Многоканальное устройство для управления гальванообработкой

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления химико-технологическими процессами на многопроцессных линиях гальванопокрытий, в которых на одной линии могут наноситься несколько видов гальванопокрытий на различные виды изделий. Цель изобретения - повышение экономичности работы устройства. Устройство осуществляет выбор последовательности обработки изделий, управляет перемещением органа транспортировки изделий с погружением последних в определенные ванны (в соответствии с видом обработки), а также осуществляет выработку изменяющейся во времени по программе уставки для регулирования параметров обработки с учетом концентрации обрабатывающей среды и вида изделий для каждой ванны гальванической линии, в которой осуществляется нанесение покрытий на изделие. 5 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТ В Е Нс1ыс И КОМИТЕТ

ПО ИЗОЬРЕ1ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН Г СССР г ссесе с., >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ на изделие. 5 ил.,3> (Я (o1) 1532948 (21) 4745942/24 (22) 05.09.89 (46) 23.08.91. Бюл. с г 31 (71) Курское отделение Украинского государственного проектного и проектно-конструкторского института (72) В,П,Игнатуша и В.А.Игнатуша (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1532948, кл. G 06 F 15/46, 1988. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГАЛЬВАНООБРАбОТКОЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления химико-технологическими процессами на

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. предназначено для использования в системах управления химико-технологическими процессами на многопроцессных линиях гальванопокрытий, в которых на одной линии могут наноситься несколько видов гальванопокрытий на различные виды изделий, и является усовершенствованием устройства по авт. св, (ч

1532948.

Цель изобретения — повышение экономичности работы устройства.

На фиг. 1 приведена общая блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема блока корректировки длительности обработки изделий;. на фиг. 3 — схема блока управления и корректировки установок; на фиг. 4 — схема коммутатора, входящего в состав блока корректировки длительности обрабо1ки изде„„5U„„1672416 А2 (я)с G 05 B 19/403, G 06 F 15/46 многопроцессных линиях гальванопокрытий, в которых на одной линии могут наноситься несколько видов гальванопокрытий на различные виды изделий. Цель изобретения — повышение экономичности работы устройства. Устройство осуществляет выбор последовательности обработки изделий, управляет перемещением органа транспортировки изделий с погружением последних в определенные ванны (в соответствии с видом обработки), а также осуществляет выработку изменяющейся во времени по программе уставки для регулирования параметров обработки с учетом концентрации обрабатывающей среды и вида изДелий для каждой ванны гальванической линии, в которой осуществляется нанесение покрытий лий; на фиг. 5 — схема блока адаптации нормативного количества электричества.

Устройство содержит блок 1 ввода информации, блок 2 памяти последовательности обработки, селектор 3 команд остановки органа транспортировксл -,зделий и команд начала обработки изделии, первый 4 и второй 5 ключи селектора 3, датчики положения . органа транспортировки изделий 6 и наличия изделий в рабочей среде 7, блок 8 корректировки длительности обработки изделий, блок 9 управления и корректировки установок для регулирования параметров обработки изделий и блок 10 адаптации нормативногс количества электричества. блок 8 (фиг. 2) состоит из группы углов

11 памяти, коммутатора 12, датчика 13 тока, преобразователя 14 ток-частота, счетчика

15 и компаратора 16.

1672416

Блок 9 (фиг. 3) состоит из счетчика-распределителя 17 импульсов, делителя 18 частоты, эадатчиков 19 установок, ключей 20, операционного усилителя 21. дешифратора

22, сумматора 23, первой 24 и второй 25 групп масштабных резисторов и дешифраторов 26. 27.1 и 27.N.

Коммутатор 12 (фиг. 4) состоит из дешифратора 28 и модулей коммутации 29.1—

29.Р, состоящих из ключей 30 и 31, Блок 10 (фиг, 5) состоит из дешифратора

32, компараторов 33, ключей 34, задатчиков

35 расхода электричества, задатчика 36 нулевой поправки, элемента ИЛИ 37, коммутаторов 38 и узлов 39 памяти дополнительного количества электричества, счетчика 40 суммарного расхода электричества, формирователя 41 импульсов, триггера 42, задающего генератора 43 и счетчика 44.

Устройство работает следующим образом.

Вводится команда установки органа транспортировки иэделий в исходное положение (данная цепь не показана). Затем с помощью блока 1 вводится информация о коде изделий и коде обработки (2-й и 1-й выходы блока 1 соответственно), По коду обработки блок 2 памяти выдает сигналы только на те селекторы 3 команд, которые относятся к ваннам, в которых будет производиться обработка изделий.

После этого выдается команда "Вверхвперед" (по сигналу на выходе селектора

3.1). Цепь ввода данной команды не показана.

По этой команде орган транспортировки поднимает подвеску с изделиями из исходного положения и начинает перемещаться вместе с подвеской вперед по линии. При этом он воздействует на датчики 6 положения, размещенные над ваннами с электролитом (рабочей средой), которые выдают сигналы на ключ 4 селектора 3. При наличии двух сигналов на ключе 4 он вырабатывает сигнал "Стоп-вниз" (выход селектора 3), по которому сигнал транспортировки останавливается над соответствующей ванной и опускает подвеску с изделиями в ванну.

Кроме того, этот же сигнал подается на ключ 5. На этот же ключ подается сигнал о наличии изделий в рабочей среде (т.е. о том, что подвеска с изделиями опустилась). При наличии сигналов на обоих входах ключ 5 выдает сигнал (1-й выход селектора 3) для начала процесса гальванической обработки изделий на блок 8 (2-й вход), блок 9 (3-й вход) и на блок 10 (2-й вход). При этом блок 8 совместно с блоком 10 обеспечивает требуемую длительность обработки с учетом фак50

Оо Р хранится в узлах 11 памяти, входяобр щих в состав блоков корректировки длительности обработки изделий, а Одоп — B обр узлах 39 памяти, входящих в блок 10 адаптации нормативного количества электричества, причем на каждую программу 1-P предусмотрено 0 значений Одо, учитыобр вающих D уровней концентрации электролита, соответствующих D значениям суммарного расхода электроэнергии. Эти значения хранятся в элементах 35 (задатчитических параметров рабочей среды в ванне, Принцип определения требуемой длительности обработки основан на том, что существует зависимость между толщиной гальванопокрытия и количеством электричества, пропущенного через электролит

Q ", 1.е. толщина д1 соответствует количеству электричества Q Р. а д2 - 02о Р, д11G 0 "; количество электричества, необходимое для получвния гальванопокрытия определенной толщины Оо ", изменяется в зависимости от концентрации электролита, т.е. для получения одной и той же толщины

15 покрытия д при концентрациях электролита К1, Кг, ..., Кд потребуется соответственно количество электричества Q бр: 02обр; ...., 0 Р; имеется зависимость между конценобр, трацией электролита и количеством элект20 ричества, пропущенным через электролит

0, т.е. концентрации К, соответствует сум

Осум К 0 сум К О сум

Исходя из этих предпосылок. можно сформулировать зависимость изменения

25 требуемого количества электричества Q для получения толщины покрытия д от суммарного количества электричества, пропущенного через электролит 0 "" причем Qo Р можно разделить на две составляющие:

30 Обаз и Одоп, где Обаз — количество обр обр обр электричества, требующееся для получения требуемой толщины покрытия при только что изготовленном или обновленном электролите, имеющем максимальную концент35 рацию (эависит от требуемой толщины покрытия, т.е, программы обработки);

Одоп — количество электричества, требуобр ющееся дополнительно иэ-за снижения концентрации электролита (зависит от

40 требуемой толщины покрытия, т.е. кода программы обработки и суммарного количества электричества, пропущенного через электролит, т.е. Q "").

Таким образом.

45 Qo6p Ообр + О,„(Осум) где Р = 1, P u P — количество программ обработки.

1672416 ки расхода электроэнергии), входящих в состав блока 10.

Блок 8 работает следующим образом, Сигнал о фактической силе тока с датчика 13 поступает на преобразователь 14, который запускается сигналом от селектора 3, а с преобразователя — на счетчик 15, блок 9 и блок 10, Счетчик 15 обнуляется сигналом от селектора 3, а затем накапливает количество импульсов, пропорциональное расходу тока, т,е. определяет фактическое количество электричества по формуле

)ср бр = .(((т) где ((t) — сила тока, проходящего через электролит;

Т вЂ” время, прошедшее с начала обработки.

Суммарное количество импульсов, поступивщих на счетчик 15 выдается на один вход компаратора 16, на второй вход которого поступает нормативное количество электричества 0 Р. Оно состоит из 0баз Р обр ь 0доо, Так как эти данные поступают на вход компаратора 16 в виде двоично-десяТИЧНОГО Кода, ТО ПОЛ НЬ Й КОД Qfjag СОСТОИТ обр из 06аа, которое заполняет старшие разряды кода числа, и Qaon заполняющего обр младшие разряды кода.

Нормативное базовое количество электроэнергии Обад хранится в узлах 11 паобр мяти Количество узлов 11 принимается по количеству кодов просрамм обработки. Выбор требуемого узла памяти осуществляется с помощью коммутатора 12. На коммутатор поступают сигналы из блока 1 о коде программы обработки и из селектора 3 о начале обработки. Сигнал о коде программы обработки поступает на вход дешифратора 28, который осуществляет выбор модуля 29 коммутации, соответствующего коду программы обработки. Сигнал с дешифратора 28 поступает через вход модуля

29 на вход ключа 31. На второй его вход поступает сигнал с селектора 3. При этом сигнал на выходе ключа 31 возникает только при наличии входных сигналое на обоих входах. Сигнал с ключа 31 поступает на вход ключа 30, который подключает соответствующий узел 11 к выходу коммутатора. При этом сигнал, соответс г вующий базовой нормативной длительности, поступает на вход компаратора 16, заполняя старшие разряды его входа.

На младшие разряды входа компаратора поступает число, соответствующее обр

0дол, из блока 10. Компаратор выполняет фУнкции сРавнениЯ Осро Р = 0ро Р и опРеделяет момент, когда ((1)с(т = Ор бР.

В этот момент, определяемый совпадением значений кодов, на выходах компаратора выдается сигнал окончания обработки (2-й выход блока 8). По этому сигналу (" Вверх-вперед") осуществляется перенос изделий в следующую ванну органом транспортировки.

Дополнительное количество электричества 0доо определяется в блоке 10 следуобр ющим образом.

Информационный сигнал, соответствующий суммарному количеству электричества 0"", поступает со счетчика 40 на первые входы компараторов 33, входящих е узлы сравнения. Счетчик 40 накапливает суммарное количество электричества посредством учета количества импульсов, поступающих на вход от преобразователя l4 ток-частота блока 8 (1-й выход). После обновления электролита счетчик 40 обнуляется сигналом с блока ввода информации, поступающим на вход.

Узлы сравнения состоят из задатчиков

35 расхода электричества компараторов 33 и ключей 34. Количество D узлов сравнения принято по числу учитываемых уровней ослабления электролита в зависимости от ко30 личества 0 "

Задатчики количества электричества выдают на вход компаратора 33 0су"" На вход компаратора 33 подается сигнал. соответствующий фактическому количеству элекгричества Q>, Компаратор имеет три выхода: 1 > 2: 1 =

2, 1< 2, выходы 1<2 и 1 = 2 объединены и подключены к входу ключа 34.

Задача состоит в том, чтобы выбрать тот

40 уровень д из О, который соответствует имеющемуся суммарному количеству электричества 0 "", накопленному в блоке 40, т.е, требуется найти такой узел сравнения

/d = 1, О/, е котором Qdу" < Qy

32, При поступлении сигнала от блока 3 на вход формирователя 41 импульсое он вырабагывает импульс, поступающий на вход триггера 42 и на вход счетчика 44. При этом появляется сигнал на выходе триггера 42 и

5с обнуляется счетчик 44, Сигналом, поступающим от триггера 42 на вход задающего генератора 43, последний запускается и начинает выдавать импульсы. Импульсы с выхода задающего генератора поступают на вход счетчика 44.

1672416

55 где накапливаются. Информация о количестве накопленных импульсов поступает с выхода счетчика 44 на вход дешифратора

32. Последний последовательно подает сигнал на вход ключей 34 узлов сравнения, начиная с узла сравнения, имеющего наибольший номер О. Сигнал на выходе появится у того узла сравнения i. в котором на входе ключа 34 имеется сигнал от компаратора 33. Этот сигнал поступает на соответствующий коммутатор 38 и на элемент ИЛИ

37.

С выхода элемента ИЛИ 37 сигнал поступает на вход триггера 42. При этом триггер 42 переключается и перестает подавать сигнал на задающий триггер 43, выдача импульсов на счетчик 31 прекращается, Если в счетчике 40 количество электроэнергии равно "0", то сигнал появится Hà D+ 1 -м выходе дешифратора 32. Этот сигнал поступит на эадатчик 36 нулевой поправки и на элемент

ИЛИ 37.

Сигнал с ключа 34 выбранного узла сравнения поступает на вход коммутатора

38. На вход коммутатора 38 поступает код программы обработки, поступающий от блока 1 через вход блока 30, коммутатор подключает к чыходу блока 30 выходы того задатчика дополнительного расхода электричества Одого, Р, который соответствует заданному коду программы. Схема коммутатора 38 полностью аналогична схеме коммутатора 12.

Блоком 9 в процессе обработки осуществляется программное регулирование параметра обработки (например, силы тока или напряжения) следующим образом.

Средняя длительность обработки разбита на N интервалов. В соответствии с этим имеется N задатчиков 19, Эти задатчики инициируются сигналами со счетчика-распределителя 17, который получает импульсы от делителя 18 частоты с управляемым коэффициентом деления.

Коэффициент деления зависит от кода обрабатываемых изделий, который передается в делитель от дешифратора 26 (N+1), который получает информацию о коде изделий от блока 1 (1-й вход блока 9). При этом сигналом от селектора 3 осуществляется уставка счетчика-распределителя 17 в исходное (нулевое) положение, На делитель 18 поступают импульсы, пропорциональные силе тока от блока 8 (2-й вход).

Сигналы, соответствующие значению уставки регулятора параметра в каком-либо интервале времени обработки, поступают на сумматор 23. Таким образом осуществляется ступенчатая регулировка параметра во

50 времени по определенной программе. заложенной в задатчиках 19.

Кроме того, осуществляется корректировка уставок в зависимости от кода изделий в каждом интервале длительности обработки. Сигнал этой корректировки поступает на вход сумматора 23. Суммарный сигнал, пропорциональный уставке, поступает с выхода блока 9 на регулятор параметра.

Корректировка уставки осуществляется с помощью вычислительной группы элементов, включающей операционный усилитель

21, в цепь обратной связи которого подключаются резисторы 24 и 25, номиналы которых зависят от требуемого коэффициента умножения, определяющего величину корректировки. Коэффициент зависит от кода изделия, который вводится через первый вход блока 9 на дешифраторы 22. 26 и 27.

Причем количество дешифраторов 27 определяется принятым количеством интервалов, на которые делится длительность обработки.

С помощью ключей 20 в каждом интервале в цепь обратной связи операционного усилителя подключается тот из резисторов

25, который соответствует обрабатываемым иэделиям. Это обеспечивается дешифратором 27 (1 - N), на входы которого подается информация о коде изделий, а с выходов. количество которых соответствует количеству кодов иэделий, сигнал подается на ключ

20, соответствующий обрабатываемому изделию.

Ключ 20 открывается при наличии сигналов на управляющих входах и подключает резистор 25, обеспечивая требуемый коэффициент умножения и, в конечном счете, требуемое значение корректировки.

Изобретение позволяет обеспечить более экономичный расход цветных металлов и экономию электроэнергии за счет сокращения передержек изделий е гальванических ваннах.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для управления гальванообработкой по ает. св. N.

1532948, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности работы устройства, в каждый канал введен блок адаптации нормативного количества электричества, первый вход которого соединен с первым входом блока корректировки длительности обработки иэделий, второй вход с выходом блока корректировки длительности обработки иэделий, а третий вход является входом обнуления блока. блок адаптации нормативного количества электричества содержит группу узлов памяти до1672416

Усвадки на регуляаар полнительного количества электричества, выходы которых соединены с первыми информационными входами коммутаторов группы, вторые информационные входы которых подключены к выходам соответствую- 5 щих компараторов группы, первые входы компараторов группы подключены к выходам соответствующих разрядов дешифратора, вторые входы через соответствующие выходы соответствующих задатчиков расхо- 10 да электричества, управляющий вход каждого ключа подключен к выходу счетчика суммарного расхода электричества, установочный вход которого является третьим входом блока адаптации нормального 15 количества электричества. второй вход которого соединен со счетным входом счетчика суммарного расхода электричества, вход де-шифратора подключен к выходу счетчика импульсов, вход обнуления которого соединен с выходом формирователя импульсов и с R-входом триггера, выход которого соединен с запускающим входом задающего генератора, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов. а Sвход триггера подключен к выходу элемента

ИЛИ, группа входов которого соединена с выходами компараторов группы. дополнительный вход элемента ИЛИ вЂ” с выходом старшего разряда дешифратора и входом задвтчика нулевой поправки, выход которого и выходы коммутаторов группы подключены к выходу блока адаптации нормативного количества электричества.

1672416

Фиг. У

1672416

12

Составитель И.Швец

Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал Корректор Т.Пожо

Заказ 2839 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитента по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101