения, выход блока произведения соединен с первым входом блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение квадратного корня своего входного сигнала соединен с первым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход первого блока, вычисляющего показательную функцию с основанием, равным е своего входного сигнала, соединен со вторым входом блока произведения и со вторым входом шестого блока алгебраического сумматора, выход шестого блока алгебраического сумматора соединен с входом блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, выход блока, вычисляющего значение натурального логарифма своего входного сигнала, соединен с входом шестого пропорционального блока и с входом седьмого пропорционального блока, выход шестого пропорционального блока соединен с входом второго блока арифметических функций, выход второго блока арифметических функций соединен с первым входом девятого пропорционального блока, выход седьмого пропорционального блока соединен с входом второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием, равным е своего входного сигнала, выход второго блока, вычисляющего показательную функцию с основанием, равным е своего входного сигнала, соединен с входом восьмого пропорционального блока, выход восьмого пропорционального блока соединен со вторым входом девятого пропорционального блока, выход девятого пропорционального блока соединен с первым входом седьмого блока алгебраического сумматора, выход седьмого блока алгебраического сумматора соединен с первым входом второго пропорционального блока, выход второго задатчика соединен со вторым входом седьмого блока алгебраического сумматора и с первым входом восьмого блока алгебраического сумматора, выход восьмого блока алгебраического сумматора соединен со вторым входом четвертого блока алгебраического сумматора и входом десятого пропорционального блока, выход десятого пропорционального блока соединен со вторым входом второго блока алгебраического сумматора, третий задатчик, выход которого соединен со вторым входом пятого блока алгебраического сумматора и со вторым входом восьмого блока алгебраического сумматора.