Устройство для управления тепловым процессом вулканизации изделий

 

Изобретение относится к области автоматизации процессов изготовления pp. зин о технических изделий и предназначено для использования в системах управления вулканизируемым оборудованием , в частности форматорами-вулканизаторами . Цель к пбретення - повышение качества вулканизируемых изделий путем оптимизации временного режима вулканизации. Для этого в блок 13 эквивалентного времени вулканизации заносятся оптимальные значения времег ни вулканизации в зависимости от зна

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4632671/24 (22) 05.01.89 (46) 07.05.91.Бюл. Р 17 (71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Н аучно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (72) Г.Г.Воробьев, В.И.Муратов, А.А.Павловский, И.Е.Яковлев, Н.Г.Сидоров, В.Г.Пороцкий, В.В.Савельев и В.И.Сапрыкин (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 903187, кл. G 05 D 27/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

В 1171764, кл. С 05 D 23/19, 1984.

„„90„„1647538 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕП. ЛОВ&К ПРОЦЕССОМ ВУЛКАНИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области автоматизации процессов изготовления резинотехнических изделий и предназначено для использования в системах управления вулканизируемья оборудованием, в частности форматорами-вулканизаторами. Цель и обретения — повьппение качества вулканизируемых изделий путем оптимизации временного режима вулканизации. Для этого в блок 13 эквивалентного времени вулканизации заносятся оптимальные значения време. ни вулканизации в зависимости от зна1647538 чений температуры теплоносителя, измеряемые датчиками 6,7 температуры соответственно наружного и внутреннего теплоносителя. Текущие значения эквивалентного времени вулканизации сравниваются с заданным значением в цифровом компараторе 17.

Разность этих значений управляет

Изобретение относится к области автоматизации процессов изготовления резинотехнических изделий и предназначено для использования в системах управления.вулканизационным оборудованием, в частности форматорами-вулканизаторами;

Цель изобретения — повышение качества вулканизируемых изделий путем оптимизации временного режима ю вулканизации.

На чертеже. показана структурная схема устройства.

Устройство содержит объект 1

- управления, например форматор-вулканизатор с системой нагрева и манипулятором, осуществляющим загрузку и выгрузку шин иэ форматора-вулканизатора, блок 2 исполнительных механизмов, дешифратор 3 команд, счетчики 4 и 5, датчики 6 и 7 температуры соответственно наружмого и внутреннего теплоносителя, установленные соответственно снаружи и внут" ри шины, коммутатор 8, нормирующий преобразователь 9, аналого-цифровой преобразователь 10 регистры 11 и 12 адреса, блок 13 памяти эквивалентного времени вулканизации, делитель 14 частоты, регистр 15 адреса, сумматор 16, цифровой компаратор 17, связанный с задатчиком эквивалентного времени вулканизации (не показан), триггер 18, элемент ИЛИ 19, триггер

20, элементы И 21 — 23, генератор 24 импульсов, элемент ИЛИ 25, счетчик

26 и элемент ИЛИ 27.

Устройство работает следующим образом.

В ячейки блока 13 памяти заносятся эквивалентные времена вулканиза1 ции, соответствующие частоте опроса и показаниям температуры датчиков 6 ,и 7 (в пределах одной страницы памя через счетчики 4, 5 и дешифратор 3 ко-; манд блоком 2 исполнительных механизмов объекта 1 управления, например, выполненного в виде форматоравулканизатора с системой нагрева и манипулятором, осуществляющим загрузку и выгрузку шин из форматоравулканиэатора. 1 ил.

15 ти) с коррекцией этих данных по каждой последующей странице в зависимости от времени подключения страницы, задаваемого сигналом логичес 0,кой 1, продвигаемой по регистру 15.

На входе: компаратора 17 устанавливается сигнал Т заданного эквивалентного -времени вулканизации. 8 форматор-вулканизатор объекта 1 по25 мещается вулканиэируемая шина. В исходном ждущем состоянии все счетчики и триггеры установлены в нулевое состояние командой либо при первоначальном включении устройства, либо последней командой с дешифратора 3 при окончании процесса вулканизации предыдущей шины.

Для определенности рассмотрение работы устройства начнем с момента когда закончился процесс вулканизации предыдущей шины. При этом раскрылI ся форматор-вулканизатор и из него автооператор извлек готовую шину В этот момент дешифратор 3 выдает свою

40 последнюю команду на сброс илн обнуление счетчиков и триггеров устройст ва. Устройство переходит в режим ожидания. При этом элементы И 21 и 22 закрыты, а элемент И 23 открывается

45 единичнь1ми сигналами на его входах (с инверсных выходов триггера 20 и счетчика 5).

Работает генератор 24, формируя импульсы, например с частотой 1с.

Пройдя счетчик 26 и элемент ИЛИ 25, они поступают на счетчик S, который выполняет роль счетчика эквивалентного времени простоя. Реальное время простоя не равно тому времени, кото55 рое записывается в счетчик 5 (согласующий коэффициент устанавливается с использованием счетчика 26) и которое участвует в формировании команды со счетчика 5 для дешифратора 3.

1

Эта команда корректирует в зависимости от времени простоя момент подачи тепяонасителя в фарматар-вулканизатор, т.е. момент начала процесса нагрева шины.

Если простой превьппает какую-то определенную величину (эта величина зависит от типа и массы пресс-формы фарматора-вулканизатора), то далее нет смысла подсчитывать это время.

Считается, что с этого момента начинается так называемый холодный да" пуск, т.е. делается максимальное опережение в начале нагрева, заключающееся в том, что к заданному эквивалентному времени вулканизации Т+

Э добавляется определенная добавка (как правило 1 - 3 мин) для предварительнага разогрева остывшей прессформы.

Эта максимальное время простоя задается в счетчике 5 соответствующим набором его разрядов, условно обозначенных одним инверсным выходом или выходом переноса, подключенным к одному из входов элемента И 23.

Через некоторое время, за которое была извлечена из форматора-вулканизатора объекта 1 предыдущая шина, подведена и загравлена новая, оператор поцает команду "Пуск". Do этой команде триггер 20 устанавливае."ся в единичное состояние по прямому выходу. При этом элемент И 23 блокируется, а элемент И 22 открывается.

Импульсы генератора 24 начищают поступать в счетчики 4 и 5. В процессе работы счетчика 4 сигналами с его разрядов запускается в работу дешифратор 3, который в свою очередь последовательно начинает управлять ра-< ботой исполийтельных механизмов: закрывается пресс-форма форматора-вул каиизатора, подается так называемый формовочный нар в диафрагму для тога, чтобы шина в пресс-форме приняла необходимую форму, а внешний слой резины, вдавившись в ячейки прессформы, сформировал заданный рисунок протектора. Далее пар в диафрагме заменяется другим более теплоемким теплоносителем — перегретой водой.

С этого момента и начинается отсчет времени вулканизации. При этом дешифратор 3 формирует команду на устачавку единичного состояния триггера 18, который открывает элемент

647538

И 21 и через элемент ИЛИ 27 — на установку нулевога состояния триггера 20, который закрывает элемент

И 22. Но одновременно с работой счетчика 4 работает и счетчик 5, который в зависимости от предварительно записанного числа (эквивалентного времени простоя) с некоторым опережением по отношению к моменту подачи перегретой воды в диафрагму, выдает сигнал в дешифратор 3, а тат, в свою очередь, через блок 2 подает в форматор-вулканизатор другой тепланоситель — перегретый пар.

С закрытием элемента И 22 и открь тием элемента И 21 дешифратор 3 переходит в ждущий ре м и в работу вступает измерительная схема устрой20 ства. Включается в рабату делитель

i4, частота импульсов на выходе которого определяется типам фарматора" вулканизатора, а точнее, временем вулканизации, которое для разных ти25 пов шин лежит в диапазоне от 10 мин до 20 ч.

Для определенности считаем, чта вулканизируется шина легкового ав- томобиля малым в;еменем вулканиза39 ции (10 мин) ° цикл а паса коммутатора 8, аналога"цифра-:.. ".o преобразователя 10, регистров 11 и 12 составляет

1 с, а переключение страниц памяти осуществляется через 2 мин.

В первый момент работы делителя

14. регистр 15 со своего первого разряда разрешает работу с первой стра ницей памяти блока 13. Каждую секунду опрашиваются с помощью коммутатора 8

40 датчики 6 и 7, сигнал с которых, пройдя нормирующий преобразователь 9 аналого-цифровой преобразователь 10,. записывается уже в цифровой форме соответственно в регистры 11 и 12. Чис45 ла в регистрах,11 и 12 служат координатами для вызова соответствующей им ячейки памяти. первой страницы блока 13.

Если на данный момент опроса абе

5Q измеренные температуры полност::-..ю соответствуют заданным значениям, "o вызываемая ячейка выцает числа (время 1 с),,т.е.собственно время цикла опроса. И если в дальнейшем процесс шел идеально, на каждый цикл опроса абе температуры соответствовали заданньм значениям, -.о в сумматор 16 за 600 циклов (10 мин) записывается 600 импульсов (йа схе7 16475 ме это сигнал Т ) . Срабатывает ком-паратор 17, на который также поступа.ет заданное значение: Т = 600

Ф (10 мин).

Если же температуры теплоносителей в обьекте имеют отклонения от теоретически заданных идеальных значений, то на выход каждой страницы памяти будет вызываться ячейка, в которую записана скорректированная (эквивалентная данныи температурам) величина времени. Если общий характер температур теплоносителей имеет заниженный относительно задания характер, то В ячей 1 ке записана величина времени меньше

1 и наоборот, при общем характере перегрева пресс-формы в ячейки записана величина больше 1. Таким образом, если в целом процесс вулканизации шел с недогревом относительно заданной кривой нагрева,, то число 600 (эк" вивалентное время вулканизации) сумма" тор 16 наберет за большее число циклов опроса чем 600, т.е. реальное время процесса вулканизации увеличивается.

При перегреве пресс-формы сумматор 16 набирает число 600 за меньшее число циклов, чем 600, тем самым реальное время процесса вулканизации будет сокращено.

В процессе вулканизации за счет изменения своей структуры шина изменяет свои свойства. Это выражается в

35 там, что изменяется степень влияния колебания температур теплоносителей на величину коррекции времени вулканизации. В данном случае ощутимый во ,времени шаг изменения свойств шины 4 составляет две минуты,-поэтому регистр 15 переключает страницы с частотой 2 мин.

При срабатывании компаратора 17 (выполнена программа нагрева) устанавливается в нулевое состояние триггер 18, закрывается элемент И 21, устанавливается в единичное состояние триггер 20, открывается элемент И 22..

Включение счетчика 4 в работу вызы56 вает на выходе дешифратора 3 заключительную серию команд на блок 2: сброс перегретого пара и перегретой воды, подачу охлаждающей воды в пресс-форму, сброс охлаждающей воды, продувку, открытие пресс-формы, вццачу последней команды дешифраторам

3 — установку схемы в исходное состоя" ние за -счет обнуления счетчиков 4 и 5 и триггеров 18 и 20, Далее все повторяется сначала при вулканизации последующей шины.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить качество вулканизнруемых изделий .за счет оптимизации режима вулканизации, в ка— тором учитывается влияние времени простоя и учитывается изменение ва времени степени влияния колебания температур теплоносителей на длитель ность процесса вулканизацин.

Формула изобретения

Устройство для управления тепловым процессом вулканнз".:.. .-;.è изделий, содержащее первый. счетч "..к, блок исполнительных механизмов„ связанный группой выходов с объектом управления, на катарам размещены датчики температуры наружнага и внутреннега теплоносителей, нармирующий преобразователь, элемзн"" пуска. сумматор и последовательнаi соединенные задатчик эквивалентнага времени вулканизации, цифровой камнаратар н первый триггер„ а т л и ч а ю, е е с я тем что, с целью повышения качества вулканизируемых иэделий путем оптимизации временнога режима вулканиза ди, в него введены генератор имп;льсав, делитель частоты, второй триггер„ дешифратор команд, второй и третий счетчики, три элемента ИЛИ, три элемента И, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, три регистра адреса и блок памяти эквивалентнога времени вулканизации, причем выход ,генератора импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И второй вход первого элемента И соединен с выходом первого трнггера,,а выход первого элемента

И " с входом делителя частоты, подключенного первым выходом к управляа— щему входу коммутатора и к входам синхронизации анчлага-цифрового преобразователя, первого и второго регистрОВ адреса а ВтОрым ВыхадОм к входу синхронизации третьего регистра адреса, соединенного выходам е соответствующими входами первой группы входов блока памяти эквивалентного времени вулканизации, вторая группа входов которого соединена с соатвет— ствующнми выходами первого регистра

1647538

Составитель В.Прямицын

Редактор В. Вугренкова Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 1399 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 адреса, третья группа входов — с соответствуюцчми выходами второго регистра адреса, а выходы — с соответствующими входами сумматора, подключенного выходами к второй группе входов цифрового компаратора, выходы. датчиков температуры наружного и внутреннего теплоносителей соединены. соответственно с первым и вторьи входами коммутатора, подключенного выходом к входу нормирувце» о преобразователя, соединенного выходом с входом аналого-цифрового преобразователя, . выходы которого подключены к соответствующим 1 г входам первого и второго регистров адреса, выход элемента пуска соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединей с выходом цифрового компаратора, а вы- 20 ход - с входом единичной установки второго триггера, подключенного входом .нулевой установки к выходу второго элемента ИЛИ, прямой выход — к второму входу второго элемента И, а ин- 25 версный выход — к второму входу третьего элемента И, соединенного выходом с входом второго счетчика, подключенного выходом к первоиу входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и информационным входом первого счетчика, а выходс информационным входом третьего счетчика, выход переноса. которого соединен с третьим входом третьего элемента И, а разрядные выходы — с пер" вой группой входов .дешифратора команд, вторая группа входов которо о соединена с cootBETcтвуюцими выходами первого счетчика, группа выходов - с . соответствуюцимн входами блока исполнительных механизмов, первый выход — с входом единичной установки первого триггера и первым входом второго элемента Иь1, а второй выход— с вторым входом второго элемента ИЛИ и выходами сброса первого и третьего счетчиков.