Система автоматического регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к системам автоматического регулирования температуры электропечей, и является усовершенствованием системы автоматического регулирования по авт. св. № 487382, в которую с целью повышения ее надежности при неисправной работе усилительного канала автоматического потенциометра , выполняющего функцию измерения сигнала датчика и формирования сигнала рассогласования,введены ключ и блок контроля. Последний формирует на сигнальном входе потенциометра импульсный сигнал, поступающий с потенциального выхода потенциометра в блок контроля, где его задержка сравнивается с величиной задержки элемента задержки блока контроля, и в случае, если задержка выходного сигнала превосходит ее, что характеризует неисправность потенциометра , блок контроля подает на управляющий вход ключа, включенного последовательно в какал управления тиристорным прерывателем тока нагрузки, сигнал на прекращение подачи мощности в нагрузку. В блоке кон (Л Tpoji предусмотрен дополнительный элемент задержки и элемент сигнализации, обеспечивающие самоконтроль блока и индикацию исправной работы системы соответственно. 2 ил. 05 to liu а О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 G 05 D 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (61) 487382 (21) 3867258/24-24 (22) 12.03.85 (46) 07.10.86. Бюл. Я 37 (72) В.Я.Лукьянов и В.Г.Гусев (53) 621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 487382, кл. С 05 0 23/20, 1973. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к системам автоматического регулирования температуры электропечей, и является усовершенствованием системы автоматического регулирования по авт. св. У 487382, в которую с целью повышения ее надежности при неисправной работе усилительноro канала автоматического потенциометра, выполняющего функцию измерения сигнала датчика и форми„SU„„1262466 A 2 рования сигнала рассогласования,введены ключ и блок контроля. Последний формирует на сигнальном входе потенциометра импульсный сигнал, поступающий с потенциального выхода потенцйометра в блок контроля, где его задержка сравнивается с величиной задержки элемента задержки блока контроля, н в случае, если задержка выходного сигнала превосходит ее, что характеризует неисправность потенциометра, блок контроля подает на управляющий вход ключа, включенного последовательно в канал управления тиристорным прерывателем тока нагрузки, сигнал на прекращение пода- Ю чи мощности в нагрузку. В блоке кон- ур тролр предусмотрен дополнительный эле- мент задержки и элемент сигнализации, С обеспечивающие самоконтроль блока и индикацию исправной работы системы . Я соответственно. 2 ил.

1262466

Изобретение относится к автоматике, и может использоваться для регулирования температуры в электрических печах и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. И -. 487382.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы автоматического регулирования температуры; на фиг. 2 — временные диаграммы работы.

Система автоматического регулирования температуры содержит потенциометр 1 с дифференциально-рычажным механизмом установки задания„ преобI разователь 2 перемещения, выполненный в виде катушки индуктивности с магнитным сердечником, подвижная часть которого соединена со штоком дифференциально-рычажного механизма установки задания, а на неподвижной. части сердечника установлена катушка индуктивности, соединенная с фазосдвигающим устройством 3, ключ 4, формирователь 5 импульсов, тиристорный прерыватель 6 в цепи нагрузки (тиристор), датчик 7 температуры, блок 8 контроля, состоящий из генератора 9 импульсов, трансформатор 10, дополнительного формирователя 11 импульсов, переключатель 12, первого триггера 13, первую элемента 14 задержки, элемента И 15, второго триггера 16, элемента 17 сигнализации, второго элемента 18 задержки, элемента 19 пуска, а также электропечь

20.

Система работает следующим образом.

При включении системы автоматического регулирования в работу и установке заданного значения регулируемой температуры ручкой Задание" автоматического потенциометра перемещается подвижный шток механизма задания и на выходе преобразователя

2 перемещения меняется сигнал, который сдвигает по фазе выходной сигнал фазосдвигающего устройства 3.

Сигнал, сдвинутый по фазе через ключ

4,поступает на формирователь 5 импульсов тиристорным прерывателем 6.

При значительном рассогласовании заданного и фактического значений регулируемой температуры в обьеме печи сдвиг по фазе импульсов к управ лению минимален, соответственно угол

1О

55

50 проводимости тиристора 6 максимален и нагрев печи идет полным током.

На вход автоматического потенцио- метра 1 (фиг. 2) подается сигнал с датчика 7 температуры (термопары) и со вторичной обмотки трансформатора

10, генератора 9. Импульсы также с генератора 9 через вторичную обмотку

11 трансформатора 10 подаются на вход элемента 14 задержки и второй вход триггера 13, устанавливая его первый выход в состояние "1".

Импульсы в элементе 14 задержки задерживаются на время t „, и не проходят через элемент И 15 в те . чение Г. « „„ при единичном значении сигйала на его втором входе. Соответственно, сигнал на выходе элемента И 15 отсутствует, триггер 16 не переключается и не подает сигнал запрета на управляющий вход ключа 4.

Импульсы с обмотки трансформатора

10, нормированные по амплитуде и длительности, пройдя через усилитель потенциометра 1, снимаются с потенциального выхода усилителя (потенциальный выход потенциометра) непосредственно с обмотки синхронного двигателя, управляющее напряжение которого при исправном канале усиления промодулировано короткими импульсами.

Эти импульсы, пройдя через дополнительный формирователь 11, переключатель 12, подаются на первый вход первого триггера 13 с задержкой равной времени прохождения сигнала (импульсов) через усилитель потенциометра. При этом триггер 13, ранее включенный по второму входу с генератора 9 импульсов, переключает в состояние "0 по первому выходу

7 соответственно сигнал на первом входе элемента И 15 пропадает и появление сигнала по истечении времени задержки С „д „„„ на его втором входе не вызывает появления сигнала на выходе элемента И 15. Данное положение, когда t> g „, < t « „ 14 соответствует исправному состоянию канала усиления потенциометра I В этом случае, сигнал на управление ключом 4 не проходит и канал регулирования температуры функциониру т нормально, осуществляя выход на задаИное значение регулируемой температуры .и стабилизации режима на уровне задания. ч

1262466

В случае отказа канала усиления потенциометра 1 (например, выход из строя элементов, сопротивления или емкости) постоянная времени переходного процесса увеличивается, соответственно увеличивается и а при полном отказе усилителя сигнал через него вообще не проходит, тогда t а „, — к т.е. можно принять, что время задерж- 0 ки t а „, — становится бесконечно большим. Тогда триггер 13, ранее включенный по второму входу с генератора 9, не включается по первому входу или включается позже (когда 15

> t,„ä . 14) и íà его первом входе остается единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента И 15. По истечении времени задержки t a „„ 14 появляет- 20 ся сигнал на втором входе элемента

И 15, соответственно появляется сигнал и на его выходе, который вызывает переключение второго триггера 16 и подачу сигнала на ключ 4, прекра- 25 щая прохождение управляющих импульсов на формирователь 5 и тиристоры б,что вызывает отключение нагревателей печи и таким образом исключает перегрев деталей и брак по этой при- 30 чине.

Одновременно Включается элемент

17 сигнализации появления неис-. правности в канале усиления системы регулирования. 35

При перегорании сетьевого предохранителя потенциометра система аналогичным образом отрабатывает команды на отключение нагрузки.

Для осуществления текущего контроля исправности работы блока 8 контроля установлен второй элемент 18, входом соединенный с вторичной обмоткой трансформатора 10, выход элемен-. 45 та 18 задержки через переключатель 12 соединяется с входом триггера 13.

Время задержки сигнала tgad „„„ 18 выбирается примерно равным времени задержки прохождения сигнала через 50

Ь

HcIIDGBHbIH усилитель потенциометра 1,,ид мин 1 4.

Б режиме контроля весь цикл отработки команд аналогичен.

Изобретение обеспечивает высокую надежность, так как позволяет своевременно выявлять случаи выхода из строя канала усиления потенциометра, исключить возникающие по этой причине случаи брака и выхода из строя оборудования, входящего в состав системы, в частности оплавление, выгорание и зашлаковка элементов объема печи из — за перегрева и выход из строя тиристора 6 из-за увеличения продолжительности включенного состояния, а также позволяет производить самоконтроль системы.

Формула и з обретения

Система автоматического регулирования температуры по авт. св.

Ф 487382, о т лич а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в нее введены ключ и блок контроля, содержащий генератор импульсов, трансформатор, дополнительный формирователь импульсов, два триггера, два элемента задержки, элемент

И,элемент сигнализации, переключатель, элемент пуска, причем ключ включен между выходом фазосдвигающего устройства и входом формирователя импульсов, выход датчика температуры подключен к входу потенциометра через одну из обмоток трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выходом генератора импульсов, а другая обмотка трансформатора связана с одним из входов первого триггера непосредственно и через элементы задержки соответственно с первым входом элемента И и одним из входов переключателя

У другой вход которого соединен через дополнительный формирователь импульсов с потенциальным выходом потенциометра, а выход переключателя соединен с другим входом первого триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, соединенного выходом с одним из входов второго триггера, другой вход которого связан с выходом элемента пуска, а выходы второго триггера подключены соответственно к управляющему входу ключа и входу элемента сигнализации.

1262466

Щи1

4мтрремме

OIWgfbhV C сжржз м д и

I йЖ

ФР66 ЯЯФ4РФю

1 (!

1,1(1((фЯЖЮЖ

8 Ci dh

Мвумгммю йгюФелию» фМи ю»ий

ЬиК>4вЬв

1i!! 1 ii1(1(t

1 !! .юфЬ 3 AF 1 луююсаи б к7t3RFdh !

:8beer м Аг

d(. ВХ ЮйюаФ . ФРмФЙИФ» 467,èÂ

: юююс

ВНИИПИ Заказ 5426/45 Тираж S36

Подписное

Произв.-полмгр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4