Устройство для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН1 о) 111 4 1 05 В 19/О ЫЙ НОМИ РЕТЕНИЙ ГОСУДАРСТВЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИС СССР ТНРЫТИк первоьвый выход та, и у бло ми входа запуска,вх бл упрадиспи вх нт зап уска м, и тор 3 д спет втором вто входу а за блок ия, выход блок с четвертым в ия, а третьи в с выходами сравл един пуска с блока у равле пуска лока з твующи иков текуа ю щ е овышения оты устро истры вре позициях четч о врем о т чт целью очности ства, в над сти го и ден соединенки подвесок ные первыми дом блока у ми - с в о ходами первымвторыблока ыхо ени вход равходо торы х блоко д блок единен с шес тыми вхо времени,ИЗОБРЕТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 11 1029145, кл. О 05 В 19/02, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1067470, кл. С 05 В 19/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИ - НИЯМИ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ, содержащее диспетчерский пульт, блок запуска и последовательно соединенные блок управления, счетчики команд, элемент ИЛИ, блок памяти и блок связи с автооператором, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчики текущего времени и блоки сравнения, выходы которых соединены с первым входом блока управления и с вторыми входами соответствующих счетчиков текущего времени, подключенных третьими входами к первому выходу блока управления, четвертыми входами - к орому выходу блока управлени вторым входам счетчиков кома к второму входу диспетчерско пения соединен с первым е тчер с ко го пульта, с дами блока памяти, блои блока связи с автоопервый выход которого чеерский пульт подключен ходу блока управления, ход - к третьему т рым выходомя, третьими входами - са памяти, а выходами - сходами соответствующинения, третий выхоавтооператором содами счетчиков текущФ МЗ Цйайг Зицхеа абщоопедамара юоМескоиСоставитель И,ШвТехред М,Надь едактор Т,Митей орректор С. Черни аказ 5052 (4 или.,1111 На еит, , У:+г 1 р л;,г, ул, 1 роектная,7 Тираж 863И 3 ИИПИ Государственногпо делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Гауш коми т и открь кая на1 117Изобретение относится к автоматическому управлению и может бытьприменено при автоматизации агрегатных многопроцессных гальванических линий,Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства,В этом устройстве счетчики времени подсчитывают и текущее времядвижения подвесок по гальваническойлинии и время выдержки в каждой позиции, благодаря чему в каждый момент времени точно известно местоположение каждой подвески на линии,Моменты запуска очередных подвесокопределяют путем сравнения значений счетчиков времени и длительностей вновь запускаемых технологических процессов,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для программного управления 1 на фиг. 2функциональная схема диспетчерско .го пульта, на фиг. 3 - функциональная схема блока управления; нафиг, 4 - функциональная схема счетчика времени; на фиг. 5 - функциональная схема блока запуска; нафиг. 6 - структура команды; наФиг7 - Функциональная схема блокасвязи с автооператором,Устройство для программного управления автоматическими линиямигальванопокрытий (фиг. 1) содержитдиспетчерский пульт 1, блок управления 2, генератор 3 импульсов времени, счетчики команд 41-4;(где 1число каналов), счетчики текущеговремени 5 -5;, блок запуска 6, блоки сравнения 71-7., регистры времени задержки подвесок в позициях8-8 элемент ИЛИ 9, блок памятиВ10 и блок связи с автооператором 11Диспетчерский пульт (фиг. 2)предназначен для задания, технологичЕского процесса обработки деталейна гальванической линии и состоитиз кнопок 1212;, формирователейодиночных импульсов 1 Э в , элемен1тов И 14 -14; и 15 -15 , триггеров16 - 16; и 17 - 17, ламп индикации181-18, входных шин 19 и 20, выходных шин 21 и 22 и входных шин микрокоманд.Блок управления (фиг. 3) включает в себя генератор тактовых импульсов 23, распределитель тактовых3393 2 программы обслуживания каналов реализуются с помощью генераторов тактовых импульсов 23, который подключен к входу последовательно соединенных распределителей тактовых импульсов 24 и каналов 25, Выхо,ды распределителя 24 подключены 0 55 20 25 30 35 40 45 50 импульсов 24 (например, кольцевыесчетчики на Р-триггерах), раснределитель каналов 25, дешифратор микрокоманд 26, элементы ИЛИ 27, 28 и29, элементы И 30 -30, и 311 .-31,триггеры 32, 33 -33, 34 и 35, формирователи одиночных импульсов 36, -36., входные шины 37, 38 и 39. Микрок входам дешифратора микрокоманд26, который при установленных триггерах 34 или 35 и отсутствии запрета с триггера 32 выдает последовательность микрокоманд. Распределитель каналов 25 последовательноформирует разрешакщие сигналы, по-.ступающие на шины 20-20Генератор импульсов времени 3служит для формирования импульсовопределенной частоты, используемыхдля счета времени выдержки подвесок в позициях,Счетчики команд 4-4 формируютпоследовательности адресов командпрограмм по перемещению подвесокс деталями по галъванической линии в соответствии с технологическими процессами,Счетчики текущего времени 5-5;совместно с блоками сравнения 7 -71и регистрами времени выдержки подвесок в позициях 8 -8 обеспечивают заданные выдержки подвесокв позициях. Кроме того, счетчикивремени показывают текущее времядвижения подвесок по гальванической линии, необходимое при определении моментов запуска поступающих на линию подвесок,Счетчики текущего времени 5 -5,.(фиг. 4) включает в себя элементИ 40, элемент ИЛИ 41, одновибратор42, триггеры 43 и 44, элементыИ 45 и 46, вычитающий счетчик 47,входные шины 48, 49, 50 и 51,выходную шину 52,Блок запуска 6 (фиг, 5) предназначен для формирования сигналовзапуска подвесок и включает в себятриггеры 53 и 54, генератор импульсов 55, элемент ИЛИ 56, элементИ 57, вычитающий счетчик 58, реверсивный счетчик 59 (например, 1553 11НЕ 7), счетчик 59, элементы сравнения 60, -60;, элемент ИЛИ 61.Элемент ИЛИ 9 обеспечивает прием кодов адресов команд с счетчиков команд и выдачу этих кодов вблок памяти 10. Последний предназначен для хранения программ, описывающих маршруты движения подвесокпо гальванической линии в соответствии с технологическими процессами, является постоянным перепрограммируемым запоминающим устройством15 УЗПП 4 К 16-3,Команда по. перемещению подвески иэ одной позиции в другую (фиг.6)содержит адрес позиции запроса,где находится подвеска, вызываю-щая автооператора, адрес позицииназначения, в которую данную подвеску необходимо перенести, длительность выдержки в этой позиции, атакже дополнительные сведения (например, признак последней команды),Блок связи с автооператорами 11(фиг, 7) служит для приема командиз блока памяти 10 и формированияуправляющих сигналов антооператору., Он включает в себя элемент И 62,триггер 63, элемент И 64, счетчикцикла работы антооператора 65, дешифратор 66, элемент И 67, элементИЛИ 68, блок включения привода горизонтального движения автооператора69, блок включения привода верти-.кального движения автооператора 70,регистр команды 71, элементы И 72,73, элемент ИЛИ 74, дешифратор номеров позиций 75, входы 76, 77 и 78,выходы 79, 80, 81 и 82. Блок управления (фиг. 3) предназначен для формирования управляющих сигналов и органиэации синхронной работы всех функциональных узлов устройства, В блоке управления, постР 6- енному по микропрограммному принципу, принята канальная схема обслуживания подвесок с помощью антооператора, За каждой подвеской закрепляется отдельный канал, Все каналы обслуживаются в рвкиме разделения времени последовательно, начиная с младших номеров. Обслужив последний канал со старшим номером, блок управления переходит на обслуживание первого канала и т,д, Микропрограм.мы обслуживания каждого канала идентичны, Выполнение микропрограммы обеспечивает вызов автооператора к73393 5 10 15 20 25 30 35 40 45 подвеске, перенос ее в следующую а,гзицию с заданием времени выдержкив ней,Устройство работает следующимобразом,На диспетчерском пульте 1 (фиг.2)нажатием кнопки задают маршрут движения подвески с требуемым технологическим процессом. Пусть будет нажйта кнопка 12, при этом появляется импульс. На выходе формироватепяодиночных импульсов 131, которыйвзводит триггеры 16 и 17 загорается лампа индикации 181, сигнализируя о занятости первого канала.ю"Сигнал с выхода триггера 17 пошине 221 поступает на вход элементаИ 31 блока управления (фиг, 3). Вмомент поступления тактового импульса 1 с распределителя 25 и сигналаобслуживания первого канала с распределителя 25 появляется сигнап навыходе элемента 31 , который черезэлемент ИЛИ 29 взводит триггера 35.С дешифратора микрокоманд 26 .начинают поступать микрокоманды обслуживания первого канала. Номера микрокоманд соответствуют номерам тактовых импульсов, поступающих навход дешифратора 26,Микрокомандой МК 1 производитсяформирование адреса ячейки, в которой хранится длительность технологического процесса, равная сумме выдержек во всех позициях, а такжекод времени, определяющий интервалмежду подвесками, находящимися налинии и вновь запускаемой подвескитак, чтобы при выполнении данноготехнологического процесса исключалось опускание поднески в занятые позиции, Так как обслуживается первый канал, адрес формируетсяв счетчике команд 4, и через элемент ИЛИ 9 поступает на вход блокапамяти 1 О,Микрокомандой МК 2 произнодится считынание информации из блока памяти и занесение ее по шинам 48 н вычитающий 58 и реверсивный 59 счет" чики блока запуска (фиг. 5), причем в счетчик 58 заносится код интервала между подвесками, в счетчик 59 - длительность технологического процесса.Микрокоманда МКЗ взводит триггер 53 и счетчик 59 переводится в режим сложения импульсов, Сигнал разреше 117339320 ния с триггера 53 через элементИЛИ 56 поступает на вход элементаИ 57, и нв вход его начинают проходить поступающие с генератора 55 им 5пульсы, Счетчик 58 работает в режимевычитания поступающих на его входимпульсов и как только содержимоеего станет равным нулю, на вход элемента 57 поступает сигнал, запрещающий дальнейшее прохождение импульсов .с генератора 55, В. счетчике 59 происходит увеличение кодаот начального значения на величинукода, занесенного в счетчик 58. Тактовым импульсом о производитсясброс триггера 53, МикрокомандаМК 4 производит те операции, чтои микрокоманда МК 2,Микрокомандв МК 5 взводит триггер 54, счетчик 59 переводится врежим вычитания импульсов,а с выходаэлемента И 57 на вход счетчиков 58и 59 поступают импульсы. Происходитуменьшение кода счетчика 58 до нуля 25в кода счетчика 59 от начального значения на величину кода, занесенногов счетчик 58,Изменяющийся при сложении и вычитании код счетчика 59 поступает нввходы элементов сравнения 60 -601на вторые входы которых по шйнвм521-521 поступают коды счетчиковтекущего времени 5-5; . Если хотябы одно иэ значеннй кода счетчика159 станет равным любому из кодовсчетчиков 5 -5. то на выходах соот 1 Вветствующих элементов сравнения601"60 появляются сигналы, которыечерез элемент ИЛИ 61, шину 37, элемент ИЛИ 27.блока упранления (фиг. 3)поступают на вход триггера 32 инэводят его, С выхода триггера 32на вход дешифратора микрокоманд 26поступает сигнал, запрещающий дальнейшую выработку микрокоманд, Вэтом случае интервал времени междуподвесками оказывается меньше допустимого, и запуска подвески не происходит.Если с элементов сравнения 6060 отсутствуют сигналы, то триггер32 в блоке управления не нэводится,и с дешифратора микрокоманд поступают микрокоманды обслуживания,первого канала, 55Тактовым импульсом 1 сбрасывается триггер 54, и работа блока запуска заканчивается. Микрокомандой МК 6 производится считынание иэ блока памяти кода длительности технологического процесса, при этом коддлительности поступает на шину 48счетчика времени (фиг, 4). Микрокоманда МК 6 поступает нв первый входэлемента И 40, на второй нход егопоступает по шине 20 сигнал рвз 1решения обслуживания первого канала,на третий вход поступает сигнал разрешения с триггера 44. С выхода эле"мента 40 сигнал через элемент ИЛИ 41сбрасывает триггер 43, разрешаетзапись в счетчик 47 кода длительности технологического процесса, запускает одновибратор 42. На выходе одновибратора появляется с некоторойзадержкой сигнал, который взводиттриггер 44 С этого триггера навход элемента И 40 поступает сигналзапрета, а на нход элемента И 46 сигнал разрешения, С триггера 43 на входэлемента И 45 поступает сигнал запрета.Микрокомвндой МК 7 производитсяфо 11 мироввние в счетчике команд 4,адреса первой команды заданного техпроцесса, микрокомандой МК 9 производится проверка занятости автооператора. Если автоолератор занят, тос выхода триггера 63 (фиг, 7 ) нввход элемента И 62 поступает разрешение, на второй вход элемента 62микрокоманда МК 9, прн этом на шине38 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 27 (фнг. 3) поступает на вход триггера 32 и взводитего. Сигнал с выхода триггера 32,воздействуя нв дешифратор 26, запрещает дальнейшую выдачу микрокоманд, Если автооператор свободен,т,е, триггер 63 сброшен, то с выходаблока управления поступают очередные микрокоманды,Микрокомандой МК 10 производится считывание из блока памяти 1 О первой команды техпроцесса, занесение адреса позиции запроса и адреса позиции назначения в регистр 71 блока 11, а кода времени выдержки н первой позиции н регистр времени (выдержки подвесок в позиции 81). Кроме того, микрокомандой МК 10 производится взвод триггера 63 н сброс счетчика цикла 65, в результате чего блок 11 переводится нв автономный режим работы,О 20 25 30 35 40 45 50 55 Микрокомандой МК 1 производитсяувеличение на единицу адреса команды в счетчике 4 , тем самым устанавливается адрес следующей команды, В диспетчерском пульте микрокомандой МК 11 производится сбростриггера 17, а если с регистра71 фиг. 7) по шине 19 поступаетпризнак последней команды техпроцесса, то сбрасывается и триггер161, гаснет лампа индикации 18,сигнализируя об окончании техпроцесса и освобождении первого канала,Импульсом С производится сбростриггеров 32, 34 и 35 в блоке управления (фиг, 3), а с распределителяканалов 25 поступает сигнал обслуживания второго канала, Обслужинается второй канал, затем третийи т.д,Работа блока связи с автооператором 1,фиг, 7 ) заключается н следующем.Как было отмечено, микрокомандойМК 9 обнуляется счетчик цикла 65,при этом появляется сигнал на первом выходе дешифратора 66, которыйчерез элемент ИЛИ 68 поступает наблок включения привода горизонтального движения антооператора 69, который по шине 79 включает приводгоризонтального движения. Одновременно сигнал с первого выхода дешифратора 66, поступая на первыйвход элемента И 73, пропускает изрегистра 71 код. адреса позиции запроса через элемент ИЛИ 74 на дешифратор позиции 75, который по шине 82 выдает информацию о номерепозиции запроса. Автооператор двигается в запрашиваемую позицию, Придостижении позиции на первый входэлемента И 67 по шине 77 поступает сигнал цСтоп по адресу", Навтором входе элемента 67 имеетсясигналНижнее положение автооператора", поступающий по шине 76. Сигнал с выхода элемента 67 проходитна выход элемента И 64 и устанавливает счетчик цикла 65 в следующеесостояние, Появляется сигнал на нтором выходе дешифратора 66, который,поступая на вход элемента И 72, пропускает из регистра 7 код адресапозиции назначения через элементИЛИ 74 на дешифратор номеров позиции 75. Одновременно сигнал свторого ныхода дешифратора 66 поступает ца вход блока включения привода вертикального движеция анто- оператора 70, а через элемент ИЛИ 68 на вход блока включения привода горизонтального движения авто- оператора 69. Сигнал с выхода блока 70 по вийе 80 включает привод движения автооператора вверх, С второго выхода блока 70 на нход блока 69 поступает сигнал, эалрещающий выдачу сигнала по шине 79. При достижении автооператором верхнего положения по шине 78 поступает сиг 11нал Верхнее положение автооперато 11ра, при этом исчезают сигналы на шине 80 и входе блока 69, на выходе которой появляется сигнал включения привода горизонтального движения автооператора, При достижении анто- оператором позиции назначения появляется сигнал цСтоп по адресукоторый по шине 77 поступает на входэлемента И 67 и блока 70, с выходапо шине 81 выдается сигнал включенияпривода автооператора на движениевниз, С выхода блока 70 на входблока 69 поступает сигнал запрета,при этом исчезает сигнал на шине 79,При достижении антооператором нижнего положения появляется сигнал "Ниж.нее положение автооператора"., поступающий по шине 76 на вход элемента67, На другом входе этого элементауже есть сигнал цСтоп по адресу",поэтому с выхода его через элементИ 64 сигнап поступает на вход счетчика 65, изменяя его состояние, Появляется сигнал на третьем выходедешифратора, который сбрасывает триггер занятости автооператора 63,а поступая по шине 51 на вход счетчика времени 5, (фиг. 4), через элемент И 46 взводит триггер 43, Сигнал с выхода триггера 43 разрешаетпрохождение на вход счетчика 47 импульсов с генератора 3, поступающихна шину 50, Счет нремени выдержкиосуществляется следующим образом.В счетчик 47 вначале микрокомандойМК 6 заносится длительность технологического процесса, равная суммевыдержек во всех позициях. В регистр времени 8 микрокомандой МКОзаносится суммарная выдержка вовсех позициях, кроме первой, Счетчик 47 вычитает поступающие на еговход импульсы с генератора 3. Кактолько содержимое счетчика 47 станет равным содержимому регистра 8, 1173393 1 От.е, после окончания времени выдержки в первой позиции, на выходе блока сравнения 7, появляется сигнал, который по шине 391 поступает в счетчик времени и сбрасывает триггеры 43 и 44, Счетчик времени вы- ключается, В блоке управления 1 фиг, 3 ) сигнап по шине 39 поступает на вход формирователя одиночного импульса 36, при этом на его выходе появляется импульс, который взводит триггер 33 . С выхода триггера 33 на вход элемента И 30 поступает разрешение, Так как по шине 21 поступает также сигнал разрешения,то в момент поступления сигнала обслуживания первого канала и тактового импульса на выходе элемента 30, появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 28 взводит триггер 34, С дешифратора микрокоманд поступают микрокоманды обслуживаний первого канала ИК 9-ИК 11. Вновь производится проверка занятости автооператора, в регистр времени 5 заносятся сум 1марная выдержка в позициях, кроме первой и второй, в регистр команд 71 фиг. 7 ) заносится новый адрес позиции запроса и позиции назначения, в счетчике команд 4 устанав" ливается адрес следующей команды, осуществляется перенос подвески в позицию назначения, включается счетчик 51, и после окончания выдержки во второй позиции вновь повторяется цикл обслуживания подвески и т,д. пока не будет выполнена последняя команда, после выполнения которой, как .было рассмотрено, микрокоиандой ИК 11 сбрасывается триггер 16 и гаснет лампа индикации 18 сигнализируя об окончании технологического процесса,Таким образом, введение в состав устройства регистров 8 В; позволяет использовать счетчикивремени 5 -5. в качестве счетчиковтекущего времени и счетчиков времени выдержки в отдельных позициях,Отличие предлагаемого устройства от прототипа состоит в том,что в счетчик текущего времени призапуске заносится общее предполагаемое время движения подвески по 10 гальванической линии, включая суммарную выдержку во всех позициях,суммарное время движения автооператоров и предполагаемое время ожидания подвеской автооператора по"сле окончания выдержки в позициях,За счет различного времени ожидания автооператоров реальное местоположение подвесок по мере удаления от позиции загрузки все болееотличается от предполагаемого,в связи с этим приходится увеличивать".интервалы межцу движущимися погальванической линии подвесками,что учитывается при запуске, а этоприводит к снижению эффективностиработы гальванической линии. В предлагаемом устройстве в счетчики текущего времени 5, -5 заносят" сл при запуске только суммарные времена выдержек в позициях. Счетчики времени включаются после опускания подвесок в позиции назначения и выключаются после окончания выдержек в этих позициях, и содержимое этих досчетчиков в любой момент времени соответствует суммарным выдержкам подвесок в оставшихся до выгрузки позициях, Независимо от времени ожидания автооператора всегда точно известно 4 Оместоположение каждой подвески на гальванической линии, что позволяет производить более точно запуск очередной подвески, а это приводит к повышению производительности работы гальвающеской линии примерно на 153.щйиъ ИЩорииИМОнь шинаП 2- Дсресиые имныс з ИНи кхиилОВВоны уириблемия