Система управления технологическим процессом

 

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ, содержащая звенья технологической цепи, датчики технологических режимов и датчики параметров изделий для каждого звена технологической цепи, которые через первые и вторые разностные элементы соединены соответственно с первой и второй группами входов первых регуляторов по числу звеньев технологической цепи, a йыходы первых регуляторов соединены с входами соответствующих исполнительных элементов по числу управляемых технологических параметров в каждом звене технологической цепи, отличающаяс я тем, что, с целью сокращения расхода исходных материалов и увеличения процента выхода годных изделий , в нее введены блоки усреднения по числу измеряемых параметров изделий , вторые регуляторы датя всех звеньев технологической цепи кроме последнего, блоки формирования импульсов начала и окончания обработки групп изделий для всех звеньев технологической цепи, генератор опорных сигналов, блоки распределительных ключей по числу звеньев технологической цепи, a также блок ключей измерения и вычислитель для последнего звена технологическсй цепи, причем информационные входы вторых регуляторов через блоки усреднения подключены к выходам датчиков параметров изделий соответствукивдх звеньев технологической цепи, a выходы - к третьей группе входов первых регуляторов последующего звена технологической цепи, соответствующие выходы .блока формирования импульсов начала и окончания обработки изделий подключены к управляющим входам вторых регуляторов, блоков распределительных ключей и блоков усреднения, выходы блока формирования импульсов начала и окончания обработки групп изделий последнего звена технологической цепи, кроме того, подключены ю к управляющим входам вычислителя и блока ключей измерения, включенного о между выходами датчиков измерения параметров издел й и входами блоков 01 усреднения последнего звена технолоа гической цепи, галходы которых соединены с первой группой информационных входов шлчислителя, вторая группа информащюнных входов которого соединена с выхода1ш генератора опорных сигналов и соответствукяцими информационными входами .блоков распределительных ключей первая группа выходов которых соединена с вторыми входами первых разностных элементов и четвертой группой входов первых регуляторов , a вторая группа выходов

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„Я0„„1121656 цр С 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ

I (21) 3669651 /24-24 (22) 15. 12.83 (46) 30. 10.84. Бюл. Ф 40 (72) В.Е. Бочаров, Д.E. Ваулин, С.А. Клейменов, С.Н.Рябов, А. Н,Марченко, А.В.Муравьев и P.À.Àðáàòñêàÿ (53} 62.50(088. 8) (56) 1. Боброва Г.М., Кущенко Е.И.

Комплексная АСУ технологией и производством пассивной части тонкопленочных ГИС.-"Электронная прсиьппленность", 1978, В 9.

2. Авторское свидетельство СССР

9 802931, кл. G 05 D 27/02, 1981 (прототип). (54) (57) 1 . СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ, содержащая звенья технологической цепи, датчики технологических режимов и датчики параметров изделий для каждого звена технологической цепи, которые через первые и вторые разностные элементы соединены соответственно с первой и второй группами входов первых регуляторов по числу звеньев технологической цепи, а выходы первых регуляторов соединены с входами соответствующих исполнительных элементов по числу управляемых технологических параметров в каждом звене технологической цепи, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью сокращения расхода исходных материацов и увеличения процента выхода годных изделий, в нее введены блоки усреднения по числу измеряемых параметров изделий, вторые регуляторы для всех звеньев технологической цепи кроме последнего, блоки формирования импульсов начала и окончания обработки групп изделий для всех звеньев технологической цепи, генератор опорных сигнапов, блоки распределительных ключей по числу звеньев технологической цепи, а также блбк ключей измерения и вычислитель для последнего звена технологической цепи, причем информационные входы вторых регуляторов через блоки усреднения подключены к выходам датчиков параметров изделий соответствующих звеньев технологической цепи, а выходы — к третьей группе входов первых регуляторов последующего звена технологической цепи, соответствующие выходы блока формирования импульсов начала Я и окончания обработки изделий подключены к управляющим входам вторых регуляторов, блоков распределительных ключей и блоков усреднения, выходы блока формирования импульсов р начала и окончания обработки групп изделий последнего звена технологической пепи, кроме того, подключены к управляющии входам вычислителя и Ь3 блока ключей измерения, включенного ми между выходами датчиков измерения па- фф раметров изделий и входаии блоков ф усреднения последнего звена технологической цепи, выходы которых соединены с первой группой информационных входов вычислителя, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами генератора опорных сигналов и соответствующими информационными входами .блоков распределителыпюх ключей, первая группа выхо- . дов которых соединена с вторыми входами первых разностных элементов и четвертой группой входов первых регуляторов, а вторая группа выходов—

Il2l с вторыми входами вторых разностных элементов соответствующих звеньев технологической цепи, при этом выходы вычислителя соединены с входами генератора опорных сигнапов.

2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что первый регулятор содержит сумматоры по числу исполнительных элементов звена технологической цепи, первые, вторые, третьи, четвертые и пятые блоки умножения на постоянный коэффициент, первые и вторые пороговые элементы и квадраторы, причем первые входы сумматоров через последовательно соединенные первые блоки умножения íà nocTorrHHbIA коэффициент и пороговые элементы подключены.к первой группе входов регулятора, вторая группа входов которого через последовательно соединенные вторые по- . . роговые элементы и блоки умножения на постоянный коэффициент соединена с второй группой входов сумматора, а через последовательно соединенные вторые пороговые элементы, квадраторы и третьи блоки умножения на постоянный коэффициент — с третьей группой входов сумматоров, третья группа входов регулятора через четвертые блоки умножения на постоянный коэффициент соединена с четвертой группой входов сумматоров, а четвертая группа входов регулятора через пятые блоки умножения на постоянньФ коэффициент соединена с пятой rpynnoA входов сумматоров, выходы которых соединены с выходами регулятора.

3. Система управления по и. l и 2, отличающая с я тем, что второй регулятор содержит сумматор, квадраторы, первые и вторые блоки умножения на постоянный коэффициент, пороговые элементы и блок кпючей, причем информационные входы регулятора соединены с информаци" онными входаьж блока ключей, к управляющим входам которого подключены управляющие входы регулятора, выходы блока ключей через последовательно соединенные пороговые элементы, первые блоки. умножения на постоянный коэффициент, сумматор, а также через последовательно соединенные поро656 говые элементы, квадраторы, вторые блоки умножения на постоянный коэффициент и .сумматор соединены с выходами регулятора.

4. Система управления по пп. l — 3 отличающаяся тем, что вычислитель содержит разностные элементы по числу первых информационных входов вычислителя, интегратор, первые и вторые пороговые устройства, первый, второй, третий и четвертый блоки ключей, первые и вторые сумматоры по числу разностных элементов, первые и вторые блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки выбора минимума по числу третьих и четвертых блоков ключей, причем к первым входам раэностных элементов через посиедовательно соединенные первый бпок ключей, первые сумматоры, второй блок ключей подключена первая группа информационных входов вычислителя, управляющие входы которого соединены с управляющими входами первого блока ключей, а первый управляющих вход вычислителя через последовательно соединенные интегратор и первый пороговый элемент соединен с вторыми входами первых сумматоров первым управляющим входом второго блока ключей и вторым входом интегратора, второй управляющий вход вычислителя соединен с вторым управляющим входом второго блока ключей, к вторым входам разностных элементов через последовательно соединенные вторые сумматоры и первые блоки умножения на постоянный коэффициент подключена вторая группа информационных входов вычислителя, выходы разностных элементов подключены к первым входам соответствующих третьего и четвертого блоков ключей, выходы которых через вторые блоки умножения на постоянный коэффициент подключены к выходам вычислителя, причем вторая группа входов третьего и четвертого блоков ключей через последовательно соединенные соответствующие блоки выбора мини-. мума и вторые пороговые элементы сое1динена с второй группой информационных входов вычислителя.

1 11216

Изобретение относится к области управления и регулирования и может быть использовано в приборостроении и машиностроении при последовательной обработке изделий.

Известна система управления техно. логическим процессом изготовления пассивной части тонкопленочных гибридных интегральных микросхем, вкЛючающая четыре последовательных 10 звена технологической цепи (приготовление резистивной пасты, нанесение, вжигание и доводка резистивного слоя), датчики технологических режимов 1дисперсности, электропровод- 15 ности, вязкости резистивной пасты, температуры и времени вжигания), датчики параметров изделий (сопротивления резистивных элементов и

ТКС ), разностные элементы, регулятор и исполнительные устройства для двух звеньев технологической цепи. Входы датчиков технологических режимов и параметров изделий соединены со звеньями технологической д5 цепи, выходы датчиков через разностные элементы и регулятор соединена с исполнительными устройствами двух звеньев технологической цепи (1). .Однако указанная система не охватывает управлением все звенья технологической цепи, что уменьшает возможности управления, управлякицие воздействия только устанавливают технологические режима, не изменяя нх в течение обработки на технологическом звене, не учитывается возможность коррекции характеристик изделий на последующих звеньях технологической цепи с учетом результатов функционирования предыдущих.

Указанные недостатки системы управления приводят к значительному расходу исходных материалов и сравнительно низкому проценту выхода годных изделий.

Наиболее близкой к предлагаемой является система, содержащая датчики технологических параметров, сумматоры по числу звеньев техно- . логической цепи и регулятор, в которую с целью расширения области применения введены блок умножения по числу датчиков технологических параметров и блок минимизации, входы которого подключены к Ы выходам сумматоров, а выход — к входу регулятора, входы блоков умножения соединены с выходами датчиков тех56 2 нологических параметров, а выходы— с входами соответствующих сумматоров 523.

Однако указанная система управления имеет невысокие возможности управления, выражающиеся в невозможности воздействовать на все звенья технологической цепи, изменять режимы в ходе обработки иэделий ка технологическом звене, при этом не учитывается воэможность коррек-, ции параметров изделий на последующих звеньях технологической цепи, не предусмотрена органиэация управления при последовательной обработке групп изделий. Указанная система имеет значительный расход исходных материалов и сравнительно низкий процент выхода годных изделий.

Целью изобретения является сокращение расхода исходных материалов и увеличение процента выхода годных изделий.

Указанная цель достигается тем, что в систему управления технологическим процессом, содержащую звенья технологической цепи, датчики технологических режимов и датчики параметров изделий для каждого звена технологической цепи, которые через первые и вторые разностные элементы соединены соответственно с первон и второй группами входов первых регуляторов по числу звеньев технологической цепи, а выхода первых регуляторов соединены с входами соответствующих исполнительных элементов по числу управляемых технологических параметров в каждом звене технологической цепи, введены блоки усреднения по числу измеряемых параметров изделий, вторые регуляторы для всех звеньев технологической цепи, кроме последнего, блоки формирования импульсов начала и окончания обработки групп изделий для всех звеньев технологической цепи, генератор опорных сигналов, блоки распределительных ключей по числу звеньев технологической цепи, а также блок ключей измерения и вычислитель для последнего звена технологической цепи, причем информационные входы вторых регуляторов через блоки усреднения подключены к выходам датчиков параметров изделий соответствующих звеньз,112 1 ев технологической цепи, а выходы —. к третьей группе нходов первых регуляторов последующего звена технологической цепи, соответствующие выходы блока формирования импульсов начала и окончания обработ5 ки иэделий подключены к управляющим входам вторых регуляторов, блоков распределительных ключей и блоков усреднения, выходы блока формирования10 импульсов начала и окончания обработки групп изделий последнего звена технологической цепи, кроме того, подключены к управляющим входам вычислителя и блока ключей измерения, включенного между выходами датчиков измерения параметров изделий и вхо. дами блоков усреднения последнего звена технологической цепи, выходы которых соединены с первой группой информационных входов вычислителя, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами генератора опорных сигналов и соответствующими информационными входами блоков распределительных ключей, первая». группа выходов которых соединена с вторыми входами первых разностных элементов и четвертой группой входов первых регуляторов, а вторая группа выходов — с вторыми входами вторых

30 разностиых элементов соответствующих звеньев технологической цепи, нри этом выходы вычислителя соединены с входами генератора опорных сигналов. 35

Первый регулятор содержит сумматоры по числу исполнительных элементов звена технологической цепи, первые, вторые, третьи, четвертые и пятые блоки умножения на постоянный коэф- 40 фвциент, первые и вторые пороговые элементы и квадраторы, причем первые входЫ сумматоров через последовательно соединенные первые блоки умножения на постоянный коэффициент 45 и пороговые элементы подключены к первой группе входов регулятора, вторая группа входов которого через последонательно соединенные вторые пора. говые элементы и блоки умножения на 50 постоянный коэф4ициент соединена с второй группой входов сумматора, а через последовательно соединенные вторые пороговые элементы, квадраторы и третьи блоки умножения на постоянный коэффициент — с .третьей груп-. пой входов сумматоров, третья группа входов регулятора через четвер656 4 тые блоки умножения на постоянный коэффициент соединена с четвертой группой входов сумматоров, а четвертая группа входов регулятора через пятые блоки умножения на постоянный коэффициент соединена с пятой группой входов сумматоров, выходы которых соединены с выходами регулятора.

Второй регулятор содержит сумматор, квадраторы, первые и вторые блоки умножения на постоянный коэффициент, пороговые элементы и блок ключей, .причем информационные входы регулятора соединены с информационными входами блока ключей, к управляющим входам которого подключены управляющие входы регулятора, выходы блока ключей через последовательно соединенные порогоные элементы, первые блоки умножения на постоянный коэффициент сумматор, а также через последовательно соединенные пороговые элементы, квадраторы, вторые блоки умножения на постоянный коэффициент и сумматор соединены с выходами регулятора.

Вычислитель содержит разностные элементы по числу первых информационных входов вычислителя, интегратор, первые и вторые пороговые устройства, первый, второй, третий и четвертый бпоки ключей, первые и вторые сумматоры go числу разностных элементов, первые и вторые блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки выбора минимума по числу третьих и четвертых блоков ключей, причем к первым входам разностных элементов через последовательно соединенные первый блок ключей, первые сумматоры, второй блок ключей подключена первая группа информационных входов вычислителя, управляющие входы которого соединены с управляющими входами первого блока ключей, а. первый управляющий вход вычислителя через последовательно соединенные интегратор и первый пороговый элемент соединен с вторыми входами первых сумматоров, первым управляющим входом второго блока ключей и вторым входом интегратора, второй управляющий вход вычислителя соединен с вторым управляющим входом второго блока ключей, к вторым входам разностных элементов через последова. тельно соединенные вторые сумматоры и первые блоки умножения на постоян11216

5 ный коэффициент подключена вторая группа информационных входов вычислителя, выходы разностных элементов подключены к первым входам соответствующих третьего и четвертого блоков ключей, выходы которых через вторые блоки умножения на постоянный коэффициент подключены к выходам вычислителя, причем вторая группа входов третьего и четвертого бло— ков ключей через последовательно соединенные соответствующие блоки выбора минимума и вторые пороговые элементы соединена с второй группой ,информационных входов вычислителя.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемой системы управления технологическим процессом; на фиг.2— структурная схема первого регулятора; на фиг. 3 — структурная схема второго регулятора; на фиг. 4— структурная схема вычислителя.

Система управления технологическим процессом содержит звенья 1 технологической цепи, датчики 2 технологических режимов, датчики 3 параметров иэделий для каждого звена технологической цепи, разностные элементы 4 по числу датчиков для каждого звена технологической цепи, первые регуляторы 5 по числу звеньев технологической цепи, исполнительные устройства 6 по числу управляемых технологических параметров в каждом звене технологической цепи, блоки 7 усреднения, вторые регуляторы 8 для всех звеньев технологической цепи кроме последнего, блоки 9 формирования импульсов начала и окончания обработки групп изделий для ° всех звеньев технологической цепи, 40 блок 10 ключей измерения дпя последнего звена технологической цепи, вычислитель 11, генератор 12 опорных сигналов .ГОС, блоки 13 распределительных ключей по числу звеньев

45 технологической цепи.

Информационные входы вторых регуляторов 8 через блоки 7 усреднения подключены к датчикам 3 параметров изделий соответствующих звеньев технологической цепи, а выходы — к третьей группе входов первых регуляторов 5 следующего звена технологической цепи. Два выхода блоков 9 подключены к управляющим входам 55 вторых регуляторов 8, блоков 13 распределительных ключей, блоков 7 усреднения. Выходы блока 7 последнего

56 б звена технологической цепи, кроме этого, подключены к управляющим входам блока 10 ключей измерения и вычисл.ителя 1) . Выходы датчиков 3 параметров изделий последнего звена технологической цепи через блок 10 ключей измерения н блоки 7 подключены к первой группе информационных входов вычислителя, выходы вычислителя соединены с входами ГОС 12, выходы которого связаны с второй группой информационных входов вычислителя и через соответствующие блоки 13 распределительных ключей соединены с четвертой группой входов первых регуляторов 5 и вторыми входами разностных элементов 4. Выходы разностных элементов соединены с первой и второй группами входов первого регулятора того же звена технологической цепи.

Первый регулятор фиг.2 включает в себя сумматоры 14 по числу исполнительных устройств звена технологической цепи, к второй группе входов которых через вторые пороговые элементы 16;, вторые блоки 15 умножения на постоянный коэффициент, а к третьей группе входов через квацраторы 17 и третьи блоки )5 умножения подключена вторая группа входов регулятора. К третьей группе входов сумматоров 1.4 через четвертые блоки 15 умножения подключена третья группа входов регулятора, к четвертой группе входов сумматоров 14 через пятые блоки 15 умножения — четвер5 тая группа входов регулятора, к первым входам каждого сумматора 14 через первые. пороговые элементы 16„и первые блоки 15 умножения — первая группа входов регулятора. Выходы сумматоров )4 соединены с выходами регулятора.

Второй регулятор фиг.3 включает в себя сумматор 14, к входам которого через блок 18 ключей, пороговые элементы 163 первые блоки 15, умножения, а также через квадраторы 17 и вторые блоки 152 умножения ,подключены информационные входы регулятора, к управляющим входам блока 18 подключены управляющие .входы регулятора, а выходы сумматора )4 соединены с выходами регулятора.

Вычислитель фиг . 4 содержит разностные элементы 4 по числу датчиков параметров изделий последнего звена технологической цепи, к

112 !656!

Пусть. есть К звеньев, объединенttare в технологическую цепь (линию).

Перед подачей материалов и полуфаб40 рикатов на первое звено их формируют

I в йартии, состоящие из групп изделий. До окончания обработки на линии сформированные группы изделий и последовательность их в партии не на45 руааются .

Из иэделий, подвергающихся обработке, формируют партию из Ю групп, по М изделий в группе, причем К C M„

Сформированные в группы изделия по° 50 следовательно поступают на звенья технологической цепи. Производительность звеньев подобрана таким образом, что движение групп иэделий по технологической цейй происходит непрерывно, отсутствуют заделы, складирова« 55 ние и т.д. Этого добиваются подбором технапогических режимов, режимов подачи изделий со звена на звено илн первым входам которых через первый блок 18 „ключей, первые сумматоры 14: по числу разностных элементов, второй блок 182 ключей подключена первая группа информационных 5 входов вычислителя, первый управляниций вход вычислителя подключен к первому управляющему входу первого блока ключей и через первый вход интегратора 19 и первый пороговый 1О элемент 16„соединен с управляющими входами первых сумматоров и первым входом второго блока ключей. Выход порогового устройства соединен также с вторым входом интеграто ра, второй управляющий вход вычислителя подключен к вторым входам первого и второго блоков ключей. К вторым входам разностных элементов 4 через вторые сумматоры 14> по числу 20 разностных элементов и первые блоки 15 умножения подключена вторая группа входов вычислителя. Выходы азностных элементов подключены к первым входам третьего 18 и четверэ того !81 блоков ключей, выходы которых через вторые блоки 15 умно2 жения подключены к выходам вычислителя, причем вторые входы третьего и четвертого блоков ключей через бло- 30 ки 20 выбора минимума и вторые пороговые элементы 16 соединены с втой рой группой входов вычислителя.

Система управления технологичес-. ким процессом работает следующим оффазоме выполнением одной операции параллельно на нескольких агрегатах.

Каждое звено технологической цепи имеет r. измеряемых технологических

1 режимов н l. измеряемых параметров

J изделий (материалов и др.) . Таким образом, число датчиков 2 технологических режимов на j-м звене равно к, а датчиков 3 параметров изделий — !, где j = 1,, К вЂ” число звеньев технологической цепи. ,Каждый технапогический режим звена может измеряться одним исполнительным устройством, тогда число исполнительных устройств на звене технологической цепи равно r . Таким образом, число входов с разностных элементов на первый регулятор составляет r ° + 11, чиСло входов с блока 13 распределйтельных ключей составляет

3 также г + 1 . Число выходов с пер) 3 ваго регулятора равно числу исполнительных устройств и равно r ..

Рбозначим через х; измеряемый режим технологического звена (i

r ), через Z й-й измеряемый !

) 1 параметр изделия йа 1-и технологическом звене, (t 1, 1, j = 1,К), через U? управляющее воздействие, 1 подаваемое íà 1-е исполнительное устройство в j-и технологическом звене (i .г, j 1, К), через х . и.Z соответствующие

Оi номинальные значения вырабатываемые генератором опорных сигналов, которые должны стабилизироваться.

Пусть на первое звено подается первая группа изделий . Если датчики 3 осуществляют непрерывное изме,нение характеристик изделий, материала. (например, вязкости, толщины наносимого слоя при непрерывном нанесении и т.п. 1, то сигнапы, с этих датчиков поступают на блоки 7, являющиеся интеграторами, и разностные элементы 4, где определяется раз.ность между номинальным значением параметров Z и текущим значениОф ем Е . В случае, когда осуществляется дйскретное измерение параметров изделий в течение обработки на технологическом звене, сигналы с датчиков 3 суммируются в блоках 7, являющихся сумматорами.

При этом на второй регулятор 8 второго звена технологической цепи

9 I I 2I поступают при непрерывном измерении сигналы т1

Z) = 2 () oli

0 при дискретном измерении

2= —: 2., (1)

j 1с" j

1 м 11 Е1

656 IO предыдущего звена технологической цепи. На вход второго регулятора поступают сигналы, соответствующие средним значениям измеренных параметров

2 ., c. - I, I., j = I, к.

Ф j Ф 1 1

На выходе второго регулятора получают управляющие воздействия вида

1 1 1., ь2 =г„-г,; где

43Х1 =XO.-X.;

01 11

e=1,Е„

Сигналы с блоков 9 открывают блок

13 распределительных ключей в момент начала обработки группы на техноло45 гическом звене и закрываются в момент окончания обработки.

Обработанная на первом звене группа изделий поступает на второе (следующее ) звено технологической цепи.

При этом режимы обработки этой группы изделий на втором следующем звене зависят от результатов измерений параметров изделий этой группы на первом (предыдущем звене технологической цепи. Корректирующие управляющие воздействия для первого регулятора вырабатывает второй регулятор 8 где Т. - время обработки партии изS делий íà j-м технологическом звене, .N - число изделий в группе.

Время интегрирования, сброс интег- l> ратора и сброс сумматора задаются сигналами с блока 9. Сумматоры и интеграторы устанавливаются в ноль, при включении системы. С момента начала обработки грушин изделий на технологическом звене осуществляется интегрирование или сумжрованне сигналов в блоках 7. Время интегрирования определяется временем обработки группы изделий на технологичес-.25 ком звене. Установка интегратора и сумматора на ноль производится сигналами с блоков 9 о начале обработки следующей rpymw изделий.

Первый регулятор первого звена 30 вырабатывает управляющие сигналы вида

0f 01<", 4г,..., 47.

t) 11". „

Таким образом, первый регулятор 5 звена, начиная со второго, вырабатывает управляющие воздействия на исполнительные устройства вида

) где )=2, К.

На последнем звене технологической цепи осуществляется измерение параметров изделий и их обработка в вычислителе после прохождения сигналов через блок 10 ключей измерения.

Этот блок открывается сигналом с блока 9 об окончании обработки группы иэделий на последнем звене и закрывается сигналом о начале обработки следующей группы. Блоки 7 усреднения сигналов с блока 10 устанавливаются на ноль сигналом начала обработки группы изделий на последнем звене. Сигналы с блоков 7 вида (1 поступают.на вход вычислителя 1!, который вырабатывает сигналы управления генератором 12 опорных сигналов (ГОС 1, задающим номинальные технологические режимы 2) и х >

О» 0»

Число выходов вычислителя равно числу входов ГОС и равно числу задающих режимов технологической цепи к

p = g (cq i. )

При этом вычислитель вырабатываег сигналы вида

4„= - - --- 11 0 - Or " 1, 01

Х02, 2 " с20У ф"., 2 01 ...,20Д ю где n = 1, D.!!2!656

В вычислителе происходит усреднение параметров изделия по группам изделий. При этом число групп, по которым ведется усреднение, определяется выражением

L -9- К+ 1.

Это выражение говорит о том, что усреднение ведется по числу групп L °

Тогда при переходе последней группы )О партии на второе звено на первое звено технологической цепи поступает первая группа изделий следующей партии.

Суммирование по 1 группам иэделий определяется числом импульсов с таймера об окончании работы последнего звена, которое подсчитывается в вычислителе 11, Задающие опорные сигналы с ГОС .12 20 через блоки 13 распределительных ключей поступают на первые регуляторы и разностные элементы.

Первый регулятор рассчитывает управляющие воздействия на исполни- у5 тельные устройства звена технологической цепи следующего вида: () =а) 2 +...+а 2 +Ь х) +...+Ь) х) + о - е. ое. < о) " г. о .

) ) )

+д Z +...+ )) Ы) +с aZ +...+с) д2) + !

e - е, е, )

+ ) х) + y y) „)- +, ),) х)

1 1 " i. ° -. 1

35 где )2, К.

К вЂ” число звеньев технапогической цикла;

1 — число измеряемых параметров

) изделий на )-м звене;

r — число измеряемых технологиJ ческих режимов и исполнительных устройств на j-м звене, 1 1g х е

) 4S

Дпя первого звена технологической цени U имеет тот же вид, что и вид 4 при g . О, i 1 r°,, Коэфес-5О сионного анализа.

Для технологического процесса изготовления токопроводящих элементов переменных резисторов для звена вжигания резистивного слоя получены результаты где U — скорость движения конвейер1 ной ленты в печи вжигания, см/с, Z — номинальная скорость двио жения конвейерной ленты, см/с;

ЬŠ— отклонение скорости от

1 номинального значения, см/с, д х — отклонение толщины вжигае1 мого слоя от номинального значения, мкм.

Методами регрессионного анализа получены следующие коэффициенты для модели (5): а1 1» 11 -2,31 q1 = 5.64.

Пороговые элементы 16, и !6 устанавливают пределы изменения режимов и параметры изделий на данном технологическом звене. Для каждого параметра издельф и режима устанавливают свой порог, который определяется иэ условий у) ах! )

< @on где E.. — допустимое отклонение тех.)

1 оп нологического режима в процессе обработки группы изделий на звене, У) =dZ =5>

) 4on

) где Е . — допустимое отклонение nat)фон раметра иэделия в процессе обработки на звене, j l K i l r-; t = 1 1..

Ф 1 Ф ) 1 ) Э

Таким образом, проходят только те сигналы, которые превышают пороги и d")>

Второй регулятор 8 определяет . управлякщие воздействия на первый регулятор следующего звена по формуле у)=п)-2)+...+сi 2 +Ъ Z + .. Ь Е.Z

) -) 5 -j2 j -j2

Я. Е т) ) "" 1 Ц

Ч = )„Z +..а Е.Z +Ь Z. + -+Ь Д Zf р ) -j2

2 ) 21 j f) 2 ) 1 2

g j+...+a) Е.Z )+Ь) . (j+ l ) е,. (j )„

PZ +...+Ъ (, )9 Zf

Блок !8 ключей пропускает сигна, лы Z) с блоков 7 усреднения на по-!! 12 656 14 где ((c) — сигнал с блока 9 о начале обработки группы изделий на последнем звене технологической цепи.

Сброс интегратора 19 осуществляется сигналом с первого порогового элемента 161 при превышении снгнав- лом (порога дЦ, который определяется из условия!

3 роговые элементы 16. При поступлении сигнала с блока 9 об окончании обработки группы иэделий на технологическом звене блок 18 открывается, а с приходом сигнала с блока 9 о начале обработки следующей группы иэделий закрывается. Уро ни порогов элементов 16 устанавливаются нз условий

1О

1- 3

1 1 .1 (Т) где — i-й импульс блока 9 о начале обработки группы изделий на последнем звене технологической цепи. Это определяет время интегрирования Т. Таким образом, выполняется суьщнрование вида (8 ). Блок 18> ключей пропускает сигналы 2 на разностные элементы 4. Он открывается сигналом с: элемента 16 и за1 крывается с блока 9 об окончании

> обработки группы изделий. В разностаг»x элементах 4 вычисляется раз 5 ность. где . — допустимое отклонение !

Ф параметра Z> .. ц

Сигналы Е проходят через блоки

l6.òîëüêî если они преввппают пороги

6 1.. Параметры системы (6) опредеФj ляются так же, как и параметры уравнений (4) и (5), методами регрессионного анализа.

Вычислитель р аботает следующим образом.

На первый блок 18„ключей поступают сигналы л ага=2 -Z t=1 Å„, t ot и

N г", = Zz

30 К Н =1 К; где N — число изделий в группе;

IК вЂ” число измеряемых параметров на последнем звене; (К вЂ” номер последнего звена технологической цепи.

1 -к

Блок 18„пропускает сигналы Z.< на первые сумматоры 14„по сигналу с бло. ка 9 о начале обработки следующей группы изделий и запирается по сигналу об окончании обработки группы изделий. Сумматоры 14„вычисляют суммарный сигнал по группам изделий вида делятся на 1 групп по степени их влияния на параметры выходного изк делия Е . Например, выходными пара40 метрами изделия (резистора 1 являются сопротивление (RH) и ТКС резис-.тивного элемента, режимами технологической цепи — скорость нанесения слоя U„, вязкость. пасты ф, 45 температура вжигания Т, время ввигания t, промежуточными параметрамн изделий — толщина сырого слоя h толщина слоя после вжигания h, элект тропроводность слоя

50 На R влияют Ч„, м, Т, й, Ье, ht, л; на ТКС влйяют Т, hc h

Таким образом получены два множества Ч1,,М, Т, t, hc, h1-, б) и Т, Ь, Ь,, которые влияют íà Ки н ТКС соответственно. Поэтому к блокам 18

3 и l84 ключей подводятся сигналы с

ГОС,;соответствукнцне режимам и промежуточным параметрам изделий, л

Еz"". к

2„=—

1 К (а) -К л

Е„1..

) (i)a17, где I.=N-K+I — число групп изделий, по которым ведется суммирование.

Сброс сумматора 14„осуществляется сигналом с интегратора 19 где Ер< — номинальное (требуемое) значение параметра ? К.

Все режим» технологической цепи (Сх„"7, "°, х",) (х „" х,.<)y и измеряемые лара"к )> метры изделий

2= 2"1,...,2,",..., г", „г, )5

)i2i656 влияющим на ту или иную характеристику выходных параметров изделий.

Так, к блокам )8З и !8 подводятся, ° "с ностного элемента, определяющего разность ЛК Кно - К, и Т, Ьс, Ьтдля разностного элемента, определяющего разность hTKC ТКС0 — ТКС.

Раэностный сигнал с элемента 4 поступает на блоки iaэ и iS„кото- ®б рые пропускают сигналй с блоков 20 выбора минимума при наличии разностного сигнала с блока 4. На ГОС поступают сигналы с вычислителя

4= ", K

=м й2 (=и az", n h к (9) ). o,hZ ) K

ГДе д в4 и Йв, — поРоги, Коэффициенты в выражении (9 ) определяются методами регрессионного анализа.

Сигнап с ГОС поступают на пороговые элементы l6>, которые устанавливают номиналькие значения ремимов и параметров изделий.

Прошедшие через пороги сигналы поступают на блоки 20 выбора минимума, режим или параметр имеют минимальные отклонения от номинальных значений. Таким образом, на ГОС поступают управляющие сигналы, с вычислителя, имеющие уставки на 35 режюпа и параметры изделия, которые имеют минимальные отклонения от номинального значения

При этом есть режим и промежуточные параметры, которые уменьшают или увеличивают 2 . Тогда разделим режимы и параметры, влияющие на Z., на две группы. увеличиюМ щие 2 и уменьшающие 2 . Сигналы, соответствующие этим режимам и параметрам, поступают на блоки l8

w )8+ соответственно. Тогда ГОС вйрабатывает .сигналы

2 (р+ )= (Р)+ оа (p+ j=zое (е (1

Z ® (p<)-"Е (р)+ + к(р);

k к а

K K

2 (P+1) Z (р)+ +ф (р)

"-„(")="„,(Р fi).K+„„,, (P) K К

Х (+фх (р<+ о к р огк(р) у +K>1+ +g к(р) i

1 1 к где P — шаг управления, P = О, е(, 2, которые через блоки )3 поступают на звенья технологической цепи.

Если отсутствуют отклонения выходных параметров иэделий от номинальных,. то ГОС продолжает вырабатыватт опорные сигналы без изменений.

Предлагаемая система управления позволяет стабилизировать параметры изделий и режимы на каждом звене технологической цепи, корректировать режимы спедующего звена по изменениям параметров иэделий на предыдущем звене, корректировать уставки режимов и промежуточных параметров изделий для следующих групп иэделий.! I 21656

РьмооЬ,оГ8ут лг ори

Уцоаблмющие Входи рею.итера

Фиг.Я

B-Р @ An жфФ жу щь

Ф йщюла ЮаУрФ

ЯМ МЯМЯЖ @

Фиг. Я с

Ь

4

43Q Ь .

Ъ(ф Ь о

4 с Ь> ь, C

)12)656

1121656

РРУ 2рулюа и рюрноциАкУАа МучгХююифис блодобдцкс итем Ваада Ваяислгияе е

ЗНЮШИ Заааз 7981/37 Тмраа 841 Подвксаов

4403%43l иll 39 в t å êé ÎÐîäэ 743»йроектинц1е 4