Система автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн

 

Изобретение относится к электрохимической и химической обработке деталей в ваннах с нагревом их обрабатывающей среды либо паром, либо горячей водой, подаваемых в змеевики, расположенные во внутренних объемах ванн. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения использования устройства в составе многопррцессных линий гальванопокрытий, в условиях произвольного задействования каждой из ванн в работу, и повышение эффективности работы системы за счет сокращения времени нагрева обрабатывающей среды ванн и обеспечения активного контроля температуры конденсата теплоносителя. Система автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн содержит ванны, оснащенные датчиками температуры обрабатывающей среды , змеевиками и исполнительными механизмами для подачи теплоносителя, и устройство контроля и регулирования температуры, причем выход змеевика первой ванны соединен с входом змеевика последующей ванныа выход змеевика последующей ванны соединен с трубопроводом для сброса конденсата . Новым в системе является введение в ее состав датчиков температуры конденсата теплоносителя , установленных на выходах соответствующих змеевиков, исполнительных механизмов для сброса конденсата теплоносителя в соответствующий трубопровод, установленных на выходах змеевиков первой и каждой из последующих кроме последней ванн, исполнительных механизмов, установленных на трубопроводах, соединяющих вход и выход каждой из последующих (кроме последней) ванн с выходом змеевика предыдущей ванны, вход змеевика последующей ванны соединен через дополнительный исполнительный механизм с выходом змеевика предыдущей ванны, общего для всей системы блока.автоматического управления нагревом и поддержанием.температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, ряд новых связей. а также выполнение исполнительных механизмов для сброса конденсата теплоносителя и блока автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн. 2 ил. о У) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛНСТПЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4702677/02 (22) 09.0639 (46) 15.12,93 Бюл NQ 45-46 (75) Алексеев АН; Елистратов ВТ:, Осадчий И.Е,;

Мунтян ВА (73) Алексеев А.H. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ И ПОДДЕРЖАНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН (57) Изобретение относится к электрохимической и химической обработке деталей в ваннах с нагревом их обрабатывающей среды либо паром. либо горячей водой, подаваемых в змеевики, расположенные во внутренних объемах ванн, Цель изобретения— расширение функциональных возможностей за счет обеспечения использования устройства в составе многопроцессных линий гальванопокрытий, в условиях произвольного задействования каждой из ванн в работу, и повышение эффективности работы системы за счет сокращения времени нагрева обрабатывающей среды ванн и обеспечения активного контроля температуры конденсата теплоносителя.

Система автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн содержит ванны, оснащенные датчиками температуры обрабатывающей сре-. ды, змеевиками .и исполнительными механизмами (Ю) ЯЗ (1Ц 1727400 АЗ (51) 5 С25 021 12для подачи теплоносителя, и устройство контроля и регулирования температуры, причем выход змеевика первой ванны соединен с входом змеевика последующей ванны.а выход змеевика последующей ванны соединен с трубопроводом для сброса конденсата. Новым в системе является введение в ее состав датчиков температуры конденсата теплоносителя. установленных на выходах соответствующих змеевиков, исполнительных механизмов для сброса конденсата теплоносителя в соответствующий трубопровод, установленных на выходах змее-виков первой и каждой из последующих, кроме последней ванн, исполнительных механизмов. установленных на трубопроводах, соединяющих вход и выход каждой из пбследующих (кроме последней) ванн с выходом змеевика предыдущей ванны, вход змеевика последующей ванны соединен через дополнительный исполнительный механизм с выходом змеевика предыдущей ванны. общего для всей системы блока, автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, ряд новых связей, а также выполнение исполнительных механизмов для сброса конденсата теплоносителя и блока ав- у томатического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн. 2 ип.

1727400

Изобретение относится к электрохими. ческой и химической обработке деталей и может быть применено в гальваническом, химическом и других производствах, использующих при обработке деталей ванны с нагревом их обрабатывающей среды либо паром, либо горячей водой, подаваемыми в змеевики, расположенные во. внутренних объемах ванн.

Целью изобретения является расширеwe функциональных возможностей за счет обеспечения использования устройства в составе многопроцессных линий гальванопокрытий в условиях произвольного задействования каждой из ванн в работу и повышение эффективности работы системы за счет сокращения времени нагрева обрабатывающей среды ванн и обеспечения активного контроля температуры кон-: денсата теплоносителя.

На фиг,1 представлена структурная схема системы автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн; на фиг.2 — структурная схема блока автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатываю.щей среды гальванических ванн, Система содержит гальванические ванны 1, 2, 3, оснащенные датчиками 4, 5, 6 температуры обрабатывающей среды, змеевиками 7, 8, 9 и исполнительными механизмами (ТМ) 10, 11, 12 для подачи теплоносителя, датчики 13, 14, 15 температуры конденсата теплоносителя,. установленные на выходах соответствующих змеевиков, исполнительные механизмы (ИМ) 16, 17 для сброса конденсата теплоносителя в соответствующий трубопровод 18, причем выход змеевика 7 ванны 1 соединен с входом змеевика 8 ванны 2 через исполнительный механизм (ИМ) 19, установленный на трубопроводе 20, и с выходом змеевика

8 ванны 2 через исполнительный механизм (ИМ) 21, установленный на трубопроводе 22, выход змеевика 8 ванны 2 соединен также с входом змеевика 9 ванны 3 через исполнительный механизм (ИМ) 23, установленный на трубопроводе 24, а вся система оснащена блоком 25 автоматического управления нагревом и поддерживанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, Причем выходы датчиков 4, 13 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 25, первый выход которого соединен с ИМ 10, а второй его выход соединен с ИМ 16, выходы датчиков 5, 14 соединены с соответствующими входами второй группы входов блока 25, первый выход второй группьв выходов которого соединен с ИМ 19, установленными на трубопроводе 20, второй выход его второй группы выходов соединен с ИМ 11, третий выход его

5 второй группы выходов соединен с ИМ 21, установленным на.трубопрововоде 22, а четвертый выход его второй группы выходов соединен с ИМ 17, выходы датчиков 6, 15 соединены соответственно с первым и вто10 рым входами третьей группы входов блока

25; первый выход третьей группы выходов которого соединен с ИМ 23, установленным на трубопроводе 24, а второй выходтретьей . группы выходов блока 25 соединен с ИМ.12.

Причем ИМ 16, 17 выполнены нормально-открытыми, .

Блок 25 содержит устройство 26 управления включением ванн в работу и устройство контроля и регулирования

20 температуры, включающее схемы 27,28, 29 выделения переднего фронта, таймеры 30, 31, 32, элементы 33, 34, 35 задержки, схемы

36-45 запрета, схемы 46-51 сравнения, логические элементы (ЛЭ) ИЛИ 52-58, логиче25 ские элементы (ЛЭ) И 59-64 и усилители

65-72 мощности.

Устройство 28 содержит переключатели

73, 74, 75 однополюсные на 2 положения по количеству гальванических ванн, выходы ко30 торых соединены с первыми прямцми входами..соответственно схем 36, 38, 40 устройства контроля и регулирования температуры, а на входы переключателей 73, 74, 75 поданы сигналы соответственно с

35 уровнем логического нуля ("лог.О") и логической единицы ("лог.1"), .

Работу системы рассмотрим на примере управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды трех

40 гальванических ванн, используемых при анодном оксидировании деталей из алюминия и его сплавов: — первая ванна — ванна наполнения в бихромате калия {НКБ) с температурой

45. 90 5 С; — вторая ванна — ванна промывки в горячей воде (ПГВ) с температурой 70+10 С; — третья ванна — ванна анодирования в хромовой кислоте (АХК) с температурой 3450 40 g, Поскольку в данном случае стоки используемых ванн одинаковы — хромистые (во всех ваннах), то конденсат теплоносителя может использоваться повторно.

Наконец, в качестве ванн 1, 2, 3, в устройстве могут использоваться (беэ изменения принципа работы системы) следующие ванны с неагрессивными растворами:

1727400 — первая ванна — ванна промывки в го- -температуру конденсата пара на выхорячей воде(ПГВ, после операции обезжири- де змеевика ванны АХК(уставка teо), ения), с температурой 70+110 С; На вторые входы таймеров 30, 31, 32 — вторая ванна — ванна химического поданы сигналы, характеризующие соответобезжиривания с температурой 55+5 С;, 5 ственно; —. ванна теплой промывки с температу- — время достижения ®онденсатом пара рой 40-50ОС {или ванна сушки горячим воз- (в данном случае) на выхлокдге змеевика ванны духом). -; НБКтемпературы; доем очной для зффекВ качестве теплоносителя используется .тивной теплопередачй обрабатывающей пар давлением 04,-0Я Mfla и температурой 10 среде следующей ванны.(ПГВ, в данном слу150-160 С. .. : чае) — уставка Т1

Эффективной условимся считать тепло- . — время достижения конденсатом пара передачу, когда температура нагревающей . {в данном случае) на выходе змеевика ванны среды (теплоносителя): превышает не менее. ПГВ температуры, достпат0чной для эффекчем на 10 С температуру нагреваемой сре- 15 тивной теплопередачи обрабатывающей . ды, требуемую по технологии.. :: среде следующей ванны(АХК, в данном слуСистема работает следующим образом.: . чае) — уставка Т2;

В исходном состоянии в ваннах 1, 2, 3 — время сброса конденсата теплоносиотсутствуют обрабатываемые детали, тем- теля из змеевика ванны АХК(уставка Тз). пература их обрабатывающей среды нахо- 20 В случае необходимости задействовадится не. в норме {меньше требуемой по ния ванн 1. 2, 3 в технологическом процессе технологии); гальванической обработки деталей оператоИМ.10; 11, 12, 19, 21, 23 находятся в ром линии или автоматически (если в качезакрытом состоянии. стве переключателя 73.; 74, 75 используются

ИМ 16; 17. находятся в открытом состо- 25 контакты реле) по программе отЭВМ произянии.. - . - водится перевод переключателей 73, 74, 75

На выходах блока 25отсутствуют управ- устройства 26 блока 25(см. фиг.2) в нижнее . . ляющие сигналы, поступающие на ИМ 10, положение, тем самым обеспечиваетя пода11,12,16,17,19,21,23. ча сигнала с уровнем "лог.1" на первые, Переключатели 73, 74, 75 устройства 26 30 прямые входы соответственно, схем 36, 38, блока 25 (см. фиг.2) находятся и верхнем 40, на выходах которых также появляются, (показанном на фиг.2) положении, в связи с покольку отсутствуют сигналы с уровнем чем на первых, прямых входах схем 36, 38, "лог.1н на выходах схем 46, 48, 50 (так как

40 отсутствуют сигналы с уровнем "лог.1" температура в ваннах1,2,3 находится не в (присутствуют сигналы с уровнем олог.О".), a 35 норме), поступающие на вторые инверсные на выходах последних, как следствие, также входы соответственносхем36,38,40, сигна. отсутствуют сигналы с уровнем олог.1". лы с уровенм™лог.1", поступающие, соответственно:

На вторые входы схем 46-51 поданы — на вход усилителя 65, на выходе котосигналы,характеризующиесоответственно: 40 рого появляется .усиленный по мощности — температуру раствора в ванне НБК сигнал, обеспечивающий срабатывание(от(например, 90 С), требуемую по технологии крывание) нормально - закрытого ИМ 10 и (уставка tiо); подачу пара в змеевик 7.еанны 1; .-; — температуру конденсата пара (в дан- — на первые входы ЛЭ И 59, 60; ном случае), обеспечивающего зффектив- 45 — на второй входсхемы43; ную теплопередачу (например, 9ООС) . — на первый вход ЛЗ,И 61; обрабатывающей. среде следующей ванны — на второй вход ЛЭ И 60; (ПГВ, вданномслучае),— уставкаtz;....:. — íà первый вход схемы 42, что, при

-температуру воды в ванне ПГВ (напри» отсутствии сигнала.с уровнем "лог.1", на ее мер,80 С), требуемую по технологии (устав- 50 втором инверсйом входе„приводит к появка тз"); лению на выходе схемы 42 сигнала с уров-температуруконденсатапара,обеспе- нем олог,1", который поступает на вход чивающего эффективную теплопередачу усилителя 68, на выходе которого появляет(например, 50 С) обрабатывающей среде ся усиленный по мощности сигнал, обеспеследующей ванны(АХК, в данном случае),- 55 чивающий срабатывание (открывание) о уставка м, . нормально-закрытого ИМ 11 и подачу пара — температуру раствора в ванне AXK в змеевик 8 ванны 2. Одновременно сигнал (например, 40 С), требуемую по технологии с уровнем олог.1" с выхода схемы 42 посту(уставка tsо); пает на второй вход ЛЗ ИЛИ 57, на выходе которого появляется сигнал с уроанем

1727400

Этим достигается вытеснение скопившегося конденсата парэ в змеевиках 7, 8, 9 ванн 1, 2, 3 в трубопровод 18 через нормально-открыть® ИМ 16, 17 и непосредственно (для ванны 3). 2

Одновременно сигналы с уровнем

"лог.1" с выходов переключателей 73, 74, 75 устройства 26 блока 25 поступают соответ- ственно: — на вход схемы 27, на выходе которой 3 появляется импульс, запускающий таймер

30, ма выходе которого появляется сигнал с уровнем "логЛ" (длительность которого определяется величинОй уставки Т1), поступающий на.первый инверсный вход схемы 37, 3 запрещая тем самым появление на выходе последней сигнала с уровнем "логЛ" в течение длительности уставки Т1; — на вход элемента 33, величина задержки которого определяется временем сра- 4 батывания схемы 27 и таймера 30;

- на вход схемы 28, на выходе которой появляется импульс, запускающий таймер

31, на выходе которого появляется сигнал с уровнем "лог.1" (длительность которого on 4 ределяется величиной уставки Tg), поступающий на первый, инверсный вход схемы 39, запрещая тем самым появление на выходе последней сигнала с уровнем "лог.1".в тече,мие длительности уставки Т2; 5 — на вход элемента 34, величина задержки которого определяется временем срабатывания схемы 28 и таймера 31; — на вход схемы 29, на выходе которой появляется импульс, запускающий таймер 5

32, на выходе которого появляется сигнал с уровнем "лог.1" (длительность которого определяется величиной уставки Тз), поступающий на первый, инверсный вход схемы 41, запрещая тем самым появление на выходе

"лог.1", поступающий на первый вход ЛЭ И

62, а также на второй вход схемы 44, на выходе которой.при отсутствии сигнала с уровнем "лог.1", поступающим на первый, инверсный вход схемы 44 с выхода схемы

43, появляется также сигнал с уровнем

"лог.1", поступающий через ЛЭ ИЛИ 58 на третий вход ЛЭ И 63; — на первые входы ЛЭ И 63, 64; — ма второй вход схемы 45, на выходе которой при отсутствии сигнала с уровнем

"лог.1" на первом, инверсном входе схемы

45, поступающим с выхода ЛЭ И 63, появляется сигнал с уровнем "логЛ", поступающий ма вход усилителя 72, с выхода которого сигнал, усиленный по мощности, поступает на ИМ 12, обеспечивая тем самым открывание последнего и подачу пара в змеевик 9 ванны 3. последней сигнала с уровнем "лог.1" в течение длительности уставки Тз, — на вход элемента 35, величина задержки которого определяется временем сра5 батывания схемы 29 и таймера 32, После достижения температурой.конденсата пара на выходе змеевиков 7, 8, 9 значений, равных или больших значений уставок о, t4p, tap или/и/ после окончания

10 длительности уставок T>. Tz; Тз, на выходах схем 47, 49, 51 или /и/ выходах схем 37, 39, 41 (см. фиг.2), появляются сигналы с уровнем "ло)Л.", что, в свою очередь, приводит к появлению сигналов с уровнем "логЛ" на

15 выходах ЛЭ ИЛИ 52, 55, 56.

При этом на выходе.ЛЭ И 64 также появляется сигнал с уоовнем "лог.1", поступающий: — на второй вход ЛЭ И 63, на выходе .

0 которого появляется, сигнал с уровнем

"логЛ", поступающий.на вход усилителя 71 и первый, инверсный вход схемы 45, тем самым обеспечивая открывание сигналом с выхода усилителя 71, ИМ 23 и закрывание

5 ИМ 12 путем снятия управляющего сигнала со входа и выхода усилителя 72; — на один иэ входов ЛЭ ИЛИ 53, на выходе которого появляется сигнал с уровнем "логЛ", поступающий на третий вход

0 ЛЭ И 59, на выходе которого также появляется сигнал с уровнем "логЛ", которцй, поступая на вход усилителя 66 и третий вход

ЛЭ И 60, обеспечивает, соответственно, закрывание сигналом с выхода усилителя 66, 5 ИМ 16 и сигналом с уровнем "лог,1" с выхода

ЛЭ И 60, открывание сигналом с выхода усилителя 67, ИМ 19, закрывание путем исчезновение сигнала с уровнем "логЛ" на выходе схемы 42, ИМ 11, появление сигма0 ла с уровнем "логЛ", на выходеЛЗ ИЛИ 57.

ЛЭ И 62, обеспечивающею включение (закрывание) через усилитель 70, ИМ 17 и исчезновение сигнала с уровнем "лог.1" на выходе схемы 43, что, в свою очередь, при5 водит к удержанию в закрытом состоянии путем снятия управляющего сигнала с входа и выхода усилителя 69, ИМ 21;

- на третий вход ЛЭ И 62 и третий вход схемы 44.

0 При этом на выходе ЛЭ И 61 и ЛЭ ИЛИ

54 также присутствуют сигналы с уровнем

"лог.1".

Пар начинает циркулировать по схеме: — источник нагрева теплоносителя (на

5 фигЛ не показан) - ИМ 10- змеевик 7 ванны

1 — трубопровод 20 с ИМ 19 — змеевик 8 ванны 2- трубопровод 24 с ИМ 23- змеевик

9 ванны 3 — конденсатоотводчик — источник нагрева теплоносителя, чем обеспечивается максимальная величина использования его

1727400

10 теплоты и нагрев обрабатывающей среды исчеэновениюсигналовсуровнем "лог.1" на ванн 1,2,3, втором, инверсном входе схемы 42, на перВ случае, если температура обрабаты- вом, инверсном входе схемы 43 и первом вающей среды, например, ванны 3 достигла входе ЛЭ ИЛИ 57; нормы(уставка©,либо, если данная ванна 5 — исчезает сигнал с уровнем "лог,1" на уже не нужна. в технологическом процессе первом входе и выходе ЛЭ И 61, что. как обработки деталей (детали по данному про- следствие, приводит к исчезновению сигна:.цессу закончились), то на выходе схемы 40 ла с уровнем "nor.l" на первом входе и исчезает:путем перевода автоматически или выходе ЛЭ ИЛИ 53 и третьем входе и выховручную переключателя 75 в верхнее поло- 10 де ЛЭ И 59, что, в свою очередь, приводит к

:. женйе (см. фиг.2), либо при появлении сиг- исчезновению управляющего сигнала на нала с уровнем :"лог.1" на выходе схемы 50 входе и выходе усилителя 66 и открыванию (и, естественно, на инверсном входе схемй нормально-.открытого ИМ 16 и сигнала с

40) сигнал с уровнем ."лог.l", что, в свою уровнем "лог.l" на третьем входе ЛЭ И 60.

Очередь, приводит к следующему: . 15 Пар в этом случае циркулирует по схеме; — исчезает:сигнал с уровнем "лог.l" на источник нагрева теплоносителя — ИМ 10— первом входеЛЭ И 63 и втором входе схемы змеевик 7 ванны 1 —. ИМ 16 — трубопровод

45, что,.как следствие, приводит к исчезно- 18 — конденсатоотводчик — источник тепловению сигнала с уровнем "лог. l" на выходе носителя. . ЛЭ И 63(не выходесхемы 45сигнал суров- 20 Если температура обрабатывающей нем "лог.1 " также продолжает отсутство- среды ванны 1 достигнет нормы (уставка вать), исчезновению управляющего сигнала t> ) ° либо, если данная .ванна уже не нужна на входе и выходе усилителя 71 и закрытию в технологическом процессе обработки деИМ2(ИМ 12 продолжает оставаться закры- талей, то на выходе. схемы 36 исчезает ранее т.ым); 25 описанным образом сигнал с уровнем

- исчезает сигнал с уровнем "лог.1" на "лог,1", что, в свою очередь, приводит к слепервом входе (и, естественно,.выходе) ЛЗ И дующему:

" . 64, что приводит к исчезновению сигнала с — исчезает управляющий сигнал на вхоуровнем "лог.1" на входе и выходе ЛЭ И 62 де и выходе усилителя 65, что, как следсти, как следствие, к исчезновению управляю- 30 вие, приводит к закрыванию ИМ 10; щего сигнала на входе и выходе усилителя — исчезает сигнал с уровнем "лог.1" на

70.иоТкрыванию(нормально-открытого) ИМ . первых входах и, естественно, выходах ЛЭ

17 также исчезает сигнал с уровнем "лог. l" И 59, 60 и втором входе и выходе схемы 43. на входе (выходе) схемы 43, оставляя тем При этом система возвращается в иссамым через усилитель 69 ИМ 21 в закрытбм 35 ходное состояние: ИМ 10, 11, 12, 19, 21, 23 состоянии (и на одном из входов ЛЭ ИЛИ находятся в нормально-закрытом состоя53). нии, ИМ 16, 17 находятся в нормально-отПар в этом случае циркулирует по схеме: крытом состоя ниия. источник нагрева теплоносителя — ИМ 10— Если в процессе нагрева используются, змеевик 7 ванны 1 — трубопровод 20 с ИМ 40 например, ванны 1 и З,то переключатель 74

19- змеевик 8 ванны 2 — ИМ 17 — трубопро- устройства 26 блока 25 (см. фйг.2) остается вод 18 —.конденсатоотводчик (на фиг,l не (в отличие от переключателей 73 и 75) в . йоказан)-источник нагреватеплоносителя. верхнем положении, что, как следствие, не . В случае,. если температура обрабаты- приводит к появлению сигналов с уровнем веющей среды, например, и ванны 2 до- 45 "лог.1", на выходах схем 38,.39, ЛЭ ИЛИ 55, .стигла йормы (уставка тз ), либо, если ЛЭ.И 61,схемы42,ЛЭИ60. данная ванна уже не нужна в технологиче-. При этом на выходе усилителя 67 отсутском процессе обработки деталей, то на вы- . ствует управляющий сигнал, поступающий ходе схемы 38 исчезает ранее описанным на ИМ 19, в связи с чем последний находитобразом сигнал с уровнем "лог.1", что, в 50 ся в закрытом состоянии. свою очередь, приводит к следующеу: Нэ выходе усилителя 68 отсутствует уп— исчезает сигнал с уровнем "лог.1" на равляющий.сигнал, поступающий на ИМ 11, . первом входе схемы 42, в связи с чем про- в связи с чем последний также находится в должает оставаться в закрытом состоянии закрытом состоянии.

ИМ 11; 55 На первом, инверсном входе схемы 43 — исчезает. сигнал с уровнем "лог. 1" иа отсутствует сигнал с уровнем "лог,1" (в данвторай ;";,;моде-:,у: выходе ЛЗ И .60. что, как ном случае), в связи с чем, поскольку на ее следет Й, -",, фиву йт,,кфсяезновению управ- . остальных входах присутствуют сигналы с ляющеф ффгнала"на- входе;и:выходе усйли- уровнем "лог. теЛя -" ЬФ;-". Ы"::" айфываймю" ::ИЮ 1-9; а также . ответственно схемы 36 и ЛЭ И 64(поскольку

1727400

12 конденсат теплоносителя". уже, например, удален иэ змеевика 9 ванны 3), на выходе схемы 43 появляется сигнал с уровнем

"лог.1", поступающий: — на вход усилителя 69, сигналом с выхода которого производится открывание нормально-закрытого ИМ 21; — на третий вход ЛЭ ИЛИ 57, на выходе которого появляется (в данном случае} сигнал также с уровнем "лог.1", поступающий на первый вход ЛЭ И 62, на втором и третьем выходах которого также присутствуют (e данном случае) сигналы с уровнем "лог.1", поступающие соответственно с выходов

ЛЭ ИЛИ 54 и ЛЗ И 64, что, в свою очередь. приводит к появлению на выходе ЛЗ И 62 сигнала с уровнем "лог.1", поступающего на вход усилителя 70, с выхода которого усиленным по мощности сигналом производится закрывание нормально-открытого ИМ

17.

flap в этом случае циркулирует по схеме; источник нагрева теплоносителя — ИМ 10— змеевик 7 ванны 1- ИМ 21 на трубопроводе

22 — ИМ 23 на трубопроводе 24 — змеевик 9 ванны 3 — конденсатоотво чик — источник нагрева теплоносителя. При этом, если, например, уже в ванне

1 температура обрабатывающей среды достигла нормы (уставка t> ), а в ванне 3 нет, то исчезновение сигнала с уровнем "лог.1" на выходе схемы 36(описанным ранеЕ образом) приводит к следующему: — закрываются, поскольку исчезают управляющие сигналы на входах усилителей

65, 69. ИМ 10 и ИМ 21; — иСчезают сигналы с уровнем "лог.1" на первых входах и выходах ЛЭ И 59, 60, в связи с чем ИМ 16 открывается, обеспечивая, тем самым, сброс конденсата пара из змеевика 7 ванны 1 в трубопровод 18, ИМ

11, 19 продолжают оставаться в закрытом состоя н ии, — открывается нормально-открытый

ИМ 17(поскольку исчезает сигнал с уровнем

"лог.1" на выходе ЛЭ И 62, так как отсутствует сигнал с уровнем "лог.1" на входах ЛЭ

57), обеспечивая, тем самым, сброс конденсата пара из трубопроводов 22 и 24 в трубопровод 18 (и далее в конденсатоотводчик); — исчезает сигнал с уровнем "лог.1" на выходе ЛЭ ИЛИ 58 (поскольку отсутствую г, в данном случае сигналы с уровнем "лог.1" на его входах), что, в свою очередь, приводит к иСчеэновению сигнала с уровнем

"лог.1" на третьем входе и выходе ЛЭ И 63, тем самым обеспечивается отключение И 23 и включение (поскольку пропадает сигнал с уровнем "лог.1", на первом, инверсном, входе схемы 45, а температура обрабатывающей среды в ванне 3 не достигла нормы) ИМ

12.

flap в этом случае циркулирует по следующей схеме: источник нагрева теплоносите5 ля — ИМ 12 — змеевик 9 ванны 3— конденсатоотводчик — источник нагрева теплоносителя.

При достижении технологически заданной температуры (уставка tgо) на выходе схе10 мы 50 появляется сигнал с уровнем "лог.1", который. поступая, на второй, инверсный вход схемы 40, приводит к исчезновению на ее выходе сигнала с уровнем "лог,1", что, как следствие, приводит к следующему .

15 — на выходе схемы 45 исчезает сигнал с уровнем "лог.1", что приводит (через усилитель 72) к закрыванию ИМ 12; — исчезновению сигнала с уровнем

"лог.1" на первом входе ЛЭ И 63 (ИМ 23 20 продолжает оставаться закрытым); — исчезновению сигнала с уровнем

"лог,1" на выходе ЛЭ И 64, что, как следствие, приводит к исчезновению сигналов с уровнем "лог.1" на втором входе ЛЭ И 63, на

25 третьем входе схемы 43, на третьем входе

ЛЭ И 62 и последнем входе ЛЭ ИЛИ 53.

Температура обрабатывающей среды в ваннах 1, 3 находится в норме, тем самым ванны подготовлены для проведения в них

30 технологических процессов обработки деталей.

Если же теперь потребуется для обработки деталей ванна 2, то переводом пере-. ключателя 74 в нижнее положение вновь

35 обеспечивается подача сигнала с уровнем

"лог.1" на первый вход схемы 38, обеспечивая, тем самым, появление (поскольку температура обрабатывающей среды в ванне 2 находится в норме, и, следовательно, отсут40 GTBoaaë. сигнал с уровнем "лог,1" на выходе схемы 48 и инверсном, запрещающем входе схемы 38) на ее выходе сигнала с уровнем

"лог 1", поступающего: — на первый вход ЛЭ И 61, на второй

45 вход которого описанным ранее образом также поступает сигнал с уровнем "лог.1" с выхода ЛЭ ИЛИ 55 (поступающий также на один из входов ЛЗ ИЛИ 54, обеспечивая тем самым появление на выходе последнего

50 сигнала с уровнем "лог,1", поступающего на второй вход ЛЭ И 62), что, в свою очередь, приводит к появлению на выходе ЛЭ И 61 сигнала с уровнем "лог,1", поступающего на первый вход ЛЭ ИЛИ 53, на выходе которого

55 появляется сигнал с уровнем "лог.1", поступающий на третий вход ЛЭ И 59; — на второй вход ЛЭ И 60; — на первый вход схемы 42, на выходе которой (поскольку отсутствует сигнал с уровнем "лог.1" на ее втором, инверсном

1727400 входе, поступающий с выхода ЛЭ И 60) по- . является сигнал с уровнем "лог,1", который через усилитель 68 производит открывание нормально-закрытого ИМ 11 и подачу пара в змеевик 8 ванны 2, и также поступает 5 через ЛЭ ИЛИ 57 на первый вход ЛЭ И 62, на второй вход схемы 44, на выходе которой появляется сигнал с уровнем "лог.1", поступающий через ЛЭ ИЛИ 58 на третий вход

ЛЭ И 63. 10

Пар начинает циркулировать по схеме; источник нагрева теплоносителя — ИМ 11— змеевик 8 ванны 2 — нормально-открытый

ИМ 17- трубопровод 18 — конденсатоотводчик =источник нагрева теплоносителя. 15

Если в процессе нагрева обрабатывающей среды ванны 2 температура обрабатывающей среды, например, ванны 1 станет ниже значения уставки (t> ), то на выходе схемы 46 исчезнет сигнал с уровнем "логЛ.", 20 что, как следствие, приведет к появлению на выходе схемы 36 сигнала с уровнем "лог. 1", который поступает: — на вход усилителя 65, обеспечивая тем: самым сигналом с выхода последнего от- 25 крывание нормально-закрытого ИМ 10 и подачу пара в змеевик ? ванны 1; — на первый вход ЛЭ И 59, обеспечивая тем самым появление(поскольку на выходе

ЛЭ ИЛИ 52 также присутствует сигнал с 30 уровнем "лог.1"; например) на выходе ЛЭ И

59 сигнала с уровнем "лог.1", который по ступает на вход усилителя 66, обеспечивая закрывание нормально-открытого NIVl 16;и на третий вход ЛЭ И 60, на первый вход 35 которого также поступает сигнал с уровнем

"лог.1" с выхода схемы 36, а на втором его входе присутствует сигнал с уровнем "лог.1" с выхода схемы 38, что в свою очередь приводит к появлению на выходе ЛЭ И 60 сиг- 40 нала с уровнем "лог.1", поступающего на вход усилителя 67 (обеспечивая тем самым открывание нормально-закрытого ИМ 19) на инверсный вход схемы 42 (обеспечивая тем самым исчезновение сигнала с уровнем 45

"лог.1" на ее выходе, что, как следствие, приводит к закрыванию через усилитель

68 ИМ 11 и исчезновению сигналов с уровнем "лог.1" на втором входе ЛЭ

ИЛИ 57 и втором входе схемы 44). 50

Пар в этом случае циркулирует по схеме: источник нагрева теплоносителя — ИМ 10змеевик 7 ванны 1 — трубопровод 20 — ИМ

19 — змеевик 8 ванны 2 — ИМ 17 — трубопро- 55 вод 18 — конденсатоотводчик — источник нагрева теплоносителя.

При достижении обрабатывающей средой ванны 1 (НБК, в данном случае) температуры, равной уставке, на выходе схемы

46 появится сигнал с уровнем "логЛ", который, поступая на инверсный вход схемы 36, приведет к исчезновению на ее выходе сигнала с уровнем "лог.1", что, как следствие, приведет к следующему;. — на выходе усилителя 65 исчезает управляющий сигнал, поступающий на ИМ 10, в результате чего последний закрывается и подача hapa в змеевик 7 ванны 1 прекращается; — исчезает сигнал с уровнем "лог.1" на выходе ЛЭ И 59, в результате чего исчезает управляющий сигнал, поступающий на ИМ

16, что в свою очередь приводит к открыванию последнего.и сбросу конденсата пара из змеевика 7 ванны 1 по трубопроводу 18 в конденсатоотводчик; — исчезает сигнал с уровнем "логЛ" на выходе ЛЭ И 60, в связи с чем отключается через усилитель 6? ИМ 19 (прекращая тем самым подачу пара с выхода змеевика 7 ванны 1 в змеевик 8 ванны 2), на выходе схемы 42 появляется (в данном случае) сигнал с уровнем "лог.1", обеспечивающий через усилитель 68 открывание ИМ 11 и продолжение подачи пара в змеевик 8 ванны 2, на выходе ЛЭ.ИЛИ 57 присутствует в этом случае сигнал с уровнем "логЛ", присутствующий также и на втором входе схемы

44, на выходе которой также присугствует сигнал с уровнем. "логЛ", поступающий через ЛЭ ИЛИ 58 на третий вход ЛЭ И 63.

Пар в этом случае опять циркулирует по схеме: источник нагрева твилоносителя-ИМ

11 — змеевик 8 ванны 2 — нормально-открытый ИМ 17 — трубопровод 18 — конденсатоотводчик — источнйк нагрева теплоносителя.

Если при этом температура обрабатывающей среды ванны 3 станет меньше нормы (уставки ц ), то на выходе схемы 40 (см. фиг.2) опять возникает сигнал с уровнем

"лог.1", поскольку исчезнет сигнал с уровнем "лог.1" на ее втором, инверсном входе, что приведет ктому,,что на выходах ЛЭ И 63., 64 опять появляются сигналы с уровнем

"логЛ ", при этом откроется через усилитель

71 нормально-закрытый ИМ 23 (на выходе схемы 4 будет присутствовать сигнал с уровнем "лог.О", что, как следствие, не приведет к открыванию через усилитель 72 ИМ 12), на выходе ЛЭ И 62 опять появится сигнал с уровнем "лог.1", что приведет (через усилитель 70) к закрыванию нормально-открытого

ИМ 17, Пар в этом случае начинает циркулировать по схеме: источник нагрева теплоносителя — ИМ 11 — змеевик 8 ванны 2— трубопровод 24 — ИМ 23 — змеевик 9 ванны

1727400 16

3 — конденсатоотводчик — источник нагрева . теплоносителя, Если в этом случае температура обрабатывающей среды ванны, например, 2 станет равной устзвке, то нз выходе схемы 48 появится сигнал с уровнем "лог.1", который, . поступая на инверсный вход схемы 38, приведет к исчезновению на ее выходе сигнала с уровнем "лог.1".

При этом исчезнет сигнал с уровнем

"лог.1".на выходе схемы 42, что приведет к закрыванию(через усилитель 68) ИМ 11, отсутствию сигналов с уровнем "nor.1" нз входах ЛЗ ИЛИ 57 и втором входе схемы 44, что, как следствие, приведет к исчезновению сигналов с уровнем "лог.1" нэ входах

ЛЭ ИЛИ 58; выходе ЛЭ И 63, выходе ЛЭ И

62, что приведет к открыванию ИМ 17.

При этом закроется через усилитель 71

ИМ 23 и откроется (поскольку на выходе схемы 45 появится. сигнал с уровнем "лог.1") через усилитель 72 ИМ .12.

Конденсат. пара из змеевика 8 ванны 2 и трубопровода 24 через нормально-.открытый ИМ 17 и трубопровод 18 сбрасывается в конденсэтоотводчик, Пар же циркулирует п0 схеме: источник нагрева теплоносителя — ИМ 12 — змеевик 9 ванны 3 — комденсатоотводчик — источник нагрева теплоносителя.

При достижении обрабатывающей средой ванны 3 температуры, равной уставке

tso, происходит закрйвание ЙМ 12 опИсанным ранее образом и подача пара в змеевик

9 ваннй 3 прекращается.

После окончания обработки деталей..в ваннах 1, 2, 3 переключатели 73, 74, 75 устройства 26 блок 25 переводятся s верхнее положение, в результате чего система пере. водится в исходное. описанное ранее состояние.

Таким образом, предлагаемая система автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических. ванн, по сравнению с устройством, выбранным в качестве прототипа, позволяет:

10

40 делителей

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УП-.

РАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ И ПОДДЕРЖАНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ .ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН, содержащая ванны, осна, " @@нныв датчиками, - . :температуры ,:;:. -:.;-;: еб 4 6атывающей среды ; змеевиками и ис: „ .:, «волнительными механизмами для подачи

Формула изобретения — значительно расширить функциональ-. ные возможности за счет; обеспечения ее использования в составе многопроцесскых линий гальванопокрытий в условиях произвольного задействования каждой из ванн в работу; — повысить эффективность функционирования за счет сокращения в 2-4 раза (в. зависимости от количества ванн) времени нагрева обрабатывающей среды ванн: и обеспечения активного контроля температуры конденсата теплоносителя, В качестве датчиков температуры кон15 денсатэ теплоносителя.в,устройстве могут быть испольэованй.термометры сОпротивления платиновые типа ТСП0879., В качестве йсполнитмьных:мехэйиз::,.:,.: . - . мов для сброса конденсата:теплоносителя и .:; .

20 подачи теплоносйтеля в змеевики. вейн. вР устройстве могут быть использомнй пнев-.,. . матические клапаны типа 774-37.-00..5, управление. лодачей сжа1ого воздуха: в:, мембранные исполнительные механизмы

25 которых может осуществляться с:.иомощью электромагнитных пневмораспределитэлей типов КЭ вЂ” 2 УХЛ.Ч пят 24 8 или.23 кч:. (V )

802 р 1 (14чт - 36 В).

30 . блок автоматического управлениМ "мз-,гревом и поддержанием температуры обрз. батывающей среды гальванических" ванн. может быть реализован с помощью мну..авральных схем серий 155, 164; 176, 561, 564;

35 компараторов типа 521 СА 3; любых однопо-;: люсных переключателей на 2 положения и линейных усилителей мощности, реализованных нэ транэисторнйх ключевых схемах, в коллектормые цели которых включены peiie.-. осуществляющие коммутацию напряжения питания злектромагйитных. пмевморэспре(56) Оборудование цехов злектрохимиче-.

45 ских покрытий;.Справочник под редакцией

Вячеславова М.М. Л., Машиностроение, 1987, с. 21?, 218.

50 теплоносителя, и устройство контроля и регулирования температуры, причем вйход змеевика лервой ванны соединен с входом змеевика последующей ванны; а выход

55 змеевика последующей ванны соединен с трубопроводом для сброса конденсата теплоносителя, отличающаяся-,::уем, . что, с целью расвирейия фу йщионэльных возможностей за" .счет обеспечения -.:использо-вания устройства в составе

1727400

18 многопроцессорных линий гальванопокрытий в условиях произвольного задейство- . вания каждой из ванн в работу . и повышения эффективности работы системы за счет сокращения времени нагрева обрабатывающей среды ванн и обеспечения активного контроля температуры конденсата теплоносителя, она снабжена датчиками температуры конденсата теплоносителя, установленными на выходах со- 10 ответствующих . змеевиков, исполнительными механизмами для сбро-са конденсата теплоносителя s соответствующйй трубопровод, установленными на выходах змеевиков первой и каждой из по- 16 следующих, кроме последней, ванн, вход и выход змеевика каждой из последующих, кроме последней; ванн соединены через дополнительные исполнительные механиз-. мы и трубопровод с выходом змеевика 20 предыдущей ванны, вход змеевика последней ванны соединен через дополнитель- . ный исполнительный механизм с выходом змеевика предыдущей ванны, блоком автоматического управления нагревом и под-. держанием температуры обрабатывающей: среды гальванических ванн, причем выхо- . ды датчиков температуры ббрабатывающей среды и конденсата теплоносителя 30 первой ванны соединены соответственно с первым и вторым входами блока автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, первый выход кото- 35 рого соединен с исполнительным механизмом для подачи теплоносителя в.змеевик первой ванны, а второй его выход соединен с исполнительным механизмом для сброса конденсата теплоносителя первой 40 ванны в соответствующий трубопровод, выходы датчиков температуры обрабатыва-, ющей среды и конденсата теплоносителя последующих, кроме последней, ванн сое45 динены с соответствующими входами второй группы входов блока автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, первые выходы второй группы выходов которого соединены с исполнительными механизмами, установленными на трубопроводах, соединяющих вход змеевика каждой . из последующих ванн с выходом змеевика каждой. из предыдущих ванн, вторые выходы его второй группы выходов соединены с исполнительными механизмами для йодачи теплоносителя в змеевики соответствующих ванн, третьи выходы его второй группы выходов соединены с исполнительными механизмами, установленными на трубопроводах, соединяющих выход .змеевика . каждой предыдущей ванны с выходом змеевика каждой последующей;;кроме последней, ванны, а четвертые .выходы его второй группы выходов соединены с исполнительными механизмами для сброса конденсата теплоносителя каждой . из: последующих, кроме последней, ванн в соответствующий трубопровод, выходы датчиков температуры обрабатывающей среды и конденсата теплоносителя последней ванны соединены соответственно с первым и вторым входами третьей группы входов блока автоматического управления нагревом и поддержанием температуры обрабатывающей среды гальванических ванн, первый выход третьей группы выходов которого соединен с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе, соединяющем вход змеевика последней ванны с выходом змеевика предыдущей ванны, а. его второй выход третьей группы выходов соединен с исполнительным механизмом для подачи теплоносителя в змеевик последней ванны.

7етоноситев

К 79. к 11 к27

K 17

IC 23

K 12 бай

1727400

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор

Заказ 3353

Составитель H.Aôàíçñüåâà

Техред М.Моргентал Корректор П. Гереви

Тираж . Подписное

НП0 "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

9 хв