Устройство для управления процессом химической обработки изделий

 

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее датчики парамет ров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом за пуска устройства, отличи ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства , оно содержит блок памяти уставок , сумматоры, блок деления. компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каждая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соответствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами - к соответствуюп1им выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам , первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и Непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно пер (Л вый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор ,подключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора , другой вход которого подклю431 . . чек к выходу счет.чика, а выход является выходом устройства. (Mi ю

„„Я1,1 „„1144121

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(sl) С 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГЬЙ (21) 3452393/24-24 (22) 10. 06.82 (46) 07. 03.85. Бюл. У 9 (72) М 3. Вайнштейн, П. Н. Виноградов, М. Е. Горошин, Б. В. Козловский, Л.И. Салов и И.И. Пукерман (53) 62 1.311 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР-

Ф 681432, кл . С 06 F 15/46, 1977.

2. Центральный блок реле времени (ЦБРВ) Г1М3.557.003. Технический паспорт, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ, содержащее датчики параметров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом запуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления, компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каждая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соответствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами — к соответствующим выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и Непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно первый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор,под-ключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подклю. чен к выходу счетчика, а выход является выходом устройства.

1144

Изобретение относится к автома-. . тике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления. химико-технологическими процессами.

Известно устройство для сигнализации и контроля времени выполнения операций, содержащее датчики текущего времени, распределитель интервалов времени (задатчик), индика- 1р тор времени, информационные блоки, звуКовой генератор, сигналиэатор, распределительную матрицу (1), Недостатками этого устройства являются отсутствие учета фактических значений параметров рабочей среды, а также малая пригодность для контроля непродолжительных процессов, где интервал между окончанием предыдущего и началом последующего про- 2р цесса является случайной величиной.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления процессом химической обработки изделий, содержащее датчики парамет- 25 ров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом запуска устройства (2) .

Недостатком известного устройства является невозможность формирования длительности протекания процесса с учетом фактических текущих значений параметров рабочей среды, что снижает его точность и надежность

Цель изобретения — повьппение 49 точности и надежности устройства.

Цель достигается тем, что устройство для управления процессом химической обработки изделий, содержащее датчики параметров рабочей . 45 среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого яв- 50 ляется входом запуска устройства, содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления, компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каж- у дая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соот121 3 ветствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами — к соответствующим выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно первый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор, подключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к выходу счетчика, а выход является выходом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 наличия изделия в рабочей среде, счетчик 2 (тактовых импульсов), компаратор 3 (схему сравнения кодов), генератор 4 тактовых импуль- сов, задатчик 5 временных интервалов (первый блок памяти), первый сумматор 6, датчики 7 параметров рабочей среды, блок 8 памяти уставок (второй блок памяти), формирователи 9 приращений скорости (параллельные цепи), второй сумматор

10, делитель 11 и входящие в состав каждого формирователя приращений скорости первый 12 и второй 13 блоки вычитания (разности), пороговый ключ 14 и суммирующий усилитель 15.

Устройство работает следующим образом.

При загрузке обрабатываемого изделия в зону обработки на выходе датчика 1 (который может пред--. ставлять собой, например, концевой выключатель) изменяется уровень сигнала,по переднему фронту которого производится обнуление счетчика 2 и затем формируется разрешение на начало счета счетчиком 2 тактовых импульсов, поступающих с генератора 4 . Формируемый счетчиком 2 код, пропорциональный времени, отсчитываемому с момента

3 загрузки изделия в зону обработки, поступает на вход схемы 3 сравнения кодов.

При этом код, соответствующий расчетному значению длительности протекания процесса, формируется первым сумматором б на основании расчетного значения длительности при минимальной скорости протекания процесса, поступающего из блока 5 памяти, и суммарной поправки к этой длительности, учитывающей отклонения текущих значений измеряемых параметров от их минимального значения. Эта поправка вырабатывается делителем 11 с управляемым коэффициентом деления, выполняющим функцию преобразователя скорость протекания процесса — время. Если суммарную поправку к скорости протекания процесса,формируемую на выходе второго сумматора 10, обозначить ьЧ то, например, при травлении диэлектрика с толщиной фольги о (или при нанесении слоя хрома толщиной l ) на выходе делителя 11 формируется сигнал,прог 1 порциональный о где постоянный ь Ъ для рассматриваемого процесса коэффициент о поступает на вход делителя 11 из соответствующей ячейки второго блока 8 памяти.

В зависимости от типа рассматриваемого процесса определяется перечень и количество датчиков 7 параметров рабочей среды, количество входов второго сумматора 10 и необходимое количество ячеек во втором блоке .8 памяти. Так, например, при травлении печатных плат необходимо измерять и регулировать температуру и рН раствора. Следовательно, применительно к управлению процессом травления блок 7 имеет в своем составе два перечисленных измерителя, второй сумматор 10 должен иметь два входа, а второй блок 8 памяти должен содержать не менее пяти ячеек памяти.

Сигнал с выхода каждого из входящих в блок 7 измерителей, пропорциональный текущему значению (Х ) измеряемого параметра, поступает на первые входы первого 12 и второго 13 блоков разности, на вторые входы которых с второго блока 8 памяти поступают сигналы,про1144121

l0

25

40

50

При совпадении кодов, поступающих на схему 3 сравнения кодов с выходов счетчика 2 и первого сумма- тора б, что соответствует равенству

- фактической длительности протекания процесса и ее расчетного значения, сформированного с учетом текущих значений контролируемых параметров, на выходе схемы 3 сравнения формируется управляющий сигнал на окончание процесса.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенное преимущество перед известным так как, обеспечивая автоматическую корректировку длительности протекания процесса с учетом текущих значений наиболее влияющих параметров,позволяет увеличить выход годных изделий за счет повышения эффективностИ управления. Так, если при примене нии известного устройства при изменении температуры травления в диапазоне 45-50 С выход годных печатных плат составляет не более

857, то при использовании предлагаемого устройства диапазон температур рабочих растворов расширяется и находится в пределах 39 — 52 С. При этом в соответствии с предварительными оценками выход годных печатных плат увеличивается на 3-4Х по сравнению с имевшим место. Это., в свою очередь,при годовом выпуске продукции, равном 100 тыс.печатных плат, дает годовой экономический эффект 150 тыс. руб.

4 порциональные нижней границе (Xqj ) диапазона изменения рассматриваемого параметра и значению параметра (Х„; ) в точке пересечения отрезков аппроксимирующих прямых соответственно. При этом сигнал, пропорциональный (Xj-Хн1 ) с выхода первого блока 12 разности, поступает на первый вход усилителя 15, а сигнал, пропорциональный (X;-X„; ) с выхода второго блока 13 разности, поступает на вход усилителя 15 через ключ 14, обеспечивающий прохождение этого ,сигнала на вход усилителя 15 только при условии Х Х .Сформированная указанным образом поправка с выхода усилителя 15,являющегося выходом соответ ° ствующего формирователя 9 приращения скорости, поступает на соответствующий вход второго сумматора 10,формирующе-го суммарную поправку к минимальной скорости протекания процесса.

1144121 уцИаащ Заказ 932/41 Тираж 710 Подписное

Филиал ШШ "Патепт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4