SU1341623A1 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и предназначено дл  регулировани  температуры в системах поддержани  темпера- турно-влажностиого режима дл  обеспечени  комфортных условий де тельности персонала при ограниченных объемах помещений и ресурсах электроэнергии . Цель изобретени  - экономи  энергии, увеличение ресурса работы устройства. Устройство содержит источник питани  1, дистанционный переключатель 12 секций нагревател , трехпозиционньш датчик температуры 4, диоды 15-1 - 15-4, оптроны 17, 18, резистор 19, микропроцессор с ОЗУ 6 и ПЗУ 7, регистры ввода 8 и вывода 9 параллельного интерфейса, таймер 10, блок питани  11, включение и выключение которого производитс  с помощью реле 14 и 16, св занных с датчиком температуры 4 и регистром вывода 9. i (Л С

Description

Эффект экономии электроэнергии и увеличени  ресурса работы достигаетс  введением реле 14 и 16, с помощью которых отключаетс  от источника пита1 .

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и предназначено дл  регулировани  температуры в системах поддерживани  темпе- ратурно-влажностного режима дл  обеспечени  комфортных условий Де тельности персонала при ограниченных объемах помещений и ресурсах электроэнергии в системах с повьшенными требовани ми к временному ресурсу работы технического оборудовани , где, например, используютс  дл  обогрева объекта секционные электрокалориферы и дл  охлаждени  холодильные агрегаты .

Целъ изобретени  - экономи  энергии за счет отключени  устройства в периоды нахождени  температуры в за- данных пределах, увеличение ресурса работы устройства за счет сокращени  времени нахождени  во включенном состо нии .

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2 и 3 - алгоритм его работы.

Устройство дл  регулировани  температуры содержит источник 1 питав:и , секционный нагреватель 2, объект 3 управлени , датчик 4 температуры, микропроцессор 5 с оперативной пам тью 6 и посто нной пам тью 7, ре- гистр ввода 8 и вывода 9 параллельного интерфейса, таймер 10, блок 11 питани , дистанционный переключатель 12, вторую шину 13 источника питани , реле 14 включени  с контактами 14-1 и 14-2, диоды 15-1 - 15-4, реле 16 выключени  с контактом 16-1, оп- троны 17 и 18, резистор 19 и перв- то шину 20 источника питани .

Устройство работает следующим образом .

При нахождении значени  температуры в заданных пределах контакты датчика 4 paзo acнyты и устройство регулировани  не работает. В случае выхони  и включаетс  микроЭВМ вместе с блоком питани  на врем  нахождени  регулируемой величины в зоне нечувствительности . 3 ил.

5

да температуры в объекте 3 управлени  из контролируемых границ замыкаетс  контакт датчика 4, что приводит к срабатыванию реле 14 включени  и за- 5 мыканию его контактов 14-1 и 14-2, Контакт 14-1 подключает блок 1 питани  к шинам 13 и 20 источника 1 питани . Блок 11 питани  подает требуемые уровни напр жени  на таймер 10,

микропроцессор 5, оперативную пам ть 6, посто нную пам ть 7. Это приводит к включению микропроцессора и выход на требуемую  чейку в посто нной пам ти 7. Начинает выполн тьс  программа , записанна  в посто нной пам ти . Далее работа устройства происходит в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг.2. Начало работы обозначено в блоке 21.

0 В блоке 22 происходит инициализаци  работы (сброс внешних устройств, подготовка  чеек пам ти и т.д.). Затем через регистр 8 ввода принимаетс  текущее состо ние датчика 4 температуры , подключенного через оптро- ны (блок 23) и вводитс  комбинаци  включенных подсекций m нагревател  2 (блок 24). Величина начального изменени  мощности АР принимаетс  равной

0 А - константе дл  данного объекта управлени  (блок 25). Далее в соответствии с введенной в блок 23 информацией в блоке 26 определ етс  уровень достигнутой температурой грани5 цы (верхний или нижний), на основе чего определ етс  знак приращени  мощности на нагревателе (блок 27). В блоке 28 формируетс  нова  комбинаци  включенных подсекций в соответ0 ствии с требуемым изменением мощности дР и выданной в объект мощностью ранее, а затем нова  комбинаци  подсекций вьщаетс  через выходной pe-j гистр (фиг,О на дистанционный пере5 ключатель 12, коммутирующий подсекции с источником 1 питани  (блок 29).

5

31341623

После этого начинаетс  отсчет задан- регулировани  завершаетс . Конец раного промежутка времени Г (блок 30), в течение которого датчик температуры должен разомкнутьс . Если размыкани  не произошло за врем  (блок 33), то значит приращение мощности dP было недостаточным и его нужно iувеличить (блок 34) в 2 раза, а затем повторить все операции, начина  с блока 27, с новым значением 4 Р. В блоке 31 вводитс  состо ние датчика 4 температуры через регистр 11, а .в блоке 32 провер етс  наличие сигнала датчика 4. Как только пропадет сигнал от датчика 4, сбрасываетс  отсчет времени Т (блок 35) и начинаетс  отсчет интервалов времени Т и Т, (блок 36), где Т - врем  изменени  темпера- туры в объекте 3 управлени  от одного уровн  границы до другого при задании приращени  мощности на нагревател х; 2, заданный интервал времени . Отсутствие сигнала от датчика . температуры в течение времени i-. °з начает окончание процесса регулировани  в данном такте управлени  (под тактом понимаетс  процесс регулировани  от включени  до выключени  устройства регулировани ).

В блоках 37 и 38 вводитс  состо ние датчика 4 температуры через регистр 8 и анализируетс , замкнулс  ли он. Если датчик 4 замкнулс , температура в объекте достигла противоположного уровн  (блок 10), то в соответствии с вычисленным временем Т (блок 36) и до окончани  интервала

10

боты обозначен блоком 44. . I

Предлагаемое устройство регулиро5 вани  с приведенным алгоритмом работы за счет введени  новых элементов обеспечивает высокие качества регулировани  за счет фиксации в пам ти микропроцессора динамических характеристик объекта и посто нного корректировани  этих характеристик при их изменении. Причем все операции процессор выполн ет только при отклонении температуры от нормы. В нормальных услови х, при отсутствии отклонени  температуры, регулирование не нужно и процессор отключен и не потребл ет; энергию.

15

20 ф

ормула изобретени 

25

Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее п-секционный нагреватель , источник питани , трехпо- зиционный датчик температуры, дистанционный переключатель секций нагревател , диоды, оптроны, резистор, микропроцессор с оперативной и посто нной пам тью, регистры ввода и вывода

30 параллельного интерфейса, таймер, блок питани , к которому через щину питани  подключен микропроцессор, ко- торьш тактовым вводом, соединен с выходом таймера через шины адреса

35 данных и управлени  регистрами ввода и вывода параллельного интерфейса, оперативной и посто нной пам тью, отличающее.с   тем, что, с

целью экономии энергии, увеличени  времени Т (блок 39), а также по из- до ресурса работы устройства, в него менению состо ни  датчика (блок 40)

введены реле включени  и реле выключени , причем п выходов регистра вывода параллельного интерфейса соединены с управл ющими входами коммути- 45 рующих элементов дистанционного переключател  секций нагревател , информационные выходы которых соединены с п входами регистра ввода параллель-

рассчитываетс  требуемое приращение мощности dР по формуле блока 41: йР - КТ и повтор етс  алгоритм, начина  с блока 27. Если же значение температуры в объекте вернулось к прежней границе, то следует переход на блок 34. Такт регулировани  завершаетс 

при условии отсутстви  сигнала датчи- интерфейса, перва  шина источника 4 температуры (блок 42) в течд- а питани  соединена через первый ние заданного промежутка времени Г. . . замыкающий контакт реле включени  с В конце такта работы вьщаетс  коман- первым вводом блока питани , а также да из выходного регистра 9 на включе- о средним контактом датчика темпера- ние реле 16 (блок 43), что приводит .pypj,, „ через первый диод и второй за- к размыканию контакта 16-1, отключе- g мыкающий контакт реле включени  с нию реле 14 и сн тию напр жени  с первым вьшодом обмотки этого реле, а блока 11 питани  вследствие размыка- через второй и третий диода соединени  контакта 14-2. Прекращаетс  пода- на с крайними контактами.датчика тем- ча питани  на узлы устройства, такт пературЬ, которые также соединены че

боты обозначен блоком 44. . I

Предлагаемое устройство регулировани  с приведенным алгоритмом работы за счет введени  новых элементов обеспечивает высокие качества регулировани  за счет фиксации в пам ти микропроцессора динамических характеристик объекта и посто нного корректировани  этих характеристик при их изменении. Причем все операции процессор выполн ет только при отклонении температуры от нормы. В нормальных услови х, при отсутствии отклонени  температуры, регулирование не нужно и процессор отключен и не потребл ет; энергию.

20 ф

ормула изобретени 

Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее п-секционный нагреватель , источник питани , трехпо- зиционный датчик температуры, дистанционный переключатель секций нагревател , диоды, оптроны, резистор, микропроцессор с оперативной и посто нной пам тью, регистры ввода и вывода

параллельного интерфейса, таймер, блок питани , к которому через щину питани  подключен микропроцессор, ко- торьш тактовым вводом, соединен с выходом таймера через шины адреса

данных и управлени  регистрами ввода вывода параллельного интерфейса, оперативной и посто нной пам тью, отличающее.с   тем, что, с

целью экономии энергии, увеличени  до ресурса работы устройства, в него

введены реле включени  и реле выключени , причем п выходов регистра вывода параллельного интерфейса соединены с управл ющими входами коммути- 45 рующих элементов дистанционного переключател  секций нагревател , информационные выходы которых соединены с п входами регистра ввода параллель-

513416236 .

рез управл ющие цепи первого и второ- выход регистра вьгоода соединен через го оптррнов и резистор с второй ши:- обмотку реле выключени  и параллельной источника питани  и вторым вводом блока питани , минусова  шина блока питани  соединена через исполнительные цепи оптронов с (п 1)-м

ный ей включенный четвертый диод с плюсовой шиной блока питани , вьгеод обмотки реле включени  соединен через размыкающий контакт реле отключе ни  с второй шиной источника питани .

и (п + 2)-м входами регистра ввода параллельного интерфейса, (п + 1)-й

выход регистра вьгоода соединен через обмотку реле выключени  и параллельный ей включенный четвертый диод с плюсовой шиной блока питани , вьгеод обмотки реле включени  соединен через размыкающий контакт реле отключени  с второй шиной источника питани .

21 С Начало j

22

Инициализаци  poffo/пь/

23

вбод состо ни 

dff/77e/l//fff

г

BSodAf

28

)

29

/У подсе/ ции

JO

Но(ало omcf/ema

е

25

31

ввод СОСЛ7ОРНС/Я a/77f/l//fC7

26

Определе/ це уровне

32

27

Определе/ ив зма/(а Р

J5

OffOHvanue omct/emci инл7ер ала ft

®

Фиг.2

J6

Наголо omci efTJa ингперёалоб Т, 2}

JJ

J4

АР 2ЛР

39

/ OHei4 omct/e/TTo бремени т; fi

40

Нет / ос/77о ни1 a/77V(//fa измеHi/ ОСЬ

4J

O/77/f/7/ ve e ycmpoiJCf77Sa

4/

Рас ёш/ЛР/ КТ

4«

( Конец J

Фиг.З

Составитель Я. Гречишников Редактор Ю. Петрушко Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 5726

Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для регулирования температуры, содержащее η-секционный нагреватель, источник питания, трехпозиционный датчик температуры, дистанционный переключатель секций нагревателя, диоды, оптроны, резистор, микропроцессор с оперативной и постоянной памятью, регистры ввода и вывода параллельного интерфейса, таймер, блок питания, к которому через шину питания подключен микропроцессор, который тактовым вводом, соединен с выходом таймера через шины адреса данных и управления регистрами ввода и вывода параллельного интерфейса, оперативной и постоянной памятью, отличающее.с я тем, что, с целью экономии энергии, увеличения ресурса работы устройства, в него введены реле включения и реле выключения, причем η выходов регистра вывода параллельного интерфейса соединены с управляющими входами коммутирующих элементов дистанционного пёреключателя секций нагревателя, информационные выходы которых соединены с η входами регистра ввода параллельного интерфейса, первая шина источника питания соединена через первый замыкающий контакт реле включения с первым вводом блока питания, а также со средним контактом датчика температуры и через первый диод и второй замыкающий контакт реле включения с первым выводом обметки этого реле, а через второй и третий диода соединена с крайними контактами.датчика температурь!, которые также соединены че рез управляющие цепи первого и второго оптронов и резистор с второй шиной источника питания и вторым вводом блока питания, минусовая шина блока питания соединена через исполнительные цепи оптронов с (п + 1)-м и (п + 2)-м входами регистра ввода параллельного интерфейса, (п + 1)-й выход регистра вывода соединен через обмотку реле выключения и параллельный ей включенный четвертый диод с плюсовой шиной блока питания, вывод обмотки реле включения соединен через размыкающий контакт реле отключения с второй шиной источника питания.

   Фи г. 2