Йлтгитпо- .д'^^' тг;хнйчбс1;дя ^^библиотека

 

26!7 87

ОПЙ САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сбоюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04Л1!.1968 (№ 1226060/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13. 1970. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 14Х.1970

Кл. 42r, 3

МПК G 051т

УДК 621.646.2(088.8) Комитет по делам изобретений и открытиК при Совете Министров

СССР

1 г> °;:, 1-,Т1,0

lO. Н. Петроченко, А. Я. Стерлин и А. А. Тагаевс @4., „, „,. 1т,1

БИБЛИОТЕКА

Авторы изобретения

Заявитель

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое устройство относится к системам программного автоматического управле,ния технологическими процессами.

Известны программные устройства с программами, аппроксимируемыми кусочно-ли нейными функ.циями. В них для реализации горизонтальных участков программы, используются внешние часы, что усложняет конструкцию устройства.

Предлагаемое пневматическое программное устройство содержит задатчик параметров участков кусочно-линейной программы, узел постоянного расхода, управляемые пневиоко нтакты, емкость, повторитель и нуль-орган, фиксирующий момент отработки заданного участка программы, и отличается тем, что с целью повышения точности в нем емкость соединена с линией задания конечной орди наты через п невмоконтакт, управляющая камера которого соединена с выходом нуль-органа.

Кроме того, устройство отличается также тем, что с целью упрощения конструкции в нем установлен блок задавания знака угла HBIKJIQHB участков программы, входные каналы которого соединены с управляющими камерами п невмоконтактов, соединяющих в зависимости or знака емкость с линией задания конечной ординаты или с атмосферой, а вход повторителя — с емкостью,или с линией задания конечной ординаты.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства с основным и коммутирующими пневмоконтактами;,на фиг.

2 — вид непрерьввного сигнала программы в виде давления Р,„„Н, изменяющегося во времени т и аппроксимированного кусочно-линейной функцией с соответствующими ей импульсными путевыми сигналами Р,„„с1.

Позиционный командоаппарат 1 задатчика

10 параметров участков кусочно-линейной программы соединен выходными пневмолиниями

2, число которых равно числу участков отрабатываемой процраммы, одновременно блоком

8, задающим величины углов, наклона этих участков, с блоком 4, задающим знаки углов наклона участков, и с блоком 5, задающим конечные ординаты участков программы. Каждая пневмолиния 2 соединяет выход одного разряда командоаппарата 1 с одним из задаю20 щих элементов в каждом из блоков 8 — 5.

Командоаппарат сосгоит из одинаковых последовательно включаемых разрядов и запитывается сжатым воздухом (давление

1,4 кгс/см- ). Первый и последний разряд командоаппарата соединены пневмолинией через тумблер б, проводящее состояние которого соответствует циклической работе командоаппарата. К первому разряду подсоединена кнопка

7, необходимая для пуска командоаппарата.

30 Тумблер 8 соединяет командоаппарат с источ261787 ником командного сигнала для возврата ixoмандоаппарата в исходное положение с любого участка отрабатываемой программы. Командоаппарат задает последовательность воспроиз ведения участков кусочно-ли нейной функции. Управление его .работой осуществляется по линии 9, соединяющей командоаппарат с линией 10 выхода импульсных путевых сигналов. По команде, приходящей по линии 9, командоаппарат должен включать сигнал на выход следующего разряда и сбрасывать команду с выхода предыдущего разряда. Разряд командоаппарата может состоять, например, из реле, выполняющего операцию коньюнкции, и последователь но соединенного с ним триггера с разделbHbDIII входами.

Блок 4 элементов, задающих зодиаки углов .наклона участков программы, запитывается воздухом давлением 1,4 кгс/см- и соединен с двумя линиями 11 и 12 для передачи сигнала о знаке угла наклона отрабатываемого участка программы в блок формирования выходных сигналов программирующего устройства. Каждый элемент задавания знака угла наклона участка блока 4 может состоять, например, из двух пневмоэлементов дизъюнкции и одного трехпозиционного переключателя. Элементы дизъю нкции соединены между собой в две группы, каждая из которых имеет столько выходов, сколько разрядов содержит командоаппарат, а выход — один. Два элемента дизьюнкции каждого .разряда соединены с командоаппаратом через один трехпозиционный переключатель.

Линия 11 соединяет блок 4 с нормально замкнутым контактом 18, через который воздух от источника питания поступает на блок

8 задатчиков при отработке восходящих и горизонтальных участков программы, с нормально разомкнутым контактом 14, который соединяет блок 8 с атмосферой при отработке нисходящих участков программы, и с узлом 15 постоянства расхода блока формирования выходных сигналов.

Линия 12 соединяет блок 4 с узлом 15 и служит для управления нормально замкнутыми контактами 16 и 17 и нормально разомк нутыми контактами 18 и 19, Блок 3 задания величин углов наклона участков программы соединен пневмолинией

20 с узлом 15 посгоянства расхода через норм ально з амкнутый контакт 21, который служит для останова хода программы и управляется сигналом от тумблера 22. Каждый элемент блока 8 может состоять, например, из переменного пневмосопротивления, соединяемого с выходной пневмолинией 20 через пневмоклапан, управляемый соответствующей командой с командоаппарата, подаваемой на один из входов блока 8.

Блок 5 задания конечных ординат соединен по линии 28 задания конечной ординаты опрабатываемого участка с узлом сравнения 24, по линии 25 задания конечной ординаты предыдущего участка через нормально разомкнутый контакт 19 — с выходным повторителем

26. Каждый элемент блока 5 состоит, например, из задатчика давления, подключаемого через трехпозиционный переключатель пнев5 моклапаном к одной .из линий 28 или 25 по соответствующей ком анде с командоаппарата 1.

Узел 15 постоянства расхода, кроме перечисленных выше соединений, подключен к

10 пневмоемкости 27, в которой формируется непрерывный выходной сигнал программирующего устройства.

Пневмоемкость 27 соединена также с узлом сравнения 24 и ко нтактами .17 и 28. Упра вле15 ние нормально открытым контактом 28 осуществляется по линии 29 импульсным сипналом. Выходная линия 80 узла сравнения 24 передает сигналы на импульсатор 81, подключенный к линии 10 выходных импульсных сиг20 налов, и на импульсатор 82, соединенный при помощи линии 29 с контактом 28.

Контакт 28 на время действия сигнала с импульсатора 82 соединяет пневмоемкость 27 в зависимости от сигнала в линии 12 или с

25 атмосферой через контакт 18 для опорожнения емкости, или с линией 25 задавания конечной ординаты предыдущего участка через контакт 16 для согласования уровня давления в пневмоемкости 27 с началом следующего

30 участка программы.

Линия 88 выхода непрерьгвного сигнала программы соединена с повторителем 26, давление задавания на который поступает в зависимости от сигнала в линии 12 либо по линии, 35 соединяющей повторитель 26 с пневмоемкостью 27 через контакт 17, ли бо по линии 25 задания конечной ординаты предыдущего участка через нормально закрытый контакт 19.

При подключенном источ нике питания про40 грамм ирующее устройство начинает работать после подачи пускового сигнала кнопкой 7.

Этот сигнал вызывает срабатывание первого разряда командоаппарата 1 и в первой из пневмолинии 2 появляется давление, которое, поступая на соответствующие входы и блоки

8, 4 и 5, включает элементы задания параметров первого участка программы.

Во время обработки восходящего участка программы в линиях 11 и 12 сохраняется ну50 левой сигнал, контакт 18 замкнут и обеспечивает поступление воздуха от источника питания через элемент задания блока 8 сначала в пневмолинию 20, а затем — через замкнутый контакт 21 и узел 15 постоянства расхода— в пневмоемкость 27. Давление в пневмоемкости растет линейно и через нормально замкнутый контакт 17 передается на повторитель 26, формирующий выходной сигнал программирующего устройства в линии 88. Одновременно 0 давление из пневмоемкости 27 поступает в узел сравнения, где сравнивается с уровнем конечной ординаты отрабатываемого участка, поступающим в этот узел, по линии 28 с соответствующего элемента задания, входящего в о5 блок 5. В момент равенства величины линей261787 но растущего давления в пневмоемкости 27 и уровня конечной ординаты отрабатываемого участка в линии 28 на выходе узла сравнения

24 появляется сигнал «1», который поступает в линию 80 и запускает импульсаторы 81 и 82.

Импульсатор 81 фиксирует окончание отработки текущего участка программы и момент начала следующего участка подачей импульса давления, который по линии 10 передается на выход импульсных путевых сигналов программирующего устройства и одновременно по линии 9 — на командоаппарат для переключения его на следующий разряд.

Импульсатор 82 настраивается так, чтобы срабатывание его происходило с некоторым запаздыванием по отношению к импульсатору

81, и импульс в линии 29, замыкающий контакт 28, появился бы только после переключения командоаппарата 1 на следующий разряд.

Замыканием контакта 28 на время действия импульса от импульсатора 82 (1 — 2 сек) осуществляется коррекция начального уровня следующего участка программы путем подачи через контакт 16 по линии 25 давления от задатчика конечного уровня предыдущего участка с блока 5 непосредственно в пневмоемкость 27 и через контакт 17 — на выходной повторитель 26, который отслеживает это давление в линии 88 выходного сигнала.

Переключение командоаппарата на следующий разряд приводит к тому, что на узел сравнения подается конечный уровень давления нового участка, появляется небаланс и сигнал в линию 80 становится нулевым.

Для воспроизведения нисходящего участка программы давление в линии 12 остается нулевым, а в линии 11 возбуждается сигнал «1».

При этом контакт 18 размыкается, производятся необходимые подготовительные переключения в узел 15, замыкается контакт 14, и воздух из пневмоемкости 27 через контакт

21, дроссель задающего элемента блока 8 и контакт 14 вытекает в атмосферу до тех пор, пока давление пневмоемкости 27, убывая линейно, не сравняется с давлением от задатчика конечного уровня нисходящего участка, поступающим к узлу сравнения 24 по линии 28.

При выравнивании этих давлений в линии 80 появляется сигнал «1», который воздействует на импульсатор 81, формирует импульсные сигналы в линию 10 выхода импульсных путевых сигналов и в линию 9 для переключения командоаппарата на следующий разряд; и, воздействуя на импульсатор 82 после переключения командоаппарата, на короткий промежуток времени (1 — 2 сек) замыкает контакт 28, осуществляя коррекцию начального уровня следующего участка на линии 25 через контакт 16. Переключение командоаппарата восстанавливает нулевой сигнал в линии 80.

Генерацию горизонтального участка программы вызывает появление в линии 12 сигнала «1» при нулевом уровне сигнала в линии

11. При этом контакты 16 и 17 запираются, а

20 гь

65 контакты 18 и 19 открываются, в узле 15 производятся необходимые подготовительные переключения. Выходной повторитель 26 отключается от пневмоемкости 27 и соединяется через контакт 19 с линией 25, по которой подается давление, определяющее ординату конечной точки предыдущего участка программ 6I.

На выходе программного устройства устанавливается постоянное давление, достигнутое к началу воспроизведения горизонтального участка программы.

Появление в линии 29 сигнала с импульсатора 82 приводит к замыканию контакта 28, и пневмоемкость 27 через контакты 28 и 18 разрежается до нулевого уровня давления, подготавливаясь к отсчету времени, определяющему длительность поддержания постоянного давления на выходе прибора.

После исчезновения импульса давления в линии 29 контакт 28 замыкается, и в пневмоемкости 27 начинается набор давления точно таким же способом, как и при генерации восходящего участка программы. Длина горизонтального участка определяется временем заряда пневмоемкости 27 (изолированной от выхода программирующего устройства) от атмосферного давления до давления, заданного на узел сравнения 24 задающим элементом блока 5 по линии 28.

При равенстве давлений в пневмоемкости 27 и в линии 28 узел сравнения 24 вырабатывает сигнал «1», который поступает в линию 80 и характеризует окончание отработки горизонтального участка. Импульсатор 81 при этом подает сигнал в линию 10 на выход импульсных путевых сигналов и в линию 9— для переключения командоаппарата на следующий р а зр яд.

Если при переходе к следующему участку программы в линии 12 сигнал «1» остается, то импульс от импульсатора 82, замыкая по линии 29 контакт 28, производит разряд пневмоемкости 27 до нулевого давления. На выходе программирующего устройства во время разряда пневмоемкости 27 сохраняется давление постоянным, так как линия 25 на это время не отключается от выходного повторителя 26.

После размыкания контакта 28 начинается отсчет времени для нового горизонтального участка программы, который будет продолжением предыдущего тоже горизонтального участка.

Если при переходе к следующему участку программы в линии 12 устанавливается нулевой сигнал, то для дальнейшей генерации программы давление в пневмоемкости 27 выравнивается с давлением на выходе программирующего устройства.

Это осуществляется соединением пневмоемкости 27 с линией 25 через контакт 16 посредством замыкания контакта 18 на 1 — 2 сек по сигналу от импульсатора 82. К моменту исчезновения импульса давления в линии 29 давление в пневмоемкости 27 достигает значения, равного давлению в линиях 25 и 88, после че261787 ного прерь гюго сигают

ro контакт 18 размыкается, и начинается отработка следующего наклонного участка программыы.

Дальнейшее осуществление программы сводится к воспроизведению определенной последовательности восходящих, нисходящих или горизонтальных участков заданной настройкой элементов задания блока 8. Программирующее устройство также выдает путевые импульсные сигналы и работает в режимах однократного и циклического воспроизведения задаваемых программ.

Предмет изобретения

1. Пневматическое программное устройство, содержащее задатчик параметров участков кусочно-линейной программы, узел постоянного расхода, управляемые пневмоконтакты, емкость, повторитель и нуль-орган, фиксирующий момент отработки заданного участка программы, отличающееся тем, что, с целью по5 вышения точности, в нем емкость соединена с линией задания конечной ординаты через пневмоконтакт, управляющая камера которого соединена с выходом нуль-органа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 10 что, с целью упрощения конструкции, в нем установлен блок задания знака угла наклона участков программы, входные каналы которого соединены с управляющими камерами пневмоконтактов, соединяющих в зависимости

15 от знака емкость с линией задания конечной .ординаты или с атмосферой, а вход повторителя — с емкостью или с линией задания конечной ординаты.

261787 оных //

/дых У

Фиг. 2

Составитель О. В. Поваго

Техред Л. Я. Левина Корректор С. М, Сигал

Редактор Е. В. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1167/10 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5