Способ информационного сопровождения изделия в технологическом потоке и система для его осуществления
Использование: управление технологическими агрегатами с дискретным или непрерывно-дискретным характером производства , например трубопрокатного производства . Сущность изобретения: присваивают порядковые номера изделиям, на участках между станами выделяют подучастки, количество которых равно максимально возможному количеству изделий таким образом, чтобы на каждом подучастке находилось не более одного изделия, при прохождении очередного изделия по 1-у подучастку сравнивают количество Ми, прошедших 1-1 подучасток, с количеством изделий NI, прошедших 1-й подучасток. Если количество NI меньше NI-I, то изделию, находящемуся на 1-м подучастке, приписывают порядковый номер NI. Система для осуществления способа содержит датчики положения (10...j), вычислительное устройство (30), блок мажоритарности 18, счетчик 19, блоки сравнения 20..., блоки порядковых номеров 25.,.т, датчики параметров изделия , 31...k, 2 с. п. ф-лы, 1 ил. со с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕй-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
1 (21) 4897667/27 (22) 02.01.91 (46) 15.12.92, Бюл. М 46 (71) Руставское научно-производственное объединение "Автоматпром" (72) А. А, Руруа, И. О. Ростковская, А. Ш.
Оганесян, Т. М. Чеишвили и Ю. С. Кочетов (73) Руставское научно-производственное объединение "Автоматпром" (56) Чадеев В. M., Лоц Ю. Б. Обеспечение надежности систем прямого цифрового управления объектами дискретного и дискретно-непрерывного производства. Приборы и системы управления, 1978, N 11.
Авторское свидетельство СССР
N, 435457, кл. G 01 D 5/36, 1972. (54) СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПОТОКЕ Yi СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: управление технологическими агрегатами с дискретным или не(щ . Ц <,0 1 782 1 79 АЗ (я)5 В 21 В 37/00, ° G 01 D 5/36 и рерыв но-дискретн ым ха ракте ром и роизводства, например трубопрокатного производства. Сущность изобретения; присваивают порядковые номера изделиям, на участках между станами выделяют подучастки, количество которых равно максимально возможному количеству изделий таким образом, чтобы на каждом подучастке находилось не более одного изделия, при прохождении очередного изделия no i-y подучастку сравнивают количество Мн прошедших i-1 подучасток, с количеством изделий Ni, прошедших 1-й подучасток. Если количество Ni меньше (чь1, то изделию, находящемуся на i-м подучастке, приписы- вают порядковый номер Ni. Система для осуществления способа содержит датчики положения (10...)), вычислительное устройство (30), блок мажоритарности 18, счетчик
19; блоки сравнения 20...I, блоки порядковых номеров 25„,m, датчики параметров изделия, 31...k, 2 с, и, ф-лы, 1 ил.
Az+N =А, где А1 — число изделий в предыдущем счетчике;
А — число изделий в последующем счетчике;
N1 — число иэделий подсчитанных, логической схемой (схемой счета изделий ССИ).
При невыполнении этого равенства осу- ществляются дополнительные проверки и на основании их корректировка значений счетчиков.
Недостаткамй известных способа и устройства являются следующее.
Введение в устройство сбора и передачи информации о параметр 3х контролируеИзобретение относится к автоматизации управления технологйческими агрегатами с дискретным или непрерывно-дискретным характером производства, в частности, к автоматизации управления технологическим 5 процессом, например, трубопрокатного производства.
Известен способ информационного сопровождения изделий, заключающийся в формировании "узловых" счетчиков "при- 10 крепленных" к какому-либо датчику параметров изделия или группе датчиков, в поле зрения которых не могут находиться одновременно разные изделия. В этой системе использован принцип исправления ошибок, 15 в частности, в каждом цикле прокатки сравниваются числа в "узловых" счетчиках.
Число изделий в предыдущем по ходу
"узловом" счетчике должно быть больше. числа изделий в йосле4ующем "узловом" 20 счетчике на величину N, равную числу труб между соответствующими сечениями технологической линий, определяемому специальн ыми схемами счета иэделий (ССИ).
Наиболее близким к заявлейному изо- 25 бретейию является способ, реализованный устройством для сбора и передачи информации о параметрах контролируемого изде лия, содержащий датчики параметров изделия, датчики положения транспортного 30 механизма, фотодатчики, одйн из которых подключен ко входу схемы защиты, выход которой через триггер соединен со входом вь чйслительной машины. Устройство бсуществляет счет изделий, 35 перемещающйхся по технологической линии, а также сбор и передачу информации о параметрах контролируемого изделия, используя логические схемы, определяющие число изделий на участке линии (схемы сче- 40 та изделий ССИ), При этом заполнение счетчика, т. е. определение номера изделия происходит после проверки равенства мого изделия логических схем (схем счета изделий) не позволяет во всех случаях оп ределить причину возможного невыполнения равенства Аг+Й1=А1. Например, отказ одного или нескольких датчиков, подключенных к логической схеме, воздействие на линию связи помех, изъятие изделия из потока, Причина ложного срабатывания логической схемы в известном устройстве не может быть установлена, а это может привести к ошибке в определении номера изделия и, соответственно, неверному приписыванию информации о параметрах изделия. При этом ошибка не исправляется на последующих шагах передвижения изделия, а сохраняется. Это может привести к неверному расчету управляющего воздействия, что нежелательно, так как при этом снижается качество обработки изделий.
Кроме того, устройство очень сложно само по себе, т. к. имеет много узлов, как например: схема защиты, блок сброса первого триггера, узловые счетчики, схемы защиты триггеров от помех, триггеры, формирующие числа в счетчиках, блоки сброса триггеров, логические схемы, блок синхронизации счетчиков.
Цель изобретения состоит в повышении надежности информационного сопровождения изделий за счет исключения сбоев в присвоении порядковых номеров изделиям, Поставленная цель достигается тем, что в способе информационного сопровождения штучных изделий в технологическом потоке, предусматривающем фиксацию йзделий с определенными параметрами между станами, на участках между станами выделяют подучастки, количество которых равно максимально возможному количеству изделий, таким образом, чтобы на каждом подучастке находилось не более одного изделия, при этом при прохождении очередного изделия по i-му (!>1) подучастку сравнивают количество изделий N;->, прошедших i — 1 подучасток с количеством изделий N(, прошедших i — и подучасток, если количество Ni меньше Ni-1, то изделию, находящемуся на 1-м подучастке, приписывают порядковый номер йь если условие, например Nt- =Ni не выполняется, то процесс присвоения номера не производится и номер изделия сохраняется.
Изъятие изделия на любом подучастке технологического потока не влияет на способ формирования порядкового номера. Например: на I 1 подучастке находится изделие с порядковым номером Г4 -< = б,а на
i-м подучастке с порядковым номером Ni-q.
При продвижении изделия с номером 6 на подучастке i и получении сигнала от соотват1782179 ствующего датчика проверяют условие
N Допустим на подучастке произошло изъятие изделия и порядковым номером Ni=5, тогда при прохождении шестым изделием подучастка 1соблюдается неравенство 4<6 и этому иэделию припишется егр поряд. ковый номер Ni=6, чем исключается влияние выброса на способ формирования порядкового номера изделия, Следовательно, если изделию в начале счета присвоен порядковый номер N =6, и это изделие не было вы10 брошено, то оно пройдет с этим номером весь технологический цикл до стана, где не-. обходимо воздействие именно íà это изделие, имеющее характерные для него параметры. Допустим, в системе возникла помеха, 20 т. е, датчик положения 1-го подучастка дал ложный сигнал, производится проверка условия Ni 25 с номером Ni=6 и появлении сигнала от соответствующего датчика положения окажется Ni=Ni-q (6=6), В этом случае процесс приписывания не производится; и изделию сохранится порядковый номер И =6. Появление второй и следующих помех нарушения условия М =М t-> не вызывают и поэтому на правильное формирование порядкового номера не влияют. Заявляемый способ реализован системой информационного сопровождения штучных изделий в технологическом потоке; содержащей датчики положения, установленные между станами, вычислительйье ус40 тройство„к входу которого подсоединены датчики параметров изделия, блок мажоритарности, счетчик, блоки сравнения, блоки порядковых номеров, причем датчики положения между станами размещены таким об45 разом, что между ними находится не более одного изделия, выходы первых трех датчиков положения подсоединены ко входу б.".ока мажоритарности, выход которого соединен с входом счетчика, выходы остальдами блоков сравнения, выход счетчика соединен со входом блока сравнения и блоком порядкового номера, вь ходы блоков порядковых номеров соединены с входами 55 блоков сравнения, выходы которых соединены с входами блоков порядковых номеров, выходы последних соединены между собой последовательно. Вдоль технологической линии располагаются средства измерения параметров ных датчиков. положения соединены с вхо- 50 штучного иэделия, в частности диаметра, толщины стенки, длины, температуры, характеризующие изделие с определенным порядковым номером. В процессе прохождения изделия вдоль технологической линии происходит присвоение ему порядкового номера при прохождении очередного подучастка и срабатывании датчика положения изделия. В первом, начальном, подучастке выбранного участка ведется счет поступающих изделий, причем для надежности этого сигнала предусмотрено его тарирование и определение истинного, по трем поступившим сигналам по принципу мажоритарности. На дальнейших подучастках счет изделий не ведется, а происходит сравнение порядко. вых номеров и их приписывание. Если количество изделий предыдущего подучастка больше, чем количество изделий последующего подучастка, то он приписывается последующему. Каждому порядковому номеру изделия соответствует определенная зона оперативной памяти в вычислительном устройстве, в котором хранится вся информация; относящаяся именно к этому порядковому номеру изделия, В процессе информационного сопровождения штучных изделий, информация о параметрах, характеризующих изделие с данным порядковым номером сохраняется в вычислительном устройстве и контрольном подучастке, где необходимо воздействие на штучное изделие, йапример; в раскатном стане она выбирается из соответствующей эоны и используется для расчета управляющего воздействия, например, сведения или- разведения валков раскатного стана, именно для изделия определенного порядкового номера, что и является полезным воздействием на объект. Сбой в информационном сопровождении изделий допускается в любой работающей системе, но в заявляемой системе происходит восстановление порядковых номеров на следующем изделии, т. е, в системе допускаются любые нарушения, любые сбои, но и тогда только одно изделие проходит без воздействия, а на следующем все восстанавливается. Такая система практически исключает получение бракованных изделий и обеспечивает повышенную надежность ее работы. На чертеже представлена система, реализующая данный способ и состоящая из прошивного 1, раскатного 2, калибровочного 3 станов, на которых обрабатываются штучные изделия; заготовка 4, гильза 5, 6, 7, черновая труба 8, 9.....готовая труба. Система также состоит из датчиков положения 10, 11,..., 17,. j блока мажоритарно1782179 сти 18, счетчика 19, блоков сравнения 20, 21,.„, 24„..1, блоков порядковых номеров 25, 26,.:.29,...m, вычислительного устройства 30 и датчиков параметров изделия 31, 32,..., к, причем выходы датчиков положения 10, «, 12 соединены со входом блока мажоритарности 18, выходы датчиков положения 13, 14, 15, 16, 17,... у, с входами блоков сравнения 20, 21...l, выход блока мажоритарности 18 с входом счетчика 19, выходы которого Соединены с входами блока сравнения 20 и блоком порядкового номера 25; выходы блоicos порядковых номеров 25„...m соединены с входами блоков сравнения 21„..l, соответственно, выходы которых соединены с входами блоков порядковых номеров 26, 27, 28, 29,...m соответственно, выходы блоков порядковых номеров 25, 26, 27, 28, 29,.„m, соединены между собой, Блок мажоритарности 18, счетчик 19, блоки сравнения 20, 21, 22, 23, 24. I, блоки порядковых номеров 25, 26, 27, 28, 29„m, входят в состав Вычислительного устройства 30. Выходы датчиков йараметров изделия 31, 32, 33„... "к" соединены с модулями УСУ, входящими в состав вычислительного устройства 30; Система работает следующим образом: штучные изделий 4, 5,...9 j последовательно проходят подучастки между прошивным 1, раскатным 2 и калибровочным 3 станами. Момент прохождения изделием подучастков фиксируется датчиками положения 10, «17...y. На первом подучастке устанавливаются три датчика положения 10, «, 12 для надежности и при прохождении изделием первого подучастка они срабатывают и с соблюдением принципа мажоритарности в блоке мажоритарности 18 вырабатывается истинный сигнал, который поступает в счетчик 19, осуществляющий счет изделий. При появлении сигнала от датчика положения 13, дается разрешение блоку 20 на сравнение содержимого блока порядкового номера и счетчика 19, при выполнении условия М =й -1 осуществляется перепись содержимого счетчика 19 в блок порядкового номера 25. Аналогично, при появлении сигнала от датчиков положения 14, 15, 16, 17...j, происходит сравнение блоками 21, 22, 23, 24, I, содержимого блоков порядковых номеров 26, 27, 28, 29,...m, с содержимым блоков порядковых номеров 25, 26, 27, 28, 29,.;. m. При выполнении условия Ni 55 мера не осуществляется, сигнал квалифицируется как помеха, а порядковый номер изделия остается без изменения. При подходе изделия к подучэстку, где необходимо осуществлять воздействие, вычислительное устройство 30 выбирает из определенной эоны оперативной памяти параметры (блоки 31, 32,..., к), характеризующие данное изделие и рассчитывают управляющее воздействие именно для этого изделия. Использование предлагаемого способа информационного сопровождения штучных изделий в технологическом потоке позволяет по сравнению с существующим, повысить надежность работы системы, исключить сбои в ее работе и соответственно исключить выработку неверных управляющих воздействий, что позволяет повысить производительность агрегата. Способ информационного сопровождения штучных изделий, например проката, используется в АСУ ТП трубопрокатными агрегатами с непрерывным станом 30-102 Первоуральского новотрубного завода, с автоматическим станом 400 Руставского металлургического завода, с раскатным станом 200 Нижнеднепровского завода им. К. Либкнехта и др. Формула изобретения 1. Способ информационного сопровождения изделия в технологическом потоке, например, трубопрокатного производства, предусматривающий фиксацию изделий с определенными параметрами между станами, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью Блоки сравнения 20, 21„,.24,...I, блоки 25, 26„,m, блок мажоритарности 18, счетчик 19 входящие в вычислительное устройство, представляют собой логические блоки. В качестве вычислительного устройства может быть использован любой микропроцессор типа ТВСΠ— 1 электроника — 60, может также использоваться и мини-ЭВМ. типа ПС вЂ” 1001, СМ вЂ” 1810 и любая ЭВМ, имеющая 10 устройства связи с обьектом для подключения к ней Датчиков положения и датчиков параметров иэделия. В качестве датчиков положения могут быть фотодэтчики, или любые датчики, фиксирующие прохождение изделия через соответствующий подучасток, в качестве датчиков параметров проката 31, 32, 33„.,к используются измерители диаметра, толщины стенки, длины, температуры и другие датчики параметров, характе20 ризующие изделие. Согласно заявленному изобретению, система обеспечивает присвоение порядковых номеров блокам 25, 26,...m, при выполнении условия Nt 25 этого условия присвоения порядкового но1782179 Составитель Е.Умикова Техред М.Моргентал Корректор M,Màêñèìêøêíåö Редактор Заказ 4285 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 118035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 повышения надежности путем исключения сбоев в присвоении порядковых номеров изделиям, на участках между станами выделяют подучастки, количество которых равно максимально возможному количеству изде- 5 лий, так чтобы на каждом подучастке налодилось не более одного изделия, при этом при прохождении очередного изделия rio i-му подучастку сравнивают количество Ni-> изделий прошедших (! — 1-й) подучасток, с ко- 10 личеством Ni изделий, прошедших 1-й подуча сто к, есл и Ni 2, Система информационного сопровождения изделия в технологическом пото- 20 ке, содержащая датчики положения, установленные между станами, вычислительное устройство, к входу которого подсоединены датчики параметров изделия, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения сбоев в присвоении порядковых номеров изделиям, она снабжена блоком мажоритарности, счетчиком, блоками сравнения, блоками порядковых номеров, причем датчики положения между станами размещены так, что между нйми находится не более одного изделия, выходы первых трех датчиков положения подсоединены к входу блока мажоритарности, выход которого соединен с входом счетчика, выходы остальных датчиков положения соединены с входами блоков сравнения, выход счетчика — с входом блока сравнения и блоком порядкового номера, выходы блоков порядковых номеров соединены с входами блоков сравнения, выходы которых соединены с входами блоков порядковых номеров, выходы последних соединены между собой последовательно.
