Импульсное регулирующее устройство

О П И С А Н И Е „ 750433

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.03.78 (2! ) 2598605/18-24 (51) М. Кл.

С 05 В 11/14 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет (23) Приоритет— во делам нзоорвтеннй н открытнй

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень. ¹ 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (53 ) УД К 62.50 (088.8) (72) A вторы изобретения

О. А. Кисарин и И. H. Бессарабов (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ YCTPOACTBO

Изобретение относится к области автоматики, а именно к устройствам автоматческого регулирования технологических параметров и может быть использовано, например, для управления объектами, динамические характеристики которых изменяются в течение технологического пропесса.

Известны импульсные регулирующие устройства (1 и (2), содержащие .реверсивный счетчик импульсов, исполнитель. ное устройство, генератор импульсов.

Эти устройства предназначены для автоматического регулирования технологических параметров объектов с неизменны-., ми в течение технологического проиесса динамическими характеристиками.

Недостатком известных устройств является то, что применительно к объектам с переменными динамическими характеристи ками они не могут обеспечить заданные качественные показатели регулирования в течение технологического пропесса.

Из известных устройств наиболее близким по технической суптности является импульсное регулирующее устройство (Э, ".îäåðæøïåå последовательно соединенные форсирующий блок, генератор импульсов, реверсивный счетчик, исполнительный элемент, нагревательный элемент, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого связан через датчик температуры со входом блока сравнения, соответствующий вход которого соединен с выходом задатчика, а выходыс управляющими входами реверсивного с че тч ика.

В данном устройстве частота генератотра импульсов определяется требованиями, предъявляемыми к качественным показателям регулирования, и устанавливается при его наладке. Кроме того, частота генератора импульсов зависит от величины отклонения регулируемого параметра от заданного значения.

Опенка качественных показателей регулирования наиболее часто производится

3 7504 33

4 по обобщенному интегральному кри- —. щем виде запишется следующим об терию, выражение которого в об10

Белью изобретения является повышeíèe точност устройства.

Это Ьостигается тем, что оно содер—

45 жит датчик состоянии нагревательного элемента и регулятор частоты, выход которого подключен к соответствующему входу генератора импульсов, вход — ко входу форсирукппего блока и к выходу

50 датчика состояния нагревательного элемента, вход которого соединен с соотве— ствующим выходсм нагревательного элемента.

На чертеже представлена структурная

55 схема импульсного регулирующего устройства для автоматического регулирования температуры поверхности подложки, динамические характеристики которой измеd х, d х, где Х >,... - нерехоаная

d t с1 1 1 погрешность регули ров ания и ее производные„ 1, 11 ... „ — коэффициенты,: 15 значения которых зависят от динамических характеристик обьекта регулирования и настройки генера тора импульсов при наладке.

Подбирая параметры начальной настройки генератора импульсов, можно минимиэи-25 ровать значение интеграла 3 и тем самым добиться заданных качественных показателей регулирования.

Недостатком этого устройства является то, что в случае использования данного устройства применительно к объектам с переменными динамическими характеристиками коэффициенты 01, II2- gä в выражении обобщенного интегрального критерия будут изменяться в течение технологического процесса, что приведет кухудшению качественных показателей регулирования. Следовательно, в приведенном выше случае известное устройство не обеспечит заданных качественных показателей регулирования в течение 4о технологического процесса. няются в течение технологического процесса.

Она содержит датчик температуры 1 и задатчик 2, подключенные к входу блока сравнения 3. Блок сравнения 3 состоит из последовательно соединенных сумматора 4 и нуль-органа 5, Выходы нульоргана 5 и генератора импульсов 6 под,» ключены соответственно к управляющим и синхронизирующему входам реверсивного счетчика . и1пулвсов 7, Выход реверсивного счетчика 7 подключен к последовательно соединенным исполнительному элементу 8 и нагревательному элементу 9.

Нагревательный элемент 9 подключен к объекту регулирования 10 и блоку коррекции частоты 11, состоящему из последовательно соединенных датчика состояния нагревательного элемента 12 и регулятора частоты 13. Выход датчика состояния нагревательного элемента 2 подключен к форсирующему блоку 14. Выходы регулятора частоты 13 и форсирующего блока

14 подключены к генератору импульсов 6.

На входе сумматора 4 происходит алгебраическое суммирование сигналов от датчика температуры 1 и задатчика 2. В зависимости от знака суммы сигналов нуль-орган 5 выдает сигнал Прибавить или Убавить на управляющие входы реверсивного счетчика импульсов 7. Реверсивный счетчик импульсов 7 управляет работой исполнительного элемента 8. Исполнительный элемент 8 воздействует на. нагревательный элемент 9, а нагревательный элемент 9 — на регулируемый пара =метр объекта регулирования 10 - темп ратуру подложки.

С.выхода генератора импульсов 6 на синхронизирующий вход реверсивного счет чика импульсов 7 поступают однополярные импульсы. Форсирующий блок 14 предназначен для повышения быстродействия импульсного устройства регулирования в целом. В зависимости от величины тока нагревательного элемента 9,, являющегося однозначной функцией динамических характеристик объекта регулировании 10, производится коррекция частоты генератора им7504

5 пульсов 6. Подбирая параметры блока коррекции частоты 11 и форсирующего блока 14 при наладке можно обеспечичь заданные качественные показатели регулирования температуры поверхности подложки в течение всего технологического npomecca.

Описанное импульсное регулирующее устройство для автоматического регулирования температуры . поверхности подложки 10

HcIIbITblBaeTcR на аппаратах водородного восстановления поликристаллического кремния. Предварительные стендовые испытания показали, что использование данного устройства на аппаратах водородного восстановления позволит повысить точность регулирования температуры поверхности подложки до + 5 С. В течение всего техо нологического процесса.

Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения устройства в существ вующем обьеме производства составит

18000 руб.

Формула изобретения

Импульсное регулирующее устройство, содержащее последовательно соединенные форсирующий блок, генератор импульсов, реверсивный счетчик, исполнительный эле33 6 мент, нагревательный элемент, выход которого соединен со входом обьекта регу» лирования, выход которого связан через датчик температуры со входом блока сравнения, соответствующий вход которого соединен с выходом задатчика, а выходыс управляющими входами реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит датчик состояния .нагревательного элемента и регулятор частоты, выход которого подключен к соответствующему входу генератора импульсов, вход — к выходу форсирующего блока и к выходу датчика состояния наи ревательного элемента, вход которого соединен с соответствующим выходом нагр вательного элемента.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 224933, кл. С- 05 B 11/14э от 01.06.67.

2. Авторское свидетельство СССР

No 505996, кл. G 05 11/14 от 14.01.74.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 196969, кл. Сг 05 В 11/14 от 13.08,66 (прототи ).

750433

Составитель Г. Нефедова

Редактор В. Голышкина Техред И. Асталош Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4656/37 Тираж 956 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб д. 4/5 ал ППП «Патент : г. Ужгород, )щ Проектнан, 4