Способ автоматического контроля параметров технологического процесса

(51) 5 46 ЕНИЯ мир тво СССР1974.о СССРб, 1979 Пэ ло ги- С)ив 11 х(")я из 11С) с Изобретение о нно-измерител ормаможет втомати осится техникесистемахиоэлектр быть использован ческого контроля нных изванныхческими втоматиз также елин технолог правле систе тюк пление пр ля усале вр ед е 11(О,Т)- средне ла х( мени- та ча менил ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и моцессами.Цель изобретения - по изводительности контроля.На фиг.1 приведена схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг,2 - диаграмма.Схема (Аиг.1) содержит блок 1 сравнения контролируемой величины с эталоном, селектор 2 высокочастотных импульсов, счетчик 3 подсчета числа селектированных импульсов, блок 4 сигнализации результатов подсчета, генератор 5 высокочастотных импульсов, счетчик 6 подсчета числа сгенерированных импульсов и блок 7 логической оценки результатов контроля.Формируют логический сигнал х(е) результата сравнения контролируемого жет быть использовано в системах автоматического контроля радиоэлектронных изделий, а также в АСУ ТП, Цельизобретения - повышение производи-тельности контроля. Суть изобретениясостоит в выделении на интервале контроля параметра начального интервалавремени усреднения, на котором фиксирунт поведение контролируемой величины относительно ее эталона. Еслипараметр не пересекает границу эталоного значения, длительность контролясогласно изобретению, сокращается.2 ил. напряжения 11(Е) с эталоннымкоторый находится в состояниического нуля при 11(С) ( 1 э1 1состоянии ло гич е ск ои 1 при11 э( С ) , а также переключаетсодного состояния в другое при-э ( С ) , причем сравнение 111 э ( Т ) б ез гистер езисно . Для дозаданной достоверности контроредняют сигнал х ( С ) на интервмени0 , Т. При аналоговомненни тс(0,т) = - , 1 евс. - ,и,а ( е значение сигнал) за интервал врео,т;сть интервала вре- О,Т, когда сиг- =0,.сть интервала вре- О,Т, когда сиг- нормированные напряжения сигналов логических нуля и единицы.Из (1) следует, что(3) Анализируют состояние сигнала х на начальном отрезке длительностью 25Тй = в , + йТ интервала времени усредонения О,Ти фиксируют, например, что за время анализа сигнал х(г.) - 0 и не изменял своего состояния, 3 п Тогда из (2) и (3) следует, что если даже сигнал х(1;) остальное время на - ходится в состоянии х(с) = 1, тоП (ОТ) = 1 - + ; (4)Т/2 + ДТ 1 дТТ 2 Т 35 1 ЛТх +с 2 11 Т(5) Если йТ выбрано таким, что ДТ 7 Т,или изменение напряжения на величи О ЬТ нудостаточно для срабатывания ре гистрирующего порогового устроиства,то результаты контроля, зарегистрированные по состоянию сигнала х(1) 45за время анализа и по результату егоусреднения на всем интервале времени,идентичны. Таким образом, анализ состояния. сигнала х(г.) на начальном отТрезке длительностью=-; + оТ интервала времени усреднения ГО,Т 3 обеспечивает повышение производительности.контроля,Способ осуществляют следующим образом.В исходном состоянии тактовый сигнал Т = О, генератор 5 заперт, и уровнем логического "О" с его выхода заПри дискретном усреднении сигнала х(г.) интервал усреднения О,Т задан 10 в виде известного числа И высокочас 1 тотных импульсов периода Т 0, т.е. Т : Н Т . Число М импульсов, отселек - отированных сигналов Х(г.) = 1, прибли. женно соответствует части 0, ин тервала усреднения, когда сигнал х(Е) =1 - :М тСоотношение между интервалами времени О,Т 1 и 1.О,С характеризует среднее значение сигнала х, т.е. 2 О перт селектирующий элемент 2. В счетчиках 3 и Ь в исходном состоянии записано число О. Исходный уровень сС-выхода счетчика 3 устанавливаетсяв зависимости от заданного критериягодности контролируемого параметраП. Если параметр годен при П(ТП 3 (1) у В исхОДном состОЯнии сигналС = 0 и переключается в состояние С =1 после поступления на счетчик 3заданного числа К импульсов. Если параметр годен при П ( П, тосигнал С = 1 и переключается в состояние С = 0 при поступлении на счетчик 3 хотя бы одного импульса,Критерий годности ПП э.Контроль параметра начинается сподачи контролируемого Пи допустимо предельного П(Т) сигналов,Логический сигнал х(1:) результата ихсравнения устанавливается в состояниех(г.) = 0 при П( П (г;) и в состояние х(1.) =при П (1) ) П , атакже случайно переключается из одноГО состоЯниЯ В Другое при П (С)П (с) из-за флуктуации сравниваемыхсигналов на интервале времени (фиг,2).Усреднение значения сигнала х(й)на интервале времени начинается после подачи на генератор 5 тактовогосигнала Т=1, при этом формируетсяпачка из М импульсов, поступающих населектор 2 и на счетчик 6.Число М импульсов, отселектированных сигналов х=1, подсчитывается ихарактеризует распределение состояний сигнала х на интервале времени усреднения с, = И Тор где Топериод следования селектируемых имИпульсов, При М- на интервале вре 2мени , преобладает состояние х(й)=1уИпри М ( - преобладает состояние2х = О. Если разность уровней напряжений П (С) и П з(С) превышаетмаксимальную амплитуду их флуктуаций, то М = О при П (С) ( П э(С) и М == Б при П(1)П (1), т.е. состояние сигнала х(е) неизменно на всеминтервале времени как это изображено на диаграмме 11(фиг,2 г).После подсчета в счетчике Ь (фиг.1)заданного числа К импульсов на блок7 логической оценки поступает команда окончания состояния сигнала х(й).Прекращается дальнейший подсчет импульсов. На блок 7 подается также5 15629 сигнал С = 1, формируемый счетчиком 3 после подсчета К импульсов. Если сигнал х(Т) =и не изменен, входные уровни блока 7 совпадут во вре 5 мени и он переключится в состояние В = 1 (фиг.2 и, диаграмма 11). Сигнал В=1 - результат контроля "Годен", так как х =и д (Т)- Пи, одновременно, командой на переход к контролю следующего параметра. Если же сигнал х = О, то импульсы на счетчик 3 не проходят, сигнал С сохраняет состояние С = О и В = О. По венству времени нахождения сигналах(С) в состояниях х= и х=О,И ИПри -- ш ( М- + ш имеет место при 22 ближенное равенство сравниваемых напряжений, т,е. Б х = 11 э(С), Соотгветственно при Р = - + ш (для нижней2границы допуска), к негодным параметрам отнесены и те, которые равны границе допуска. Это оправдано при необходимости ужесточенного контроля или при восстанавливаемом браке иИт.д. При Р = 2 - ш, параметры, значения которых приближено равны нижнему допуску, классифицируются как годчые. окончании пачки селектируемых им пульсов, т.е. окончании интервала времени усреднения, результат контроля регистрируется в блоке 4, соответствующий числу М импульсов. При х(г.) = О на всем интервале усреднения не 20 поступит ни одного импульса. А=О,В=О (при Т=1) соответствует результату ,контРолЯ Меньше, т.е. Б х(1)Б э(Г) (фиг,2 г, диаграмма 1).Если сигнал х(1) переключается на 25 интервал времени из одного состояния ,в другое, как показано на фиг.2 г, диаграмма 111, то логическая оценка В также неизменна, блок 4 зарегистрирует результат, соответствующий числу 30 М отселектированных импульсов. При поступлении на вход счетчика 3 числа импульсов большего, чем заданное число Р, выдается сигнал переключения блока 4 . При МР логический код А=О, 35 В=О соответствует результату Меньше по среднему", т.е. П х(С) 11 э(С)Так как результат "Меньше" тождественен результату "Негоден", а изделий с негодными параметрами в се рийном производстве должно быть очень мало, то данный результат проверяется с усреднением на всем интервале времени.При М ) Р блок 4 переключается в состояние А=1 и логический код А=1, В=О соответствует результату контроля "Годен по среднему", т,е. Б х ) ) аз (фиг.2 г, диаграмма 111).При критерии годности Б(С)Б (С) 50 в исходном состоянии сигнал С=1 и если х = О, то элемент 2 закрыт, счетчик 3 не изменяет своего выход-. ного сигнала, а импульс с выхода счет. чика б переключает выходной сигнал В в состояние В=1, Сигнал В=1 является результатом контроля "Годен" и одновременно сигналом перехода к контролю следующего параметра. При поступлеЮЭ ЗО 6ьии н счетчик 3.отя бы одне го импульса сигнал С переключается в состояние С=О и запрещает переключение блока 7. Результат контроля регистрируется блоком 4 аналогично описанному,Для контроля параметра с.двухсторонним допуском используются два устройства: одно с критерием годности0(С) ) О (С) и второе с критериемгодности Б(С)Б (г), 11 ри этомсчетчик Ь и блок 7 логической оценкиявляются общими для обоих устройств.Период Т селектируемых импульсовдолжен быть не больше О, 01 длительности требуемого интервала усреднения и в 1,5-2 раза больше временипереключения сигнала х(1:) блока 1сравнения из одного состояния в другое,Достоверность сохраняется равнойисходной. Опытно установлено, чтодостаточно К = (0,1 + О, 2), При этом,даже если и имеют место кратковременные переключения сигнала х(г.) на оставшейся части интервала усредненияпод воздействием случайных помех большой амплитуды, то все равно результатпо среднему значению соответствуетгодности параметра.Число Р отселектированных импульсов, после поступления которых счетчик 3 изменяет сигнал А, выбираетсяиз конкретных условий в интервале Изначений Р)Ки Р = 2+ш, гдеш- 1,2,3. Так как имеется ошибка дискретного усреднения, то значение Р = - не соответствует точному раИ2Используя в устройстве для регистрации результата контроля два блока 4, один из которых переключается приБ И Р = 2 - ш, а другой при Р =- + ш, 5можно выделять контролируемые параметры по признаку "Равно границе допускаиОтбраковка параметров, значение которых Меньше, "Равно нижней","Равно большей" и "Больше верхней границы допуска" с усреднением на всем интервале времени не может существенно сни,зить положительный эффект, достигае мЫй использованием способа, так как в серийном производстве теоретически только 2/ контролируемых изделий имеют параметры, близкие к границе допуска (для нормального закона распреде ления). Формула изобретенияСпособ автоматического контроля параметров технологического процесса, 25 состоящий в том, что сравнивают контролируемую величину с ее эталоном, в зависимости от результата сравнения па принципу "Больше", "Меньше" или Равно" формируют первую высказыва тельную функцию - "положительный исход сравнения" и вторую - "отрицательный исход сравнения", при возникновении ненулевого значения первОй высказывательной функции формиру ют сигнал логической единицы, усред - няют его на временном интервале, равном периоду контроля, сравнивают усредненное значение с его эталоном, в случае результата сравнения Больше" принимают параметр годным, и негодным в противном случае, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, формируют последовательность селектируемых высокочастотных импульсов, начало которой совпадает с передним фронтом сигнала логической единицы, а конец - с его задним фронтом, устанавливают начальный интервал времени усреднения, равный полупериоду контроля, увеличенному на временной промежуток, больший длительности одного высокочастотного импульса, упомянутой послецовательности, в течение начального интервала времени фиксируют наличие либо отсутствие и негодным - при его отсутствии, в случае зафиксированных изменений на начальном интервале времени усреднения сигнала логической единицы результат контроля определяют путем усреднения за весь период контроля, для чего подсчитывают число высокочастотных селектируемых импульсов, а по окончании всего периода контроля по соотношению между числом селектированных импульсов и длительностью контроля определяют его результат.1562930 Составитель С,ДемиденкоРедактор Н.Рогулич Техред Л,Сердюкова Корре ор В.Гирняк одписно Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 1066 Тираж 563 ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва,о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., д. 4/5