Программное устройство

 

О П И С А Н И Е 270346

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.1I I.1967 (№ 1140568/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.к .1970. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 11.IX.1970

Кл 42гпз, 9!00

21Ь, 29/11

МПК G 06f

В 23k

УДК 681.326:621.791.03 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения А. П. Гульденбальк, А. И. Гуревич, В. Ю. Каплан, В. Г. Колосов, В. Ф. Мелехин и В, И, Тарабукин

Заявитель

ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

Устройство предназначено для отрабатывания программ технологических циклов контактной сварки, осуществляемых включением и отключением исполнительных устройств, выполняющих коммутацию цепей управления клапаном и силовым контактором (игнитронным или тиристорным) сварочной машины.

Регуляторы времени и прерыватели дискретного действия для машин контактной сварки на основе цифровых систем управления из- 10 вестны.

Они выполнены с использованием магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, диодов и транзисторов и содержат десятичный счетчик, импульсные формирова- 15 тели, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным гериодам напряжения сети; управляющие трансформаторы и выход- 20 ные триггеры.

Предложенное программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки в отличие от известных 25 устройств выполнено на схемах распределения тока, в нем распределяющие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного Счетчика; входные обмотки сердечни- 30 ков счетчика объединены в группы, по две группы на каждый разряд счетчика, и каждая пара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала переполнения, связанный с формирователем сигналов опроса переключателей и с распределителем импульсов тока; выходы распределителя импульсов тока через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами. Кроме того, в устройстве предложенной конструкции импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи линейный трансформатор с регулируемой индуктивностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная— в цепь базы транзистора.

Указанные отличия определяют следующие преимущества программного устройства.

1. Улучшена технологичность изготовления устройства, так как не требуется предварительная разбраковка транзисторов, диодов и магнитных элементов вследствие того, что в схемах распределения тока легко реализуются повышенные коэффициенты запаса, а формирователи позволяют регулировать длительность импульсов тока.

2. Повышена надежность и устойчивость к температурным воздействиям электрической

270346 схемы, что также является следствием повышенных коэффициентов запаса в схемах распределения тока.

3, Для устройства требуется один маломощный не стабилизированный источник питания, так как используемые формирователи тока работают в ждущем режиме и не требуют источника смещения, а схемы распределения тока имеют повышенные коэффициенты запаса. 10

4. Устройство содержит малое количество активных элементов — - транзисторов, в нем все логические функции выполняются ферритдиодными схемами распределения тока.

5. Конструкция предусматривает увеличение 15 количества регулируемых технологических интервалов без увеличения потребного количества актиВных элементов.

На фиг. 1 показана структурная схема, поясняющая взаимодействие программного 20 устройства с остальными функциональными блоками прерывателя, предназначенного для управления однофазной контактной сварочной машиной переменного тока, где 1 — пусковая педаль; 2 — контакт гидрореле; 8 — программ- 25 ное устройство; 4 — исполнительное устройство; 5 — регулятор зажигания; б — блок поджигания (и питания); 7 — коммутирующее у стройство; 8 — клапан пневмоэлектромагнитный; 9-- сварочный трансформатор. 30

На фиг. 2 представлена электрическая схема предложенного устройства, выполненного на пять регулируемых интервалов времени.

Она содержит:

1. Пять наборов переключателей 10 — 19 (по 35 два переключателя на десять положений в каждом наборе) для установки различных длительностей пяти технологических интервалов времени. Все эти длительности задаются двухразрядным десятичным числом периодов 40 напряжения сети частоты 50 га.

Переключатели 10 — 14 используются для установки единиц, 15 — -19 — для установки десятков.

2. Разряд десятичного счетчика, предназна- 45 ченный для счета единиц числа периодов напряжения сети. Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) Фо — Ф с расположенными на них обмотками подготовки и 50 распределения, десять диодов и два импульсных формирователя тока 20 и 21. Схема разряда еднниц построена с использованием принципа распределения тока.

3. Разряд десятичного счетчика, предназна- 55 ченный для счета десятков числа периодов напряжения сети, Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с ППГ Фо о—

Ф щ с расположенными на них обмотками .подготовки и распределения, десять диодов и 60 два формирователя 22 и 28.

Схема этого разряда счетчика аналогична схеме разряда единиц.

4. Распределитель, импульсов тока, предназначенныи . <ля последовательного опроса 65 переключателей и ввода соответствующей информации в разряды счетчиков, а также для формирования выходных сигналов, управляющих работой выходных триггеров. Он содержит магнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса Ф,— Ф6 и Ф, — Ф с обмотками, 12 диодов, два выключателя 24 и 25.

5. Четыре трансформатора 2б — 29 для преобразования импульсов тока на выходах распределителя в импульсы напряжения, управляющие работой выходных триггеров 80 и 81.

6. Выходные триггеры 80 и 81, управляющие работой исполнительных устройств.

7. Импульсный формирователь сигнала переполнения 82.

8. Формирователи 88 и 84, предназначенные для формирования имп;льсов опроса переключателей 10 — 19 и ввода информации в счетчики.

В данном случае обеспечивается регулирование пяти техноло пческих интервалов: .:предварительное сжатие>, «сжатие», «сварка», «проковка», «пауза».

Технологические интервалы времени регулируются по периодам напря>кения сети. Длительности каждого технологического интервала могут быть устаноьлены равными любому числу периодов в принятых пределах.

Кроме того, имеется возможность исключения из устанавливаемого цикла любого технологического интервала времени. Так, налигие нулевого значения интервала «пауза» создает универсальность нрерывателя в смысле возмо>кности применения его для управления процессами и точечнои, и шовной сварки.

Исключение из устанавливаемого цикла импульсов сварочного тока, что необходимо при настройке сварочной машины, может производиться и отключением цепи сигнала, управляющего регулятором за.кигания 5.

Технологический интервал «предварительное сжатие» отрабатывается программным устройством только в первом цикле режима автоматической работы сварочной машины (при непрерывно нажатой педали) или при каждом одиночном рабочем цикле.

В общем случае количество регулируемых интервалов может быть любым.

На фиг. 3 изображено соединение двух формирователей тока, например, 20 и 21.

Работа устройства осуществляется в следующем порядке.

В псходном состоянии пусковые контакты а и б разомкнуты, и все импульсные формиpoватели не формируют импульсов тока на своих выходах.

При нажатии пусковой педали замыкаются контакты а и б, срабатывает формирователь

84, и в соответствии с положением переключателей 10 — 15 импульс тока этого формирователя записывает число в разряды счетчика и производит начальную установку распределителя. Записи числа (Π— 9) в разряд единиц (десятков) счетчика соответствует установка

270346 одного сердечника @01 — @91 (Фо)о — Фио)

«вверх» и остальных — — «вниз», а также подготовка формирователей 21 (28), если число единиц (десятков) четное и формирователей

20 (22), если нечетное.

Эта установка производится в отрицательную полуволну напряжения сети, а импульсы счета формируются в положительную полуволну.

Формирователи 20» 21 соединены по схеме триггера, на счетный вход которого поступают импульсы счета (см. фиг. 3).

При этом формирователи 20 и 21 срабатывают по очереди, переписывая информацию с прибавлением единицы соответственно с сердечников Ԅ— Ф на сердечники Фо — Ф8, и обратно.

При срабатывании формирователя 20, когда «вверх» подготовлен сердечник Фоь появляется импульс переноса на выходе А Б, который поступает на счетный вход триггера, образованного формирователями 22 и 23.

Разряд десятков счетчика работает аналогично.

При переходе разряда десятков через «нуль» срабатывает развязывающий усилитель-формирователь сигнала переполнения (32), выходной импульс которого распределяется сердечниками Ф> — Ф6 распределителя и поступает на входные обмотки трансформаторов

2б — 29, управляющих работой триггеров 30, 31. Импульс формирователя 82 готовит также формирователь 88, который срабатывает в следующую отрицательную полуволну напряжения сети. Выходной импульс этого формирователя распределяется сердечниками Ф,—

Ф распределителя и осуществляет подготовку одного из сердечников Ф,— Ф6, а также вводит информацию в разряды единиц и десятков счетчика в соответствии с положением переключателей 11 — 14 и 16 — 19.

В процессе работы импульсы формирователя 83 последовательно во времени проходят по всем ветвям распределителя, обеспечивая последовательный ввод информации в счетчик с переключателей.

Если контакт б замкнут, то после отрабатывания всего технологического цикла работа схемы автоматически повторяется (за исклю40

50 ю

35 ченпем первого интервала «предварительное сжатие») .

Если же контакт б разомкнут и замкнут контакт в, то после отрабатывания последнего (пятого) интервала производится подготовка формирователей разряда единиц счетчика импульсом формирователя 83, и работа программирующего устройства прекращается.

Предмет изобретения

1. Программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки, выполненное с использованием магнитных сердечников с прямоугольной петлей гпстерезиса, диодов и транзисторов, содержащее десятичный счетчик, импульсные формирователи, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным периодам напряжения сети, управляющие трансформаторы и выходные триггеры, отлкча ощееся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности, помехоустойчивости, экономичности, улучшения технологичности изготовления и расширения температурного диапазона надежной работы устройства, оно выполнено на схемах распределения тока, в нем распределяющие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного счетчика; входные обмотки сердечников счетчика объединены в группы, по две группы на каждый разряд счетчика, и каждая пара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала переполнения, связанный с формирователем сигналов опроса переключателей и с распределителем импульсов тока, выходы которого через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами.

2. Устройство lIo п. 1, отличиющееся тем, что импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи линейный трансформатор с регулируемой и дуктпвностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная — в цепь базы транзистора.