Устройство для контроля и управления процессом контактной сварки

 

Союз Соэетсва

Социалистйчесиих

Республик (у}Дополнительное к авт. свна.ву%498128 (ЯЯ) Заявлено 26.1 1.76 (Я) 2424346/25-27 и (51) М. Кл. е присоединением заявки JA—

В 23 К 11/24

ГаЩЮРатееевй ааепет

СССР аа ламм имбретенна и вткрития (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.79,бюллетень М 14 (53) УДК621.791. .7 63.037(088.8) Дата опубликовании описанию 16.04.79

В. Я. Голубчик и В. И. Журибида (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики Академии наук УССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано при автоматизации управления и контроля пропесса контактной сварки.

По основному авт. св. М. 498128 известно устройство управления и контроля 3 процессом контактной сварки, используемое при контактной сварке металлов для .повышения точности контроля параметров нескольких одновременно работающих сварочных машин, содержащее блок изме- 1о рения параметров процесса сварки, соединенный с блоком сопряжения, блок операционных решающих усилителей, цифровой блок, блок инпикации и цифропечати, блок управления, блок программной перестройки структуры, соединенный через магистральные кодовые шины с блоком сопряжения, синхрониза гором, аналого- цифровым преобразователем, блоком памяти, блоком хранения уставок, при етом выход блока сопряжения соединен с входом синхронизатора и входом блока операционных решающих усилителей, выход синхронизато2 ра соединен с- другим входом блока опе рационных решающих усилителей, выход которого соединен с входом анапого-цифрового преобразователя, выход же блока управления подключен к блоку программной перестройки структуры (1).

Недостатком такого устройства является ограниченная область применения из- за отсутствия возможности управления и контроля группой сварочных машин.

Такое устройство может обслуживать несколько сварочных машин, включаюшихся последовательно одна за другой в момент окончания сварки предыдущей сварочной машиной, так как не имеет средств, обеспечивающих режим разделения времени.

Кроме того, известное устройство должно находиться в непосредственной близости от сварочных машин, так как аналоговые сигналы с датчиков нельзя передавать на большие расстояния изза перекрестных помех, наводок, искажений и

656767

К этому коду в блоке 16 помехозашищенного кодирования добавляется из.быточная информация с целью исправления ошибок, которые могут возникнуть при передаче исходной информации по В каналу связи, что недопустимо при сварке ответственных изделий.

Блок 15 связи с каналом через модем

17, осуществляющий модуляцию и демодуляцию передаваемой информации, ап- 1ц паратуру 18 передачи данных, например телетайп, организует управление встречными потоками информации от сварочных машин к управляющим блокам и в обрж ном направлении. Это управление сводится к буферированию информации, организации очередей на обслуживание, приему и выдаче управляющих сигналов, поостейшей логической обработке информации.

26

Так как к мультиплексору 4 могут подклЮчаться несколько сварочных машин с разным быстродействием, то таймер 13 в совокупности с блоком 23 сканирования, определяющим, темп и порядок подключения каждого из устройств, находящихся около сварочных установок (шина 25) к каналу связи, и в соответствии с отсчитываемым им временем, оставшимся до

Йачала новой сварки в подгруппе обслуживаемых им сварочных машин, осущест вляют совместно и через блок 15 связи с каналом организацию очереди на обслуживание.

С помощью пульта 14 оператора выпол-З няются некоторые простейшие функции уп-равления и контроля (включение и выключение, индикация аварийных ситуаций и отказов и т.п.).

К канальному адаптеру 19 подключа- 40 ются все и обслуживаемые йредлагаемым групповым устройством управления сварочные установки, причем в каждой подгруппе сварочных установок, подключаемых к мультиплексору 4, может находить-4 ся от одной до нескольких сварочных установок

Канальный адаптер 19 может переносить информацию с канала связи и обратно поразрядно, с задержкой (буферирование информации) и путем записи информации непосредственно в блок 6 памяти.

Блок 20 пультов рабочих мест исполь зуежя для управления из местонахождения

Я центрального процессора любой сварочной установкой.

В блоке 8 управления вырабатывают.ся управляющие сигналы, которые поступеют в блок 7 программной перестройки. стр "птуры.

В основу построения блока 7 программной перестройки структуры положены принципы микропрограммного управления.

Микропрограмма может хранить верхние и нижние пределы контролируемых параметров сварочного процесса, алгоритм вычисления диаметра ядра, глубины цроплавления и любые другие алгоритмы.

С помощью цифрового блока 10 производится выполнение арифметических и логических операций согласно алгоритма работы.

В блоке 6 памяти и блоке 9 хране ния уставок и констант хранится необходимая управляющая информация.

Блок 22 мультипрограммирования осуществляет режим многопрограммной обРаботки входной информации {динамическое распределение памяти, приоритетность обработки, защиту памяти, распределение вычислительной мощности процеосора) .

В терминальный комплект 24 входят устройства ввода-вывода информации и устройства, обеспечивающие режим диалога, позволяющие оперативно руководить процессом контроля и управления сваркой (цифропечатаюшне устройства, графопостроители, устройства индикации, caefoвое перо и т.ц.).

Блоки 1-5, и 11-18 относятся к уст ройству местного управления, находящемуся в непосредственной близости от группы сварочных машин и соединяются в основном через шину 28. Блоки 6-10 и 19-24 относятся к устройству ценя рального управления и соединяются в основном через шину 29, управляющему всей группой сварочных машин, и могут быть отнесены на любое расстояние от обслуживаемых сварочных машин.

Работа устройства при подключении через блок 1 измерения параметров к мультиплексору 4 четырех сварочных ма» шин, включаемых поочередно и последовательно во времени в одном устрой- . стве из группы устройств, осуществляется следующим образом.

В первый момент времени кодом идентификации первой сварочной машины, например кодом 00, к мультиплексору 4 подключается первая сварочная машина.

Коды идентификации хранятся s блоке

6 памяти и момент считывания этого кода определяется по коду текущего месчсного для каждого устройства в группе

656767 всех устройств BpeveHH отсчитываемого тайм ер ам 1 3.

Блок 23 сканирования осуществляет и простейшем случае обегаюший контроль всех таймеров 13 и позтому номер 5 опрашиваемого таймера 13 устройства в группе устройств совладает с номером заир Оса

Номер запроса и код, считажтый с таймера 13, однозначно Определяют ад- 16 рес кода идентификации в блоке 6 памяти. Таким образом для запроса K-. 1 и када с таймера 13GGGGGG считывается с блока 6 памяти код идентификашп

GG, G для запроса М 1 и кода с тайме- Б ра 13ОО1131 1 — код идентификации Gl и т;д

Одновременно с кодом идентификации из блока 6 памяти (фактически зто другие разряды гого же самого слова) считывается на вход блока 11 коммутации код структуры аналогового предпроцессс

pG 12а

Блок 11 коммутации выполняет по отношению к аналоговому предпроцессору 12 функции автоматического наборного поля, определяющего взаимосоединения между операционными узлами аналоговоГО дредпроцессора 1 2 (интеГраторами„ с MQTQQGмH дифференпиаторами фалик @ ц о -:аль ;ими -:реобразовагелями, множи TBJB ными H дс?:Ительными устройствами) устанавливаю:де о масштабы зависимых .перемеы ых H времени устанавливающ

Го начальные -услОВия „совместно с синхронизатором 3 управлпощего режимом работы (pe;». ение, . Слежение хранение) .

Диалоговый предпроцессор 12 соде 3жит также аналоговые комцараторы и обст жнны H "мерчтели времени которь е е в совокупности с блоками 3 и 1 1 ПО зволяют осуществлять Определенную по след QBG ельность аналоговых Вычу@-дительных процессов (решений), Таким образом аналоговый предпро цессОр 1 2 может Обрабатывать ИБфор мацнюу ОтносяиълОся KGK K Однотипным сваро пьым маппжам Отличаккихьи" я режи мами "варки (разные тошияеы и марки свариваемых материалов), так и разиотипным (переменного тока, постоянного тока,, конденсаторным) сварочным машинам

Напряже1щя на вьБнще аналОГОВОГО предпроцессора 1 2 пропорциональные рассчитанным данным анайогоцифровым пpeобразоВателем 5 преобразуются B коду который в блоке 16 кодирования, соедипенном с аналого-цифровым пре образ oâGтелем 5 через блок 15, подвергается обработке, позволяющей повысить его помехоустойчивость. Например в простейшем случае, к исходному коду добавляется контрольный разряд, состояние которого позволяет контролировать четкость (H H нечетность) результирующего кода.

Модем 17 модулирует резуль-.ируюший код (используется например, импульсно-кодовая модуляция) и через аппаратуру передачи данных передает ее в канал.

Блок 15 связи с каналом содержит небольшое пь объему местное запоминающее устройство, например на. регистрах, C блок управления, линейные блоки сопряжения с каналом. В запоминающем уст» ройстве блока 15 накапливается как пе редаваемая, так и принимаемая информация. Информация из канала связи в блок

15 может передаваться побитно или посимвольно, Таким образом блок 15 позволяет и,збежать информационных заторов в канале связи „так KGK HpH большой Группе устройств, обслуживаемых центральным процессором, передача и прием информации от каждого устройства в Грудище должны быть разнесены во времени при использовании одного канала связи (более сложные случаи здесь не "",-ассматриваются).

Церез канальньщ адаптер 1 g передан ная информация поступает в определенную область блока 6 памяти, где происходит ее цифровая обработка, причем порядок обработки кодов указанных областей, для чего требуется перераспределение вычислительной мощности центрального процессора, осуществляется блоком 22.

Использование мультиплексора, блока изменения коммутации, блока помехозащищенного кодирования, блока связи с каналом, модема, аппаратуры передачи дарьи, канального адаптера, бчока пультов рабочих мест, rpynnoaor пульта, блока мультипрограммирования, блока сканирования, терминального комплекта повьплает зффектиВность pGBëeêÁH и контроля процессом контактной сварки группы сварочных машин, уменыцает о удельные аппаратурные затраты и математическое обеспечение в расчете на одну сварочную машину. Центральный процессор может быть снабжен терминальным комплектом, которым нецелссообразно снабжать каждое устройство управления и контроля. Центральный процессор мс жет быть вынесен из цеха, т,е. находить9

656767 ся в комфортных условиях эксплуатации.

Операционная система, которой снабжен центральный процессор, позволяет решать сложные задачи (что эквивалентно повышению качества сварки). В одном мес Б те сосредоточена полная информация о функционировании всех сварочных машин, что позволяет вести четкое планирование.

36

Формула изобретения

Устройство для контроля и управления процессом контактной сварки по авт. св.

% 498128, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства и проведекия управления и контроля процессом сварки одновременно работаюших нескольких сварочных машин, внегэ введенысоединен- 20 ные по входу и выходу с первой группой магистральных кодовых шин блок коммутации и аналоговый предпрэцессор, второй вход котор гэ соединен с выходом блока кэммутажпц тертий вход - с вы- 25 ходом синхронизатора и вторым входом таймера, пульт оператора, блок связи с каналом, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразоват ля, вход и выход которого соединены с шиной канала связи, мультиплексор, выход которого соединен с выходом устройства, первый вход — с выходом блока измерения параметров, второй вход и второй выход мультиплексора соединен с входом и выходом блока сопряжения, второй вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом аналогового предлроцессора, последовательно соединенные блок связи с каналом, блок помехозашишенного кодирования, модем, аппаратура передачи данных, шина канала связи, соединенный по входу и выходу с второй группой магистраль ных кодовых шин канальный адаптер, входы и выходы которого соединены с шиной канала связи, блок пультов рабочих мест, групповой пульт, второй вход которого соединен с блоком пультов рабочих мест, блок мультилрэграммирэвания, блок сканирования, терминальный комплект.

Инсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

К 498128, кл. В 23 К lyl -4 1974.

°... ° с

656767!

Составитель В. Катин

Редактор О. Торгашева Техред М. Петько Корректор М. Пожо

Зайаэ 1681/12 Тираж 1221 П одписное

БНИИПИ Государственного. комитета СССР ао делам изобретений и открытий

11Э035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4