Система регулирования продолжительности вулканизации изделий Советский патент 1983 года по МПК B29H5/24 G05D23/22 

Изобретение предназначено для управления вулканизационным оборудованием, в частности двухместными форматорами-вулканизаторами и может использоваться в шинной/ химической металлургической и других отраслях промьшшенности. Известно устройство, регулирования продолжительности вулканизации изделий , содержащее датчики температур теплоносителей, установленные на обо рудовании, подключенные через послед вательно соединенные блок моделирования, группу блоков определения пок зателя качества вулканизации и селек тор экстремального сигнала к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока уставок. К.достоинствам устройства по сравнению с ранее известными следует отнести возможность автоматического определения наименее нагреваемой точки для одного изделия по соответствукидей узловой точке блока моделирования 1. Одним из недостатков этого устройства является неточное определение момента проведения заключительных опергщий режима вулканизации. Известно также устройство для регулирования режима вулканизации изде лий, содержащее последовательно вклю ченные датчики температуры, блок моделирования, блОк определения степени вулканизации, сумматор и компаратор, а также последовательно включенные между вторым выходом блока моделирова.ния и вторым входом сумматора согласующий усилитель и блок нелинейности. Это устройство позволяет точно определить момент начала проведения заключительных операций режима вулканизации на оборудовании, содержа1«ем одно изделие 23 . Однако обидам недостатком перечисленных устройств является невозможность качественного управления процессом на оборудовании, предназна ченным для одновременной вулканизаци более одного изделия. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее последователь но соединеиные Датчики температуры, внедряемые с помощью специальных цилиндров внутрь вулканизуемых изделий, селектор экстремального сигна , блок Определения показателя качес ва вулканизации, компаратор и блок уставок. Селектор экстремгшьного сигнала, в свою очередь, содержит преобразователи сигналов датчи ков температуры, компаратор, инвертор и два управляемых ключа, в качестве которых испрльзовайы полевые транзисторы. Устройство позволяе регулировать продолжительность процесса на оборудовании, предназначенном для одновременной вулканизации двух покрышек. Достигается это путем определения в селекторе экстремального сигнала, пропорционального показателю качества вулканизации 3. Недостатком этого устройства является неточное определение момента проведения заключительных операций режима вулканизации, так как сигнал на проведение заключительных операций подается на исполнительные механизмы в тот момент, когда для наименее прогретого изделия вычисленная величина показателя качества равна заданной величине. Если заданная величина достаточна для выгрузки изделий, то последние находятся в оборудовании.после достижения этой заданной величины показателя качества некоторое дополнительное время, необходимое для проведения заключительных операций. Если же заданная величина еще не достигнута, то при выгрузке показатель качества может отличаться от требуемого. Это вызвано/тем, что величина, ка которую возрастает показатель качества во время заключительных операций не является постоянной, а зависит от температуры внутри изделия перед началом заключительных операций. Таким образом, известное устройство не позволяет точно определить момент подачи сигнала на проведение заключительных операций режима1 вулканизации. Цель изобретения - повышение качества регулирования процесса для группы одновременно вулканизуемых . изделий. Поставленная цель достигается тем, что система, содержащая последовательно соединенные блок датчиков температуры, блок преобразователей, блок моделирования, блок определения показателя качества вулканизации, селектор экстремального-сигнала-, сумматор, подключенный вторым входом к выходу блока нелинейности, компаратор, соединенный вторым входом с выходом блока уставок, дополнительно содержит -логический преобразователь, сигнальные входы, выход и управляющие входы которого подключены соответственно к выходам блока моделирования, к входу блока нелинейности и к дополнительным выходам селектора экстремального сигнала. На фиг. 1 представлена функциональная схема системы регулирования продолжительности вулканиза.ции изделий; на фиг. 2 - один из вариантов выполнения функциональной схемы блока определения показателя качества вулканизации, сеЛеКтора экстремаль-. ного сигнала и логического преобразователя. Функционсьльная схема системы регулирования продолжительности вулканизации изделий (фиг, 17 содержит блок дат чиков температуры 1, установ ленных на греющих изделие поверхностях оборудования 2, блок 3 преобра зователей {Сигналов датчиков температуры) , блок 4 моделирования, блок 5 определения показателя качества вулканизацииI селектор б зкстремаль ного сигнала, сумматор 1, блок уста врк 8, компаратор 9, логический преобразователь 10,и блок нелинейности :11. Ф гнкциональная схема блока 5 опре деления показателя качества вулканизаций селектора экстремальнох о сигнала б и логического прео разрвателя 10 (фиг. 2) содержит следуюьдие элемент)а иобозначения: функцирнальные преобразователи 12-jj :{ 1, .. ., к; j N , каждый из к отррых вк люч ае т не л иней ный б ЛРК 13 логический блок И 14, J ключ 15, опера ционный усилитель 16 резистор R и крндёнсатор С, включенные по схеме. интегратрра на пряжения, входные преобразователи 17:||, дифференциальные. усилители 18-20; управляемые ключи 21; Х|j , - входные сигналь на соответствующих вхрдах блока,5 определения показателя качества вулканиг задйй, и логического преобразователя 10; y-j - выхрднрй сигнал нелинейного блока 13 - выходной сигнал срответствующего функционального преобразователя 12: - ВЫХРЯ-ной сигнал логического преобразовагеля 10 J 1 . 2 - сигналы на выводах дифференциальных усилителей 19 Система регулирования продолжительности вулканизации издели работает еледукяцим образрм. QT К датчиков температурыЧФиг. 1 установленных на г реющих каждое из N изделий поверхностях оборудования 2, сигналы через каналы блрка 3 пре.обраэователей поступают в качестве граничных условий на сортветствующий вхрд блрка 4 моделирования, на вылрде которого в результате моделиррвания процессе теплопередачи на электрических сетрчных Re-мрделях (не прказайы/ фР1 шруютсЯСигнаи1Ы, пропррцирнальные температуре яа лими тирующем процессе вулканизации участ ке Для каждого из одновременно нахрдящихся в оборудовании изделий. Сигналы 1,2,.,., к; j 1, ..., N , получаемые of заранее выбранных К узловых точек каждой из электрических сеточных RС-моделей блока 4 моделиррвания, поступают на соответствующие входы блока 5 определения показателя качества вулканизации и логического преобразователя: 10. С выхода блока 5 сигналы лоступайт на вход селектора экстремального сигнала 6, крторый преоб-разует сигналы У,- в выходной соответствии с вьфажением iv« -v« « -i-|v;-ezr)dr; TM где Тц --постоянная времени интегрирования интегратора, C jPoj K - продолжительность процесса вулканизации, моменты начала и конца вулканизационного цикла, соответственноV Таким образом, на выходе блсэка 6 формируется сигнал, соответствующий минимальной степени вулканизации наименее нагретого мз N одновременно вулканизуемых изделий. Сигналы X,j подаются также на сигнальные входы логического преобразователя 10, на управлякяцие вхо-г ды которого поступают сигналы Z,,-j с выходов селектора экстремального сигнала б. На выходе логического преобразойателя присутствует тот из входных сигналов , которому соответствует минимальная степень вулканизации, определяемая блоком 5 и селектором б. В нелинейном блоке 11 отрабатывается зависимость величины прироста степени вулканизации за время проведенияу ключитёльных операций режима в зависимости от текущей температуры в изделии с экстремальным значением показателя качества. Сигналы с в :2ходов селектора 6 и блока 11 складаюаютсй в сумматоре 7, на выходе котррого формируется сигнал, пропбр- циональнЕяй тепени вулканизащси (показателю ка1Чества| изделия с учетом ее прироста за время проведения за кяючитеяьных операций. Этот сигнал сравнивается в компараторе 9 с за- данным в блоке ycTaiaoK 8 при выгрузке показателем качества вулканизации изг, делия и при их равенстве .на выходе компаратора 9 вьфабатывается позиционный сигнал - команда на проведение заключительных операхшй ксполни тельныкш механизмами обо удования.2. Таким образом исходя из Т1 ебования вести регулирование по ли №тиpyющей процесс вулканизации области иэде,пия, для конкретных начальных и граничных условий выбирается то изделие для которого величина показателя качества вулканизации экстремальна (минимгшьНа) t Выбор у1 ловой точки с минимальньш показателем качества среди всех контролируемых точек одновременно вулканизуемых изделий осуществляется согласно изобретению. функциональная схема блока 5 опрееления показателя качества вулканизациИ, селектора 6 экстремального I игнгша и логического преобразовате ля 10 фиг. 2) работает следующим образом. От группы из N электрических сеточных RC-моделей сигналы . через соответствующий преобразователь 12 блока 5 определения показателя качества вулканизации подаются на селектор б экстремального сигнала. Вс преобразователи 12 jj выполнены по одной схеме и работают следующим об разом. Входной сигнал из -ij -ой узловой точки поступает на нелинейный блок 13, на выходе которого вырабатывается сигнал , пропорциональный интенсивности вулканизации и определяемый выражением ;.--. 2 « -jrfi, где oL и ft - постоянные коэффициент При условии присутствия на выход логического блока И 14 сигнала, раз мыкающего ключ 15, на выходе операционного усилителя 16 формируется сигнал, пропорциональный показателю степени вулканизах ии ij -fe-|;% M -, з; Состояние 0,11 логического блока И 14 определяется сигналами . Интегратор находится в режиме интегрирования, если сигналы У пре вышают Некоторую наперед заданную величину .Если это условие не выполняется, на выходе логического блока И 14 формируется сигнал логического О и интегратор обнуляется На выходе селектора б экстремального сигнала формируется сигнал в соответствии с выражением (1. Логический преобразователь 10 может быть выполнен в виде набора управляекшх ключей на полевых транзистоpax. Выходы ключей (стоки обт едине ны. На сигнальные входы (истоки по ются сигналы с соответствующих выходов блока моделирования 4 На управляющие входы (затворы подаютс выходов дифференся сигналы Z циальных усилителей 19 (включенных по схеме компаратора; селектора б экстремальногб сигнала. При сигнале 2ц логического нуля соответствуКадиЙ ключ закрыт, при сигнале:логической единицы - открыт. Входные сигналы селектора по ются соответственно на неинверсные входы дифференциальньос усилителей 18 с большим коэффициентом усиления. Сигналы нелинейной отрицательной обратной связи с выходов усилителей 18 через диоды D поступают на инверсные входы этих усилителей. При селектировании минимального сигнала У m t п У С t ... или УК (t .. /. или У, ц (t) ..., или УКН Ct) i чарез диод D и резистор RI протекает ток обратной связи такой величины, что инверсный вход дифференциального усилителя 18 находится приблизительно под тем же потенциалом, что и неинверсный вход. Усилитель, на входе которого присутствует минимальный из входных сигналов, функционирует как повторитель. Остальные усилите-, ли 18 находятся в режиме положительного насыщения, и сигнал И 18 на их входах превышает по амплитуде величи-ну Lipn на инверсном входе диффференциальных усилителей 19, на выходах которых формируется сигнал логичеспкого нуля. Сигнал U18 на выходе усилителя 18 с минимальным входным сигналом меньше UQ и на выходе усилителя 19. формируется сигнал логической единицы, соответствующий ключ 21 логического преобразователя 10 от-: крыт и на его выходе присутствует сигнал, пропорциональный температуре в i-ой узловой точке j -го изделия г для которой показатель качества минимален. Через согласующий дифференциальный усилитель 20 минимальный -сигнал поступает на один из входов сумматора 7 , а логический преобразователь (10 через блок 11 нелинейности пропускает на другой вход сумматора 7 сигнал, пропорциональный температуре того изделия, степень вулканизации в котором минимальна. Этим обеспечивается Определение на выходе сумматора 7 текущего экстремального показателя качества вулканизации изделий с учетом его прироста за время проведения заключительных операций режима вулканизации. Таким образом, введение логического преобразователя-дает возможность повысить точность определения экстремального показателя степени вулканизации изделий с учетом его прироста эа время проведения заключительных операций и, следовательно, повысить качество регулирования процесса для группы одновременно вулканизуемых изделий.

f-T

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ, содержащая последовательно соединенные блок датчиков температурам, блок преобразователей, блок моделирования, блок определения показателя качества вулканиз:ации, селектор экстремаль ного си , сумматор, лодключе н ный. вторым входст к выходу блока нелинейяости, коАшаратор, соединеыкый вторым входом с выходом блока уставок, о тл и ч а ЮМ а я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования процесса для группы одновременно Вулкал1изуе шх изделий, она дополнительно содержит логический преобразователь, сигнальные входа, выход и управляюсоие входы которого подключены соответственно к выходам блока моделирования, к входу блока нелинейности и к дополнительным выходам т селектора экстремального сигнала.

M

L