Устройство для управления литьевой машиной

Своа Советских Социалистических Республик(51).1.Кл.- "6 05 В 1 12 с присоединением заявки Ъ Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытийГ. Бранденбургский, И. Я, Котляренков, Я. Ю. Питек, Э. М. Толпиви М. М, Шапиро Одесский завод прессов и автомат 1) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИ ЛИТЪЕВОЙ МАШИ НОЙ Изо ботки п ности к цых пар Для цеобход техноло выдерж давлени впрыска Указ луют о либо цикла.кивает диапозон выдержек времени, а высокаяточность ц стабильность последних сохраняется только в достаточно узких пределах 2.Выдержки времени, создаваемые РС-це 5 почкой в узких пределах, в которых сохраняется стабильность и точность, используютсяшироко и в создании устройств управления,выполненных ца беокоцтактцых логическихэлементах, например серии Логика Т и дру 10 гих, реализующие выдержку времени с достаточной точностью, стабильностью, удовлетворительным фроцтом импульса выходцого сигнала, высокой помехоустойчивостью 3.Однако, величина этих выдержек недостаточна для обеспечения технологического цикла литьевой машины,11 звестно устройство реализации большихвыдержек времеии с использованием транзисторных элементов серии Логика-Т 4, состоящее из генератора импульсов, счетнойсхемы и дцодцого дешифратора И.Генератор импульсов устройства собран цадвух элементах времени и одном элементе, выполняющем функцию спамять. Период Т генератора импульсов определяется суммой выдержек двух элементов времени Т=1,+, Импульсы, выработанные генератором, подаютсяца счетную схему, которая собрана гна триггерах, включенных по схемам со счетными вхоЗ 0 дами. В момецт прихода триггеров в состояретение относится к области перераластмасс на литьевых машинах, в част- управлению и регулированию временаметров литьевых машкин.управления циклом литьевой машины имо реализовать большое количество гических выдержек, Это, например, ки времени интрузии, повышенного я впрыска, пониженного давления , охлаждения и т. д.анные технологические выдержки следца за другой либо непосредственно, разделены некоторыми операциями Известны устройства для управления лить- евой машиной, осуществляющие технологические выдержки с помощью различных реле времени, например пневматических, электро- механических и электронных и др. 1.Одцако пневматические и электромеханические реле времени не обеспечивают точности установки выдержки времени.Электронные реле времени, применяемые в устройствах управления литьевыми машинами, также не могут обеспечить высокой точности установки выдержек в широком диапазоне, что ухудшает эксплуатационные арактеристики литьевой машины.Наличие ЯС-цепочки конденсаторного интегратора электронного реле времени ограниево Фе 3 ф 9 еФ ас флаа, ь вема тфнФ йн.р,60 55 цие, соответствующее в лвоичцоэ коде числу К, набранному ца диодцом дешифраторе И, ца выходе устройства появляется сигнал 1, реал изующий выдержку т = КТ. В ремя выле ржкц т в таком устройстве плавно регулируется изменением периада импульса Т генератора, т.е, кастройками 11 и 1, элемецтов времени. Число К определяет необходимый для лаццой технологической выдержки лиапазоц регулирования,/ макс С(макс 2 макс)ммп Ж 1 макс + 2 мак)фГДЕ Т мшм 8 макс агм, макс - диаПаЗОн вЫ- держек, в которых исходные элементы времени дают высокую точность и стабильность выдержки при удовлетворительном фронте выхо ного сигнала, Число разрядов лвоичцого числа К определяет необходимое число триггеров счетной схемы. Относительная погрешцость устройства равна относительной погреш. ности исходных элементов времени, так как устройство це вцооит сцикакой лополцительцо 11 погрешности.Однако при пригмецеции известного устройства машине для литья изделия требуется несколько геператоров 51 мпульсав, несколько счетных схем ца триггерах.Таким образом, осуществление ряда последовательных выдержек времени в широком лцапазоце требует сложного ц громоздкого устроЙСТВЯ, что Отрицательно сказыаеся эссплудтяциоццых харяктеристцкях литьеВОЙ машины.Известно также устройство управления, реализующее несколько выдержек времени с 11 омощью одного генератора 11 эпульсов ц ол- о 1 счетной схемы (регистра сдвига), т. е. ме;ее сложное и громоздкое 15.Из известных устройств управления л;гьевой машиной наиболее близким по технической сущности является устройство, содержагцее датчики пути, датчиКи давления и исполнительный механизм, соединенные с блоком формирования управляющего сигнала, гецера тор импульсов, и-разрядный переключатель, и шифраторов и лешифряторов ц и блоков памяти, причем выходы блока формирования управляющего сигнала соеЛццецы с первыми зхолаэти соответствующих шифраторов, выходы которых соединены с соответствующими вхоламц генератора импульсов, инверсный выкал последнего соединен с вхолом и-разрядного переключателя, выходы которого соелццецы с соответствующими вхоламц ле 1 ццфраторов, а их выходы - с включающими вхолами соответствующих блоков памяти 6,В этом устройстве генератор цэгпульсов полает импульсы постоянного периода Т ца счетную схему, Количество разрялов счетной схемы и выоцрается из условия, прц котором ТЙ .:.- -, гле У=2 и - 1 - максцмаль;Ог ч:Сло состояний регистра, а т, - время цикла. Время вылержкц т;=Т Кгле К - число, ца 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бранное в двоичном коле ца соответствующем Лешифраторцом элементе,Известное устройство имеет низкую точность выдержек времени, в результате чего ухудшаются эксплуатационные характеристики: сигнал ца выходе устроЙСТВЯ появляется с задержкой, кратной периоду Т генератора, т. е. в устройстве появляется лополцительцая к погрешности исходных элементов времени погрешность ==Т(2, обусловленная невозможностью подобрать Т кратным всем вылерккам времени одновременно.Таким образом, ца величину Т накладывается лва противоречивых услов;я: лля уменьшения числа разрядов регистра сдвига величину цеобхоли ма выбрать небольшую, это условие определяется Величиной максимальных выдержек; для уменьшения лобавочцой относительной попрешцости величину Т необходимо выбирать меньшую, это условие определяется максимальной вылержкой. Эти два условия легко совмещаются, если все необходимые выдержки, хотя и регулируются независимо, мало различаются по величине. Олцако технологические вылержкц литьевой машины различны по величине. Порялок вылержек, например, при охлажлеци изделия и прц понижении давления впрыска тяк.ке рязлцч,.Слеловательно, рассмотренные устройства це смогут осуществить ряда послеловательцых технологических вылержек времени в широком диапазоне с высокой точностью - использованием минимального количества аппаратов, т, е, обеспечить хорошие экоплуатаццо 1- цые характеристики лцтьевой маши;1 ы.С целью повышения точности работы устройства,в широком диапазоне вылержек времени и повышения надежности за счет уменьшения количества триггеров переключателя и генератора импульсов в предлагаемом устройстве управления лцтьевой машиной второй вход каждого 1-го шифратора соелицец с прямым выхолом ( - 1) - го блока памяти с инверсным выхолом -го блока памяти, а выходы кажлого 1-го лешцфратора соелицецы с пр 5 эЫм выхолом (1 - 1) -го Олока пам 5 тц ц с цг Веэсцыэ Выхолом генератора цм 11 ульсов.Бляголяря таКОЙ ко 1 струкции, Во В 1 эемя кяжлой техно,1 огиче"коЙ Вылержки гсце,эято 1 э Вырабатывает;1 малульсы периода Т; = 1+ 4, гле- регулируемая зыЛержка соответствующего элемента времени; о - Вылержся фцкоироваццого элемента Времени. Для исключения ложных срабатывашй вхолы 1-го лешифратора, помимо соелццецця со всеми раз 1 эяляэ 1; 1-эаз 1 эялцого перекгцочятсля соелицецы татке с инверсным выхолом геце 1 эятора имп;льсов и: црямыэ Выходом ( -) -го блока памяти.Таким обк)эазом, устрой:тво улравлецця обеспечивает залац:1 ую:ослеловательцость техноОг 1 ческих Вы.1 е 1 эжск 3 шцроком Л.1 яця 5320805 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 зоне, а такке высокую точность отсчета выдержек благодаря тому, что каждая выдержка задается своим регулируемым элементом времеви генератора импульсов. В то же время друпие элементы устройства (фиксированный элемент времени, блок памяти генератора импульсов, гг.разрядный счетчИк на триггерах) являются единственными и общими для всей системы, что обеспечивает минимальность элементов системы, улучшает качество управления и регулирования.На чертеже представлена блок-схема устройства управления литьевой машиной.Устройство содержит исполнительный мехачизм 1, машины для литья, датчики 2 давлеция, датчики 3 пути, блок 4 формирования управляющего сигнала, ш 1 ифраторы 5, регулируемые элементы времени б, генератор 7 импульсов, блок 8 памяти, фиксированны 1 элемент 9 времеци, п-разрядный 1 перек;початель 10, дешифраторы 11, блоки 12 пасмяти и шцну сброса А.Устройство работает следующим образом.Исполнительный механизм 1 машины в процессе работы воздействует на команлные датчики 2,и 3, которые посылают сигналы в блск 4 формирования управляющего сигнала.В этом олоке сипналы датчиков преобразуотся з выходные сигналы по заданным уравнениям алгебры логики, реализующим ззложецные в алгоритм управления логические функции И, ИЛИ, НЕ, неравнозначность и,др.С выхода блока 4 сигнал поступает,на вход первого шифратора 5. (В качестве шифраторов и дешифраторов в устройстве могут быть использованы логические элементы И). На остальных входах этого шифратора име.1 огся сигналы 1 поступаОгцие с инверсцык выходов блоков 12 памяти и блока 8 памяти генератора 7 импульсов, при этом сигнал 1 выхода блока 5 поступает на регулируекЫй элемент времени б генератора иипульсов 7.Сигнал с,выхода элемента 8 память подается на фиксированный элемент 9 Времени (эгемецт Т-ЗОЗ, настроенный на фиксирован. ную выдержку 0,5), причем инверсный выкол блс 1 ка 8,памяти снимает сигнал с шифратора 5, выходно сигнал этого блока снимается, и регулИруемый элемент времени б отключается. По окончаНии отсчета фиксировацной выдержки элементом 9 сипнал с его выхола подается ца отключающий вход блогка 8 памяти, прямой выход которого снимается, на его инверсном выходе появляется сигнал, поступаюгций вновь на вход 1-го шифратора 5.Вно 1 зь включается регулируемый элемент б,времени, и следующий импульс генератора 7 импульсов производит леЙствия, аналогичные описанных выше. С инверсного зыкола блока 8 импульсы генератора 7 спдстуиают на и-разрядный переключатель 10, собранный ца триггерах со счетными входами.Число разрядов переключателя выбирается в соответствии с максимальной технологическОЙ вылержкОЙ. В данном случае гг-разрядный переключатель выполнен с четырьмя разрялами и отсчитывает в двоичном коде количество импульсов генератора 7. После отсчета задзинОГО лля первОЙ Вылсркк количества икпульсов подается сигнал ца Вкдлы первого лешифратора 11. После слегуоцего срабатывания элемента 9 с инверсного лыкола блока 8 слодается сигнал ца сще олин вкол слона1 перво ВылерккиС выкола этого Олска снимается сиГн 1 л на Включаю 1 ЦИЙ зксл ВыходОГО слона 12 памяти Вылерккц времеви интрузии.Прямдй сигнал 11 ерваго блока 1 памяти поступает ца шифратор 5 и дешифратор 11 вылерикц времени позышеш огд давления зпрыска, подготавливая ик к работе. Инверсный сигнал блока 12:змяти, полаваемьЙ нз вкол первого шифратора 5, снимает выколцой сцГнал Олок 2 5, прекрагцзя Отс 1 ет Вылержки времени ццтрузиц. После соответствующего сигнала одного цз комаЛнык Латчи.;оз 3 в переднем положении исполнительного мекан:зма (червяка механизма Впрыока), соотвстстзенно преобразованного блоком 4 формцрова 11 ия управляюшего сигнала, ца зкдл второГо шифратора 5 поступает сигнал от преобраЗОзателя, Сигнал Ос От 1 збстке Выдержки интрлиц с перздгд выходного блока памяти, а также Оста:1 ьныс ОИГнзлы, пссту 1 пающие От инверсного зыкода блока 8 памяти генератора 7 импульсоз и от инверсного зыкода выкодного блска 12 памяти, полаются на вкод второго шифратора 5, с выхода которого сигнал поступает на второй регулируемый элемент б времени генератора 7 импульсоз.Таким ооразом, при раооте генератора импульсов происходит отсчет 1-о выдержки (:оВышенного давления апрыска).Работа переключателя 10 прснсколит так:1 м Образом, чтэ имильсы,втдрОЙ Выдержки времени прибаеляотея к первой. Отсчет послелующ:к вылсржек времен: проискол;1 т аналогично. Различие загключается лишь в том, что, так как вылсржкц времеи пониже:1- дго давления впрыска и охлаждения следуют непссрвлстзен 1 о дл 112 за лдугой без перерыва, тд на вкол ссдтветстзчощк (третьего и чет- ВертоГО) шифраторов 5 сцГцалы от преооразователя логическ 1 к функций уже не поступают.Устройстзд раоотзет пд пр;1 ЦИ 11 у кольцевого регистра, само полавая очерелць:е команды, и-разрядный переключатель 10 работает таким образом, что к двоичному счету каждой из предыдущих выдержек лдбазляется последующая. при этом количество разрялсз, 2 не пс сумме всех выдержек. Когда это к:.-.:чество раз, ялов цсчерпызается, то л-рззрялцьп переключатель зозвращается з:ачальное состояние, цо прололжает дтсчцть 1- зать необходимую зьлержку. Ложной лешифрациц этОЙ Вылержки не прои колит, т 2 к кз 1. на каждый дешифратор 11 -ой выдержки задействует сигнал выкодцого блока 12 память( - 1),выдержки, а це только сигналы от триггеров и-разрядного переключателя. Сигнал коьмапдцого датчика исходного положения цикла (одцого из датчиков 2, фикспрующего окончание размыкация исполнительного механизма задирания), постунает на сбросозую шину Л и-разрядцого переключателя 10 и нд запрещающие входы всех блоков памяти устройства. Таким образом, этот сигнал возвращает устройство в исходное положение, подготовив его п новому циклу работы,Технико-экономическая эффективность от внедревия предлагаемого устройства определяется повышением качества управления и регулирования, а тахже улучшения цддежцости и долговечности работы литьезой машины. Качество управления и регулирования повышается з сзязи с онтнмизацией временного управления, наличием минимального холичества управляющих элементоз. Надежность и долговечность работы литьезой машины улучшаются в связи с тем, что управляющее устройство работает по мицимизированной схеме управления.Кроме того, за счет точного отсчета выдержек времени улучшается качество отливаемых на машине изделий, так ядх,зыде 1 жки времени относятся к основным, параметрам литья изделий Слегцовательцо, онределенпе технико-экономической эффективности и метод ее расчета заключается в сравнении количества аппаратов управления,предлагасмо го устройстза и известного, сравнении холпче стлд часов ндработяц на отказ машины предлагаемым устройстзсм управления и известной, с:,ределвнцп гпозышения критерия качества изделия в процентном отношении:ю отношению к существующему, Учет этих трех со "та,зляющцх приводит к расчетной величинеэхоцомического эффекта - 3 090 руб. цд 1 машину.Формула изобретенияИ Устройство для управления литьезой машиной, содержащее датчики пути, датчики давления и исполнительный механизм, соединепные с блоком формирования управляющего сигнала, генератор импульсов, и-разрядный 15 переключатель, и шифраторов и дешифраторов и и блокоз памяти, причем выходы блока форыирозания управляющего сигнала соединены с первыми зходамп соответствующих шифраторов, зыходы которых соединены с со ответствующими входами генератора импульсов, ннверсцый выход, которого соединен со входом и-разрядного переключателя, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифраторов, выходы которых соеди нецы с включающими входами соответствующих блоков намяти, отличающееся тем.что, с целью повышения цадежностп и точности устройства, в нем второй вход каждого Ьго шифратора соединен с прямым выходом (с - 1)-го блока памяти и с инверсным выходом с-го блока памяти, а входы каждо.о -го дешифратора соединены с прямым выходом ( - 1)-го блока памяти и с пзерсным выходом генератора импульсов.