Устройство для управления литьевой машиной Советский патент 1976 года по МПК G05B11/01 

ние, соответствующее в двоичном коде числу /С, набранному на диодно.м дешифраторе «И, на выходе устройства появляется сигнал «1, реализующий выдержку т /(Г. Время выдержки т в таком устройстве плавно регулируетСИ изменением периода импульса Т генератора, т.е. iH-a стройкам и i и 2 элeмeнтoJB времени. Число /С определяет .необходимый для данной технологической выдержки диапазон регулирования.

j макс . I Mii;i Л (1.„ахс + ). где /Ь,„и Ь.акс 2ми1п 2макс - ДИаПаЗОН ВЫдержек, в которых исходные элементы времени дают высокую точность и стабильность выдержки при удовлетворительном фронте выходного сигнала. Число разрядов двоичного числа К. определяет необходимое число триггерое счетной схемы. Относительная погрешность устройства равна относительной погрешности исходных элементов времени, так как устройство не вносит 1никакой дополнительной погрешности.

Однако при применении известного устройства машине для литья изделия требуется несколько ге.нераторов импульсов, несколько счетных схем на триггерах.

Таким образом, осуществление ряда последовательных выдержек времени в ш.ироком диапазоие требует сложного и громоздкого устройства, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках литьевой .

Известно также устройство управления, реализующее несколько выдержек времени с помощью одного генератора импульсов и од310Й счетной схемы (регистра сдвига), т. е. менее сложное и громоздкое 5.

Из известных устройств управления литьевой машиной наиболее |близким по технической сущиОСти является устройство, содержащее датчики пути, датчи ки давления н иснолнительиый механизм, соединенные с блоком формирования унравляющего сигнала, генератор и.миульсов, /г-разрядный переклрочатель, п шифраторов и дещ,ифраторов и п блоков памяти, приче.м выходы блока формирования управляющего сигнала соединены С первыми входам1Н соответствующих шифраторов, выходы которых соединены с соответствующими входами генератора ргмиульсов, инверсный выход последнего соединен с входом /г-разрядного переключателя, выходы которого соедннены с соответствующими входами дешифраторов, а их выходы - с включающими входаМ:И соответствующих блоков памяти 6.

В этом устройстве генератор импульсов нодает импульсы иостояииого периода Т на счетиую схему. Количество разрядов счетной схемы п выбирается из условия, при которо.м TN - ц, где N 2n-1 - максимальное число состояний регистра, а Тц - время цикла. Время выдержки 11 1 K.i, где /С; - число, набранное в двоичном коде ла соответствующем дещифраторном элементе.

Известное устройство и.меет низкую точность выдержек времени, в результате чего ухудшаются эксплуатационные характеристики: сигнал на выходе устройства появляется с задержкой, кратной периоду Т генератора, т. е. в устройстве появляется дополнительная к погрещаости исходных элементов времени погрешность Т/2, обусловленная невозможностью подобрать Т кратным всем выдержкам времени одновременно.

Таким образом, иа величииу Т накладывается два противоречивых условия: для уменьшения числа разрядов регистра сдвига величину необходимо выбрать иебольшую, это условие определяется величиной максимальных выдержек; для уменьшения добавочной относительиой попрешности величину Т необходимо выбирать меньшую, это условие определяется максимальной выдержкой. Эти два условия легко совмещаются, если все необходимые выдержки, хотя и регулируются независимо, мало различаются по величине. Олнако технологические выдержки литьевой машииы различны по величине. Порядок выдержек, нанример, ири охлаждении изделия и при иоиижении давления впрыска также различен.

Следовательно, рассмотренные устройства не смогут осуществить ряда последовательных технологических выдержек времеш в широком диапазопе с высокой точностью с использованием мииимального количества аппаратов, т. е. обеспечить хорошие эксплуатационные характеристики литьевой мащи,;1ы.

С целью повышения точности работы устройства в широком диапазоне выдержек времеци и ловышеиия надежиости з-а счет уменьшения количества триггеров -переключателя и геиератора вмтульсов в пред.тагаемом устройстве управлеиия литьевой машиной второй вход каждого г-го шифратора соединен с прямым выходом (/-1)го блока памяти с инверсным выходом /-ГО блока памяти, а выходы каждого г-го дешифратора соединены с прямы.м выходом (г-1)-го блока памяти и с инверсным выходом генератора нмаульсов.

Благодаря тайкой конструкции, во время каждой техиологическэй выдержки генератор вырабатывает им.пульсы периода Г, /,- + if,, где /; - регулируемая выдержка соответствующего элемеита времени; /о - выдерЖла ф|Иксирова.нцого элемента времени.

Для исключен.ия ложных срабатываний входы г-го дешифратора, помимо соединения со ,всеми разряда ми н-разрялного переключателя соединены также с инверсным выходом генератора импульсов и с прямым выходом (г-1)-го блока «памяти.

Таким образом, устройство управления обеспечивает заданную носледовательность технологических выдержек -в Щ1ИрокОМ диапазоне, а тзкже высокую точность отсчета выдержек благодаря тому, что каждая выдержка задается .своим регулируемым элементом времени генератора имлульсов. В то же время друпие элементы устройства (фи(йсирован {ый элемент времен-и, блок шамяти генератора импульсов, поразрядный счетчик на триггерах) Я;вляются единственными и общими для всей системы, что обеспечивает минимальность элементов системы, улучшает качество унравления и регулирования.

На чертеже представлена блак-схема устройства управления литьевой машиной.

Устройство содерж)ит исполнительный механизм 1, :машины для литья, датчики 2 давления, датчики 3 1нути, блак 4 формирования унра,вляюш,его сигнала, шифраторы 5, регулируемые элементы времени 6, гонератор 7 импульсов, бло1к 8 «памяти, фийсироваНИый элемент 9 (Времени, «-разрядный переключатель 10, дешифраторы 11, блоки 12 памяти и ши:ну сброса А.

Устройство работает следующим образо м.

Исполнительный механизм / 1машины в процессе работы воздействует на .командные датчики 2 ,и 3, которые посылают сигналы в блс1к 4 формирования управляющего .

В этом блоке сигналы датчи:К01В преобразуются В вы.ходные сигналы то заданным ура:внеиияа1 алгебры логики, реализующим заложенные в алгоритм управления логические функции «И, «ИЛИ, «НЕ, «иеравноЗНачиость и др.

С выхода блока 4 сигнал поступает на вход 1первого шифратора 5. (В -качестве шифраторов и дешифраторов в устройстве могут быть использованы логические элементы «PI). На остальных входах этого щифратора имеются сигналы «1, поступающие с инверсных выходов блоков 12 памяти и блока 5 памяти генератора 7 и.мпульсов, при этом сигнал / выхода блоха 5 поступает на регулируемый элемент времени 6 генератора импульсов 7.

Сигнал с выхода элемента 8 память подается на фиксированный элемент 9 времени (элемент Т-303, настроенный па фиксированную выдержку 0,5), причем инверсный выхо.а блока 8 па-мяти снимает сигнал с шифратора 5, выходной сигнал этого блока снимается, и регулируемый элемент времени 6 отключается. По 01конча;нии отсчета фиксированной выдержки элементам 9 сишал с его выхода подается на отключающий вход блока 8 памяти, прямой выход которого снимается, на его инверсном выходе появляется сигнал, поступающий ВНОВЬ на вход /-го шифратора 5.

Вновь включается регулируемый элемент

6времени, и следующий импульс генератора

7импульсов производит дейстВ|ИЯ, аналогичные описанным выше. С инверсного выхода бло1ка 8 импульсы генератора 7 поступают на «-разрядный переключатель 10, собранный на триггерах со счетными входа;ми.

Число разрядов переключателя выбирается в соответствии с максимальной технологической выдерЖ:КОЙ. В данном случае /г-разрядный переключатель выполнен с четырьмя разрядами и отсчитывает в двоичном коде количество импульсов генератора 7. После отсчета за-да1нного для первой выдержали количества им.пульсов подается сигнал на входы первого дешифратора 11. После следующего срабатывания элемента 9 с инверсного выхода блока 8 подается сигнал па еще один вход блока // первой выдержки. С выхода этого блока снимается сигнал на включающий вход выходного блока 12 памяти выдержки времени интрузии.

Прямой сигнал первого блока 12 памяти поступает на шифратор 5 и деш 1фратор // выдержки времени повышенного давления впрыска, пОДготавливая их к работе. Инверсный сигнал бло1ка 12 памяти, подаваемый на вход первого шифратора 5, снимает выходной сигнал блока 5, прекращая отсчет выдержки времени интрузии. После соответствующего сигнала одного из командных датчиков 3 в переднем положении исполнптсльного механизма (чераяка механизма впрыака). соответственно преобразованного блоком 4 формирования управляющего сигнала, на вход второго щифратора 5 поступает сигнал от преобразователя. Сигнал об отработке выдержки интрузии с первого выходного блока памяти, а также остальные сигналы, ностушающие от инверсного выхода блока 8 памяти генератора 7 импульсов и от инверсного выхода выходного бло1ка 12 памяти, иодаются на вход второго щпфратора 5, с выхода которого сигнал поступает на второй регулируемый элемент 6 времени генератора 7 импульсов.

Таки,м образом, при работе -генератора пмлульсов происходит отсчет t-ой выдержки (ловышенного давления впрыска).

Работа переключателя 10 происходит таким образом, что импульсы второй выдержки вре.мени прибавляются к первой. Отсчет последующих выдержек времени происходит аналогично. Различие за1ключается лишь в том, что, так как выдержки времени пониже: ного давления впрыска и охлаждения следуют непосредственно одна за другой без .перерыва, то на вход cooTRCTCTByionuix (третьего и четвертого) шифраторов 5 сигналы от преобразователя логических функций уже не поступают.

Устройство работает по принципу кольцевого регистра, само подавая очередные команды, «- разрядный переключатель 10 работает таноим образом, что IK двоичному счету каждой из предыдущих выдержек добавляется последующая, при этом 1количество разрядов, а не по сумме всех выдержек. Когда это коЛИчество разрядов исчерпывается, то «-разрядный нереключатель возвращается в -laчальное cocTOHinie. но иродоллсает отсчитывать необходимую выдержку. Ложной дешифрации этой выдерлжИ не происходит, так как на каждый дешифратор // г-ой выдержки задействует сигнал выходного блока 12 память