Устройство для регулирования температуры

Устройство для регулирования температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, регулятор температуры, последовательно с которым соединены исгголнительный элемент и нагреватель , а также элемент сравнения, блок задания временных интервалов, генератор импульсов, реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью снижения никовых нагрузок в электросети, в устройство введены четыре ключевых элемента, два элемента задерй ки, блок намяти, инвертор и формирователь импульсов, причем датчик температуры связан с входом регулятора через первый ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к выходу элемента сравнения , к входам которого подсоединены первые выходы блока задания временных интервалов и блока памяти, вход которого связан с выходом реверсивного счетчика через второй ключевой элемент, управляющий вход которого подключен через инвертор к выходу регулятора и входу формирователя импульсов , выход которого связан с управляющими входами блока памяти, реверсивного счетчика и через первый элемент задержки с управляющим входом третьего ключевого элемента, через который к одному из входов реверсивного счетчика подключен второй выход блока задания вреi менных интервалов, другой вход реверсивного счетчика связан с выходом генератора (Л импульсов через четвертый ключевой элемент , управляющий вход которого соединен с выходом регулятора через второй элемент задержки. ОС ас со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц 4 G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747407/24-24 (22) 01.06.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. М. Ширшов и В. П. Пронин (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 715895, кл. F 24 D 5/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 978101, кл. G 05 D 23/19, 1981. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, регулятор температуры, последовательно с которым соединены исполнительный элемент и нагреватель, а также элемент сравнения, блок задания временных интервалов, генератор импульсов, реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью снижения пиковых нагрузок в электросети, в устройство введены четыре ключевых элемента, два элемента задержки, блок памяти, инвертор и формирователь импульсов, причем датчик темпера„„SU„„1188713 A туры связан с входом регулятора через первый ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к выходу элемента сравнения, к входам которого подсоединены первые выходы блока задания временных интервалов и блока памяти, вход которого связан с выходом реверсивного счетчика через второй ключевой элемент, управляющий вход которого подключен через инвертор к выходу регулятора и входу формирователя импульсов, выход которого связан с управляющими входами блока памяти, реверсивного счетчика и через первый элемент задержки с управляющим входом третьего ключевого элемента, через который к одному из входов реверсивного счетчика подключен второй выход блока задания временных интервалов, другой вход реверсивного счетчика связан с выходом генератора импульсов через четвертый ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с выходом регулятора через второй элемент задержки.

1188713

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания временных интервалов содержит цифровой измеритель текущего времени, управляющий элемент, коммутатор и задающие элементы, причем выход цифрового изменения текущего времени сое1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматического регулирования температуры различных объектов, в частности для поддержания заданной температуры воздуха в производственных помещениях, для поддержания температуры в камерах непрерывного действия по термообработке строительных изделий, т.е. в объектах, имеющих большую инерционность изменения температуры.

Цель изобретения — снижение пиковых нагрузок в электросети, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит регулятор температуры 1, датчик 2 температуры, исполнительный элемент 3, нагреватель 4, блок задания временных интервалов 5, содержащий цифровой измеритель текущего времени 6, управляющий элемент 15, коммутатор 14, задающие элементы 12 и 13, элемент сравнения 7, блок памяти 8, реверсивный счет- 20 чик 9, первый ключевой элемент 17, второй ключевой элемент 23, третий ключевой элемент 22, четвертый ключевой элемент 10, генератор импульсов 11, инвертор 18, формирователь импульсов 19, первый элемент задержки 20, второй элемент задержки 21, задатчик температуры 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на задатчике 12 устанавливают время начала утреннего ча- З0 са пик, например 7 ч, путем записи в задатчик (в регистр) этого числа в коде, например в коде 1 — 2 4 8. Запись производится с помощью клавиатуры (на чертеже не показана).

Соответственно в задатчик 13 записывается время начала вечернего часа пик, например 17 ч.

Цифровой измеритель текущего времени 6 непрерывно выдает информацию в коде 1 — 2 — 4 — 8 на вход элемента сравнения 7

40 и на элемент управления 15.

Элемент управления 15 (логическая схема сравнения) настраивается таким образом, что в интервале времени после вечернего часа пик до утреннего часа пик на выдинен с первым выходом блока и входом управляющего элемента, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, к входам которого подключены задающие элементы временных интервалов, а выход соединен с вторым выходом блока.

2 ходе имеется, например «1», а в остальное время — «О».

В соответствии с этим коммутатор 14 подключает к суммирующему входу реверсивного счетчика 9 (через ключевой элемент 22) задатчик 12 или задатчик 13 и в счетчик 9 при открытом ключевом элементе 22 производится перезапись соответствующего кода, несущего информацию о заданном времени пик.

С помощью датчика 2 производится слежение за температурой на объекте, и его сигнал через замкнутый ключ 17 поступает на регулятор 1, который управляет исполнительным элементом 3, включая его при минимальном значении заданной температуры и выключая при максимальном, т.е. осуществляется автоматическое поддержание температуры в соответствии со значениями задатчика 16.

Исполнительный элемент 3 подключает питание к нагревателю 4.

Необходимо учитывать, что устройство предназначено преимущественно для таких производств или процессов, в которых время изменения температуры на 1 С составляет значительное время, например 30 — 40 мин, и более, т.е. объект является инерционным.

Одновременно сигнал с регулятора 1 поступает на формирователь импульсов 19, который вырабатывает импульс, поступающий на управляющие входы (сброс в «О») блока памяти 8 и счетчика 9, которые очищаются от записанного в них ранее результата, а через, элемент задержки 20 этот же импульс открывает ключевой элемент 22, в результате чего происходит запись в счетчик 9 кода задатчика 12 или 13 (в зависимости от того, какой из них получен коммутатором 14, т.е. в промежутке времени от вечернего до утреннего часа пик — задатчик 12, а в промежутке времени от утреннего до вечернего часа пик — задатчик 13) .

Элемент задержки 21 настраивается на время, несколько большее, чем время задержки сигнала элементом 20.

Поэтому только после записи в счетчик 9 происходит поступление сигнала от регулятора 1 на управляющий вход ключа 10, 1188713

Составитель Л. Птеипова

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Редактор М. Дылын

Эаказ 6744/50 который соединяет генератор импульсов 11 с вычитающим входом счетчика 9.

В счетчике 9 в течение всего отрезка времени, пока имеется сигнал на выходе регулятора 1, происходит вычитание импульсов, причем частота импульсов генератора 1 один импульс в минуту.

Таким образом, в счетчике 9 окажется записанным время начала часа пик за вычетом времени от момента включения до момента выключения регулятора температуры 1, т.е. момент времени, в который необходимо включить нагреватель 4 с таким расчетом, что поднятие температуры в помещении от минимально допустимого (заданного) значения до максимального произойдет к моменту наступления часа пик.

Таким образом, код счетчика 9 будет соответствовать, например, 7 ч (время начала утреннего часа пик) минус 70 мин, (5 ч 50 мин), т.е. тому времени, когда следует включить нагреватель 4, чтобы ко вре- 20 мени наступления часа пик успеть поднять температуру до максимального заданного значения.

При исчезновении сигнала на выходе регулятора 1 появляется сигнал на выходе инвертора 18, который открывает ключевой элемент 23 и содержимое счетчика 9 переносится в блок памяти 8.

Коды с выходов регистра 9 и измерителя текущего времени 6 поданы на входы элемента сравнения 7.

При совпадении этих кодов, т.е. когда наступит момент текущего времени, слежение за которым осуществляется измерителем 6, соответствующий хранящемуся в блоке памяти 8, произойдет срабатывание элемента сравнения 7 и его выходной сигнал поступит на управляющий вход ключа 17.

Ключ 17 кратковременно разрывает цепь

or датчика 2. В результате этого включается регулятор 1, поскольку обрыв цепи от датчика 2 (термопары) воспринимается им как низкая температура на объекте (которая фактически в этот момент будет находиться в зоне «Норма»).

При использовании в качестве датчика 2 не термопары, а какого-либо другого датчика температуры, например термометра сопротивления, возможно потребуется не разрыв входной цепи регулятора, а например, шунтирование его входной цепи, что не является существенным.

После изменения кода, поступающего с часов, на одну минуту выходной сигнал с элемента сравнения 7 исчезнет и ключ !7 снова подключит регулятор 1 к датчику 2, однако регулятор 1 будет оставаться включенным до тех пор, пока значением температуры на объекте не достигнет максимального заданного значения, что произойдет непосредственно к моменту наступления часа пик, а это обеспечит отказ от использования нагревателей во время часа пик.

Таким образом, предложенное устройство позволит уменьшить потребление электроэнергии на поддержание температуры на объекте во время ее максимального потребления в энергосистеме, т.е. в часы пик, что обусловливает снижение стоимости оплаты электроэнергии и уменьшает дефицит электроэнергии в часы пик, это позволяет использовать ее в это время с меньшими ограничениями там, где ее применение необходимо.