Программное устройство

зтйунтк ЙКМ 1 а,1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ270346 Союз Советских Социалистических РеспубликКомитет по лолам изобретений и открыти при Совете Министров СССР.У.1970. Бюлл ньта опубликования описания 11.1 Х.19 вторыобретения. Гульденбальк, А. И. Гуревич, В. Ю. Каплан, В. Г. Колосо В. Ф. Мелехин и В, И, Тарабукин аявите О ОГРАММНОЕ УСТРО Устройство предназначено для отрабатывания программ технологических циклов контактной сварки, осуществляемых включением и отключением исполнительных устройств, выполняющих коммутацию цепей управления клапаном и силовым контактором (игнитронным или тиристорным) сварочной машины.Регуляторы времени и прерыватели дискретного действия для машин контактной сварки на основе цифровых систем управления известны.Они выполнены с использованием магнитных сердечников с прямоугольной петлей ги. стерезиса, диодов и транзисторов и содержат десятичный счетчик, импульсные формирователи, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным периодам напряжения сети; управляющие трансформаторы и выходные триггеры.Предложенное программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки в отличие от известных устройств выполнено на схемах распределения тока, в нем распределяющие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного счетчика; входные обмотки сердечников счетчика объединены в группы, по две группы на каждый разряд счетчика, и каждая пара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера 5 со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала переполнения, связанный с формирователем сигналов опроса переключателей и с распределителем импульсов тока; выходы 10 распределителя импульсов тока через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами. Кроме того, в устройстве предложенной конструкции импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи 15 линейный трансформатор с регулируемой индуктивностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная - в цепь базы транзистора.Указанные отличия определяют следующие 20 преимущества программного устройства.1. Улучшена технологичность изготовленияустройства, так как не требуется предварительная разбраковка транзисторов, диодов и магнитных элементов вследствие того, что в 25 схемах распределения тока легко реализуютсяповышенные коэффициенты запаса, а формирователи позволяют регулировать длительность импульсов тока.2. Г 1 овышена надежность и устойчивость к 30 температурным воздействиям электрическойсхемы, что также является следствием повышенных коэффициентов запаса в схемах распределения тока.3, Для устройства требуется один маломощный не стабилизированный источник питания, 5 так как используемые формирователи тока работают в ждущем режиме и не требуют источника смещения, а схемы распределения тока имеют повышенные коэффициенты запаса. 104. Устройство содержит малое количество активных элементов - транзисторов, в нем все логические функции выполняются ферритдиодными схемами распределения тока.5. Конструкция предусматривает увеличение 15 количества регулируемых технологических интервалов без увеличения потребного количества актиВных элементов.На фиг, 1 показана структурная схема, поясняющая взаимодействие программного 20 устройства с остальными функциональными блоками прерывателя, предназначенного для управленИя однофазной контактной сварочной машиной переменного тока, где 1 - пусковая педаль; 2 - контакт гидрореле; 3 - программ ное устройство; 4 - исполнительное устройство; 5 - регулятор зажигания; б - блок поджигания (и питания); 7 - коммутирующее у стройство; 8 - клапан пневмоэлектромагнитный; 9сварочный трансформатор. 30На фиг. 2 представлена электрическая схема предложенного устройства, выполненного на пять регулируемых интервалов времени. Она содержит:1. Пять наборов переключателей 10 - 19 (по 35 два переключателя на десять положений в каждом наборе) для установки различных длительностей пяти технологических интервалов времени. Все эти длительности задаются двухразрядным десятичным числом периодов 40 напряжения сети частоты 50 га.Переключатели 10 - 14 используются для установки единиц, 1519 - для установки десятков.2, Разряд десятичного счетчика, предназна ченный для счета единиц числа периодов напряжения сети. Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) Фо - Фы с расположенными на них обмотками подготовки и 50 распределения, десять диодов и два импульсных формирователя тока 20 и 21. Схема разряда еднниц построена с использованием принципа распределения тока.3. Разряд десятичного счетчика, предназна ченный для счета десятков числа периодов напряжения сети, Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с ППГ Фоо - фоо с расположенными на них обмотками .подготовкИ и распределения, десять диодов и 60 два формирователя 22 и 23.Схема этого разряда счетчика аналогична схеме разряда единиц.4. Распределитель . импульсов тока, предназначенныи для последовательного опроса 65 переключателей и ввода соответствующей информации в разряды счетчиков, а также для формирования выходных сигналов, управляющих работой выходных триггеров. Он содержит магнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса ф, - Ф, и Ф,- ф с обмотками, 12 диодов, два выключателя 24 и 25,5, Четыре трансформатора 2 б - 29 для преобразования импульсов тока на выходах распределителя в импульсы напряжения, управляющие работой выходных триггеров 30 и 31.6. Выходные триггеры 30 и 31, управляюгцие работой исполнительных устройств.7. Импульсный формирователь сигнала переполнения 32.8. Формирователи 33 и 34, предназначенныедля формирования импульсов опроса переключателей 10 - 19 и ввода информации всчетчики,В данном случае обеспечивается регулироВание пяти технологических интервалов:предварительное сжатие, сжатие, сварка, проковка, пауза.Технологические интервалы времени регулируются по периодам напряжения сети. Длительности каждого технологического интервала могут быть устаноьлены равными любомучислу периодов в принятых пределах.Кроме того, имеется возможность исключения из устанавливаемого цикла любого технологического интервала времени, Так, наличие нулевого значения интервала пауза создает универсальность нрерывателя в смыслевозмокности применения его для управленияпроцессами и точечнои, и шовной сварки.Исключение из устанавливаемого цикла импульсов сварочного тока, что необходимо принастройке сварочной машины, может производиться и отключением цепи сигнала, управляющего регулятором за.кигания 5.Технологический интервал предварительное сжатие отрабатывается программнымустройством только в первом цикле режимаавтоматической работы сварочной машины(при непрерывно нажатой педали) или прикаждом одиночном рабочем цикле.В общем случае количество регулируемыхинтервалов может быть любым,На фиг. 3 изображено соединение двух формирователей тока, например, 20 и 21.Работа устройства осуществляется в следующем порядке.В исходном состоянии пусковые контактыа и б разомкнуты, и все импульсные формирователи не формируют импульсов тока насвоих выходах,При нажатии пусковой педали замыкаютсяконтакты а и б, срабатывает формирователь34, и в соответствии с положением переключателей 10 - 15 импульс тока этого формирователя записывает число в разряды счетчикаи производит начальную установку распределителя. Записи числа (О - 9) в разряд единицодного сердечника фо - ф 9 (фо 1 о - фяо) вверх и остальных -- внцз, а также подготовка формирователей 21 (23), если число единиц (десятков) четное и формирователей 20 (22), если нечетное.Эта установка производится в отрицательную полуволну напряжения сети, а импульсь счета формируются в положительную полу- волну.Формирователи 20 ц 21 соединены по схеме триггера, на счетный вход которого поступают импульсы счета (см. фиг. 3).При этом формирователи 20 и 21 срабатывают по очереди, переписывая информацию с прибавлением единицы соответственно с сердечников Ф - Ф, на сердечники Фо, - Ф 8, ц обратно.При срабатывании формирователя 20, когда вверх подготовлен сердечник Фоь появляется импульс переноса на выходе АБ, который поступает на счетный вход триггера, образованного формирователями 22 и 23.Разряд десятков счетчика работает аналогично.При переходе разряда десятков через нуль срабатывает развязывающий усилитель-формирователь сигнала переполнения (32), выходной импульс которого распределяется сердечниками Ф, - Ф, распределителя и поступает на входные обмотки трансформаторов 2 б - 29, управляющих работой триггеров 30, 31. Импульс формирователя 32 готовит также формирователь 33, который срабатывает в следующую отрицательную полуволну напряжения сети. Выходной импульс этого формирователя распределяется сердечниками Ф, -1 Ф распределителя и осуществляет подготовку одного из сердечников Ф, - Ф а также вводит информацию в разряды единиц и десятков счетчика в соответствии с положением переключателей 11 - 14 и 16 - 19.В процессе работы импульсы формирователя 33 последовательно во времени проходят по всем ветвям распределителя, обеспечивая последовательный ввод информации в счетчик с переключателей. Если контакт б замкнут, то после отрабатывания всего технологического цикла работа схемы автоматически повторяется (за исклю 40 50 10 15 20 25 30 35 ченцем первого цнтервала предварцтельное сжатие, ).Если же контакт б разомкнут ц замкнут контакт в, то после отрабатывания последнего (пятого) интервала производится подготовка формирователей разряда единиц счетчика цмпульсом формирователя 33, и работа программирующего устройства прекращается.Предмет изобретения1. Программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки, выполненное с цспользованием магнитных сердечников с прямоугольной петлей гцстерезиса, диодов и транзисторов, содержащее десятичный счетчик, импульсные формирователи, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным периодам напряжения сети, управляющие трансформаторы и выходные триггеры, отлача ощееся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения надежности, помехоустойчивости, экономичности, улучшения технологичности изготовления и расширения температурного диапазона надежной работы устройства, оно выполнено ца схемах распределения тока, в нем распределяюпгие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного счетчика; входные обмотки сердечников счетчика объединены в группы, по две группы на каждый разряд счетчика, и каждая пара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала переполненця, связанный с формирователем сигналов опроса переключателей и с распределителем импульсов тока, выходы которого через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи линейный трансформатор с регулируемой ицдуктцвностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная - в цепь базы транзистора.