Устройство для программного управления

 

1.-УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМ ИНОГО УПРАВЛЕНИЯ,содержащее механизм перемещения, последовательно соединенные Программоноситель, оптичегки связанный с фотоголовкой считывания, и элемент сравнения, а также блок г I X Г V--H L. коррекции, первым входом соединенный с задатчиком параметра, и последовательно соединенные усилитель мощности и элемент сравнения, отличающееся тем, что, с целью повьлнения точности отработки программа, в него введены первый и второй операционные усилители, три ключевых элемента, два накопительных конденсатора и усилитель-повторитель, выходом соединенный с входом усилителя мощности , а входом через першлй ключевой элемент и операционный усилитель с выходом .второго ключевого элемента, вход которого подключен к выходу блока сравнения, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с входом третьего ключевого Л и с первым накопителышм конденсатором , неинвертируювдий вход второго операционного усилителя подключен к выходу первого операционного усилителя , а инвертирующий вход заземлен . ff I j

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 3095137 A

3(5D С 05 В 19/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3409952/18-24 (22) 16.03.82 (46) 30.05.84. Вкя. 9 20 (72) В.В.Гнидаш, И.Е.Дебривный, И.В.Смаглова, И.П.Жирный, В.В.Кострицкий и А.П.Грабовский (71) шосткинское ордена Октябрьской

Революции производственное объединение "Свема" им. 50-летия СССР и

Киевский технологический институт легкой промышленности (53) 62-50(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР

9 315162, кл. G 05 d 23/27,1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 226702, кл.с05 В 19/12, 1967 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее механизм перемещения, последовательно соединенные программоноситель, оптически связанный с фотогаловкой считывайия, и элемент сравнения, а также блок коррекции, первым входом соединенный с эадатчиком параметра, .и последовательно соединенные усилитель мощности и элемент сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьивения точности отработки програмьы, в него введены первый и второй операционные усилители, три ключевых элемента, два накопительных конденсатора и усилитель-повторитель, выходом соединенный с входом усилителя мощности, а входом. через первый ключевой элемент и операционный усилитель— с выходом, второго ключевого элемента, вход которого подключен к выходу блока сравнения, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с @

С входом третьего ключевого элемента и с первым накопительным конденсатором, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к выходу первого операционного усилителя, а инвертирующий вход зазем- Я лен.

1095137

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коррекции содержит по"ледовательно соединенные датчик действительного параметра, элемент сравнения, пороговый элемент, фазосдвигающий блок, генератор коротких импульсов и генератор

Изобретение относится к конструкции автоматических программных устройств и может быть использовано для автоматического регулирования различных технологических параметров., в частности для обеспечения оптимального напряженного состояния ПЭТФ пленки, которая используется для изготовления фотоматериалов и магнитных лент.

Наиболее острой проблемой, относя- 10 щейся к технологии производства магнитных лент, является процесс изготовления качественной ПЭТФ основы. Особенно большой брак основы, необходимой для качественных магнит- 35 ных лент, получается на стадии намотки ее в рулон (потянутость кромок, появление волн о ширине полотна и,т.д.) . Укаэанный брак устраняют с помощью автоматического программного устройства, осуществляющего управление процессом намотки пленки в рулон °

Известен автоматический программный регулятор, выполненный на базе автоматического регистрирующего измерительного прибора, эадатчнк которого следит за программной линией на диаграммной бумаге с помощью фотоследящей системы (1) . 30

Недостатком указанног.- устройства является невысокая точность обработки программы, обусловленная влиянием внешних условий (изменение температуры влажности, напряжения

t У

35 питания сети и т.д.), в результате чего происходит отклонение программируемого параметра от заданной величиньР. Кроме того, указанное устройство невозможно испольэовать для программирования параметров, динамичес- 40 кие свойства которых отличаются от динамических свойств автоматического регистрирующего прибора, на базе которого выполнено указанное устройство, поскольку фотоследящая система подключена непосредственно к исполнительному органу системы регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автоматическое программное устройстимпульсов управления, выходы которого подключены к первым выходам блока, вход датчика действительного параметра соединен с вторым входом блока, второй вход элемента сравнения подключен к первому входу блока, а выход — к второму выходу блока. во, содержащее узел програьачоносителя, оптически связанную с ним фотоэлектрическую следящую систему считывания программы, включающую задатчик программируемого параметра и последовательно соединенные схему сравнения и усилитель мощности, а также узел коррекции, выполненный в виде подвижного валика, перемещающего узел программоносителя вверх или вниз относительно фотоследящей головки )2) .

Присутствие в данном устройстве узла кОррекции повышает по сравнению с описанным выше программным регуля тором точность отработки программы, а благодаря тому, что фотоследящая головка непосредственно не связана с исполнительным механизмом, динамические свойства программируемого параметра не оказывают влияния на работу программного устройства и его можно испольэовать для программирования различных параметров технологических процессов.

Однако точность отработки программы и в этом устройстве недостаточно высока, поскольку корректирование выходного сигнала при считывании заданной программы осуществляется вручную путем поворачивания лимба корректора на определенный угол по часовой или против часовой стрелки.

Цель изобретения — повышение точности отработки программы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее механизм перемещения, последовательно соединенные программоноситель, оптически связанный с фотоголовкой считывания, и элемент сравнения, а также блок коррекции, первым входом соединенный с задатчиком параметра, и последовательно соединенные усилитель мощности и элемент сравнения, введены первый и второй операционные усилители, три ключевых элемента, два накопительных конденсатора и усилительповторитель,.выходом соединенный с входом усилителя мощности, а входом через первый ключевой элемент и операционный усилитель — с выходом второго ключевого элемента, вход кото1095137

55 рого подключен к выходу блока сравнения, инвертирующий вход операционного усилителя соединен с входом третьего ключевого элемента и с первым накопительным конденсатором, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к выходу первого операционного усилителя, а инвертирующий вход заземлен.

Кроме того, блок коррекции содержит последовательно соединенные дат- 10 чик действительного параметра, элемент сравнения; пороговый элемент, фазосдвигающий блок, генератор коротких импульсов и генератор импульсов управления, выходы которого подключе- 5 ны к первым выходам. блока, вход датчика. действительного параметра соединен с вторым входом блока, второй вход элемента сравнения подключен к первому входу блока, а выход — к второму выходу блока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для программного управления содержит программоноситель 1, где в качестве носителя программы используется диаграммная лента с нанесенной на нее программой (на чертеже не показана}, фотоэлектрическое следящее устройство 2 считывания программы, оптически связанное с узлом программоносителя 1, фотоследящую головку 3, блок сравнения 4, операционный усилитель 5, усилительповторитель 6, усилитель мощности

7, а также исполнительный двигатель 35

8 и эадатчик 9 программируемого параметра, кинематически связанные с механизмом перемещения 10, выход которого подключен к входу фотоследящей головки 3, причем вход опера- 40 ционного усилителя 5 подключен к выходу схемы сравнения 4 через ключевой элемент 11, а вход усилителяповторителя б подключен к выходу операционного усилителя 5 через

45 ключевой элемент 12. К инвертирующему входу операционного усилителя 5 подключен накопительный конденсатор

13 и через ключевой элемент 14 операционный усилитель 15, неинвертирующий вход которого соединен с выходом операционного усилителя 5.

К входу усилителя-повторителя 6 подключен также накопительный конденсатор 16.

Устройство содержит также узел коррекции 17, выполненный в виде последовательно соединенных датчика

18 действительного значения программируемого параметра, схемы сравнения 19, порогового элемента 20, фаэосдвигающего блока 21, генератора коротких импульсов 22 и генератора

23 импульсов управления. Выход генератора 23 импульсов управления подключен к ключевым элементам 11,12 65 и 14, а выход элемента сравнения

19 подключен также к ключевому элементу 12.

Устройство работает следующим образом.

Узел программоносителя 1 по сигналу узла автоматического поиска программ (на чертеже не показан) начинает ускоренную перемотку комплекта программ. в нужном направлении до тех пор, пока начало заданной програмьи не займет исходного положения.

При этом автоматически включается фотоэлектрическая следящая система

2 считывания програмьы.

При перемещении программы фотоследящая головка 3 отслеживает границу программы. Перемещение програмьы вызывает изменение дифференциального сопротивления фотоследящей головки

3, которое сравнивается в мостовом блоке сравнения 4 с эталонным. Сигнал разбаланса мостового блока сравнения

4 через ключевой элемент 11 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 5. После усиления сигнал раэбаланса через ключевой элемент 12 и усилитель-повторитель

6 поступает на вход усилителя мощности 7, где усиливается до требуемой мощности и приводит во вращение исполнительный двигатель 8, который вращается в нужном направлении до тех пор, пока механизм перемещения

10 фотоследящей головки не переместит фотоследящую головку 3 в положе-. ние, при котором ее дифференциальное сопротивление будет равно эталонному в мостовом блоке сравнения 4. Одновременно исполнительный двигатель

8 изменяет и положение задатчика 9 программируемого параметра, величина отклонения которого пропорциональна величине, а направление отклонения фазе программируемого параметра.

Сигнал с задатчика 9 программируемого параметра - поступает на вход устройства, параметр которого подлежит програ.,мированию (на чертеже не показано), и на вход схеьи сравнения 19.

Для коррекции программы и дрейфовых параметров операционного усилителя 5, обусловленных изменением внешних условий эксплуатации программ много устройства (температуры, влажности, напряжения питания сети и др ), используется метод циклической коррекции, основанный на периодическом запоминаний сигналов дрейфа "нуля" и последующей их компенсации.

Действительное значение программируемого параметра измеряется датчиком 18 действительного значения параметра и сравнивается в элементе сравнения 19 с величиной программного значения, поступившей от задатчика

9. Если разность этих величин больше величины допустимой погрешности, то

1095137

Составитель И.Швец

Редактор М.Циткина Техред А.Бабинец Корректор И. Николайчук

Заказ 3596/29 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 это вызывает срабатывание порогового элемента 20, верхний и нижний пороги срабатывания которого определяют допустившие положительную и отрицательную погрешности между действительным и программным значениями параметра. 5

Срабатывание порогового элемента

20 вызывает срабатывание фазосдвигающего блока 21, затем генератора 22 коротких импульсов и генератора 23 импульсов управления, который управ- 30 ляет работой ключевых элементов 11, 12 и 14, переводя их в нижнее положение (на чертеже ключи находятся в верхнем положении), При этом происходит следующее. 15

При переключении ключевых элементов 11,12 и 14 в нижнее положение неинвертирующий вход усилителя 5 заэемляется и íà его входе устанавливается потенциал, равный нулю. На выходе усилителя 5 устанавливается потенциал дрейфа, который усиливается усилителем 15 и через замкнутый ключевой элемент 14 поступает на конденсатор 13 до тех пор, пока на выходе усилителя 5 не установится нулевой потенциал. Таким образом, корректирующий сигнал, устанавливающий нулевое смещение усилителя 5, запоминается конденсатором 13.

Одновременно с коррекцией дрейфо- ЗО вых параметров операционного усилителя 5 происходит коррекция программы. Гчгнал, равный погрешности программы, поступает от элемента сравнения 19 через ключевой элемент 12, 35 который находится в нижнем положении, на вход усилителя-повторителя

6, где сравнивается с величиной предыдущего значения выходного сйгнала с усилителя 5, запомненного кон-40 деисатором 16. Суммарный сигнал через усилитель-повторитель 6 поступает на вход усилителя мощности 7, а затем на исполнительный двигатель 8, который изменяет положение задатчика 9 программируемого параметра, тем самым внося коррекцию в программное значение параметра в устройстве, параметр которого подлежит программированию. При этом привОдится в действие механизм перемещения 10,,который изменяет положение фотоследящей головки 3 на величину, равную коррекции программы.

Процесс устранения дрейфа "нуля" и коррекции программы определяется длительностью импульса управления.

После окончания действия импульса управления ключевые элементы 11,12 и 14 занимают верхнее положение, и фотоэлектрическое следящее устройство 2 переходит в режим слежения.

В случае неполного устранения погрешности программируемого параметра процесс коррекции повторяется до тех пор, пока сигнал с элемента сравнения 19 не будет приводить к сраба.тыванию порогового. элемента 20.

Таким образом, выполнение узла коррекции...электронным с соответству ющими изменениями схеьы фотоэлектрического следящего устройства позволяет проводить непрерывную корректировку программируемого параметра, что повышает точность отработки программы. В результате при использовании предлагаемого устройства для обеспечения оптимального напряженного состояния ПЭТФ пленки повышается качество изготовляемых фотоматериалов и магнитных. лент, основой которых является,ПЭТФ пленка.