Программно-управляющее устройство

 

Изобретение относится к контрольно-измерительным устройствам, в частности к техническим средствам управления , и может быть использовано в технологических установках выращивания монокристаллов с заданным законом изменения температуры во времени , в технологических линиях для нанесения гальванопокрытий и других установках в качестве программных устройств при проведении технологических процессов. Цель изобретения - уменьшение времени перенастройки на другой режим. Для этого программноуправляющее устройство содержит источник постоянного тока, регулируемые резисторы, последовательно включенные источник переменного тока, конденсатор, ограничительньгй резистор и капиллярный ртутно-злектролитический резистор, последовательно включенные конденсатор, усилитель переменного тока, вьтрямитель, усилитель постоянного тока и сумматор, а также элементы НЕ, компараторы, элементы И, усилители мощности, реле с соответствующими размыкающими и замыкакяцими контактами, кнопку запуска, переключатель три источника опорного напряжения. 1 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 6 05 В !9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3903424/24-24 (22) 28.05.85 (46) 30.09.86. Бил. 9 36 (71) Научно-исследовательский институт физики конденсированных сред

Ереванского государственного университета (72) Э.В.Казарян, В.М.Миняйлор

P.Ò. Ñààêÿí и Р .О. Шархатунян (53) 62-50 (088. 8) (56) Певзнер В.В. Прецизионное регулирование температуры, И.: Энергия, 1973, с. 68-69.

Авторское свидетельство СССР

9 1161919, кл. G 05 В 19/02, 1983. (54) ПРОГРАММНО-У!ТРАВЛЯ!О!ЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к контрольно-измерительным устройствам, в частности к техническим средствам управления, и может быть использовано в технологических установках выращивания монокристаллов с заданным за,.SU„„1260917 А 1 коном изменения температуры во времени, в технологических линиях для нанесения гальванопокрытий и других установках в качестве программных устройств при проведении технологических процессов. Цель изобретения— уменьшение времени перенастройки на другой режим. Для этого программноуправляющее устройство содержит источник постоянного тока, регулируемые резисторы, последовательно включенные источник переменного тока, конденсатор, ограничительный резистор и капиллярный ртутно-электролитический резистор, последовательно включенные конденсатор, усилитель переменного тока, выпрямитель, усилитель постоянного тока и сумматор, а также элементы НЕ, компараторы, элементы И, усилители мощности, реле с соответствующими размыкающими и замыкающими контактами, кнопку запуска, переключатель в три источника опорного напряжения. 1 ил.

1260917

Изобретение. относится к контрольно-измерительным устройствам, в частности, к техническим средствам управления, и может быть использовано в технологических установках выращивания монокристаллов с заданным законом изменения температуры во времени, в технологических линиях для проведения гальванопокрытий и других уста— новках в качестве программных уст10 ройств при проведении технологических процессов.

11ель изобретения — уменьшение времени перенастройки на другой режим.

На чертеже показана функциональ.ная схема устройства, Программно-управляющее устройство содержит источник 1 постоянного тока, регулируемые резисторы 2 и 3, 20 последовательно включенные источник

4 переменного тока, первый конденсатор 5, ограничительный резистор 6 и капиллярный ртутно-электролитический резистор 7, последовательно включенные второй конденсатор 8, усилитель

9 переменного тока, выпрямитель 10, усилитель 1,1 постоянного тока и сумматор 12, а также элементы НЕ 13-15, первый и второй компараторы 16 и 17, элементы И 18 и 19, усилители 20-23 мощности, первое реле 24 с размыкающими контактами 25 и 26 и замыкающими контактами 27 и 28, второе реле

29 с раэмыкающими контактами 30-32 . и замыкающими контактами 33-35 третье З5 реле 36 с замыкающими контактами 37 и 38, кнопку 39 запуска с замыкающими контактами 40 и 41, переключатель

42 с размыкающими контактами 43 и 44 и замыкающими контактами 45 и 46 и 40 три источника 47-49 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Исходя из требуемого закона изменения управляемого параметра технологического процесса (например, температуры) переключателем 42 устанавливают соответствующий режим линейного изменения выходного напряжения уст- 50 ройства — повышение (ПВ) или понижение (ПН), При эчом через контакты 43 или 45 на компаратор 16 поступает опорное напряжение, фиксирующее изменение выходного сигнала устройства 55 (при пОПОжении TTB UoÄ oÄ при пОлО жении ПН- „„,;„ ). Регулируемыми резисторами 2 и 3 задают продолжитель1.1щ що х

+ Uon n i ь

На выходе компаратора 17 формируется логический "О", который через контакт 44 поступает на один вход элемента 19, на другом входе которого логическая 1 сформирована усилителем 22. Поэтому на выходе элемента !9 — логический "О", при этом обмотка реле 24 обесточена, а выходной сигнал усилителя постоянного тока через контакт 25 поступает на контакт 37 и вход компаратора 16. ность изменения выходного сигнала (резистором 2 — повьш ение, резистором 3 — понижение) путем задания величины управляющего тока капиллярного ртутно-электролитического резистора 7.

Пуск устройства осуществляют кнопкой 39 запуска. Лри этом через капиллярный ртутно-электролитический резистор 7 начинает протекать ток управления, изменяя, в зависимости от исходного состояния резистора, величину его сопротивления. Если сопротивление на минимальном уровне, то автоматически устанавливается направление тока управления, при котором сопротивление резистора возрастает, Если в исходном состоянии сопротивле ние резистора на максимальном уровне, то ток управления уменьшает сопротивление. Падение напряжения на этом сопротивлении преобразуется в выходной сигнал устройства с помощью источника 4 переменного тока стабильной амплитуды и частоты, конденсаторов 5 и 8, ограничительного резистора 6, усилителя 9 переменного тока, выпрямителя 10 и усилителя 11 лосе тоянного тока. Выходное напряжение этого усилителя поступает на выход устройства непосредственно через контакты 25 и 37 или через контакты

27 и 37, будучи предварительно вычтенным иэ уровня Uon

on max с помощью .сумматора 12.

Если в момент включения устройства сопротивление резистора 7 минимальнор то напряжение на выходе усилителя 11 постоянного тока равно

U „ ;„ . Это напряжение сравнивается в компараторе 17 с напряжением опорного сигнала, заданного предварительно на втором его входе, величина которого больше U „ ;„ и меньше

11,„„„„„, например равного

1260917

На другой вход этого компаратора поступает напряжение U,„ „ через контакт 43. На выходе компаратора 16 логическая "!, которая поступает на вход элемента И 18, на втором входе которого — логический "0" с выхода элемента HE 15. Поэтому обмотка реле

36 обесточена, контакты 37 и 38 разомкнуты, напряжение на Выходе устройства отсутствует, и ток управления не протекает через резистор 7.

При нажатии кнопки 39 запуска через контакт 40 на вход элемента НЕ 14 поступает напряжение U,„Обмотка реле 29 обесточивается и через его контакты 30 и 31 на регулируемый резистор 2 поступает напряжение той полярности, которое обеспечивает возрастание сопротивления резистора 7 (в данном случае положительной поляр-20 ности). Одновременно через контакт

41 на вход усилителя 22 поступает логический "О", который затем поступает на элемент И 19, предотвращая случайное включение реле 24, а также через элемент HE 15 — на элемент

И 18 ° На выходе этого элемента формируется логическая "1", которая через усилитель 20 мощности включает реле .

36. Поэтому контакты 37 и 38 замыкаются, сопротивление резистора 7 на-. чинает возрастать и на выход устройства поступает возрастающее напряжение. При достижении выходным сигналом уровня U,„ „ компаратор 16 35 формирует на своем выходе логический

"0". Вследствие этого реле 36 обесточивается, а его контакты 3? и 38 отключают выход устройства и резистор

7, сопротивление которого перестает .40 изменяться. Если на выходе устройства необходимо иметь напряжение достигнутого уровня, то следует предусмотреть самоблокировку контакта 37 (ие показано). 45

Если в момент включения устройства сопротивление резистора 7 максимально, то налряжение на выходе усилителя ll постоянного тока равно

U „ . На выходе компаратора 17 — 50 и п логическая 1, которая через контакт 44 поступает на один вход элемента И 19, на другом входе которого логическая "1" сформирована усилителем 22. Поэтому на выходе элемента

И 19 — логическая "1", и реле 24 срабатывает. Контакт 27 подключает выход сумматора 12 к контакту 37 и входу компаратора 16. Одновременно контакт 28 подключает регулируемый резистор 2 к вь:воду другой полярности (в данном случае отрицательной) источника 1 постоянного тока. Аналогично при нажатии кнопки 39 запуска реле 29 отключается и через контакт

40 осуществляется блокировка переключения реле 24. Реле 36 включается, контакты 37 и 38 замыкаются, сопротивление резистора 7 начинает уменьшаться, а на выходе сумматора 12 напряжение начинает возрастать, так как оно равно U,„„— Ut,„,„„. Следовательно, на выход устройства также поступает возрастающее напряжение.

Для получения режима снижения напряжения на выходе устройства переключатель 42 устанавливают в положение ЛН. При этом через контакт 45 на вход компаратора 16 поступает напряжение U „ ;„ . Выходной сигнал компа- ратора 17 поступает на вход элемента

И 19 через контакты 46 и элемент

HE 13. Благодаря такому включению реле 24 не срабатывает, если в исходном состоянии сопротивление резистора 7 максимально, и срабатывает, если оно минимально. После нажатия кнопки 39 запуска реле 29 включается и остается в этом состоянии в течение всего времени снижения напряжения. Осуществляется подача напряжения соответствующей полярности (в зависимости от начального сопротивления резистора 7) на регулируемый резистор 3. Когда выходное напряжение устройства становится равным Г,„ на выходе компаратора 16 формируется логический "0 ., в результате чего отключается реле 36 и размыкаются контакты 37 и 38, т.е. прекращается ток управлени через резистор 7 и отключается напряжение с выхода устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает изменение выходного напряжения как в сторону увеличения его, так и в сторону уменьшения независимо от исходного состояния капиллярного ртутно-электролитического резистора, что устраняет простои технологического оборудования, необходимые для перенастройки устройства на другой режим, и повышает производительность процесса выращивания кристаллов в среднем на 6-8К.

Предлагаемое устройство можно приме12б09!7 нять в тех технологических процессах, где по тем или иным причинам недопус— тимы простои оборудования, или там, где требуется напрерывный технологический цикл.

Формула из обре т ения

Программно-управляющее устройство, содержащее источник постоянного тока, IO два регулируемых резистора, первый элемент И, четыре усилителя мощности, три реле, связанных входами с выходами соответствующих усилителей мощности, последовательно включенные источ- 15 ник переменного тока, первый конденсатор, ограничительный резистор и капиллярный ртутно-электролитический резистор, подключенный вторым выводом к общей шине, второй конденсатор, рр подключенный первым выводом к первому выводу капиллярного ртутно-электролитического резистора, а вторым выводом — к входу усилителя переменного тока, последовательно включенного с 25 выпрямителем, усилителем постоянного тока и первым компаратором, два источника опорного напряжения, второй компаратор, подключенный первым входом через размыкающий контакт перво- М го реле к выходу усилителя постоянного тока, кнопку запуска, причем выход устройства соединен через первый замыкающий контакт третьего реле с

I первым входом второго компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени перенастройки на другой режим., в устрой— ство введены второй элемент Й, подключенный выходом к входу первого 4О усилителя мощности, первый элемент

НЕ, подключенный входом к выходу пер— вого компаратора, второй элемент НЕ, подключенный выходом к входу второго усилителя мощности, третий элемент

HE подключенный выходом к первому входу первого элемента И, который подключен выходом к входу третьего усилителя мощности, а вторым входом— к выходу второго компаратора, сумма- g(j

I тор, подключенный первым входом к выходу усилиТеля постоянного тока, вторым входом — к выходу первого источника опорного напряжения, а выходом через замыкающий контакт первого реле — к первому входу второго компаратора, второй вход которого связан через первый замыкающий контакт кнопки запуска с входом второго элемента

HF., переключатель, первый размыкающий контакт которого включен между первым источником опорного напряжения и вторым входом второго компаратора, первый замыкающий контакт включен между вторым источником опорного напряжения и вторым входом второго компаратора, второй размыкающий контакт включен между выходом первого компаратора и первым входом второго элемента И, а второй замыкающий контакт — между выходом первого элемента HF, и первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к входу третьего элемента НЕ и к выходу четвертого усилителя мощности, связанного входом через второй замыкающий контакт кнопки запуска с общей шиной, причем первый вывод капиллярного ртутно-электролитического резистора через второй замыкающий контакт третьего реле подключен к первым выводам регулируемых резисторов, у каждого из которых вторые и третьи выводы объединены и подключены через первые соответственно размыкающий и замыкающий контакты второго реле, через вторые соответственно размыкающий и замыкающий контакты первого реле и через вторые размыкающий и замыкающий контакты второго реле соответственно к положительному и отрицательному выводам источника постоянного тока, а через третьи размыкающий и замыкающий контакты второго реле— соответственно к отрицательному и положительному. выводам источника постоянного тока, а также третий источник постоянного тока, подключенный выходом к второму входу первого компаратора.!

260917

Составитель В. Прямицын

Редактор И.Касарда . Техред А.Кравчук Корректор О.Луговая

Заказ 5230/48 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4