Система автоматического управления подачей воды и барботажем на гальванических линиях Советский патент 1991 года по МПК C25D21/12 

;Г::; обеспечение раглионального расхода промывной воды и сжатого воздуха, используемых для промывки и бар- ботажа. Устройство содержит нспол- нительные механизмы 1,2 для подачи воды, исполнительные механизмь S,4 для подачи сжатого воздуха для бар- боггтя, датчики.5,6 загрузки, ван- пы 7,8 промывки, имеющие промывные трубы 9,10, заканчивающиеся общим стоком П, и перемывные трубы 12, 13 с установленными на них исполнительными механизмами 14,15, общий сток для них 16, датчик 17 чистоты промьгеной воды, концентратомер 18, блок 19 формирования очередности под ключений, блоки 20,2 переключений, содержащие логические элементы ИЛИ 22,23, блоки 24,25 управления бзрботажем, блоки 26,27 управления подачей воды, блоки 28,29 управления слипом воды, коммутаторы 30,31, блоки 32j33 сравнения, общие для всего устройства, блок 34 управления расходом воды и сжатого воздуха.

; : 1

Изобретение относится к оборудо- паниго для управления подачей воды и бйрботажем в гальваническом и химическом производствах и может быть использовано на гальванических лини- ях, оснащенных АСУТП.

Целью изобретения является обеспечение рационального расхода промывной воды н сжатого воздуха, используемых для промывки и барботажа.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - представлена структурная схема блока уп- равления расходом воды и сжатого воздуха..

Устройство содержит исполнительные механизмы. и 2 для подачи воды, исполнительные механизмы 3 и 4 для подачи сжатого воздуха для барботажа датчики 5 и 6 загрузки, ванны 7 и 8 промывки, имеющие переливные .трубы 9 и 10, заканчивающиеся общим стоком I1 и переливные трубы 12 и I3 с установленными на них исполнительными механизмами 14 и 15 для слива воды,

4

19636

исполнительный механизм 36 для регулирования расхода воды, уснлйтеЛи мощности. Выходы блоков 24/25 управления барботая1;ем соединены с входами блока 34 управления расходом воды и сжатого воздуха. Выходы блоков 26,27 управления подачей воды соединены с вторыми входами блока 34 управления расходом воды и сжатого воздуха, первый выход которого соединен с исполнительньм механизмом 35 для регулирования расхода сжатого воздуха, а второй выход соединен с исполнительным механизмом 36 для регулирования расхода воды. Обеспечение рационального расхода промьш- ной воды и сжатого воздуха, используемых для промьшки и барботажа, достигается введением в данное устройство блока управления расходов воды и сжатого воздуха и исполнительных механизмов для регулирования расхода воды м сжатого воздуха. 2 ил.

заканчивающиеся общим для них стоком 16 с yjCTaHOBneHHbiM в нём датчиком 7 чистоты промывной воды, концентратомер 18, блок 19 формирования очередности подключений, блоки 20 и 21 переключений, содержащие логические элементы ИЛИ 22 и 23, блоки 24 и 25 управления барботажеМ, блоки 26 и 27 управления подачей во; блоки 28 и 29 управления сливом воды коммутаторы 30 и 3, Олоки 32 и 33 сравнений, общие для всего устройства блок 3 управления расходом воды и сжатого воздуха, исполиительш механизм 35 для регулирования рас- . хода сжатого воздуха и исполнитель- иый механизм 36 для- регулирования ра хода воды.. В со ::тав 0лока 34 управ - леняя расходом 11ОДЫ и сжатого воздуха входят электроню) компоненты (траиэисторЫ) реле, сопротивления) и усипитеяи 37/38 .

Устройство работает следунщям образом.

31

в исходном состоянии в ваннах 7 и 8 отсутстн 1от детали, подвергаемые промывке, на выходах датчиков 5 и 6 загрузки отсутствуют сигналы, исполнительные механизмы 1,2,3,А,14, 15. находятся в выключенном состоянии рабочие .органы исполнительных механизмов 35, 36 также находятся в закр том,состоянии. В процессе обработки на гальванической линии детали могут находиться в промывной ванне, напри- мёр 7. Когда в этой ванне находятся детали, датчик загрузки 5 вырабатывает сигнал, который поступает на первую группу входов блока 19 формирования очередности подключен11й, который в зависимости от номера ван ны промывки и времени ее загрузки формирует очередность выдачи сигналов на блок 20 переключений загруженной деталями промьшной ванне 7, С . первого выхода блока I9 формирования очередности подключений управляющий сигнал поступает в блок 20 переключений, иа первый вход блока 26 управления подачей воды и на первый вход блока 28 управления сливом воды.

При этом управляющий сигнал с выхода блока 26 управления подачей воды поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 22 на включение исполнительного механизма 1 для подачи воды. На первый вход логического элемента ИЛИ 22 поступает, сигнал с датчика 5 загрузки, что вызывает лоявлеяне на выходе логического элемента ИЛИ 22 сигнала, который, посту пай на вход блока 24 управления бар- ботажем, вызывает включение исполнительного механизма 3 для подачи сжатого воздуха для барботажа, ас выхода блока 28 управления сливом воды поступает управляющий сигнал на включение исполнительного механизма 14 для слива воды. Одновременно управлякиций сигнал с выхода блока 24 управления барботажем поступает иа один из входов ервой группы входов блока 34 управления расходом воды и сжатого воздуха. При этом открывается транзистор, запитываЯ реле которое, размыкает свой нормально- замкнутый контакт, обеспечивая тем . самым отключение одного из сопрртив- лений, параллельно подключенных к источнику питания, и увеличение величины сигнала, поступающего на вход усилителя 37 мощности. С выхода пос36 4

леднего усиленный сигнал поступлет на псрвьп выход Г)лока 34 и на испол нительный механизм 35 для регулирования расхода сжатого воздуха, обес- печивая открывание рабочего органа последнего на соответствующую величину.

Аналогично управляющий сигнал с выхода блока 26 управления подачей

воды поступает на из входов группы входов блока 34 управления расходом воды и сжатого воздуха. При этом также открывается соответствующий транзистор, запитьтается

реле, которое размыкает свой нормально замкнутый контакт, обеспечивая тем самым отключение одного из сопротивлений, параллельно подключённых к источнику питания, и увеличение сигнала, поступакщего на вход усилителя 38 мощности, с выхода которого усиленный сигнал поступает с второго выхода блока 34 на исполнительный механизм 36 для регулирования расхода воды, обеспечивая открывание рабочего органа последнего на соответствующую величину (обеспечивая расход, необходимый для одной ванны - заданную производительность трубопровода для подачи воды). В этом случав в йаину 7 подается вода, которая, перемешиваясь при помощи подаваемого в ванну, сжатого воздуха, поступает по переливной трубе 9 в общий сток II и по переливной трубе 12 через открытый исполнительный механизм 14 в общий сток 16, в котором установлен датчик 17 чистоты промывной воды, соединенный с концентратором 18.

Сигнал, характеризующий значение измеренного содержания загрязняющих примесей в промывной воде ванны 7,

поступает с выхода концентратора 18 на первый вход коммутатора 30 блока 20i На второй вход коммутатора 30 через время задержки, определяемое как минимально необходимое время

измерения чистоты промьшных вод и зависящее от количества одновременно загруженных промывных ванн и их месторасположения от датчика 17 чистоты npOfeJBHHX вод с первого из

второй группы выходов блока 19 фор ирования очередности подключений оступает сигнал, разре ая тем самым рохождение сигнала о чистоте про- ьюной воды а ванне 7, зафиксиро5

ванное за время задержки, с выхода концентратора 18 на блок 32 сравнения блока 20 переключейий. Этот же сигнал поступает на второй вход блока 28 управления сливом воды блока 20 переключений, вызьшая уменьшение сигнала йа его выходе до нуля и тем самым отключая исполнительный меха- чнзм 14 для слива воды. При этом слив воды из промьшной ванны 7 по переливной трубе J2 прекращается.

Если содержание загрязняющих примесей в промьгоиой воде ванны 7 ока- зьгоается в норме (ниже заданного по технологии критического значения), на втором выходе блока 32 сравнения блока 20 переключе«ий формируется сигнал, вызывающий подключение следующей по очередности, в данном случае, промывной ванны 8 /см.фиг,1/ путем вьвдачи блоком I9 формирования очередности подключений управляющего сигнала в блок 21 переключений промьгоной вани 8. На первом выходе блока 32 сравнения блока 20 переключений управляющий сигнал пропадает, вызывая тем самым отключение исполнительного механизма подачи воды в промывную ванну 7.

Если в этой промывной ванне процесс промывки к этому моменту еще не закончился, наличие сигнгша заГ- рузки на первом входе логического элемента ИЛИ 22 посредством продолжения выдачи управляющего сигнала с выхода блока 24 управления барбота- жем оставляет во включенном состоянии исполнительный механизм 3 для подачи сжатого воздуха для барботазк Перемешивание воды в ванне 7 в этом случае будет производиться в течение всего времени загрузки данной ванны;

В зависимости от этого будут зйк рьюаться или оставаться в ранее заданном сос гоянии рабочие органы исполнительных механизмов 35 и 36.

Если содержание загрязняющих при месей в промьшной воде ванны 7 оказывается вьппе заданного в блоке 32 сравнения уровйя, то на лервом аы- ходе последнего формируется сигнал, поступающий на второй вход блока 26 управления подачей воды, тем самым оставляя исполнительный механизм I для подачи воды во включенном состоянии даже при снятии улравлянпцего сигнала, поступающего с первого вы36 6

хода блока 19 формирования очередности переключений на первый вход блока 26 управления подачей воды. Также при снятии сигнала загрузки,

поступающего на первый вход логического элемента ИЛИ 22 остается во включенном состоянии исполнительный механизм 3 для поДачи сждтого воздуха для барботажа, так как на втором

входе логического элемента ИЛИ 22 присутствует сигналj поступающий с выхода блока 26 управления подачей воды, что в свою очередь продолжает вызывать срабатывание блока 2.4 управления бар ботажем . Одновременно на втором выходе блока 32 сравнения формируется сигнал, поступающий на первый вход второй группы входов блока 19 формирования очередности

подключений, тем самым вызывая при загрузке деталями ванны 8 появление управляющего сигнала на первых входах блоков 27 и 29 блока 21 переключений с одного из выходов первой

группы выходов блока I9 формирования очередности подключений и пропадание управляющего сигнала на первом из первой группы выходов блока 19 формирования очередности подключений

и отключение блока 20 переключений.

На первом выходе логического элемента ИЛИ 23 присутствует сигнал от датчика 6 загрузки. Аналогично описанному процессу для блока 20 переключений это приводит к появлению управляющих сигналов на выходах бло ков 25,27, 29, открыванию исполнительных механизмов 2,4,15 и началу

промывной операции в ванне 8. При этом управляющий сигнал с выхода блока 25 управления барботажем поступает на один КЗ входов первой грзгппы входов блока 34 управления расходом

воды и сжатого воздуха. При этом таюке открывается соответствующий транзистор, запитывая реле, которое размыкает свой нормально замкнутый контакт, обеспечивая тем самьм отключенце второго яз сопротивлений, параллельно подключенных к источнику питания, и еще больщее увел11че- ние величины сигнала, поступающего на .1-(Ход усилителя 37 мощности, с выкода которого усиленный (по сравне- ни с предыдяцим) сигнал поступает с первого выхода блока 34 на исполнительный механизм 35 для регулирования расхода сжатого воздуха, обес

7.

печивая еще большее открьшание рабочего органа последнего на соответствующую величину. Аналогично этому процесс регулирования расхода происходит и для исполнительного механизма 36 для регулирования расхода воды.

По окончании процесса промьшки в какой-либо из ванн и установления в них требуемой по технологии чистоте промывной воды и пропадания управляющих сигналов на входах блока ЗА происходит частичное или полное закрывание дополнительных механиз- .мов 35 и 36.

Таким образом, предложенная система позволяет обеспечивать рацио- нальньгй расход промывной воды и сжатого воздуха на гальванических линиях. Она может бьггь использована и для управления рациональным расходом сжатого воздуха,используемого для барботажа и в основных ваннах. В этом случае сигналы от датчиков загрузки подаются непосредственно на первую группу входов блока 34 управления расходом йоды и сжатого воздуха.

Так блок управления расходом воды н сжатого воздуха может быть реализован как на дискретных электрониБ1х компонентах, так и в виде стандартного ЦАП. I

В качестве исполнительных механизмов для регулирования расхода сжатого воздуха и воды в системе могут быть использованы пневматические ре- гулирукядие клапаны в комплекте с электропневматическими преобразователями, электромагнитные регулирующие вентили и т.п.

Формула изобретения

Система автоматического управления подачей воды и барботажем на гальванических линиях, содержащая ванны, каждая из которых оснащена датчиком загрузки, исполнительными механизмами для подачи и слива воды, исполнительным механизмом для подачи сжатого воздуха для барботажа, переливными трубами, соединенкьми со стоками, в одном из которых размещен датчик чистоты промывных вод, коицентратомер, блок переключений на каддую промывную ванну и общий для всего устройства блок формирования

19636 8

очередности подключений, причем датчики загрузки соединены по первому входу каждого из блоков переключений с первыми входами логических 5 элементов ИЛИ блоков переключений и первыми входами блока формирования очередности подключений, первые выходы которого соединены по второму входу каждого из блоков переключений

fO с блоком управления сливом воды, выход которого соединен с исполнительным механизмом для воды и блоком управления подачей воды, выход которого соединен с исполнительным

15 механизмом для подачи воды и вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком управления барботажем, выход которого соединен с исполнительньм механиз

20 мом для Подачи сжатого воздуха для барботажа, вторые выходы блока формирования очередности подключений соединены по третьему входу каждого из блоков переключений с вторым

25 входом блока управления сливом воды и с вторым входом коммутатора, первый вход коммутатора каждого из блоков переключений соединен с выходом концентратомера, а выход коммутато30 рэ каждого из блоков переключений соединен с входом блока сравнения (Казвдого из блоков переключений, первый выход которого соединен .с вторым входом блока управления по35 воды каждого из блоков переключений, а второй выход блока сравнения соединен с одним иа вторых входов блока формирования очередности подключений, отличаю- 40 П а я с я тем, что, с целью обеспечения рационального расхода промывной воды и сжатого воздуха, используемых для промывки и барботажа, она снабжена общими-для всей системы

45 блоком управления расходов воды и сжатого воздуха, исполнительным механизмом для регулирования расхода воды и исполнительнмч механизмов для регулирования расхода сжатого

0 воздуха, причем выходы блоков управления барботажем, входящих в блоки перек;вочений, соединены с первыми входами блока управления расходом . воды и сжатого воздуха, выходы бло5 ков управления подачей воды, входящих в блоки переключений, соединены с вторьмя входами блока управления расходов воды и сжатого воздуха, первый выход которого соединен с

9I3f9636 . 10

исполмителышм механизмом для регу- ходом воды и сжатого воздуха соеди- лирования расхода сжатого воздуха, ней с исполнительным механизмом для а второй выход блока управления рас- регулирования расхода воды.

OmifMKa, 2it

OmSAOKO 25

flwftwxa 2В

От Шка, 21

к

(

HM3S

Составитель с.noHOMapeie, Редактор Е.Кравцова Т ехред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 1896 i Тираж 407 |

i 9НИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35|, Раушская наб. д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

t

Подлиснйе

Изобретение относится к оборудованию для управления подачей воды и барботажем в гальваническом и химическом производствах и может быть использовано иа гальванических лиии- ях,оснащаемых АСУТП.Цепь и обрете- Mr S СО 9д СО 0 te7