ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G05B19/02 

:1

Устройство предназначено для отрабатывания программ технологических циклов контактной сварки, осуи ествляемых включением и отключением исполнительных устройств, выполняющих коммутацию цепей управления клапаном и силовым контактором (игнитронным или тиристорным) сварочной машины.

Регуляторы времени и прерыватели дискретного действия для машин контактной сварки на основе цифровых систем управления известны.

Они выполнены с использованием магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, диодов и транзисторов и содержат десятичный счетчик, импульсные формирователи, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным периодам напряжения сети, управляющие трансформаторы и выходные триггеры.

Предложенное программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки в отличие от известных устройств выполнено на схемах распределения тока, в нем распределяющие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного счетчика; входные обмотки сердечников счетчика объединены в группы, по две группы на каждый разряд счетчика, и каждая пара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала переполнения, связанный с формирователем сигналов опроса переключателей п с распределителем импульсов тока; выходы

распределителя импульсов тока через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами. Кроме того, в устройстве предложенной конструкции импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи

линейный трансформатор с регулируемой индуктивностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная - в цепь базы транзистора. Указанные отличия определяют следующие

преимущества программного устройства.

1.Улучшена технологичность изготовления устройства, так к.ак не требуется предварительная разбраковка транзисторов, диодов и

магнитных элементов вслеДствиё того, что в схемах распределений тока легко реализуются повышенные коэффициенты запаса, а формирователи позволяют регулировать длительность импульсов тока.

схемы, что также является следствием повышенных коэффициентов запаса в схемах распределенчя тока.

3.Для устройства требуется один маломощный не стабилизированный источник питания, так как используемые формирователи тока работают в ждущем режиме и не требуют источника смещения, а схемы распределения тока имеют повышенные коэффициенты запаса.

4.Устройство содержит малое количество активных элементов - транзисторов, в нем все логические функции выполняются ферритдиодными схемами распределения тока.

5.Конструкция предусматривает увеличение количества регулируемых технологических интервалов без увеличения потребного количества активных элементов.

На фиг. 1 показана структурная схема, поясняющая взаимодействие программного устройства с остальными функциональными блоками прерывателя, предназначенного для уиравленИя однофазной контактной сварочной мащиной переменного тока, где / - пусковая педаль; 2 - контакт гидрореле; 3 - программное устройство; 4 - исполнительное устройство; 5 - регулятор зажигания; 6 - блок под1кигания (и питания); 7 - коммутирующее устройство; 8 - клапан пневмоэлектромагнитный; 9 - сварочный трансформатор.

На фиг. 2 представлена электрическая схема предложенного устройства, выполненного на пять регулируемых интервалов времени. Она содержит:

1.Пять наборов переключателей 10-19 (по два переключателя на десять положений в каждом наборе) для установки различных длительностей пяти технологических интервалов времени. Все эти длительности задаются двухразрядным десятичным числом периодов напряжения сети частоты 50 гц.

Переключатели 10-14 используются для установки единиц, 15-19 - для установки десятков.

2.Разряд десятичного счетчика, предназначенный для счета единиц числа периодов напряжения сети. Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) с расиоложенными на них обмотками подготовки и распределения, десять диодов и два импульсных формирователя тока 20 и 21. Схема разряда единиц построена с использованием принципа распределения тока.

3.Разряд десятичного счетчика, предназначенный для счета десятков числа периодов напряжения сети. Этот разряд содержит десять магнитных сердечников с ППГ Фою - Фдю с расположенными на них обмотками .подготовки и распределения, десять диодов и два формирователя 22 и 23.

Схема этого разряда счетчика аналогична схеме разряда единиц.

переключателей и ввода соответствующей информации в разряды счетчиков, а также для формирования выходных сигналов, управляющих работой выходных триггеров. Он содержит магнитные сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса и Ф} -Ф с обмотками, 12 диодов, два выключателя 2 и 25,

5.Четыре трансформатора 26-29 для преобразования импульсов тока на выходах распределителя в импульсы напряжения, управляющие работой выходиых триггеров 30 и 31.

6.Выходные триггеры 30 и 31, управляютцие работой исполнительных устройств.

7. Импульсный формирователь сигнала переполнения 32.

8. Формирователи 33 и 34, предназначенные .цля формирования импульсов опроса переключателей 10-19 и ввода информации в

счетчики.

В данном случае обеспечивается регулирование пяти технологических интервалов: «иредварительное сжатие, «сжатие, «сварка, «проковка, «пауза.

Технологические интервалы времени регулируются по периодам напряжения сети. Длительности каждого технологического интервала могут быть установ.яены равными любому числу периодов в припятых пределах.

Кроме того, имеется возможность исключения из устанавливаемого цикла любого технологического интервала времени. Так, наличие нулевого значения интервала «пауза создает упиверсальность прерывателя в смысле

возможности применения его для управления процессами и точечиой, и щовной сварки.

Исключение из устанавливаемого цикла импульсов сварочного тока, что необходимо при настройке сварочной мащины, может производиться и отключением цепи сигнала, управляющего регулятором за/кигания 5.

Технологический интервал «предварительное сжатие отрабатывается программным устройством только в первом цикле режима

автоматической работы сварочной мащииы (при непрерывно нажатой педали) или при каждом одиночном рабочем цикле.

В общем случае количество регулируемых интервалов может быть любым.

На фиг. 3 изображено соединение двух формирователей тока, наиример, 20 и 21.

Работа устройства осуществляется в следующем порядке.

В исходном состоянии пусковые контакты

а и б разомкнуты, и все импульсные формирователи не формируют импульсов тока на своих выходах.

При нажатии пусковой педали замыкаются контакты а и б, срабатывает формирователь

34, и в соответствии с положением переключателей 10-15 импульс тока этого формирователя записывает число в разряды счетчика и ироизводит начальную установку распределителя. Записи числа (О-9) в разряд единиц Одного сердечника Фо1-Фэ (Фою-Фяю) «вверх и остальных - - «вниз, а также подготовка формирователей 21 (23), если число единиц (десятков) четное и формирователей 20 (22), если нечетное. Эта установка производится в отрицательную полуволну напрял ения сети, а импульсы счета формируются в положительную полуволну. Формирователи 20 и 21 соединены по схеме д триггера, на счетный вход которого поступают нмпульсы счета (см. фиг. 3). При этом формирователи 20 и 21 срабатывают по очереди, переписывая информацию с прибавлением единицы соответствеино с сердечников Фп-Фэ на сердечники Фо1-Фз и обратно. При срабатывании формирователя 20, когда «вверх подготовлен сердечник Фоь появляется импульс переноса на выходе А,Б, который поступает на счетный вход триггера, образованиого формирователями 22 и 23. Разряд десятков счетчика работает аналогично. При переходе разряда десятков через «нуль срабатывает развязывающий усилитель-формирователь сигнала переполнения (32), выходной импульс которого распределяется сердечниками Ф:-Фе расгфеделителя и постуиает на входные обмотки трансформаторов 26-29, управляющих работой триггеров 30, 31. Импульс формирователя 32 готовит также формирователь 33, который срабатывает в следую1цую отрицательную полуволну напряжеиия сети. Выходной импульс этого формирователя распределяется сердечниками Ф} - 0g расиределителя и осуществляет подготовку одного из сердечников Ф1-Фв, а также вводит информацию в разряды единиц и десятков счетчика Тсоответствий сТголожен Гем переключателей 11-14 и 16-19. В процессе работы импульсы формирователя 33 последовательно во времени ироходят ио всем ветвям распределителя, обеспечивая последовательный ввод информации в счетчик с переключателей. Если контакт б замкнут, то после отрабатывания всего технологического цикла работа схемы автоматически повторяется (за исклюением первого интервала «предварительное сжатие). Если же контакт б разомкнут и замкнут контакт в, то иосле отрабатывания иоследнего (пятого) интервала производится подготовка формирователей разряда единиц счетчика импульсом формирователя 33, и работа программирующего устройства прекращается. Предмет изобретения I. Программное устройство, например, регуляторов времени, прерывателей и станций цифрового управления для машин контактной сварки, выполненное с использованием магнптных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, диодов и транзисторов, содержащее десятичный счетчик, импульсные формирователи, распределитель импульсов тока, систему переключателей установки длительностей технологических интервалов, равных промежуткам времени, кратным периодам напряжеиия сети, управляюпие трансформаторы и выходные триггеры, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, новыщения надежности, помехоустойчивости, экономичности, улучшения технологичности изготовления и расширения температурного диапазона надежной работы устройства, оно выполнено на схемах распределения тока, в нем распределяющие обмотки распределителя импульсов тока включены между переключателями различных разрядов десятичного счетчика; входные обмотки сердечников счетчика объединены в группы, ио две груииы на каждый разряд счетчика, и каждая иара групп подсоединена к паре формирователей тока, включенных по схеме триггера со счетным входом, причем к выходу старшего разряда счетчика подключен формирователь сигнала иереполнения, связанный с формирователем сигналов переключателей и с распределителем импульсов тока, выходы которого через управляющие трансформаторы соединены с выходными триггерами. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что импульсные формирователи содержат в цепи обратной связи линейный трансформатор с регулируемой индуктивностью, первичная обмотка которого включена в цепь коллектора, а вторичная - в цепь базы транзистора.

EL

г

N&