Устройство для управления процессом химической обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) С 06 Р 15/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССР.В 681432, кл . С 06 Г 15/46, 1977.2, Центральный блок реле времени(ЦБРВ) Г 1 М 3.557.003, Техническийпаспорт, 1978 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИИЗДЕЛИЙ, содержащее датчики параметров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчиканаличия изделия в рабочей среде,вход которого является входом запуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения .точности и надежности устройства, оно содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления,компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каждая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соответствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами - к соответствующим выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам.первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и Непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно первый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор,подключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подклю. чен к выходу счетчика, а выход является выходом устройства.11441Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике ипредназначено для использованияв системах управления. химико-технологическими процессами.Известно устройство для сигнали"зации и контроля времени выполнения операций, содержащее датчикитекущего времени, распределитель интервалов времени (задатчик), индика Отор времени, информационные блоки,звуковой генератор, сигналиэатор,распределительную матрицу Щ ,Недостатками этого устройства являются отсутствие учета фактических 1значений параметров рабочей среды,а также малая пригодность для контроля непродолжительных процессов,где интервал между окончанием предыдущего и началом последующего про Оцесса является случайной величиной.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для управленияпроцессом химической обработки изделий, содержащее датчики параметров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчиканаличия изделия в рабочей среде,вход которого является входом запуска устройства 21 .Недостатком известного устройства является невозможность Формирования длительности протекания процес"са с учетом Фактических текущихзначений параметров рабочей среды,что снижает его точность и надежность. Цель изобретения - повьппение 4 О точности и надежности устройства.Цель достигается тем, что устройство для управления процессом химической обработки изделий, содержащее датчики параметров рабочей . 45 среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого яв О ляется входом запуска устройства, содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления, компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каж- Ы дая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соот 121 3ветствующего датчика параметрарабочей среды, а вторыми входами - к соответствующим выходамблока памяти уставок, пороговыйключ и суммирующий усилитель, входыкоторого подключены к выходам первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключи непосредственно, причем выходысуммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенныепоследовательно первый сумматор,блок деления, другой вход которогосоединен с соответствующим выходомблока памяти уставок, и второйсумматор, подключенный другим входом к выходу задатчика временныхинтервалов, соединены с однимвходом компаратора, другой вход которого подключен к выходу счетчика,а выход является выходом устройства.На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит датчик 1наличия изделия в рабочей среде,счетчик 2 (тактовых импульсов),компаратор 3 (схему сравнения кодов), генератор 4 тактовых импуль-сов, задатчик 5 временных интервалов (первый блок памяти), первыйсумматор 6, датчики 7 параметроврабочей среды, блок 8 памяти уставок (второй блок памяти), Формирователи 9 приращений скорости (параллельные цепи), второй сумматор10, делитель 11 и входящие в состав каждого Формирователя приращений скорости первый 12 и второй 13блоки вычитания (разности), пороговый ключ 14 и суммирующий усилитель 15,Устройство работает следующим образом.При загрузке обрабатываемого изделия в зону обработки на выходе датчика 1 (который может пред-. ставлять собой, например, концевой выключатель) изменяется уровень сигнала,по переднему Фронту которого производится обнуление счетчика 2 и затем формируется разрешение на начало счета счетчиком 2 тактовых импульсов, поступающих с генератора 4, Формируемый счетчиком 2 код, пропорциональный времени, отсчитываемому с момента3загрузки изделия в зону обработки, поступает на вход схемы 3 сравнения кодов.При этом код, соответствующий расчетному значению длительности протекания процесса, формируется первым сумматором б на основании расчетного значения длительности при минимальной скорости протекания процесса, поступающего из блока 5 памяти, и суммарной поправки к этой длительности, учитывающей отклонения текущих значений измеряемых параметров от их минимального значения. Эта поправка вырабатывается делителем 11 с управляемым коэффициентом деления, выполняющим функцию преобразователя скорость протекания процесса - время. Если суммарную поправку к скорости протекания процесса,формируемую на выходе второго сумматора 10, обозначить дЧ то, например, при травлении диэлектрика с толщиной фольги о (или при нанесении слоя хрома толщиной У ) на выходе делителя 11 формируется сигнал,прог 1порциональный о где постоянныйьЪ 1для рассматриваемого процесса коэффициент о поступает на вход делителя 11 из соответствующей ячейки второго блока 8 памяти.В зависимости от типа рассматриваемого процесса определяется перечень и количество датчиков 7 параметров рабочей среды, количество входов второго сумматора 10 и необходимое количество ячеек во втором блоке .8 памяти. Так, например, при травлении печатных плат необходимо измерять и регулировать температуру и рН раствора. Следовательно, применительно к управлению процессом травления блокимеет в своем составе два перечисленных измерителя, второй сумматор 10 должен иметь два входа, а второй блок 8 памяти должен содержать не менее пяти ячеек памяти.Сигнал с выхода каждого из входящих в блок 7 измерителей, пропорциональный текущему значению (Х; ) измеряемого параметра, поступает на первые входы первого 12 и второго 13 блоков разности, на вторые входы которых с второго блока 8 памяти поступают сигналы,про 1144121 5 О 15 20 35 40 45 55 50 При совпадении кодов, поступающих на схему 3 сравнения кодов с выходов счетчика 2 и первого сумма- тора б, что соответствует равенству . фактической длительности протекания процесса и ее расчетного значения, сформированного с учетом текущих значений контролируемых параметров, на выходе схемы 3 сравнения формируется управляющий сигнал на окончание процесса.Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенное преимущество перед известным так как, обеспечивая автоматическую корректировку длительности протекания процесса с учетом текущих значений наиболее влияющих параметров,позволяет увеличить выход годных изделий за счет повышения эффективностИ управления. Так, если при применении известного устройства при изменении температуры травления в диапазоне 45-50 С выход годных печатных плат составляет не более 857, то при использовании предлагаемого устройства диапазон температур рабочих растворов расширяется и находится в пределах 39 - 52 С, При этом в соответствии с предварительными оценками выход годных печатных плат увеличивается на 3-47 по сравнению с имевшим место. Это, в свою очередь,при годовом выпуске продукции, равном 100 тыс.печатных плат, дает годовой экономический эффект 150 тыс. руб. 4порциональные нижней границе (Хн 1 ) диапазона изменения оассматриваемого параметра и значению параметра (Х; ) в точке пересечения отрезков аппроксимирующих прямых соответственно. При этом сигнал, пропорциональный (Х-Хн 1 ) с выхода первого блока 12 разности, поступает на первый вход усилителя 15, а сигнал, пропорциональный (Х-Х; ) с выхода второго блока 13 разности, поступает на вход усилителя 15 через ключ 14, обеспечивающий прохождение этого ,сигнала на вход усилителя 15 только при условии Х Х .Сформированная указанным образом поправка с выхода усилителя 15,являющегося выходом соответ ствующего формирователя 9 приращения скорости, поступает на соответствующий вход второго сумматора 10,формирующе- . го суммарную поправку к минимальной скорости протекания процесса.