Устройство для программного управления автооператором гальванической линии

Дополнительное к авт, свид-ву 22) Заявлено 01,08,76(21) 2392276/18-2 5 В 19/ исоединением заявкиосударственный коцит Совета 1 иинистрав ССС оо делам изобретений и открытий(43) Опубликовано 05,12,78, Бюллетень45 (45) Дата опубликования описания 1(1,12,7872) Авторы изобретен Н. Терлецкий, Э. Н, Мялковский, Л. М. СОнйн, Б. А. Лаговиец,М. Т, Юревич, Е. М, Шмуклер и Ю. А. Ткаченко периментьл ГЕ ССОсПЧЕСКИй ИНСтнтУ)С ПОЛСНТОВ М СС С С,11 ПОЛ Н ОС печи 1З но ЧССТВО тост; - часть Тточ- ЬЗОВ.с) С Г )й с ЭЛС 1 ",1)К 1 тпс цнн н л ИзобрстеНс Отсюсится к классу дискрет- НЫХ ЗВ 1МсТ 1 ССК 1 Х "СТРОСТВ ГПРЗВЛ 51 О- цих техно,Огнчсскими процессами и може 1 использоваться для управления автоматическими линиями нанесения покрытий автооператорного типа.Известны устройства, предназначенные для аналогичных целей 11, 2, 3)1 и т. д. Эти устройства содержат, как правило, оди 1 или несколько регистров-распределителей, датчики положения транспортного механизма на линии, программный блок, блок совпадения сигналов программоносителя и датчиков положения, блок выдержек времени, функциональный блок управления исполнительными механизмами и блоки сигнализации. В этих устройствах в качестве программоносителей применяются различного рода электромеханические устройства, перфоленты с лентопротяжными механизмами, кулачковые командогппараты и т. п.В основном, известные устройства для управления автоматическими линиями авто- операторного типа требуют программирования большого числа повторяющихся операций, имеют ограниченные функциональные возможности. т. е. не могут использо 50 3 )1". С.)Ь 15 Ч)С"ТЬ ) КсЗс ННЬХ 1 Сдоетатков устр:ен в нзвсстОм устройстве для УПРаВЛЕППЯ )11-)Г)с)ССКН )Н ЛИНИЯМИ 41 Это ,ст 1 П 1 иств) со,Оржит блос прзвлсНя И ПОСПДОНТЕ.)ЬО СОЕДИНЕННЫС ОЛОК ДЗТ- чиков нсремещс:н:)й втоопсрзтора, Олок ввода н)огрсмм. ре)Гистр адреса. блок срвне-ПЯ И ОГ 1)К с П)ЗВЛС.15 1 ОЭИЗОНТЗЛЬНЫМ ПЕПСК 1 ЕПС 111."1 )1 Г(Н 1 С 11 сТООЗ, Вкод КОТО 1 ЭОГО сс)сдинсн с 1 х)дс) блс ка сравнения и с вы- ХО ОМ Г,11)К; Д Гс 1 СС)В ПЕРЕМЕЩЕНИЙ аВтО нсрт.)ью.ы - со входами регнстГ)З сд)СС. СЧСГЧ 11 К ВрСМЕНИ, бЛОКЗ ИСПОЛ- нитсль с .;)ех:н)з;с в и Олокзправления вертикальны: перемещением автооперзтора, подклоч. Пог к вхс)ду блока исполнительных механизмов и к выходу блока датчиков пере/5 Ошений автооператора.К недостаткам этого устройства можно отнести следуюшее: во-первых, в этом хст. ройстве необходимо программировать все снерации для самого длинного цикла обработки, включающего все ювторения подготовительных и заключительных подцик,овлля любой группы однотипных ванн;Во-вторых, в этом устройстве отсутствует программирование времени выполнения каждой отдельной операции и контроль нереме. шений по времени. Тем самым отсутствует возможность изменять программы движения и темп выдачи изделий без потери качества покрытий. Кроме того, в устройстве от сутствует зашита от одновременных движений, что может вывести из строя всю линию.11 елью настоящего изобретения является устранение указанных недостагков, т. е. повышение надежности и быстродействия уст 20 ройства.Эта цель достигается тем, что в устройство введены коммугатор и последовательно сослинс//ные блоки зДания выдержки В 5/еме/, подключенный к счетчику времени, и блок контроля движения;ВтКи/ер 25 тора по времени, полкл/очснный к б, Окам управления вертикальным и горизонтальным перемешениями Явтооператоря, к счетчику времени и к выходам блока сравнения и блока управления, Входы которого соелине ы с входи блок датчиков перемеШений Явтооператора, блока управ;1 ени 51 ГооиЗогТа.ЬНЫМ ПЕрЕСЦЕ/ие.1 ЯВТОО 1/Сратор И блока у 1/равления веотгкагь/ь/ ереме/це;/ием автоопера/р, подключенного непосредственно и через коммутатор к блоку ввода программы.Ня чертеже представлена блок-схема предложенного устройства, которое сол 1- жит блокдатчиков перемещений автоочератора, блок 2 ввода программы, регистр : адреса, блок 4 сравнения, блок 5 управле г ния горизонтальным перемещением автооператора, блок б управления вертикальным перемещением автооператора, блок 7 исполнительных механизмов, счетчик 8 времени, блок 9 задания выдержки времени, блок 1 контроля движения автооператора по времени, коммутатор 11 и блок 12 управления.Блок 1 датчиков перемешений автоонератора предназначен для фиксации го О 5 кс ния автооператора в пространстве движений. Этот блок содержит датчик верхнего 5 О и нижнего положений автооператора и датчики фиксации положения:.Втооператор на горизонтальной оси движения. Фиксация ш 1- ложения автооператора на горизонтальной оси может производиться и единичном, лво. - :ом или любом и-ичном коде. Разрядность5 с ко;12 определяет ксимально озоное число фиксируемых позиций. Для двухскоростных автооператоров номер каждой позиции может фиксироваться трижды - первыйз при подходе к позиции 1 для снижения скорости), второй раз точно и позиции и третий раз при съезде с позиции 1 для увеличения скорости). При применении любого кода, кроме единичного, блок датчиков должен содержать датчик точной остановки, предназначенный для определения момента, в который состояние всех остальных датчиков может быть считано без ошибки. Эта возможность должна определяться конструкцией датчиков 1 например, для индуктивных или фотолатчиков флажок датчика точной остановки должен быть короче флажков всех остальных датчиков фиксации горизонтального положения автооператора). В разработанном варианте устройства используется двоичный код для фиксации номера позиции.Блок 2 ввода программы предназначен для ввода программ движения автооператора и содержит последовательно соединен-. ные дешифратор, коммутатор ввода программ и шифратор. Конструкция этих подблоков зависит от формы представления входной и выходной информации блока ввода программы. Так, если фиксация положения автооператора производится в двоичном коде, а ввод адресов движения в десятичном, то дешифратор является преобразователем из двоичной формы в десятичную, шифратор - обратным преобразователем, а коммутатор ввода программ состоит из логических ключей, присоелиняюших выходы лешифратора к входам шифратора. Существенным здесь является то, что леширратор состоит из Двух идентичных частей, предназначенных лля управления алресацией при движении но верху и по низу. Олин из входов каждой из этих частей соединен с соответствующим выходом олока управле/я Вертикальным неремешением автооператора.Олин нз входов элементов, составляющих шифратор, присоелинен к выходу блока управления вертикальным ереме/цением Втоопсратора.Регистр 3 алрес содержит трипе,по числ разрядов используемого кола). Йсе входы сброса этих триггеров объел/1 нены и соединены с четвертым выходом 3 блса 5 х правлен/5 Горизонтальны.1 1/еремсцене автооператора, а входы записи соед//2; с Выхолам/ 14 шифратора блока 2 ВВОДЯ программ:;Блок 4 сравнения прелназна:ен г/5/ /рвнения и./Геса, записанного в реги "тре 3 а,/реса, с тскугцим полох.ением автосиера, ора, онрелеляемы,. пс состоянию ля/ 12 . ЭОт олок представляет сооой остр, "к.тго л,/я срявнени 51 кОдОВ. Число иОВОД:. каждо вхолном канале этого блока;. т; тствует числу разрядов в кодах ал-,.: и номера позиции занимаемой ав/о/ и ".;тором. Схемы сравнения каждого разряля ло;- гичны и каждая из них имеет по лва вхо;и три Выхода, Один /з Входов присоед.: няется к соответствуюшему разряду ре.истра 2 лреся, я другой к соот/ эт".т ВтО .,Ям удатчику горизонтального положения авто- оператора. Каждый разряд блока сравнения имеет три выхода (больше, равно, меньше), которые составляют выходной канал блока. Кроме того, на второй выход 15 этого блока выдается сигнал о наличии записи в регистре 3 адреса. Выходные схемы совпадения блока 4 сравнения присоединены к датчику точной остановки, сигнал с которого разрешает произвести сравнение кодов.Блок 5 управления горизонтальным перемещением автооператора содержит четыре триггера, назначение которых следующее. Первый триггер выбирает направление движения. Его входы соединены с выходами больше - меньше блока сравнения. Второй триггер выбирает скорость движения. Его входы возбуждения соединены с выходом равно блока 4 сравнения и с выходом блока защиты движения, а входсброса через элемент И - НЕ присоединен к 5 О 15 20 датчику точной остановки. Ко второму и третьему входам элемента И - -НЕ присоединены выходы третьего и четвертого триггеров, которые управляют троганием и остановкой автооператора. Входы третьего триггера присоединены к датчику точной остановки, первому и четвертому триггерам, а входы четвертого триггера присоединены к датчику точной остановки и втоому .триггеру блока 5 управления горь онтальным перемещением автооператора. Выходы всех ЗО триггеров присоединены к блоку 7 исполнительных механизмов, к блок 6 управления вертикальным перемещением автооце.ратора и к второму входу 16 регистра адреса.35Блок 6 управления вертикальным перемещением автооператора предназначен для управления движением автооператора в вертикальной плоскости, управления работой дешифратора в блоке 2 ввода программы, коммутатором 11 и блоком 10 контроля дви О кения автооператора по времени. Блок управления вертикальным перемещением автооператора содержит два триггера и логические элементы. Первый триггер управляет направлением движения, работой деш ифратора и ком мутатором. Входы это гс триггера присоединены к выходам блока 5 управления горизонтальным перемещением автооператора, блока 1 и блока 12, а выходы через логические элементы И подключены к блоку 7 исполнительных механизмов, блоку 2 ввода программы, коммутатору 11 и блоку 10 контроля движения автооператора по времени. К входам элементов И подключены выход 17 блока 5 управления горизонтальным перемещением автооператора, выход второго триггера блока 6 управле ния вертикальным перемещением автооператора, выхо блока 12 управления, выход блока 10 контроля движения автооператора по времени и выход блока 1. Второй триггер В этом блоке служит для вспомогательных целей. Он запоминает промежуточную информацию во время работы блока 6 управления вертикальным перемещением авто- оператора.Блок 7 исполнительных механизмов содержит двигатели, приводящие в движение автооператор.Счетчик 8 времени предназначен для подсчета времени работы всех элементов линии. Этот олок содержит генератор меток Времени, Входцй элемент запрета, три декадных распределителя, счетчик кратковременных выдержек и триггер установки. Генератор через элемент запрета присоединен к входу счетчика. Второй вход элемента запрета соединен с выходом блока 12 управления. Установочные входы триггеров, входящих в декадные распределители, соединены с выходом триггера установки. Выходы лекалных распределителей подключены к блоку 9 задания выдержки времени. Входы счетчика кратковременны выдержек присоединены к выходу предварительного счетчика и выходу блока 1 О контроля движения авто- оператора цо времени. Входы триггера установки црцсоеЛицецы к Выхол 18 блока 12 управления, к Выход генератора и выходу 19 блока 9 задания выдержки времени.Блок 9 задания Выдержки времени содержит логические элементы и наборные поля или кночи лля ввода програх. времени. Ключи лля ввода программ устанавливают соелиненце межл Выходом счсГчика 8 Времени ц выхоламц логических элементов. Выходы логических элементов соединяются с Выходом блока задания выдержки времени, иисоелиценноГо к блок 10 контроля дВижения автооператора по времени. Другие входы выходных логических элементов подключены к выходу триггера установки в счетчике 8 времени.Блок 10 контроля движения автооператора по времени предназначен лля слежения за правильной отработкой движений в заданных ицтервалах времени 1 остановкой линии цри нарушении заданных интервалов. Этот блок сГлсржцт три триггера и логические элементы. Вхо.,ы логических элементов присоединены к выходу 20 блока 9 залания выдержки времени, к выходу блока 2 управления и выходам блока 6 управления вертикальным перемещением автооператора и второму выходу блока 4 сравнения. К выходам этих логических элементов полключець 1 входы триггеров, которые олновремеццо соединены с выходами других триггеров нитри этого блока. Выходы первого ц третьего три г еров являются выходами Глска. Они присоединены к блокам ъцравлецця, 6 Вертикальным ц ГН 11 авлецця д Горизонта.иным церемещенцямц втооцератора, с етчцк) 8 времени и блоку 9 задания Выдржкц времени.Коммутатор 1 имеет следующее назначение. В . Нццц может быть несколько групп Вацц, .Нрхлцнаковое назначение Напр;1 ер, ванны основного покрытия). 1 орядок, по которому производится заполнение этх ванн, чожет быть определен при посгрое 11 ип,)инни. Это может быть загрузка по запросам от свободных ванн, или цикли цсский ооход, или какой-то другой поряд)к, устанавливаемый при проектировании линии, .Хгя кяжд)й из этих гругш ванн программа ооработки в остальных ваннах одинакова.Поэто 1 при отсутствии коммутатора при 1 Ц хо.г)гся для каждой ванны в группе повторить вс 1 о программу целиком, за исключением последней операции выбора адреса ванны внутри выделенной грушы одинаковых ванн. Между тем этот выбор можно автоматизировать и адресовать выполнение про граммы непосредственно в группу, а выбор адреса внутри группы поручить специальному блоку, работаюгцему по определенному заранее или отдельно запрограммироьанному закону. Таково назначение К 1)ммхтятора для внутригрупповой селекции.В реализованном варианте устройства принят циклический порядок загрузки группы однотипных ванн. При этом коммутатор содсржит перестраиваемый по длине сдвиговыи регистр. Входы от ключеи, чпрзвляк)щих перестройкой, и входы записи начального адреса соединены с выходом 21 блока 2 ввода программы. Вход 22 сдвига сссдинен с специальным выходоч блока о управления вертикальным перемещсниеч авто- Оператора. Выходы ячеек регистра соед нены непосредственно с вхо;1 ом шифратор в блоке 2 ввода программы. Таким обрязоч входы записи коммутатора привязывают выделеннуо группу к определенному адресу, а выходы его непосредственно воздействуют35 па шифратор и через него на регистр адресования. 11 рограммирование на ключа, управ,1 яющих длинОЙ рс Гистря в ком мутаторе, позволяет настроиться на заданное число вг)нн в выделенной группе, Все это 40 45 50 ничное состояние, заблокирует счетчик 8 времени и включит аварийный сигнал. Второй 55 триггер блока 10 контроля движения автосокрзщ; ет оощук) д,у вводимых программх прснцзет управление л 1;:ией. Ь;ок 2 управления предназначен для управеенп 1 пуском и зашитой движения и управляет выходами блоков, с которыми соединены ео выходы. Этот блок содержит три трипера с входными логическими элементами и управляющие кнопки. Входы логичес. - ких элементов присоединены к датцикам ерхпего и нижнего положений автооператорз к дзтчикч тОчнОЙ Остановки, и датчикам, ОПРЕ,1 ЕЛЯК)ЦХ НЗЧЗ,ННОЕ ПОЛОКЕНИЕ ЛИНИИ,к выходам блоков управления вертикаль ым и горизонтальным перемещениями автооперятора. Первый и второй триггеры с.хкят для начальной установки всех элементов устройства, третий триггер преднязпа:нп для хнрявленя пуском и блокировкой вьходов олоков при неверном срабатывании якого-либо из элементов схемы (наприер, :ри появ,Опии управляюпего сигнала однонрехгенн н 1 1 в х выходах) . Рассмотрим работу устройства на примере управления линией, состоящей из 15 ванн и содержащей одну группу из четырех одинаковых ванн основного покрытия. Перед началом работы программа движения автооператора и программа выдержек времени должны быть введены в соответствующие блоки, где устанавливаются необходимые соединения. Автооператор устанавливается в начальное положение. Нажатием кнопки сброс первый триггер в блоке 2 управления устанавливается в единичное состояние. Сигналом со своего вь:хода он устанавливает в единшное состояние второй и через него третий триггеры в этом блоке. Эти триггеры переводят все олоки в начяльное состояние. После этого нажимается кнопка Пуск и триггеры в блоке 12 управления переходят в нулевое состояние, разблокируя выходы блоков 6 управления вертикальным и 5 горизонтальным перемещениями авто- оператора, а также запуская счет времени в счетчике 8 времени. Счет времени может быть остановлен в любой момент нажатием кнопки Остановка и запущен вновь нажатием кнопки Пуск.После отсчета первого интервала времени блок 9 задания вьдержки времени выдает метк) времени в блок 10 контроля движения автооператоря по времени. Каждая сткз времени сосот из двчх по,Ожитель:ых импульсов длительностью 3 сек каждый. Иггервял чекду ними раве)1 врехени, неооходимому на подъем траверсы авг 1)1)нератора и стскяние электролита. рогряч)ирустся начало метки. Длительность интервала постоянна.Перед приходом метки времени триггеры в блоке 10 контроля движения автооператора по вречени находятся в исходном (нулевом) состоянии. С приходом первого импульса метки времени первый триггер в блоке О контроля движения автооператора по времени переходит в единичное состояние, посылая соответствующий сигнал в блок 6 управления вертикальным перемещением автооператора.Начинается подъем траверсы автооператора. По окончании первого импульса второй триггер блока 10 контроля движения автооператора по времени переходит в единичное состояние., Если к приходу второго импульса х 1 етки траверса находится в верхнем положении, то первый трипер перейдет в исходное состояние и выдаст сигнал на начало горизонтального перемещения. Если по каким-то причинам траверса не поднимется, то третий триггер перейдет в едиоператора по времени переключается по счетному входу на заднем фронте каждого импульса, так что к началу очередной метки он находится в исходном состоянии. Работа элементов блока повторяется на каждойавтооператора по времени; 50 При управлении односкоростным автоопе 55 метке времени. Запись адреса в регистр 3 адреса происходит по сигналу от блока 6 управления вертикальным перемещением автооператора, Этот адрес сравнивается в блоке 4 сравнения с текущей позицией автооператора, определяемой по датчикам, фиксирующим его положение.В результате сравнения устанавливается первый триггер в блоке 5 управления горизонтальным перемещением автооператора. Этот триггер определяет направлениеследующего горизонтального движения автооператора.Сигнал от блока 10 контроля движения автооператора по времени через блок 5 уп авления рзоналм перемешением автооператора включает движение автооператора на малой скорости,При первом переходе датчиков положения в нулевое состояние срабатывает третий триггер в блоке 5 управления горизонтальным перемещением автооператора и через специальную схему совпадения выдаетсигнал на выход блока 5, который подготавливает блок 6 управления вертикальным перемещением автооператора к выполнению следующего вертикального движения. Этот блок переключает выходы дешифратора в блоке 2 ввода программы, При следующем срабатывании датчиков на позиции, с которой съезжает автооператор, сбрасывается второй триггер в блоке 5 управления горизонтальным перемещением ав 1 ооператора. Тем самым включается большая скорость автооператора. Затем четвертый триггер в этом блоке переходит в нулевое состояние. Автооператор движется на большой скорости до позиции, адрес которой записан в регистре 3 адреса. При первом срабатывании датчиков на этой позиции блок 4 сравнения выдает сигнал Равно в блок 5 управления горизонтальным перемешением автооператора, и второй триггер в этом блоке переходит в единичное состояние, включая малую скорость. При переходе датчиков в нулевое положение срабатывает третий триггер и сбрасывает регистр 3 адреса. Приповторном срабатывании датчиков (центр позиции) открывается схема совпадения, которая выдает сигнал на остановку и на перевод четвертого триггера в единичное состояние, Автооператор останавливается и начинается вертикальное движение траверсы по сигналу от блока О контроля движения ратором схема переключения скоростей в блоке" 5 управления горизонтальным перемещением автооператора может быть заблокирована.Таким образом происходит перемещение автооператора по заданной программе.Нарушение времени работы агрегатов ли нии и отсутствие записи адреса в необходимые моменты контролируются блоком 10 контроля движения автооператора по вре 15 2025 30 35 4045 мени. Остальные нарупоп:я, в том числе неисправности латников и . ментов схемы, контролиру 1 отся блоком 12 управления. Эти блоки закрывают выхолы устройства к блоку исполнительных механпов, останавливают счетчик времени и ол:,овременно вылают аварийный сигнал. Такой способ остановки устройства позволяет при наименьших потерях времени найти неисправность н запустить его вновь с прерванного момента, нс переволя все агрегаты в начальное состояние. Тем самым этот способ снижает потери качества покрытий.Таким ооразом, описанное устройство позволяет упростить прогр;:ммированпе лвижений, позволяет сократить объем счетчика времени и дает возможность просто программировать вылержки времени на елиной системе отсчета меток, позволяет контролировать работу линии во времени, обеспечивая ритмичность выдачи изделий и высокое их качество. Кроме того, это устройство позволяет управлять двухскоростными автооператорами, как в однооператорных, так и в многооператорных линиях.Фор.уяо изобрегенпяУстройство л.1 программного управления автооператором гальванической линии, содержащее блок управления и последовательно соединенные блок латчиков перемещений автооператора. блок виола программы, регистр алроса, блок сравнения и блок управления горизонтальным перемещением автооператора, вхол которого соединен со входом блока сравнения и с выходом блока датчиков перемегцений автооператора, а выходы - со входами регистра адреса, счет- цика времени, блока исполнительных механизмов и блока управления вертикальным перемещением автооператора, подключенного ко входу блока исполнительных механизмов и к выхолу блока латчнков перемещений автооператора, ог,1 ччаюцееся тем, что с целью повьцпения надежности и быстродействия устройства в него ввелены коммутатор и последовательно соединенные блок задания выдержки времени, подключенный к счетчику времени, и блок контроля движения автооператора по времени, подклюценный к блокам управления вертикальным и горизонтальным перемещениями автооператора, к счетчику времени и к выходам олока сравнения и блока хправления, входы которого соединены с выходами блока датчиков перемещений автооператора, блока управления горизонтальным перемещением автооператора и блока управления вертикальным перемещением автооператора, подключенного непосредственно и через коммутатор к блоку ввода программы.Истоцники информации, принятые во внимание ври экспертизе:Состанпслн 11. Белинкова Редактор Б. Гернси 1 скрсд 0.,1 гоняя Корректор Н. Ту пина Заказ 6939/37 11 га и, с 1 с 11 11 отииси с ЦНИИПИ Государственного кочи са Совета линистров СССР по гсслам изобретен ий и открытий 113035, Москва, Ж. Рву адская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патс нт, г.,жгород, ул. Гроектная, 4