Устройство для контроля и управления производственными процессами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Реслублнк

<>868774

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180679 (21) 2781978/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 3 0f) 9 8 j Бюллетень N9 36 (51)М. Кл

G 06 F 15/46

Государстаеннюй комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДИ 681. 327 (088.8) Дата опубликования описания 300981 (72) Авторы изобретения

/ !

Г.В.Дружинин, В.М.Крылов и О.Е.До

Московский ордена Ленина и ордена

Красного Знамени институт ин>кенеро транспорта (71) Заявитель е 3ньйЩфенаго (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и .может быть использовано в автоматизированных системах управления технологи. ческими процессами в дискретном многономенклатурном производстве.

Известно устройство для контроля и регулирования технологических процессов, содержащее датчики, коммутатор, блок выявления отклонений, регистр,процессор, дешифратор адреса, счетчик, блок сравнения, аналогоцифровой преобразователь, который через коммутатор соединен с датчиками, выход процессора подключен ко входу регистра адреса, выход которого соединен с блоком сравнения, счетчик через дешифратор подключен к блоку выявления отклонений " 11.

Данное устройство позволявт осуществлять регулирование непрерывных технологических процессов, однако с его помощью невозможно выполнение коррекции и оптимизации по критерию наибольшего процента выхода годных иэделий дискретных по времени технологических процессов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля производственного процесса, содержащее блоки контроля, вычислитеЛьный, памяти и управления таймер, счетчики, блок задания программы, коммутатор, датчики и индикатор, выход блока управления соединен со входом блока памяти; выходы коммутатора подсоединены к вычислительному блоку и таймеру, вход блока сравнения подключен к датчикам, блок задания программы через блок контроля и коммутатор соединен с вычислительным блоком.

Известное устройство позволяет решать задачи оперативного контроля дискретного производства и регистрацию его обеспеченности исходными материалами j2j.

Однако известное устройство имеет ограниченную область применения ввиду того, что с его помощью невозможна оптимизация по объему и качеству выпускаемых иэделий при ветвящихся технологических процессах. Кроме того, устройство не обеспечивает решения задачи целенаправленного управления комплектованием потенциально возможных групп приборов по результатам их раэбраковки на промежуточных стадиях изготовления.

Цель изобретения — расширение фунЗО кциональных воэможностей устройства

868774 и повышение качества контроля и управления производственного процесса,— повышение быстродействия и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля и управления производственными процессами, содержащее блок датчиков, подключенный через распределитель к первому входу блока контроля, выход которого через блок памяти соединен со входом первого вычислительного блока, подключенного выходом ко входу Первого дешифратора, а также анаЛого-цифровой преобразователь и исполнительный механизм, введены блок элементов "Запрет" и последовательно 15 соединенные регистр, второй дешифратор и нторой вычислительный блок, второй вход которого подключен через аналого-цифровой преобразователь к второму выходу распределителя, третий Щ вход — к выходу блока памяти, четвертый вход и первый выход — соответственно к вторым выходу и входу первого вычислительного блока, второй выход через блок элементов "Запрет" ко входу исполнительного механизма, а третий выход — ко второму входу блока контроля, соединенного третьим входом с нторым выходом второго дешифратора, выход первого дешифратора подключен ко второму входу блока элементов "Запрет".

На чертеже представлено предлагае— мое устройство, функциональная схема.

Устройство содержит объект 1 контроля и упранления, блок 2 датчиков, распределитель 3, аналого-цифровой преобразователь 4, блок 5 контроля, блок б памяти, регистр 7, дешифраторы 8 и 9, вычислительные блоки 10 и 4О

11, блок 12 элементов "Запрет" и исполнительный механизм 13.

Устройство работает следующим образом.

Технологический процесс производства, например полупроводниконых приборов, представляет. собой объект 1 контроля и состоит иэ последовательности формирующих операций. После завершения отдельных операций с помощью о блока 2 датчиков измеряются определякищие параметры процесса и изготавливаемых приборов. Определяющими параметрами являются различные тепло-, электро- и химико-физические характеристики (или их сочетания) проиэвод55 ственных процессов и приборов.

В качестве датчиков используются типовые преобразовательные элементы, принципы действия которых основываются на известных методах измерений 60 электрических и неэлектрических величин.

Сигналы с выхода блока 2 датчиков через цепи распределителя 3 поступают в аналого-цифровой преобразователь б5

4 и блок 5 контроля. Распределитель

3 состоит из универсальных коммутаторов, имеющих одну группу входов и две руппы выходов, первая из которых предназначается для соединения датчиков, с помощью которых измеряются одномерные параметры производительных процессов с блоком 5 контроля, а вторая — для подключения датчиков, измеряющих комплексные показатели или функциональные зависимости, например вольт †амперн характеристики полупроводниковых приборон, ко .входу аналого-цифрового преобразователя 4.

Информация об одномерных определяющих параметрах производственных процессов подается на вход блока 5, на другой вход которого из регистра

7 через дешиФратор 8 поступают сигналы, представляющие собой технологически допустимые значения параметров.

Сведения о комплексных (многомерных) определяющих параметрах производственных процессов с выхода преобразователя 4 поступают на вход блока 11.

Блок 5 содержит типовые схемы сравнения (компараторы), предназначенные для выполнения операций сравнения величин в цифровой Форме.

Информация о соответствии или несоответствии действительных значений определяющих параметров производственных процессов допустимым по техническим условиям с выхода блока 5 поступает на вход блока б.

Блок б состоит из э апоминающих ячеек с последовательным, циклическим или произвольным доступом и предназначается для хранения оперативной информации о состояниях производственных процессов. Блоки 10 и 11 служат для выполнения арифметическо-логических операций над цифровыми кодами случайных изменений параметров состояний. измеряемых на установленных шагах дискретных производственных процессов.

С помощью блоков 10 и 11 вычисляются оптимально возможные характеристики управления номенклатурой ветвящихся процессов, т.е.;таких, которые пре.пусматривают изготовление приборов различных номенклатур из полуфабрикатов, на заданных шагах технологического процесса, проходящих разбраковку по ряду определяющих параметров.

Частичная или полная взаимозаменяемость блоков 10 и 11 позволяет сохранить эффективность устройства для контроля и управления производственными процессами. Введение блока

11 дает возможность реализовывать программы при неполной загрузке. Распараллеливание программ управления на два процессора позволяет минимизировать время реализации программ, и

868774. ВНИИПИ Заказ 8331/72 Тираж 748 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 тем самым, повысить быстродействие устройства.

Кроме того, использование допол-» нительных блоков и второго вычислительного блока обеспечивает структур-, ную и временную избыточности устройства. Свободный на некотором интервале времени вычислительный блок по отношению к другому можно рассматривать как резервный (избыточность структурная), а каждый интервал времени, в течение которого этот блок свободен по отношению к интервалам занятости данного процессора следует рассматривать как временную избыточность.

Надежность функционирования устройства в данном случае значительно повы-15 шается.

Если на вторых входах логических элементов "Запоет" запрещающие сигналы отсутствуют, то с выхода блока 12 на вход исполнительных элементов бло- QQ ка 13 подаются включающие команды.

При их поступлении выбирается оптимальная траектория ветвящегося производственного процесса. Критерием оптимальности служат показатели ка25 чества и процент выхода годных приборов.

Введение исполнительных блоков в устройство обеспечивает расширение функциональных возможностей, которые заключаются в оптимизации по объему и качеству выпускаемых изделий при ветвящихся производственных процессах.

Кроме того, cего помощью в 2-3 раза повышаются показатели быстродей- ствия и надежности контроля и управления производственными процессами.

Формула изобретения

Устройство для контроля и управления производственными процессами, содержащее блок датчиков, подключенный через распределитель к первому входу блока контроля, выход которого через блок памяти соединен со входом первого вычислительного блока, подключенного выходом ко входу пеового дешифратора, а также аналого-цифровой. преобразователь и исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что. с целью расширения фчнкциЬнальных вазможностей и повышения надежности устройства, в него введены блок элементов "Запоет" и последовательно соединенные регистр, второй дешифратор и второй вычислительный блок.второй вход которого подключен через аналого-цифровой преобразователь к второму выходу распределителя, третий вход — к выходу блока памяти, четвертый вход и первый выход — соответственно к вторым выходу и входч первого вычислительного блока, второй выход через блок элементов Запрет" — ко входу исполнительного механизма, а третий выход — ко второму входу блока контроля, соединенного третьим входом с вторым выходом второго дешифратора. выход первого дешифратора подключен ко второму входу блока элементов "Запрет".

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

9 611214, кл.. G 06 F 15/46, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 642717, кл. G 06 F 16/46. 1976 (прототип).

«Ф