Система для регулирования температуры

Система для регулирования температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < >в,тооэ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.74 (21) 1996340/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. 605 D 23/19

Государственный иомитет

Совета Министров СССР по делам изеоретений и открытий (43) Опубликовано 05.06.76,Бюллетень № 21 (53) УДК621-555.6 (088. 8) (45) Дата опубликования описания17.09.76 (72) Авторы изобретения

О. П. Дьяков и И. М. Щербаков (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматики.

Известны системы для регулирования температуры, содержащие основной и резерв. ный датчики, нагреватель, основной и резервный каналы регулирования, каждый из которых содержит блок регулирования и блок контроля температуры, подключенные к соответствующему датчику температуры, измеритель тока, подключенный к выходу блока регулирования, элемент совпадения, элементы задержки, один из которых соединен с вы дом блока контроля температуры и блоком питания, другой - с выходом элемента совпадения, блоки включе ния и отключения основного и резервного каналов, ключевые элементы, блок переклю» чения нагревателя и блоки индикации, под» ключенные к блоку памяти.

Однако в таких системах отсутствует автоматическая защита при возможном отказе датчика температуры, что приводит к снижению надежности системы.

11елью изобретения является повышение надежности работы системы. 25

Эта цель достигается тем, что предложенная система содержит в каждом канале регулирования инвертор и дополнительные элем енты задержки. Выход б лок а ко нтр о ля температуры в каждом канале подсоединен через инвертор ко входам дополнительных элементов задержки, выход одного из которых подключен ко входу блока включения данного канала и ко входу блока переключения нагревателя. Выход другого дополз » тельного элемента задержки соединен со входом блока отключения другого канала.

Блок питания каждого канала подключен к блоку контроля температуры и через ключевой элемент, управляющий вход которого соединен с блоком отключения данного канала, подключен к элементу задержки другого канала.

На чертеже изображена схема системы для регулирования температуры.

Система содержит основной 1 и резервный 2 датчики температуры и нагреватель 3, расположенные в термостатируемом объекте 4, основной и резервный каналы 5, 6 регулирования, каждый из кото«

3 рых содержит блок 7 регулирования и блок

8 контроля температуры, подсоединенные к соответствующему датчику температуры, измеритель 9 тока, подключенный к выходу блока 7 регулирования температуры. Один выход измерителя 9 тока через блок 10 переключения нагревателя подсоединен к нагревателю 3, другой его выход и выход блока

8 контроля температуры через элемент 11 совпадения и элемент 12 задержки соединены 10 с блоком 13 включения резервного канала. с блоком 14 отключения основного канала и с блоком 15 памяти через один из блоков 16 индикации. Этот же выход блока 8 контроля температуры подключен к измери )5 телю 9 тока и к другому элемннту 17 задержки, связанному через ключ 18 с блоком 19 питания контроля резервного канала. Выход элемента 17 задержки резервного канала через ключ 20 соединен с 20 блоком 19 питания основного канала.

Ключ 18 соединен с блоком 21 отключения резервного канала, а ключ 20 - с блоком

14 отключения основного канала. Выход блока 8 контроля температуры через ин- 25 вертор 22 подключен ко входам двух дополнительных элементов 23, 24 задержки, выход одного из которых соединен с блоком

10 переключения нагревателя и с блоком

25 включения основного канала, а выход З0 другого - с блоком 21 отключения ре зервного канала и через блок 26 индикации с блоком 15 памяти. Один вход блока 27 индикации соединен с элементом 17 задержки, другой — с блоком 14 отключения основного канала, а выход — с блоком 15 памяти. Выходы блока 25 включения основного канала и блока 14 отключения основного канала соединены с блоком 28 управления основного канала, обеспечивающим подачу питания на все блоки основного канала. Выходы блока 13 включения резервного канала и блока 21 отключения резервного канала соединены с блоком 28 управления резервного кана- 45 ла, обеспечивающим подачу питания на все блоки резервного канала.

На чертеже показана только связь бло ка 28 управления соответствующего канала с блоком 7 регулирования температуры и измерителем 9 тока.

Система для регулирования температу ры работает следующим образом.

При подаче команды на блок 25 вклю» чения основного канала система 55 для регулирования температуры включается на работу. В этом случае нагреватель

3 термостатируемого объекта 4, через блок 10 переключения нагревателя подключен к основнпму каналу 5. 60

Регулирование температуры осуществ» ляется с помощью блока 7 регулирования температуры, выполненного, например, в виде магнитно-полупроводникового усилителя, вход которого соединен с датчиком

1 температуры, а выход через и ". еритель

9 тока и блок 10 переключения нагревателя — с нагревателем 3 термостатируемого объекта 4.

Контроль за состоянием системы для регулирования температуры ведется как по температуре, так и по мощности.

Контроль температуры осуществляется с помощью блока 8 контроля температуры, выполненного, например, в виде маг нитно-полупроводникового усилителя, нагрузкой которого являются электромагнит ные элементы, фиксирующие недогрев или перегрев.

Контроль мощности осуществляется с помощью измерителя 9 тока, выполненно

rD, например, в виде полупроводникового релейного усилителя, вход которого вклю чен в разрыв цепи нагревателя 3.

При включении системы для регулирс вания на основной канал 5 происходит ра зогрев термостатируемого объекта 4, теме пература объекта ниже рабочей. В блоке 8 контроля температуры формируется команда

"Нет готовности" и через время выдержки, задаваемое элементом 17 задержки основного канала подается на блок 19 питания контроля резервного канала 6 через ключ 18

При этом включается дополнительно контроль температуры резервного канала 6.

В блоке 8 контроля температуры резервного канала также формируется команда

"Нет готовности", но она не поступает на блок 19 питания контроля основного канала, так как ключ 20 закрыт. Следовательно, регулирование температуры осуществля. ется основным каналом 5, а контроль температуры ведется одновременно основHblM и резервным каналами 5, 6.

Если готовность термостатируемого объекта набирается раньше основным ка» налом 5, то сформированная команда

"Нет готовности" снимается и отключает блок 19 питания контроля резервного канала. При этом отключается контроль тем. пературы резервным каналом, поэтому регулирование и контроль температуры осуществляются основным каналом 5.

В случае если готовность термостати руемого объекта 4 набирается раньше резервным каналом 6, сформированная команда "Нет готовности" этим каналом снимается и формируется команда "Hop

517009

5 ма, которая через инвертор 22 и эле« мент 23 задержки резервного канала 6 поступает на блок 13 включения резервного канала и на блок 10 переключения нагревателя. По этой команде происходит включение резервного канала и подключение нагревателя 3 на этот канал, а следовательно, регулирование температуры осуществляется резервным каналом 6, а контроль температуры ведется основным и резервным каналами 5, 6. По набору готовности термостатируем ого объекта 4 основным каналом 5 сформированная команда "Нет готовности" этого канала снимается с блока 19 питания контроля резервного канала, и одновременно формируется команда "Норма", которая через инвертор 22 и элемент 23 задержки поступает в блок 10 переключения нагревателя и в блок 25 включения основного канала.

При этом вновь включается на работу основной канал. Регулирование и контроль температуры осуществляются основным каналом 5, а резервный канал 6 выключается.

Если при включении основного канала датчик 1 температуры неисправен, то в блоке 8 контроля температуры формируется команда "Нет готовности", которая поступает через элемент 17 задержки и ключ

18 в блок 19 питания контроля темпера туры резервного канала 6, По этой коман де включается дополнительно контроль тем пературы резервного канала. По набору го тэвности температуры в объекте резервным каналом 6 формируегся команда "Норма", которая через инвертор 22 и элемент 23 задержки поступает в блок 10 переключения нагревателя и в блок 13 включения резервного канала 6. По этой команде включается резервный канал 6, и регулирование гемпературы осуществляется данным кана лом, а контроль температуры ведется основным и резервным каналами 5, 6. Через время, определяемое элементом 24 задержки, сформированная команда поступает в блок 19 отключения основного канала и одновременно через блок 27 инди» кации в блок 15 памяти, в котором фиксируется.

Рассмотрим работу системы для регулирования температуры в установившемся тепловом режиме.

При работе основного канала 5 и в случае появления в нем неисправности (неисправен регулятор температуры или устройство контроля температуры) формируется команда "Нет нормы" в элементе

11 совпадения с помощью блока 8 контро ля температуры и измерителя 9 тока.

Команда "Нет нормы" формируется в двух случаях; температура в объекте ниже нормы, а ток через нагреватель не протекает; температура в объекте выше

5 нормы, а ток через нагреватель протекает.

Команда "Нет нормы" поступает через элемент 12 задержки в блок 14 отключения основного канала 5 и в блок 13 вклю» чения резервного канала 6.

10 Одновременно с командой "Нет нормы" формируется команда "Нет готовности", нэ выдержка вэемени элемента задержки боль ше, поэтому эта команда не поступает на резервный канал. Следожтельно, по команде "Нет нормы" включается резервный канал 6, и отключается основной канал 5.

Регулирование температуры ведется на ре зервном канале 6. Данная команда фиксируется в блоке 15 памяти.

Если при работе основного канала 5 происходит обрыв нагревателя 3, то в данном канале формируется команда "Нет нормы" аналогично вышеописанному для случая отказа регулятора или блока конт роля температуры. Эта команда через эле» мент 12 задержки поступает в блок 14 отключения основного канала и в блэк 13 включения резервного канала, одновремен30 но комачда поступает в блок 16 индикации и блок 15 памяти, где фиксируется.

По этой команде включается резервный канал 6 на работу, В этом канале также формируется с помошьк тех же устройств команда, которая через элемент 12 задержки поступает в блок 21 отключения резервного канала 6. Канал отключается, и отключается вся система, одновременно команда выдается в блок 16 индикации и

4 далее в блок 15 памяти, где фиксируется.

В случае если при работе основного канала 5 произойдет отказ датчика 1 температуры, формируется команда "Нет ro товности", описанная ранее, и включает контроль температуры резервного канала.

По набору готовности резервным каналом

6 формируется команда "Норма", которая через инвертор 22 и элемент 23 задерж» ки поступает в блок 13 включения резерв. ного канала 6 и в блок 10 переключения нагревателя. При этом включается резервный канал 6, и регулирование температуры в объекте ведется с помощью данного канала, а контроль температуры осуществ, 55 ляется основным и резервным каналами

5, 6. Через время, заданное элементом 24 задержки, сформированная команда поступает в блок 19 отключения основного канала 5, в блок 27 индика

6О ции и блок 15 памяти. Регулирование

517000

15 температуры не прекращается, а ведется от резервного канала 6.

При работе на резервном канале система для регулирования температуры работает аналогично.

Введение автоматической защиты при возможном отказе датчика температуры с переключением системы на резервный канал повышает эксплуатационную надежность системы.

При начальном включении системы контроль температуры в термостатируемом объекте осуществляется одновременно в основном и резервном каналах до выхода объекта на рабочий тепловой режим.

Формула из обретения

Система для регулирования температуры, содержащая основной и резервный датчики, нагреватель, основной и резервный каналы регулирования, каждый из которых содержит блок регулирования и блок контроля температуры, подключенные к соответствующему датчику температуры, измери 25 тель тока, подключенный к выходу блока регулирования, элемент совпадения, элементы задержки, один из которых соединен с выходом блока контроля температуры и блоком питания, другой - с выходом элемента совпадения, блоки включения и отключения основного и резервного каналов, ключевые элементы, блок переключения на гревателя блоки индикации, подключенные к блоку памяти, о т л и ч а ю щ а а с я тем, что, с целью повышения надежности работы системы, .она содержит в каж« дом канале регулирования инвертор и дополнительные элементы задержки; причем выход блока контроля температуры в каждом канале подсоединен через инвертор ко входам дополнительных элементов задержки, выход одного из которых подклю чен ко входу блока включения данного канала и ко входу блока переключения нагре» вателя; выход другого дополнительного элемента задержки соединен со входом блока отключения другого канала; блок питания каждого канала подключен к блоку контроля температуры и через ключевой элем ент, управляющий вход которого соединен с блоком отключения данного ка» нала, подключен к элементу задержки дру гого канала.