Устройство для цифровой индикации многоканального регулятора температуры

Устройство для цифровой индикации многоканального регулятора температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) ф С 05 D 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н OBTOPONOMV OIBBBTBOBCTBV

; lg (21) 3555346/24-24 (22) 17.02.83 (46) 15,02.86. Бюл. У 6 (71) Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (72) А,И,Телис, Ю.В.Гладковский;

П.П.Епишин и Б.В.Гулыманов (53) 621.503 (088.8) (56) Телис А.И. и др. Широтно-импульсный регулятор температуры, Приборы и системы управления, 1980, У 11 °

Круг Е.К. Цифровые регуляторы.

М.: Энергия, 1966, с,283-284, (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ

ИНДИКАЦИИ МНОГОКАНАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее задатчик температуры, выполненный в виде блока памяти с подключенным к его выходу цифроаналоговым преобразователем, и элемент сравнения, к первому входу которого подключен выход усилителя, связанного входом с выходом группы ключей, подсоединенных информационными входами к выходам и термопреобразователей, второй вход элемента сравнения связан с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход — с входом аналого-цифрового преобразователя, выполненного в виде последовательно включенных .блока выделения модуля, широтно-импульсного модулятора, первого элемента И и счетчика, причем вход блока выделения модуля соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к одному иэ входов дешиф„.SU, 1211 09 А ратора, выходами соединенного с входами индикаторов, последовательно включенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты и счетчик по модулю h, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, а выходы счетчика по модулю h соединены с управляющими входами ключей группы и адресными входами блока памяти, причем выход счетчика является выходом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены блок вызова индикации, переключатель, последовательно соединенные ключ, детектор знака отклонения и триггер знака отклонения,.а также регистры номера канала и заданной температуры, последовательно соединенные счетчик по модулю kh +1 (где k — - целое число) и детектор исходного состояния счетчика, второй и третий элементы И и последовательно соединенные блок набора номера канала и индикатор совпадения кодов, вторые входы которого соединены с выходами счетчика по модулю И и с входами регистра номера канала, выход индика- тора совпадения кодов соединен с первым входом переключателя, к второму входу которого подсоединен выход детектора исходного состояния счетчика, а к управляющему входу подсоединен выход блока вызова индикации, первый и второй входы второго и третьего элементов И соединены с соответствующими выходами делителя частоты, а третьи входы соединены с выходом переключателя третьим входом первого элеИ мента И, выход второго элемента соединен с входом обнуления счетчика, выход третьего элемента И соединен с управляющим входом широтноимпульсного модулятора, с четвертым входом первого элемента И, с управляющим входом ключа и синхронизирующими входами триггера знака отклонения и регистров номера канала и заданной температуры, выходы блока памяти соединены с входами

P егистра заданной температуры, вход ключа соединен с выходом элемента сравнения, выходы триггера знака отклонения и регистров номера канала и заданной температуры подключены к соответствующим входам дешифратора, а вход счетчика по модулю.km+1 связан с одним из выходов делителя частоты.

1211709. устройство по п.1, o» H ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, широтно-импульсный модулятор выполнен в виде генератора пилообразного напряжения и порогового элемента, причем генератор пилообразного напряжения выполнен в виде операционного усилителя с цепями положительной и отрицательной обратной связи, а также конденсатора и ключа, подключенных между инверсным входом операционного усилителя и нулевой шиной, к управляющему входу ключа подключен управляющий вход модулятора, а к инверсному входу операционного усилителя подключен вход эмиттерного повторителя, выход которого соединен с первым входом порогового элемента, второй вход которого подключен к входу модулятора.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано при регулировании температуры инжекционных цилиндров машин для литья пластмасс под давле-нием.

Целью изобретения является повышение информативности устройства.

На чертеже представлена структурная схема. устройства для цифровой индикации многоканального регулятора температуры, Устройство содержит задатчик температуры, блок 2 памяти, цифроаналоговый преобразователь 3, эле- мент 4 сравнения, усилитель 5, группу ключей 6, термопреобраэователи 7-9, аналого-цифровой преобразователь 10, ключ 11 детектор 12 знака отклонения, блок 14 выделения модуля, 20 широтна-импульсный модулятор 15,первый элемент И 16, счетчик 17, пороговый элемент 18, генератор 19 пилообразного напряжения, операционный усилитель 20, цепь 21 положительной обратной связи,, цепь 22 отрицательной обратной связи, конденсатор 23, ключ 24, эмиттерный повторитель 25, генератор 26 тактовых импульсов, делитель 27 частоты, счетчик 28 по модулю и, счетчик 29 по модулю (кп+1), детектор 30 исходного состояния счетчика, регистр 31 номера канала, индикатор 32 совпадения кодов, блок 33 набора номера канала, переключатель 34,блок 35 вызова индикации, первый дешифратор 36 в десятичный код, сборку элементов И-ИЛИ 37, второй дешифратор 38 в десятичный.код, регистр 39 заданной температуры, дешифратор 40, индикаторы 41, второй элемент И 42, третий элемент И 43.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 26 тактовых импульсов через делитель 27 частоты обеспечивает циклическую работу счетчиков 28 и 29 соответственно по модулю и и по модулю (кп+1), где к — целое число, с коэффициентами пересчета п и кп+1 соответственно, где n — - количество каналов.

Период Т следования импульсов сь на выходе делителя 27 частоты определяет время связи i-ro термопреоб1211

35

50 раэователя и значения задания i-го канала с общим каналом., Счетчик 28 по модулю и управляет блоком 2 памяти задатчика 1 температуры и группой ключей 6 таким образом, 5 что в течение каждого Т, на выходе блока 2 присутствует код заданной температуры i-ro канала, на выходе группы ключей 6 †:выходной сигнал одного из преобразователей 7-9, со- 10 ответствующего i-ому каналу регулирования. На выходе элемента 4 сравнения происходит циклическое выделение сигнала отклонения действительной температуры от заданной в 15 результате сравнения выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 3 и усиленного усилителем .5 сигнала действительной температуры. Период обегания каналов равен Т,=nT, При этом на выходе детектора 30 исходного состояния счетчика 29 по модулю (кп+1) возникает серия импульсов, следующих с периодом повторения Т „„ = (кп+1) т.,„, при длительности каждого импульса, равной Т,„, При работе устройства в режиме непрерывной циклической индикации параметров блок 35 вызова индикации находится в состоянии, при котором выходной сигнал детектора 30 исходного состояния счетчика проходит через переключатель 34 и поступает на входы элементов И 16,42, 43, являясь сигналами для подготовки разрешения съема информации о значении параметров. В течении части и м времени Т, совпадающего с появлением импульса на выходе детектора 30 исходного состояния счетчика, происходит съем информации с i-ro канала. Промежуточные выходы делителя 27 частоты, поступающие на входы элемента И 42, обеспечивают при наличии разрешающего сигнала на третьем входе элемента И 42 предварительный сброс предыдущих показаний счетчика 17 аналого-цифрового преобразователя 10, а промежуточные выходы делителя 27 частоты, поступающие на входы элемечта И 43, обеспечивают при наличии разрешающего сигнала на третьем входе элемента И 43 набор новых показаний, происходящий в конце времени Т набора показаний. .св

Практически, например, при Т, =1с сброс показаний счетчииа 17 может происходить в течение промежутка

709

4 времени 0,6-0,8 с, а съем информации — в течение 0,9-1,0 с.

При появлении разрешающего сигнала съема информации на выходе элемента И 43 сигнал отклонения температуры в i-ом канале с выхода элемента 4 сравнения через замкнувшийся ключ 11 поступает на вход детек.тора 12 знака отклонения, выходной сигнал которого (соответствующий знаку отклонения) запоминается триггером 13 знака отклонения и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41, Одновременно выходной код счетчика 28 по модулю и, соответствующий номеру иидицируемого канала, запоминается в регистре 31 номера канала и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41. Одновременно код эначечия заданной температуры i-го канала с выхода блока 2 памяти запоминается в регистре 39 за. данной температуры и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41.

Одновременно размыкается ключ 24, растормаживая генератор 19 пилообразного напряжения на операционном усилителе 20 с цепями положительной 21 н отрицательной 22 обратной связи, конденсаторе 23 и эмиттерном повторителе 25. Период генератора пилообразного напряжения равен времени съема информации с i-го канала. Выходной сигнал генератора 19 пилообразного напряжения сравнивается на входе порогового элемента 18 с модулем сигнала отклонения в i-ом канале, выделенным блоком 14 выделения модуля, осуществляя широтно-импульсную модуляцию сигнала отклонения, В результате на выходе широтно-импульсного модулятора 15 возникает импульс, длительность которого пропорциональна сигналу отклонения и который поступает на первый вход элемента И 16. При этом на выходе элемента И 16 в течение времени импульса широтно-импульсного модулятора 15 появляются импульсы, частота следования которых совпадает с частотой выходных импульсов генератора 26 тактовых импульсов. В результате поступления этих импульсов в счетчик 17 число, запасенное в нем, однозначно соответствует значению измеряемого отклонения и через дешифратор 40 высвечивается на индикаторах 41.

1211709

После окончания времени t„ „ съема информации она сохраняется в триггере 13 знака отклонения, регистрах 31, 39 и счетчике 11 и высвечивается на индикаторах 41 в течение времени

Тик, = (кп+1)Тсе индикации параметров i-го канала. При поступлении очередного импульса разрешения съема информации описанный процесс набора индикации параметров повторяется, но при этом автоматически. на индикацию выходит следующий канал. При этом период индикации каждого канала равен Т„„ . Время индикации параметров

i-ro канала Тд„ может варьироваться изменением значения целочисленной постоянной k. При необходимости вызвать на индикацию i-й канал оператор набирает в блоке 33 набора номе- 2О ра канала вызываемый на индикацию I номер и формирует управляющий сигнал "Вызов на индикацию" на выходе блока 35 вызова индикации, При этом переключатель 34 отключает выход детектора 30 исходного состояния и подключает выход сборки элементов И-ИЛИ 37 к выходу переключателя 34, Выходной код блока .33 набора номера канала преобразуется первым дешифратором 36 в десятичный код и сравнивается на входах сборки элементов И-ИЛИ 37 с преобразованным вторым дешифратором 38 в десятичный код выходным кодом счетчика 28 по модулю и, определяющим номер подключенного в данный момент к общему тракту канала. При совпадении входных кодов дешифраторов 36 и 38 на выходе сборки элементов И-ИЛИ 37 и на выходе переключателя 34 появляется сигнал разрешения съема информации с вызванного оператором канала. Процесс. набора и высвечивания информации осуществляется аналогично описанному.

Через Т =кпТ на индикацию ав.Ин* es томатически выходит тот же канал, в результате чего происходит обновление информации.

В этом режиме регулятор продолжает осуществлять функцию многоканального регулирования. Снятие управляющего сигнала "Вызов на индикацию" с управляющего входа переключателя 34 ведет к его переключению и возвращению устройства в режим низкочастотной циклической.индикации параметров всех каналов, Таким образом, устройство позволяет осуществлять с необходимой частотой и длительностью циклическую цифровую индикацию ряда параметров и каналов регулирования без прерывания работы многоканального регулятора. Это особенно полезно в тех случаях, когда частота опроса каналов выбрана достаточно высокой из соображений точности регулирования. Кроме того, устройство позволяет осуществить непрерывную индикацию параметров любого канала регулирования с автоматическим обновлением показаний с периодом опроса каналов без прекращения работы регулятора.

Периодический съем информации в течение части времени опроса канала повышает точность измерения, поскольку съем информации осуществляется после окончания переходных процессов связанных с коммутацией каналов регулирования.

1211709

Составитель Ю,Апарин

Техред А.Бабинец Корректор И.Муска

Редактор Н.йвыдкая

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 640/52 Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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