CS232997B1 - Zapojení pro programové řízení míchacího stroje - Google Patents

Abstract

Zapojení pro programové řízení míchacího stroje. Vynález je z oboru využití mikropočítačové techniky. Zabývá se vyloučením možnosti havárie míchacího stroje na umělé hmoty jako je PVC. Mikropočítač řídí celý technologický proces míchání. Využívá především údaje o teplotách míchání. Jednotlivé složky, které jsou nepouštěny do míchací nádoby mezi sebou chemicky reagují a teplota směsi stoupá. Zapojení umožňuje zjistit stav míchání například při krátkodobém výpadku napájecí sítě a bud míchání pokračuje nebo nutno zajistit jiný pochod. Zapojení je využíváno pro regulátory, které jsou využívány pro míchací stroje.

Description

Vynález se týká zapojení pro. programové řízení míchacího stroje, sestávající z mikropočítače s datovou sběrnici, vstupního obvodu pro zadané parametry s obvodem pro zadání vstupních parametrů, vstupního obvodu pro údaje o technologickém procesu, paměíového vstupního obvodu, obvodu pro vyhodnocení přerušení, výstupního obvodu mikropočítače a akčního členu s ovládacími výstupy.

V současné době se řídi míchací stroje pomocí elektromechanického programátoru. Programátor sestává z elektrického hodinového stroje, tj. synchronního motoru s převodem a z reléové logiky. Činnost programátoru je pevně dané pro daný typ stroje a změna výstupního programu je obtížná. Není zajištěno ukončení programu při výpadku napájecí elektrické sítě, např. krátkodobý výpadek do 30 s, kontrole činnosti programátoru je pouze pomocí kontrolních signálních světel, kdy je obsluha upozorněna na chybný stav. Potom obsluha musí stroj zastavit a ručně řídit dokončení míchacího cyklu.

Uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje zapojeni pro programové řízení míchacího stroje podle vynálezu, jehož podstatě spočívá v tom, že na mikropočítač je zepojena zálohové pamět přes paměíový vstupní obvod. Zálohová pamět je zapojena jednak na stejnosměrný zdroj napětí a jednak na zdroj napájecího napětí přes vstupní sílový obvod. Výstup mikropočítače je zapojen přes výstupní obvod na akční člen, který je zapojen jednak na ovlédaeí výstupy, jednak na akční vstupní obvod přes druhý obvod galvanického oddělení a jednak přes první obvod galvanického oddělení na zálohovou pamět a na porovnávací obvod. Výstupní obvod mikropočítače je zapojen na čítač pracovních cyklů přes derivační člen a součtový člen.

Čítač pracovních cyklů je zapojen jednak na zálohovou pamět, jednak na nulovací vstup mikropočítače přes obvod počáteční iniciace a jednak na porovnávací obvod přes paměíový obvod přičemž na obvod počáteční iniciace je zapojen zdroj napájecího napětí. Porovnávací obvod je zapojen na přerušovací vstup obvodu pro vyhodnocení přerušení a obvod pro vyhodnocení přerušení je zapojen na vstup pro přerušení mikropočítače.

U řídicího zařízení pro míchací stroje musí být zaručena bezpečnost a spolehlivost provozu. To je tímto vynálezem zaručeno. Jednotlivé složky, které jsou napouštěny do míchací nádoby mezi sebou chemicky reagují a při nedodržení technologického postupu například v důsledku napuštění jiné příměsi, nebo vůbec její nenapuštění, dochází k· znehodnocení připravované směsi a může i dojít k poruše a poškození vlastního míchacího stroje. Aby se zvýšila bezpečnost provozu a spolehlivost, jsou ke známému zapojení mikropočítače přidány další obvody kontrolující technologický proces.

Na připojeném výkresu je uvedeno schéma zapojení vynálezu.

Datová sběrnice D je připojena na mikropočítač M. Ne datovou sběrnici D jsou zapojeny vstupní obvod II pro zadané parametry s obvodem VZ pro zadáni vstupních parametrů. Déle potom vstupní obvod 12 pro výstupní údeje o technologickém procesu, v tomto případě pro teplotní vstupy K-bitového slova J. ... K, paměíový obvod 13. akční vstupní obvod 14 a výstupní obvod 01 mikropočítače M. Uvedené obvody jsou zapojeny svými ovládacími vstupy OVI. 0V2. OV3. OV4 a 0V5 na mikropočítač M. Výstupní obvod 01 je zapojen na porovnávací obvod PO přes derivační člen DČ, součtový člen S, čítač Č pracovních cyklů a přes paměíový obvod PM. Porovnávací obvod PO je zapojen na výstupní obvod 01 také přes akční člen AČ e první obvod Gl galvanického oddělení. Akční člen je výstupem zapojen jednak přes druhý oddělovací obvod G2 galvanického oddělení na akční vstupní obvod 14 a jednak ovládací výstupy J. ... N. Porovnávací Jbvod PO je zapojen na přerušovací vstup VP3 obvodu OP pro vyhodnocení přerušení, který je zapojen na vstup INT mikropočítače M. Zdroj U2 napájecího napětí je zapojen přes vstupní sílový obvod VS na zálohovou paměl PR. která je dále zapojena na první obvod Gl galvanického oddělení a na zdroj U1 stejnosměrného napětí. Výstupy TI ... Tm zálohové pa měti PS jsou zapojeny na paměíový vstupní obvod 13. Obvod OP pro vyhodnocení přerušení je dále opatřen přerušovacími vstupy VP1 a VP3.

K výrobě směsí se používá ředě kompementů, které je zapotřebí v míchacím prostoru stroje smísit při určitých teplotách a v určitém pořadí.

Po napuštění základního materiálu do pracovního prostoru stroje se zahajuje první míchací cyklus. Teplota míchané látky narůstá v důsledku mechanického tření a při určité, předem stanovené teplotě se nepustí další složka a v míchacím pochodu se dále pokračuje.

Po provedení určitého počtu pracovních míchacích cyklů se proces ukončuje a hotová směs se vypustí do zásobníku, odkud je plynule odebírána a zpracovávána pomocí plastifikétoru na granule PVC.

Řízení jednotlivých pracovních cyklů míchacího stroje se provádí pomocí mikropočítače JJ. Doba trvání pracovního cyklu odvisí od teploty míchané směsi, případně od doby trvání míchacího cyklu. Mikropočítač kontroluje předem zvolené teploty, nestavené časy a průběžně vypočítává teploty v jednotlivých pracovních cyklech. Jedná se o mikropočítač jehož zapojení odpovídá standardnímu provedení mikropočítače, to je sestává z mikroprocesoru a jemu příslušejících podpůrných obvodů, z paměti typu ROM, kde je uložen řídicí program a z paměti typu RAM, kde se ukládají data v průběhu činnosti mikropočítače.

Vstupní údaje mikropočítače jsou přivedeny ne vstupní obvody označené II až 14. výstupní údaje jsou přenášeny přes výstupní obvod označený 01.. Výstupy vstupních obvodů a vstup výstupního obvodu jsou přivedeny na společnou datovou sběrnici D obsahující n vodičů.

Jedná se o datovou sběrnici mikropočítače.

Vstupní údaje mikropočítače jsou zadány pomocí zadávacího zařízení, což většinou jsou vícenásobné kruhové přepínače, označované jako přepínače typu KONTRAVES. Vstupní zadávací zařízení je označeno jako VZ.

Údaj o stavu technologického procesu, to je o teplotách míchané směsi jsou přenášeny na datovou sběrnici D mikropočítače 14 přes vstupní obvod 12 pro výstupní údaje, přičemž tyto údaje jsou přenášeny ve tvaru digitálního k bitového slova. Znamená to, že je údaj o teplotě měřený termistorem, nebo termočlánkem převáděn pomocí analogově číslicového převodníku na číslicový tvar a je dále převáděn pomocí vstupního obvodu 12 na datovou sběrnici D mikropočítače M. Výstup z mikropočítače M je přenášen přes výstupní obvod 01 na výstupní akční člen AČ. přičemž tento akční Člen sestává z N paralelně zapojených spínačů, které mohou být tvořeny tyristory, nebo pomocí relé, které jsou zapínány přes zapínaci tranzistory.

Každému míchacímu cyklu odpovídá změna údaje na výstupu obvodu Oj.. ”N výstupů tohoto Obvodu je přivedeno na derivační člen DČ a to tak, že každému výstupu je přiřazen jeden derivační obvod, který vyhodnotí změnu výstupního údaje výstupního obvodu 01. Výstup derivečního členu DČ se přivádí na součtový člen S, přičemž výstup tohoto členu je přiveden na vstup čítače Č pracovních cyklů. Při změně výstupního údaje na výstupu obvodu 01 se tato změna vyhodnotí v derivačním členu DČ a při změně údaje alespoň na jednom z výstupů J. - N se zvyšuje obsah čítače Č o jedničku. Tento čítač slouží déle jako čítač pracovních cyklů. Každému pracovnímu cyklu odpovídá určitý stav signálu na výstupu obvodu 01. který musí být dodržen. Výstup z akčního členu AČ je převeden přes první oddělovací obvod G1. tento obvod je v případě použití relé proveden jako galvanicky oddělený, na vstup porovnávacího obvodu PO. kde je porovnáván stav na výstupu akčního členu AČ s požadovaným stavem pro daný míchací cyklus. Požadovaný stav je zachycen v pevné paměti pamětového obvodu PJ3, který je adresován z výstupu čítače č. V porovnávacím, obvodu PO se vyhodnotí okamžitý stav na výstupu akčního členu AČ s požadovaným Stavem, přičemž v případě nesouhlasu je na výstupu porovnávacího obvodu PO logický signál, který je přiveden na vstup obvodu pro vyhodnocení přerušení OP. Požadavek na přerušení je vyhodnocen pomocí obvodu OP. dojde k přerušení probíhajícího programu mikropočítače M.

V delší fázi je přiveden ne vstup mikropočítače M údaj o okamžitém stavu na výstupu akčního členu AČ a to přes druhý oddělovecí obvod G2. v přípedě použití relé jako akčního členu je tento člen provedený s galvanickým oddělením, na akční vstupní obvod 14. Podle stavu výstupu, přechází mikropočítač ífl na náhradní program, přičemž je například napuštěna taková složka, aby nedošlo k znehodnocení směsi, nebo alespoň k poškození míchacího stroje. V zapojeni je také uvažována možnost krátkodobého výpadku napájecího napětí U2.,

V tomto přípedě se údaj o stevu výstupu akčního členu AČ a o míchacím cyklu přepisují do zálohové paměti Pg, napětově zálohované, napájené ze zdroje UI stejnosměrného nepětí, kde se údaj uchovává až do delšího zapnutí míchacího stroje. Po zapnuti míchacího stroje se čte nejprve údaj ze zálohované paměti PR a podle jejího stavu se přechází na odpovídající řídicí program.

Přepis údaje do zálohované paměti PR je řízen pomocí vstupního sítového obvodu VS. který vyhodnocuje výpadek napájecího nepětí U2.

Po zapnuti napájecího napětí se provádí počáteční inicializace mikropočítače M a nulování čítače pracovních cyklů £, což je prováděno pomoci obvodu RS počáteční inicializace.

Obvod OP pro vyhodnocení přerušení mé déle ještě delší vstupy jako vstup DPI pro startování míchacího pochodu, vstup VP2 pro, přerušení, přičemž vstup VP3 mé nejvyšší prioritu.

Výhody tohoto řešení jsou následující:

Výstupní údaj z akčního členu je vyhodnocen okamžitě, nemusí se čekat na ukončeni právě probíhajícího programu mikropočítače ÍJ·

Je vyloučena chyba v důsledku hazardních stavů mikropočítače M a vyhodnocení proběhne i v případě, že mikropočítač M přešel do chyhné rutiny.

Nemůže dojít k hevérii v důsledku přerušeni spoje mezi výstupem obvodu 01 a vstupem akčního členu AČ.

Řídicí program mikropočítače M se zjednoduší až o polovinu, čímž dojde k úspoře pevné paměti programu.

Je zajištěno ošetření mikropočítače při výpadku napájecího napětí. Při krátkodobém výpadku se může pokračovat v míchacím pochodu, bez znehodnocení míchané směsi.

Zapojeni bude používáno v regulátorech, které budou dodávány pro míchací stroje.

Claims (1)

1. Zapojení pro programové řízení míchacího stroje, sestávající z mikropočítače s datovou s’běrnicí, vstupního obvodu pro zadané parametry s obvodem pro zedání vstupních parametrů, vstupního obvodu pro údaje o technologickém procesu, paměíového vstupního obvodu, obvodu pro vyhodnoceni přerušení, výstupního obvodu mikropočítače a akčního členu s ovládacími výstupy vyznačené tím, že na mikropočítač (M) je zapojena zálohová paměí (PR) přes paměíový vstupní obvod (13), zálohové paměí (PR) je zapojena jednak na stejnosměrný zdroj (UI) napětí a jednak na zdroj (U2) napájecího napětí přes vstupní sííový obvod (VS), výstup mikropočítače (M) je zapojen přes výstupní obvod (01) na akční člen (AČ), který je zapojen jednak na ovládací výstupy (1 ... N), jednak na akční vstupní obvod (14) přes druhý obvod (G2) galvanického odděleni a jednak přes první obvod (G1) galvanického oddělení na zálohovou paměí (PR) a na porovnávací obvod (PO), výstupní obvod (01) mikropočítače (M) je zapojen na čítač (č) pracovních cyklů přes derivační člen (DČ) a součtový člen (S), čítač (Č) pracovních cyklů je zapojen jednak na zálohovou pamět (PR), jednak na nulovací vstup (R) mikropočítače (M) přes obvod (RS) počáteční iniciace a jednak na porovnávací obvod (PO) přes peměíový obvod (PM), přičemž na obvod (RS) počáteční iniciace je zapojen zdroj (U2) napájecího napětí a porovnávací obvod (PO) je zapojen na přerušovací vstup (VP3) obvodu (OP) pro vyhodnocení přerušení a obvod (OP) pro vyhodnocení přerušení je zapojen na vstup (INT) pro přerušení mikropočítače (M).