Устройство для программного управления с автоматической коррекцией программы термообработки

. (9) (1) СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК С 05 ГОСУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ ПИС И ТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Октябрьской Рческий институт(прототип). В 25Ю.В.Баклушин, В.Е.Митрофанов дена Ленина и ореволюции энергети О.ома- . новок под3 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО ИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКОГРАММЫ ТЕРМООБРАБОТКИ, сопервый генерато) импульсов, соединенный с первым входомчастоты, выход которого подпервому входу коммутатора, двиговый регистр, блок эадавок, первый вьход которогос входом управляемого выпрявторой выход - с вторым вхоутатора, третий вход которонен с входом устройства и с лока коррекции, подключенного к первому входу реверсивного го соедвходомвыходом(54) (57 УПРАВЛЕ ЦИЕЙ ПР держаще выходом делител ключен первый ния уста соединенмителя, дом комм ННЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ счетчика, второй вход которого соеднен с выходом коммутатора, а выходс установочными входами первого сдвгового регистра и блока задания уствок, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности.устройства в работе за счет учетавнешних возмущающих воздействий на этапе расплава и расширения его функциональных воэможностей, в него введены реле времени, управляющий триггер, блок элементов ИЛИ, первый и второй блоки элементов И и последовательно соединенные второй генератор импульсов, элемент И, третий блок элементов И, выходы которого через соответствующие вторые сдви.говые регистры соединены с первыми входами второго блока элементов И и . первого блока элементов, соединенногвторыми входами соответственно с вторыки выходами первого сдвигового регистра, а выходами через блок элементов ИЛИ - с вторыми входами делителя частоты, выход реверсивногосчетчика подключен к первому входу управляющего триггера и через реле ,времени - к второму входу управляю,щего триггера, выход которого соеди:нен с вторым входом элемента И,под ключенного выходом к вторым входам второго блока элементов И.1166062 Изобретение относится к программному управлению технологическимипроцессами и может быть использова- но для автоматизации управления индукционной плавильной печью. 5Известны устройства, позволяющиес высокой точностью поддерживатьзаданные программным устройствомпараметры термообработки 1 .Однако отсутствие возможности ав- Ютоматической коррекции программы прислучайных внешних возмущающих воз-действиях делает подобные устройствамалоэффективными при автоматизации4таких сложных и длительных процессов, как индукционная плавка металлов.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению но технической сущностиявляется дозатор электрической энергии для дуговой электропечи, являющийся программно-логическим устройством, автоматически управляющим режимом работы печи.Известное устройство состоит из узла задания программы, узла счетаэнергии (или времени), узла управления электропечным трансформатором,узла переключения уставок по току инапряжению и узла выходных реле. Поло-,женный в основу работы дозатора принцип учета активной энергии, поступившей в расплав, позволяет косвеннооценить его температуру даже в техслучаях, когда контроль с помощьюобычных температурных датчиков непрерывного действия невозможен,Блок коррекции дозатора осущест"вляет учет остывания расплава во вре"мя остановок печи методом вычитанияиз показаний счетчика энергии, чис"ла пропорционального времени остановки печи. Возможность корректировать уста.новку по энергии и непрерывный косвенный контроль состояния высЬко"температурных расплавов позволяет использовать дозатор для программногоуправления индукционной плавильной упечью 2,Однако используемый в дозаторепринцип независимой коррекции отдельных участков программы, предусматривающий только учет поступив- ушей в расплав активной энергии, непозволяет учесть возможные отклонения от заданного времени расплава,2что может привести к значительному превышению максимально допустимого времени нахождения расплава в печи и, как следствие, к нарушению заданного химического состава. Так, например, различная конфигурация загружаемой в тигель шихты может привести к увеличению длительности этапа расплава на 10-15 А.Целью изобретения является повышение точности работы программатора эа счет учета внешних возмущающих воздействий на этапе расплава шихты и расширение его функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство для программного управления с автоматической коррекцией программы термообработки, содержащее первый генератор импульсов, сое. диненный выходом с первым входом делителя частоты, выход которого под" ключен к первому входу коммутатора, первый сдвиговый регистр, блок задания уставок, первый выход которого соединен с входом управляемого выпрямителя, второй выход - с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с входом. устройства и с входом блока коррекции, подключенного выходом к первому входу реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с установочными входами первого сдвигового регистра и блока задания уставок, введены реле времени, управляющий триггер, блок элементов ИЛИ, первый и второй блоки элементов И и последовательно соединенные второй генератор импульсов, элемент И, третий блок элементов И, выходы которого через соответствующие вторые сдвиговые регистры соединены с первыми входами второго блока элементов Ии первого блока элементов, соединенного вторыми входами соответственно с вторыми выходами первого сдвигового регистра, а выходами через блок элементов ИЛИ - с вторыми входами делителя частоты, выход реверсивного счетчика подключен к первому входу управляющего триггера и через реле времени - к второму входу управляющего триггера, выход которого сое" динен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к вторым входам второго блока элементов И..ная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит задающий про.грамму термообработки и контролирующий ее энергетические параметры программно"задающий блок 1, состоящийиз задающего генератора 2 импульсов,управляемого делителя 3 частоты,сдвигового регистра 4, блок 5 задания уставок по току, напряжению,времени и энергии, управляемый выпрямитель 6, коммутатор 7, управляющий работой реверсивного счетчика 8,первый блок 9 коррекции, осуществляющий коррекцию состояния счетчика при 15остановках печи, второй блок 10 коррекцииосуществляющий автоматическуюкоррекцию заданной программы в зависимости от длительности этапа расплава и состоящий из реле 11 времени, .20генератора 12 импульсов, триггера13 состояния, двухвходовых элементовИ 14, второго и третьего блоков элементов И 15 и 16, регистров 17-19сдвига, первого блока элементов И 2520 и блока 21 элементов ИЛИ,Входом устройстваявляетсяодиниз входов коммутатора, который может быть соединен, например, с выходом преобразователя активной мощности печи. Выходной сигнал устрой,ства снимается с управляемого выпря мителя, который мажет быть использован, например, для управления машинным генератором, питающим индукторпечи, Сигналы для управления по заданной программе вспомогательнымиустройствами могут быть сняты с выходов регистра 4 сдвига,Устройство работает следующим образом.Перед началом работы с помощьюпереключателей блока 5 уставок задается программа плавки, и реле 11времени настраивается на стандартное 4 фвремя длительности этапа расплавашихты. После запускаустройства реле 11 времени начинает отсчет времени первого этапа, а блок 5 уставокобеспечивает подачу на вход управляемого выпрямителя 6 сигнала, соответствующего заданной в программемощности. Одновременно сигнал с бло-,ка 5 уставок поступает на управляющийвход коммутатора 7 и разрешает про- ззхождение импульсов с входа системына счетный вход реверсивного счетчи-,ка 8. При этом регистры 4, 17, 18 062 4и 19 сдвига находятся в начальном положении, а триггер 13 состояния - . в нулевом, запрещающей прохождение импульсов от генератора 12 импульсов . через элемент И 14, Первый блок 9 коррекции корректирует состояние реверсивного счетчика 8 во время остановок печи, уменьшая, с выбраннойзаранее скоростью число подсчитанных импульсов. По достижении заданной блоком 5 уставки по энергии счетчик 8 вырабатывает сигнал, поступающий одновременно на блок 5 уставак, сдвиговый регистр 4, реле 11времени и триггер 13 состояния. ,При этом блок 5 уставок переключаеткоммутатор 7 на прием информации отуправляемого делителя 3 частоты, арегистр 4 сдвига переходит в следующее состояние, соответствующее второму этапу плавки. На этом работапервого блока 9 коррекции заканчивается, Если длительность этапа расплава шихты че превышает заданногов реле 11 времени, сигнал, поступивший на триггер 13 состояния иреле 11 времени подтверждает запретна прохождение импульсов через элемент И 14 и обнуляет реле 11 времени,Если длительность этапа расплава превысила заданное время и реле 11 времени сработало до поступления сигнала со счетчика 8, то триггер 13 состояния по сигналу от реле 11 времени переключается в единичное состояние и импульсы от генератора 12 через открытый элемент И 14 поступают на счетный вход регистра 17. При поступлении четвертого импульса . сигнал с последнего каскада регистра 17 запрещает прохождение импульсов через первый элемент блока 16 на счетный вход регистра 17 и разрешает прохождение импульсов через первый блок элементов И 15 и третий блок 16 элементов И на счетный вход регистра 18 Остальные регистры заполняются аналогично. В этом случае сигнал, поступивший со счетчика 8 после окончания этапа расплава на триггер 13 состояния переводит его в нулевое состояние, закрывая тем самым элемент И 14 и прекращая накопление корректирующей информации регистрами 17-19. Сигнал с последнего каскада регистра 19 может быть использован для сигнализации о не 1166062возможности скорректировать дальнейшую программу плавки из-за недопустимо большой длительности этапа расплава. При переключении регистра 4 в состояние, соответствующее второму этапу плавки, сигнал с второго каскада регистра 4 открывает второй блок 20 элементов И, и информация о состоянии регистра 17 через блок 10 21 элементов ИЛИ поступает на управляющие входы управляемого делителя 3 частоты, который в зависимости от состояния регистра О в той или иной степени ускоряет темп йодачи И импульсов на реверсивный счетчик 8.Сигнал о достижении в счетчике 8 . уставки по времени соответствующей длительности второго этапа вновь поступает .на регистр 4, блок 5 уста вок,реле 11 времени и триггер 13 состояния, Яо реле 11 времени выключено предыдущим импульсом, триггер 13 состояния остается в прежнем состоянии, а регистр 4 переключается 25 в состояние, соответствующее следующему этапу плавки. При этом закрывается первый элемент блока 20 элементов И, открывается ее второй элемент и информация о состоянии регистра 18 через блок 21 элементов ИЛИ поступает на управляющие входы управляемого делителя 3 частоты. 7 аким, образом осуществляется коррекция очередного этапа программирования. Дальнейшая работа устройства проходит аналогично описанному выше процессу.Таким образом, второй блок коррекции позволяет учесть возможные отклонения от заданного времени расплава шихты и соответствующим образом скорректировать дальнейшую программу доводки расплава до заданного химического состава,Количество разрядов в регистре 4 и число регистров во втором блоке коррекции определяется количеством этапов в программе. Диапазон корректировки программы зависит от количества разрядов в регистрах второго блока коррекции, а шаг коррекции в выбранном диапазоне определяется частотой импульсов генератора 12,