Устройство для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ, содержащее диспетчерский пульт, блок запуска и последовательно соединенные блок управления, счетчики команд, элемент ИЛИ, блок памяти и блок связи с автооператором, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчики текущего времени и блоки сравнения, выходы которых соединены с первым входом блока управления и с вторыми входами соответствующих счетчиков текущего времени, подключенных третьими входами к первому выходу блока управпения, четвертыми входами - к второму выходу блока управления, к вторым входам счетчиков команд и к второму входу диспетчерского пульта, пятыми входами - к первому входу блока запуска, первый выход блока управления соединен с первым входом диспетчерского пульта, с вторыми входами блока памяти, блока запуска и блока связи с автооператором , первый выход которого через диспетчерский пульт подключен к второму входу блока управления, а второй выход - к третьему входу блока управления, выход блока зaпуска соединен с четвертым входом блока управления, а третьи -входы блока запуска - с выходами соответS ствующих счетчиков текущего времени , отличающееся тем, (Л что, с целью повышения точности и с надежности работы устройства, в него . введены регистры времени задержки подвесок в позициях, соединенные первыми входами с первым выходом блока управления, вторыми входами - с вторым выходом блока управ | ления, третьими входами - с выходом &0 блока памяти, а выходами - с вторысо ми вход,ами соответствующих блоков QO сравнения, третий выход блока свя00 зи с автооператором соединен с шестыми входами счетчиков текущего времени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5Ц4 «05 В 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3682708/24-24 (22) 27.12,83 (46) 15.08. 85. Бюл. N 30 (72) А.Л. Белогорский и М. С. Староверов (53) 621.. 503. 5(088. 8) (5e ) Авторское свидетельство СССР

N9 1029145, кл. G 05 В 19/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N9 1067470, кл. G 05 В 19/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИ—

НИЯМИ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ, сод ержащее диспетчерский пульт, блок запуска и последовательно соединенные блок управления, счетчики команд, элемент ИЛИ, блок памяти и блок связи с автооператором, а также последовательно соединенные генератор импуль сов, счетчики те куще ro времени и блоки сравнения, выходы которых соединены с первым входом блока управления и с вторыми входами соответствующих счетчиков текущего времени, подключенных третьими входами к первому выходу блока управления, четвертыми входами — к второму выходу блока управления, к вторым входам счетчиков команд и к второму входу диспетчерского

„„SU„„11?339 пульта, пятыми входами — к первому входу блока запуска, первый выход блока управления соединен с первым входом диспетчерского пульта, с вторыми входами блока памяти, блока запуска и блока связи с автооператором, первый выход которого через диспетчерский пульт подключен к второму входу блока управления, а второй выход — к третьему входу блока управления, выход блока за пуска соединен с четвертым входом блока управления, а третьи .входы блока запуска — с выходами соответствующих счетчиков текущего времени, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, в него.введены регистры времени задержки подвесок в позициях, соединенные первыми входами с первым выходом блока управления, вторыми входами — с вторым выходом блока управ— ления, третьими входами — с выходом блока памяти, а выходами — с вторыми входами соответствующих блоков сравнения, третий выход блока связи с автооператором соединен с шестыми входами счетчиков текущего времени, 1 117

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено при автоматизации агрегатных многопроцессных гальванических линий, Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.

В этом устройстве счетчики времени подсчитывают и текущее время движения подвесок по гальванической линии и время выдержки в каждой позиции, благодаря чему в каждый момент времени точно известно местоположение каждой подвески на линии.

Моменты запуска очередных подвесок определяют путем сравнения значений счетчиков времени и длительностей вновь запускаемых технологических процессов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для программного управления на фиг. 2 функциональная схема диспетчерско го пульта; на фиг. 3 — функциональная схема блока управления; на фиг. 4 — функциональная схема счетчика времени; на фиг. 5 — функциональная схема блока запуска; на фиг. 6 — структура команды; на фиг. 7 — функциональная схема блока связи с автооператором, Устройство для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий (фиг. 1) содержит диспетчерский пульт 1, блок управления 2, генератор 3 импульсов времени, счетчики команд 4, -4;(rpe i число каналов), счетчики текущего времени 5„ -5;, блок запуска 6, блоки сравнения 7„-7., регистры времени задержки подвесок в позициях

8 -8 ., элемент ИЛИ 9, блок памяти Э

10 и блок связи с автооператором 11 °

Диспетчерский пульт (фиг. 2) предназначен для задания, технологи чЕского процесса обработки деталей на гальванической линии и состоит из кнопок 12„--12;, формирователей одиночных импульсов 13 — 13, элемен

1 тов И 14„ -14; и 15„ -15, триггеров

16> 16; и 17„ — 17„, ламп индикации

181-18„, входных шин 19 и 20, выходных шин 21 и 22 и входных шин микрокоманд.

Блок управления (фиг. 3) включает в себя генератор тактовых импульсов 23, распределитель тактовых

3393 2 программы обслуживания каналов реализуются с помощью генераторов тактовых импульсов 23, который подключен к входу последовательно соединенных распределителей тактовых импульсов 24 и каналов 25, Выхо15,ды распределителя 24 подключены l0

35>

50 импульсов 24 (например, кольцевые счетчики на D-триггерах), раснреде литель каналов 25, дешифратор микрокоманд 26, элементы ИЛИ 27, 28 и

29, элементы И 30 -30, и 311 .-31», триггеры 32, 33» -33„, 34 и 35, формирователи одиночных импульсов 36,—

36., входные шины 37, 38 и 39. Микро-.. к входам дешифратора микрокоманд

26, который при установленных триггерах 34 или 35 и отсутствии запрета с триггера 32 выдает последовательность микрокоманд. Распределитель каналов 25 последовательно формирует разрешакщие сигналы, по- . ступающие на шины 20„-20

Генератор импульсов времени 3 служит для формирования импульсов определенной частоты, используемых для счета времени выдержки подвесок в позициях, Счетчики команд 4 -4 формируют последовательности адресов команд программ по перемещению подвесок с деталями по галъванической линии в соответствии с технологическими процессами, Счетчики текущего времени 5„-5; совместно с блоками сравнения 7 -7

1 ( и регистрами времени выдержки подвесок в позициях 8 -8 обеспечи1. 1 вают заданные выдержки подвесок в позициях. Кроме того, счетчики времени показывают текущее- время движения подвесок по гапьванической линии, необходимое при определении моментов запуска поступающих на линию подвесок, Счетчики текущего времени 5 -5,. (фиг. 4) включает в себя элемент

И 40, элемент ИЛИ 41, одновибратор

42, триггеры 43 и 44, элементы

И 45 и 46, вычитающий счетчик 47, входные шины 48, 49, 50 и 51, выходную шину 52.

Блок запуска 6 (фиг. 5) предназначен для формирования сигналов запуска подвесок и включает в себя триггеры 53 и 54, генератор импульсов 55, элемент ИЛИ 56, элемент

И 57, вычитающий счетчик 58, реверсивный счетчик 59 (например, 155

3393

S0

3 ll7

НЕ 7), счетчик 59, элементы сравнения 60, -60;, элемент ИЛИ 61.

Элемент ИЛИ 9 обеспечивает прием кодов адресов команд с счетчиков команд и выдачу этих кодов в блок памяти 10. Последний предназначен для хранения программ, описывающих маршруты движения подвесок по гальванической линии в соотнетствии с технологическими процессами, является постоянным перепрограммируемым запоминающим устройством (15 УЗПП 4 К 16-3 j.

Команда по. перемещению подвески иэ одной позиции в другую (фиг.6) содержит адрес позиции запроса, где находится подвеска, вызываю- щая автооператора, адрес позиции назначения, в которую данную подвеску необходимо перенести, длительность выдержки в этой позиции, а также дополнительные сведения (например, признак последней команды), Блок связи с автооператорами ll (фиг, 7) служит для приема команд из блока памяти 10 и формирования управляющих сигналов антооператору., Он включает в себя элемент И 62, триггер 63, элемент И 64, счетчик цикла работы антооператора 65, дешифратор 66, элемент И 67, элемент

ИЛИ 68, блок включения привода горизонтального движения автооператора

69, блок включения привода вертикального движения автооператора 70, регистр команды 71, элементы И 72, 73, элемент ИЛИ 74, дешифратор номеров позиций 75, входы 76, 77 и 78, выходы 79, 80, Sl и 82.

Блок управления (фиг . 3) предназначен для формирования управляющих сигналов и органиэации синхронной работы всех функциональных узлов устройства, В блоке управления, постР6енному по миКропрограммному принципу, принята канальная схема обслуживания подвесок с помощью автооператора, За каждой подвеской закрепляется отдельный канал, Все каналы обслуживаются в рвкиме разделения времени последовательно, начиная с младших номеров. Обслужив последний канал со старшим номером, блок управления переходит на обслуживание первого канала и т,д, Микропрограм.мы обслуживания каждого канала идентичны, Выполнение микропрограммы обеспечивает вызов автооператора к

3S

4$ подвеске, перенос ее в следующую а гзицию с заданием времени выдержки в ней.

Устройство работает следующим образом, На диспетчерском пульте 1 (фиг.2) нажатием кнопки задают маршрут движения подвески с требуемым технологическим процессом. Пусть будет нажйта кнопка 12, при этом появляет ся импульс. На выходе формироватепя одиночных импульсов 131, который взводит триггеры 16 и 17 загорается лампа индикации 181, сигнализируя о занятости первого канала.

r"

Сигнал с выхода триггера 17 по шине 221 поступает на вход элемента

И 31„блока управления (фиг, 3) . В момент поступления тактового импульса t с распределителя 25 и сигнала обслуживания первого канала с распрйделителя 25 появляется сигнап на выходе элемента 31, который через элемент ИЛИ 29 взводит триггера 35.

С дешифратора микрокоманд 26 .начинают поступать микрокоманды обслуживания первого канала. Номера микрокоманд соответствуют номерам тактовых импульсов, поступающих на вход дешифратора 26.

Микрокомандой МК1 производится формирование адреса ячейки, в которой хранится длительность технологического процесса, равная сумме выдержек во всех позициях, а также код времени, определяющий интервал между подвесками, находящимися на линии и вновь запускаемой подвески так, чтобы при выполнении данного технологического процесса искл1очалось опускание поднески в занятые позиции, Так как обслуживается первый канал, адрес формируется в счетчике команд 4, и через элемент ИЛИ 9 поступает на вход блока памяти 10.

Микрокомандой МК2 произнодится считынание информации из блоке памяти и занесение ее по шинам 48 н вычитающий 58 и реверсивный 59 счетчики блока запуска (фиг. 5), причем н счетчик 58 заносится код интервала между подвесками, в счетчик

59 — длительность технологического процесса.

Микрокоманда МКЗ взводит триггер

53 и счетчик 59 переводится в режим сложения импульсов . Сигнал разреше1173393

20 ния с триггера 53 через элемент ИЛИ 56 поступает на вход элемента

И 57, и на вход его начинают проходить поступающие с генератора 55 им5 пульсы, Счетчик 58 работает в режиме вычитания поступающих на его вход импульсов и как только содержимое его станет равным нулю, на вход элемента 57 поступает сигнал, запрещающий дальнейшее прохождение импульсов .с генератора 55. В. счетчике 59 происходит увеличение кода от начального значения на величину кода, занесенного в счетчик 58. Тактовым импульсом t производится сброс триггера 53, Микрокоманда

МК4 производит те операции, что и микрокоманда МК2, Микрокоманда МК5 взводит триггер 54, счетчик 59 переводится в режим вычитания импульсов,а с выхода элемента И 57 на вход счетчиков 58 и 59 поступают импульсы. Происходит уменьшение кода счетчика 58 до нуля 25 а кода счетчика 59 от начального значения на величину кода, занесенного в счетчик 58.

Изменяющийся при сложении и вычитании код счетчика 59 поступает на входы элементов сравнения 60„ -60 на вторые входы которых по шйнам

521-52< поступают коды счетчиков текущего времени 5>-5; . Если хотя бы одно иэ значеннй кода счетчика

59 станет равным любому из кодов счетчиков 5 -5. то на выходах соот1 В ветствующих элементов сравнения

601 "60,, появляются сигналы, которые через элемент ИЛИ 61, шину 37, элемент ИЛИ 27.блока управления (фиг. 3) поступают на вход триггера 32 и вэводят его, С выхода триггера 32 на вход дешифратора микрокоманд 26 поступает сигнал, запрещающий дальнейшую выработку микрокоманд. В этом случае интервал времени между подвесками оказывается меньше допустимого, и запуска подвески не происходит.

Если с элементов сравнения 60

60 отсутствуют сигналы, то триггер

32 в блоке управления не вэ водит ся, и с дешифратора микрокоманд поступают микрокоманды обслуживания, первого канала, 55

Тактовым импульсом t сбрасывается триггер 54, и работа блока запуска заканчивается, Микрокомандой

МК6 производится считывание иэ блока памяти кода длительности технологического процесса, при этом код длительности поступает на шину 48 счетчика времени (фиг, 4) ° Микрокоманда МК6 поступает на первый вход элемента И 40, на второй вход его поступает по шине 20 сигнал раз1 решения обслуживания первого канала, на третий вход поступает сигнал разрешения с триггера 44. С выхода элемента 40 сигнал через элемент ИЛИ 41 сбрасывает триггер 43, разрешает запись в счетчик 47 кода длительности технологического процесса, запускает одновибратор 42. На выходе одновибратора появляется с некоторой задержкой сигнал, который взводит триггер 44, С этого триггера на вход элемента И 40 поступает сигнал запрета, а на вход элемента И 46 сигнал разрешения, С триггера 43 на вход элемента И 45 поступает сигнал запрета.

Микрокомандой МК7 производится фо11мирование в счетчике команд 4, адреса первой команды заданного техпроцесса, микрокомандой МК9 производится проверка занятости автооператора. Если автооператор занят, то с выхода триггера 63 (фиг, 7 ) на вход элемента И 62 поступает разрешение, на второй вход элемента 62 микрокоманда МК9, прн этом на шине

38 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 27 (фнг. 3) поступает на вход триггера 32 и взводит

его. Сигнал с выхода триггера 32, воздействуя на дешифратор 26, запрещает дальнейшую выдачу микрокоманд. Если автооператор свободен, т,е, триггер 63 сброшен, то с выхода блока управления поступают очередные микрокоманды, Микрокомандой МК 10 производится считывание из блока памяти 1О первой команды техпроцесса, занесение адреса позиции запроса и адреса позиции назначения в регистр 71 блока 11, а кода времени выдержки н первой позиции в регистр времени (выдержки подвесок в позиции 8 ).

Кроме того, микрокомандой ИКIО производится взвод триггера 63 н сброс счетчика цикла 65, в результате чего блок 11 переводится на автономный режим работы, 1173393

20

40

Микрокомандой MKII производится увеличение на единицу адреса команды в счетчике 4, тем самым ус1 танавливается адрес следующей команды, В диспетчерском пульте микрокомандой МК I! производится сброс триггера 17», а если с регистра

71 (фиг. 7) по шине 19 поступает признак последней команды техпроцесса, то сбрасывается и триггер

161, гаснет лампа индикации 18„, сигнализируя об окончании техпроцесса и освобождении первого канала, Импульсом t > производится сброс триггеров 32, 34 и 35 в блоке управления (фиг, 3), а с распределителя каналов 25 поступает сигнал обслуживания второго канала. Обслужинается второй канал, затем третий и т.д, Работа блока связи с автооператором »,фиг. 7 ) заключается н следующем.

Как было отмечено, микрокомандой

МК9 обнуляется счетчик цикла 65, при этом появляется сигнал на первом выходе дешифратора 66, который через элемент ИЛИ 68 поступает на блок включения привода горизонтального движения антооператора 69, который по шине 79 включает привод горизонтального движения, Одновременно сигнал с первого выхода дешифратора 66, поступая на первый вход элемента И 73, пропускает из регистра 71 код. адреса позиции запроса через элемент ИЛИ 74 на дешифратор позиции 75, который по шине 82 выдает информацию о номере позиции запроса. Автооператор двигается в запрашиваемую позицию, При достижении позиции на первый вход элемента И 67 по шине 77 поступает сигнал пСтоп по адресу . На втором входе элемента 67 имеется сигнал Нижнее положение автооператора", поступающий по шине 76. Сигнал с выхода элемента 67 проходит на выход элемента И 64 и устанавливает счетчик цикла 65 в следующее состояние, Появляется сигнал на нтором выходе дешифратора 66, который, поступая на вход элемента И 72, пропускает из регистра 71 код адреса позиции назначения через элемент

HJIH 74 на дешифратор номеров позиции 75. Одновременно сигнал с второго ныхода дешифратора 66 поступает на вход блока включения привода вертикального движения антооператора 70, а через элемент

ИЛИ 68 на вход блока включения привода горизонтального движения автооператора 69. Сигнал с выхода блока 70 по шийе 80 включает привод движения автооператора вверх. С второго выхода блока 70 на вход блока

69 поступает сигнал, эалрещающий выдачу сигнала по шине 79. При достижении автооператором верхнего положения по шине 78 поступает сиг11 нал Верхнее положение автооперато11 ра, при этом исчезают сигналы на шине 80 и входе блока 69, на выходе которой появляется сигнал включения привода горизонтального движения автооператора. При достижении антооператором позиции назначения появляется сигнал Стоп по адресу, который по шине 77 поступает на вход элемента И 67 и блока 70, с выхода по шине 81 выдается сигнал включения привода автооператора на движение вниз, С выхода блока 70 на вход блока 69 поступает сигнал запрета, при этом исчезает сигнал на шине 79, При достижении антооператором нижнего положения появляется сигнал "Нижнее положение автооператора"., поступающий по шине 76 на вход элемента

67. На другом входе этого элемента уже есть сигнал Стоп по адресу", поэтому с выхода его через элемент

И 64 сигнап поступает на вход счетчика 65, изменяя его состояние. Появляется сигнал на третьем выходе дешифратора, который сбрасывает триггер занятости автооператора 63, а поступая по шине 51 на вход счетчика времени 5, (фиг. 4), через элемент И 46 взводит триггер 43. Сигнал с выхода триггера 43 разрешает прохождение на вход счетчика 47 импульсов с генератора 3, поступающих на шину 50. Счет нремени выдержки осуществляется следующим образом.

В счетчик 47 вначале микрокомандой

МК6 заносится длительность технологического процесса, равная сумме выдержек во всех позициях. В регистр времени 8 микрокомандой МК10 заносится суммарная выдержка во всех позициях, кроме первой. Счетчик 47 вычитает поступающие на его вход импульсы с генератора 3. Как только содержимое счетчика 47 станет равным содержимому регистра 8», 1173393

1О т.е, после окончания времени выдержки в первой позиции, на выходе блока сравнения 7, появляется сигнал, который по шине 391 поступает в счетчик времени и сбрасывает триггеры 43 и 44, Счетчик времени вы- ключается, В блоке управления (фиг. 3 ) сигнал по шине 39„ поступает на вход формирователя одиночного импульса 36„, при этом на его выходе появляется импульс, который взводит триггер 33 . С выхода триггера 33„ на вход элемента

И 30 поступает разрешение. Так как по шине 211 поступает также сигнал разрешения, то в момент поступления сигнала обслуживания первого канала и тактового импульса на выходе элемента 30, появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 28 взводит триггер 34, С дешифратора микрокоманд поступают микрокоманды обслуживаний первого канала

ИК9-MKI1. Вновь производится проверка занятости автооператора, в регистр времени 5 заносится сум1 марная выдержка в позициях, кроме первой и второй, в регистр команд

71 (фиг. 7 ) заносится новый адрес позиции запроса и позиции назначения, в счетчике команд 4„ устанавливается адрес следующей команды, осуществляется перенос подвески в позицию назначения, включается счетчик 51, и после окончания выдержки во второй позиции вновь повторяется цикл обслуживания подвески и т,д. пока не будет выполнена последняя команда, после выполнения которой, как .было рассмотрено, микрокоиандой ИК11 сбрасывается триггер 16 и гаснет лампа индикации 18,, сигнализируя об окончании технологического процесса, Таким образом, введение в состав устройства регистров 8„- 81 позволяет использовать счетчики времени 5 -5. в качестве счетчиков

1 1 текущего времени и счетчиков времени выдержки в отдельных позициях, Отличие предлагаемого устройства от прототипа состоит в том, что в счетчик текущего времени при запуске заносится общее предполагаемое время движения подвески по

1ð гальванической линии, включая суммарную выдержку во всех позициях, суммарное время движения автооператоров и предполагаемое время ожидания подвеской автооператора после окончания выдержки в позициях.

3а счет различного времени ожидания автооператоров реальное местоположение подвесок по мере удаления от позиции загрузки все более отличается от предполагаемого,в связи с этим приходится увеличивать"интервалы межцу движущимися по гальванической линии подвесками, что учитывается при запуске, а это приводит к снижению эффективности работы гальванической линии.

В предлагаемом устройстве в счетчики текущего времени 5, -5 заносят" сл при запуске только суммарные времена выдержек в позициях. Счетчики времени включаются после опускания подвесок в позиции назначения и выключаются после окончания выдержек в этих позициях, и содержимое этих

Зо счетчиков в любой момент времени соответствует суммарным выдержкам подвесок s оотавшихся до выгрузки позициях, Независимо от времени ожидания автооператора всегда точно известно

4О местоположение каждой подвески на гальванической линии, что позволяет производить более точно запуск очередной подвески, а это приводит к повышению производительности работы гальваж ческой линии примерно на 15 . зззэ а ил Иврормиаионньж шина Дфе"алые иц ны ИиИИ КСХиИЖВ

Шины уириблемия

1173393

211

Puz.2

i173393

Фи З

1173393 ззвз

У Й ФРЗ @ИМ

p93p_#_DN Займ и аб поопеда- щцюа еюиу мара юоМескои

Фи . b

Составитель И.Швец

Техред М.Надь Корректор С. Черни

Редактор Т.11итейко

Ютли.>. П!1!! "1!а < с ит", г, У+г 1 л г, угу, 11роектная, 4

Заказ 5052/47 Тираж 863 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открьпий

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5