Устройство управления процессом электрохимической обработки металлоизделий

 

Оп И -АНИЕ „„, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСИУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено09.09.76 (21) 2398234/22-02 с присоединением звявки ¹(23) Приоритет(43) Опубликовано 08.06.78,Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания %05Э8, 2 (Ь1) М, Кл.

С 26Ъ 21/12

Госудврстввннмй комитет

Соввтв Министров СССР во долом изоорвтвннй н открытий (5З) УДК621.357 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. В. Братухин и Ю. H. Ястреьюкий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано, в частности, при автоматизации управления процессами электрохимической обработки иэделий, преимуществен но большой протяженности, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления процессом электрохимической обработки металлоизделий, например формирования иэделий заданных размеров, предусматривающее контроль размера изделия и изменение тока травления в зависимости от изменения размера 11). Известное устройство содержит ванну травления с электродами, датчик размера изделия, задатчик, пропорционально-интегральное регулирующее устройство, сумматор и исполнительный механизм, включенный в цепь регулирования тока травления.

Недос гатком нзвестного устройства является динамическая погрешность регулирования при изменении задания пропорционально-интегральному регулирующему устройству. Вследствие этого наблюдаются динамические «выбросы» величины тока травления, что отрицательно сказывается на качестве обрабатываемого изделия.

Целью изобретения является исключение динамической погрешности регулирования.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно содержит два сумматора, блок задержки и блок настройки коэффициента, причем выход задатчика соединен с первым входом первого сумматора и входом блока задержки, выход которого соединен с каждым вторым входом первого и второго

- сумматоров, при этом выход датчика размера изделия соединен с первым входом второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров соответственно соединены через блок настройки коэффициента и пропорционально-регулирующее устройство с первым и вторым входами третьего сумматора.

В известной системе с ПИ-регулятором пни изменении задания, ввиду наличия запаздывания в объекте (тоб} И вЂ” составляющая регулятора сформирует сигнал, равный

t,+ с,е ьг =к f

25 a) при постоянном задании система функци609782 онирует с обычным ПИ вЂ” регулирующим устройством; б) при изменении задания управляющее воздействие, т. е. сигнал на выходе регулятора, изменяется иа величину:

1 5

Ю„= — — АХ об

К вЂ” коэффициент усиления объекта;

ЛХ вЂ” изменение задания;

АУ, — изменение сигнала управления. управляющего воздейст- щ

Приращение вня ЛЧ «относительно его значения, предшесто ается на вывующего изменению задания, под ход р регулятора в течение интервала времени, е е жки. определя еляемого настройкои блока зад р

На фиг, 1 изображена блок-схема устроойств а;. на фиг. ф . 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит ванну 1 травления с электродами, датчик 2 размера ме а изделия, за-. к 3 с мматор 4, пропорционально-индатчик, су ст ойство 5, сумтегральное регулирующее устро с матор 6, блок задержки 7, сумматор 8, блок настроики коэффи ффициента, исполнительный механизм 10, исходное изделие 11 и сформированное изделие 12. об азом.

Система работает следующим о разом. я с электролитом и с электродами 1, на леиия с которые подается напряжение с р ф тора. резу р . В ультате электролитического травления размер исход диого изделия изменяется, 2 азвеличина которого измеряется датчиком размера изделия, и п оддерживается постоянным с помощью про ропорционально-интегральным реьного. лирующим у устройством 5 и исполнител авлемеханизма 10 путем изменения тока травлВ о ной сигнал (регулируемая переменная) ходно сиг на один из вхос выхода датчика 2 поступает на о с ммато а 4, на второй вход которого е «за ания» с запо у ступает текущее значение «д а 4 т.е. величина датчика 3. Выход сумматор разности текущего значения р пе еменной и ее заданного з начения, поступает на вход пропорционально-интегрирующего pery py ли ющего устройства 5, выход которого через сумматор 6 подается на исполнительныи механ изм 10.

При изменении задания выходная величина задатчика 3 поступает на вход сумматора 8, 45 на второй вход которого поступает значение задания, соответствующего моменту времени, п редшествующему изменению задания. На выходе сумматора 8. формируется сигнал hXi+ 1 равный разности предыдущего и текущего значений сигнала. Этот сигнал через блок 9 на- 5в стройки коэффициента поступает на вход сумматора 6, корректируя значение управляющего сигнала, поступающего на исполнительный механизм 10, изменяющий ток травления.

Величина корректирующего сигнала формируется блоком 9 по уравнению: к ° У- hhXX . 1 (Х,., — Х; )

Сформированное таким образом задание поступает на вход сумматора 6 в течение интервала времени, определяемого параметрами 4о блока 7 задержки. При настройке времени задержки, равной времени запаздывания объекта т„- на вход сумматора 6 корректирующий сигнал будет поступать с момента изменения задания до момента начала изменения контролируемого сигнала на выходе ванны травления, т. е. запаздывание объекта по существу будет скомпенсировано.

Возможный статизм системы, связанной с нестационарностью коэффициента усиления системы, устраняется интегральной составляющей регулирующего устройства. В течение интервала времени, равного времени запаздывания объекта г„-. (фиг. 2) на вход сумматора 6 поступает корректирующий сигнал, величина которого формируется следующим образом. Выходной сигнал сумматора 8 равен приращению задания AX. После умножения этого значения блоком 9 на коэффициент 1/к, (к..-— коэффициент усиления объекта) получаем значение приращения управляющего воздействия

АУк которое надо произвести на входе объекта с тем,,чтобы регулируемая величина Х изменилась на заданное значение АХ, т. е.

ЬЧ вЂ” 6Х

1 к

Это приращение дополнительно воздействует на вход объекта (сумматор 6) в течение интервала времени, равного, времени запаздывания объекта.

Когда же пройдет время т,;, т.е. выходная величина объекта «почувствует» внесенное на вход объекта изменение ЬХ, то линия 9 — 8 — 6 отключается за счет того, что на выходе сумматора 8 сигнал Х равен нулю, а с выхода блока 7 задержки AX поступает иа йход-регулирующего устройства 5.

Регулирующее устройство включается в работу, по отработке изменения задания ЬХ, по существу уже когда объект выведен на новый режим.

Формула изобретения

Устройство управления процессом электрохимической обработки металлоизделий, содержащее ванну травления с электродами, датчик размера изделия, задатчик, пропорционально-интегральное регулирующее устройство,, сумматор и исполнительный механизм, отличаюи4ееся тем, что, с целью исключения динамической погрешности регулирования, оно дополнительно содержит два сумматора, блок задержки и блок настройки коэффициента, причем выход задатчика соединен с первым входом первого сумматора и входом блока задержки, выход которого соединен с каждым вторым входом первого и второго сумматоров, при этом выход датчика размера изделия соединен с первым входом второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров соответственно соединены через блок настройки коэффициента и пропорционально-интегральное регулирующее устройство с первым и вторым входами третьего сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Авторское свидетельство СССР № 100078, кл. С 23 В 5/68, 26.02.54, 1955.

Редактор Е. Ьратчикова

Заказ 2962/20

Составитель Л. Абросимов

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 738 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений я открыт ни .

I l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4