ЙЛТГИТПО- .д'^^' тг;ХНйЧБС1;дя ^^БИБЛИОТЕКА Советский патент 1970 года по МПК G05B19/44 

Предлагаемое устройство относится к системам дротраммного автоматического управления технологическими процессами.

Известны программные устройства с программами, аппроксимируемыми «усочно-лииейными функциями. В них для реализации горизонтальных участков программы .используются внешние часы, что усложняет конструкцию устройства.

Предлагаемое пневматическое программное устройство содержит задатчнк параметров участков кусочно-линейной программы, узел постоянного расхода, управляемые пневмоконтакты, емкость, повторитель и нуль-орган, фиксирующий момент отработки заданного участка программы, и отличается тем, что с целью повышения точности в нем емкость соединена с линией задания конечной ординаты через пневмоконтакт, управляющая 1каме|ра которого соединена с выходом нуль-органа. Кроме того, устройство отличается также тем, что с целью упрощения конструкции IB нем установлен блок задания знака угла наклона участков программы, входные каналы которого соединены с управляющими -камерами пневмоконтактов, соединяющих в зависимости ог знака емкость с линией задания конечной ординаты или с атмосферой, а вход повторителя- с емкостью ,или с линией задания конечной ординаты.

На фиг. I представлена функциональная схема описываемого уст;ройства с основными коммутирующими плевмоконтактами; ,на фиг. 2 - вид непрерывного сигнала программы в виде давления РВЫХ , изменяющегося во вре.мени т и аппроксимированного кусочно-линейной функцией с соответствующим и ей импульсными путевыми сигналами

Позиционный командоаппарат У задатчика параметров участков кусочно-линейной программы соединен выходными пневмолиниями

2,число которых равно числу участков отрабатываемой программы, одновременно блоком

3,задающим величины углов наклона этих участков, с блоком 4, задающим знаки углов

наклона участков, и с блоком 5, задающим конечные ординаты участков программы. Каждая пневмолиЕия 2 соединяет выход одного разряда командоаппарата J с ОДНИА из задающих элементов в каждом из блоков -15.

Командоаппарат состоит из одинаковых последовательно 1включаемых разрядов и запитывается сжатым воздухом (давление 1,4 кгс/см). Первый и последний разряд командоаипарата соединены пневмолинией через тумблер 6, проводящее состояние которого соответствует циклической (работе командоаппарата. К первому разряду подсоединена кнопка 7, необходимая для пуска командоаппарата. НИКОМ командного сигнала для возврата командоаппарата в исходное положение с любого участка отрабатываемой нрограммы. Командоаппарат задает последовательность воспроизведения участковкусочло-ллиейной функции. Управление его работой осуществляется по лилии 5, соединяющей командоаппарат с линией 10 выхода импульсных путевых сигналов. По команде, приходящей по линии 9, командоаппарат должен включать сигнал на выход следующего разряда и сбрасывать команду с выхода предыдущего разряда. Разряд .командоаппарата состоять, например, из реле, выполняющего операцию конъюнкции, и последовательно соединенного с ним триггера с раздельными входами. Блок 4 элементов, задающих знаки углов на.клона участко в программы, запитывается воздухом давлением 1,4 кгс/см и соединен с двумя линиями // и 12 для передачи сигнала о знаке угла наклона отрабатываемого участка програмМЫ в блок формирова«ия выходных сигналов программирующего устройства. Каждый элемент задания анака утла наклона участка блока 4 может состоять, например, из двух пневмоэлементов дизъюнкции и одного трехпозиционного переключателя. Элементы дизъюнкции соединены между собой в две группы, жаждая из которых имеет столько выходов, сколько разрядов содержит командоаппарат, а выход - один. Два элемента дизъюнкции каждого .разряда соединены с командоаппаратом через один трехпозиционный переключатель. Линия // соединяет блок 4 с нормально замкнутым контактом 13, через который воздух от источника питания поступает на блок 3 задатчиков при отработке восходящих и горизонтальных участков программы, с нqpмaльно разомкнутым контактом 14, который соединяет блок 3 с атмосферой пр.и отработке нисходящих участков программы, и с узлом 15 постоянства расхода блока формирования выходных сигналов. Линия 12 соединяет блок 4 с узлом 15 и служнт для управления нормально замкнутыми контактами 16 и /7,и нормально разомкнутыми контактами 18 и 19. Блок 3 задания величин углов наклона участков программы соединен пневмолинией 20 с узлом 15 постоянства расхода через нормально замкнутый контакт 21, который служит для останова хода программы н управляется сигналом от тумблера 22. Каждый элемент блока 3 может состоять, например, из переменного иневмосопротивления, соединяемого с выходной пневмолинией 20 через пневмоклапан, управляемый соответствующей командой с командоаппарата, подаваемой на один из входов блока 3. Блок 5 задания конечных ординат соединен по линии 23 задания конечной ординаты от|рабатываемого участка с узлом сравнения 24, по линии 25 задания конечной ординаты предыдущего участка через нормально разомкнутый контакт 19-с выходным повторителем 26. Каждый элемент блока 5 состоит, например, из задатчика давления, подключаемого через трехпозиционный переключатель пневмоклапаном IK одной ,из линий 23 или 25 по соответствующей команде с командоаппарата /. Узел 15 постоянства расхода, кроме перечисленных выше соединений, подключен к пневмОемкости 27, в которой фо рмируется непрерывный -выходной сигнал программирующего устройства. Пневмоемкость 27 соединена также с узлом сравнения 24 и контактами 17 и 25. Управление нормально открытым контактом 28 осуществляется ио ЛИНИ.И 29 импульсным сигаалом. Выходная линия 30 узла сравнения 24 передает сигналы на импульсатор 31, подключенный к линии 10 выходных импульсных сигналов, и на импульсатор 32, соединенный при помощи линии 29 с контактом 28. Контакт .28 на время действия сигнала с импульсатора 32 соединяет пневмоемкость 27 в зависимости от сигнала в линии 12 или с атмосфе)рой через контакт 18 для опорожнения емкости, или с линией 25 задания конечной ординаты предыдущего участка через контакт 16 для согласования уровня давления в пневмоемкости 27 с началом следующего участка программы. Л.иния 33 выхода непрерывного сигнала программы соединена с повторителем 26, давление задания на который ноступает в зависимости от сигнала в линии 12 либо по линии, соединяющей повторитель 26 с пневмоемкостью 27 через контакт 17, либо по линии 25 задания конечной ординаты предыдущего участка через нормально за1К|рытый контакт /Р. При подключенном источнике питания програММирующее устройство начинает работать после подачи пускового сигнала кнопкой 7. Этот сигнал вызывает срабатывание первого разряда командоаппарата 7 и в первой из пневмолинии 2 появляется давление, которое, поступая на соответствующие входы и блоки 3, 4 W 5, включает элементы задания параметров первого участка программы. Во время обработки восходящего участка программы в линиях // и 12 сохраняется нулевой сигнал, контакт 13 замкнут и обеспечивает поступление воздуха от источника питания через элемент задания блока 3 сначала в пневмолинию 20, а затем - через замкнутый контакт 21 и узел 15 постоянства расхода - в Пневмоемкость 27, Давление в пневмоемкости растет линейно и через нормально замкнутый контакт /7 передается на повторитель 26, формирующий выходной сигнал программирующего устройства в линии 35. Одновременно давление из пневмоемкости 27 поступает в узел сравнения, где сравнивается с уровнем конечной ординаты отрабатываемого участка, поступающим в этот узел, по линии 23 с соответствующего элемента задания, входящего в блок 5. В момент равенства величины линейно растущего давления в пневмоемкости 17 и уровня конечной ординаты отрабатываемого участка в линии 23 на выходе узла сравнения 24 появляется сигнал «1, который поступает в линию 30 и запускает импульсаторы 31 и 32.

Имнульсатор 31 фиксирует окончание отработки текущего участка программы и момент начала следующего участка нодачей имнульса давления, который по линии 10 передается на выход импульсных путевых сигналов программирующего устройства и одновременно по линии 9 - на командоаппарат для переключения его на следующий разряд.

Имнульсатор 32 настраивается так, чтобы срабатывание его происходило с некоторым запаздыванием по отнощению к импульсатору 31, и импульс в линии 29, замыкающий контакт 28, появился бы только после переключения командоаппарата / на следующий разряд.

Замыканием контакта 28 на время действия импульса от импульсатора 32 (1-2 сек) осуществляется коррекция начального уровня следующего участка программы путем подачи через контакт 16 по линии 25 давления от задатчика конечного уро-вня предыдущего участка с блока 5 непосредственно в пневмоемкость 27 и через контакт 17 - па выходной повторитель 26, который отслеживает это давление в линии 33 выходного сигнала.

Переключение комапдоаппарата на следующий разряд приводит к тому, что на узел сравнения подается конечный уровень давления нового участка, ноявляется небаланс и сигнал в линию 30 становится нулевым.

Для воспроизведения нисходящего участка программы давление в линии 12 остается нулевым, а в линии 11 возбуждается сигнал «I. При этом контакт 13 размыкается, производятся необходимые нодготовительные переключения в узел 15, замыкается контакт 14, и воздух из нневмоемкости 27 через контакт 21, дроссель задающего элемента блока 3 и контакт 14 вытекает в атмосферу до тех пор, пока давление нневмоемкости 27, убывая линейно, не сравняется с давлением от задатчика конечного уровня нисходящего участка, поступающим к узлу сравнения 24 по линии 23. При выравнивании этих давлений в линии 30 появляется сигнал «1, который воздействует на Имнульсатор 31, формирует импульсные сигналы в линию 10 выхода импульсных путевых сигналов и в линию 9 для переключения командоаппарата на следующий разряд; и, воздействуя на импульсатор 32 после переключения комапдоаппарата, па короткий промежуток времени (1-2 се/с) замыкает контакт 28, осуществляя коррекцию начального уровня следующего участка на линии 25 через контакт 16. Переключение командоаппарата восстанавливает нулевой сигнал в линии 30.

Генерацию горизонтального участка программы вызывает появление в линии 12 сигнала «1 при нулевом уровне сигнала в линии 11. При этом контакты 16 и 17 запираются, а

контакты /8 и 19 открываются, в узле 15 производятся необходимые подготовительные переключения. Выходной повторитель 26 отключается от нневмоемкости 27 н соединяется через контакт 19 с линией 25, по которой подается давление, определяющее ординату конечной точки предыдущего участка программы. На выходе программного устройства устанавливается постоянное давление, достигнутое к началу воспроизведения горизонтального участка программы.

Появление в линии 29 сигнала с нмпульсатора 32 приводит к замыканию контакта 28,

и нневмоемкость 27 через контакты 28 и 18 разрежается до нулевого уровня давления, подготавливаясь к отсчету времени, определяющему длительность поддержания постоянного давления на выходе прибора.

После исчезновения импульса давления в линии 29 контакт 28 замыкается, и в пневмоемкости 27 начинается набор давления точно таким же способом, как и при генерации восходящего участка программы. Длина горизонтального участка определяется временем заряда пневмоемкости 27 (изолированной от выхода программирующего устройства) от атмосферного давления до давления, заданного на узел сравнения 24 задающим элементом

блока 5 но линии 23.

При равенстве давлений в пневмоемкости 27 и в линии 23 узел сравнения 24 вырабатывает сигнал «1, который поступает в линию 30 и характеризует окончание отработки горизонтального участка. Импульсатор 31 при этом подает сигнал в линию 10 на выход импульсных путевых сигналов и в линию 9 - для переключения командоаппарата на следующий разряд.

Если нри переходе к следующему участку программы в линии 12 сигнал «1 остается, то импульс от импульсатора 32, замыкая по линии 29 контакт 28, производит разряд пневмоемкости 27 до нулевого давления. На выходе

программирующего устройства во время разряда пневмоемкости 27 сохраняется давление постоянным, так как линия 25 на это время не отключается от выходного повторителя 26. После размыкания контакта 28 начинается отсчет времени для нового горизонтального участка нрограммы, который будет продолжением нредыдущего тоже горизонтального участка.

Если при переходе к следующему участку программы в линии 12 устанавливается нулевой сигнал, то для дальнейшей генерации программы давление в нневмоемкости 27 выравнивается с давлением на выходе программирующего устройства. Это осуществляется соединением пневмоемкости 27 с линией 25 через контакт 16 посредством замыкания контакта 18 на 1-2 сек по сигналу от импульсатора 32. К моменту исчезновения имнульса давления в линии 29 давление в пневмоемкости 27 достигает значения,

го контакт 18 размыкается, и начинается отработка следующего наклонного участка программы.

Дальнейшее осуществление программы сводится к воспроизведению определенной последовательности восходящих, нисходящих или горизонтальных участков заданной настройкой элементов задания блока 3. Программирующее устройство также выдает путевые импульсные сигналы и работает в режимах однократного и циклического воспроизведения задаваемых программ.

Предмет изобретения

1. Пневматическое программное устройство, содержащее задатчик параметров участков кусочно-линейной программы, узел постоянного расхода, управляемые пневмоконтакты, .емкость, повторитель и нуль-орган, фиксирующий момент отработки заданного участка программы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в нем емкость соединена с линией задания конечной ординаты через пневмоконтакт, управляющая камера которого соединена с выходом нуль-органа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что, с целью упрощения конструкции, в нем установлен блок задания знака угла наклона участков программы, входные каналы которого соединены с управляющими камерами пневмоконтактов, соединяющих в зависимости

от знака емкость с линией задания конечной .ординаты или с атмосферой, а вход повторителя - с емкостью или с линией задания конечной ординаты.

VL

/7

/., Выход импу/ ы:ного сигнала

UZ.J

Вых И

РКых и