PL55755B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.VIII.1968 55755 KI. 21 c, 46/34 MKP €M)5-g CZYTELNIA UKjQjrzedu Patentowego Twórca wynalazku: mgr inz. Józef Gasowski Wlasciciel patentu: Instytut Technologii Nafty, Kraków (Polska) Sposób automatycznego sterowania procesami periodycznymi wedlug programu czasowego i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do automatycznego sterowania procesami perio¬ dycznymi i periodycznie ciaglymi w przemysle che¬ micznym, wedlug ustalonego programu czasowego.Znane urzadzenia do automatycznego sterowa¬ nia procesami chemicznymi i fizycznymi polegaja na zastosowaniu walca programowego zaopatrzo¬ nego w pierscienie z umocowanymi na nich za¬ czepami. Walec programowy jest napedzany me¬ chanicznie silnikiem poprzez wielostopniowe prze¬ kladnie i wyrównawcze sprzeglo cierne, przy czym jeden obrót walca odpowiada pelnemu okresowi pracy sterowanej instalacji produkcyjnej. W czasie obrotu walca programowego,. zaczepy umieszczone po dwa na kazdym pierscieniu, naciskajac na dzwignie powoduja otwieranie lub zamykanie pu¬ szki membranowej ukladu pneumatycznego, zasi¬ lajacego zawory pneumatyczne instalacji. Urza¬ dzenie takie wyklucza jakiekolwiek zmiany pro¬ gramu w czasie trwiania procesu, a nastawienie programu jest w nim pracochlonne i malo do¬ kladne. Równiez malo dokladne jest w tym urza¬ dzeniu odmierzanie czasu.Inne ze znanych urzadzen do automatycznego sterowania procesami technologicznymi pracuja w oparciu o system zapisu programu na tasmie mag¬ netycznej, której przesuw jest napedzany elek¬ trycznym silnikiem synchronicznym.Impulsy zapisane na tasmie, w czasie jej prze¬ suwu w urzadzeniu odtwarzajacym, uruchamiaja 10 15 20 25 30 przekazniki, a te z kolei powoduja otwieranie i za¬ mykanie pneumatycznych lub elektromagnetycz¬ nych zaworów instalacji. Sposób programowania przy pomocy tasmy magnetycznej pozwala na lat¬ we i dokladne dokonanie zapisu, nie daje jednak mozliwosci zmian programu w czasie trwania ste¬ rowanego procesu, przy czym odmierzanie czasu równiez nie jest najwyzszej jakosci.Stwierdzono, ze mozna zapewnic szybkie i do¬ kladne zaprogramowanie, a takze mozliwosc zmiany programu w czasie trwania sterowanego procesu, przez uzycie ukladu elektronicznego zlozonego z generatora impulsów, przelicznika sumujacego im¬ pulsy i czlonów sterujacych, przy zastosowaniu powiazania programów poszczególnych operacji w czlonach sterujacych.W sposobie programowania wedlug wynalazku wiaze sie programy poszczególnych operacji w czlonach sterujacych tak, ze jeden czlon realizuje programy czesci dwu operacji technologicznych równoczesnie. Oczywiscie moze to dotyczyc ope¬ racji scisle ze soba powiazanych jak na przyklad podawanie do reaktora i odbiór z reaktora z u- wzglednieniem przesuniecia czasowego, spowodo¬ wanego przejsciem medium przez reaktor.Dla zilustrowania sposobu programowania przyj¬ muje sie przeprowadzenie dwu operacji podawa¬ nia mediów do reaktora i dwu operacji odbioru w cyklu zamknietym. Pierwszy czlon sterujacy urzadzenia realizuje program pierwszej operacji 55 755podawania i drugiej operacji odbioru. Po zakon¬ czeniu jego pracy drugi czlon steruje dalej pierw¬ sza operacja podawania oraz pierwsza operacja odbioru. Z kolei czlon trzeci steruje druga opera¬ cja podatwiamiia i kontynuuje pierwsza operacje odbioru i wreszcie czlon czwarty zakancza 'Ste¬ rowanie druga operacja podawania i rozpoczyna druga (operacje odbioru. W ten sposób zapewnia sie idealna synchronizacje, zapobiegajac przesunie¬ ciom miedzy odcinkami' czasu poszczególnych ope¬ racji cyklu podawania i odbioru.W 'urzadzeniu wedlug wynalazku generator im¬ pulsów o czestotliwosci 100 Hz dostosowany iloscia impulsów do zakresu (ilosci dekad) przelicznika, spelnia role zegara czasowego.Przez zastosowanie generatora stabilizowanego kamertomem osiaga sie duza dokladnosc odmie¬ rzania czasu rzedu 10"5 sek. Generator impulsów pracuje w sposób ciagly wytwarzajac impulsy po¬ laryzacji dodatniej o amplitudzie. Urzadzenie wedlug wynalazku jest przedstawione w schemacie ogólnym na rysunku.Z generatora 1 impulsy przekazane sa na uklad bramkowy przelicznika 2. W pozycji „stop" uklad bramkowy jest zatkany ujemnym napieciem. W pozycji „start" uklad bramkowy przepuszcza im¬ pulsy na pierwsza dekade ukladu liczacego. Ilosc dekad ukladu liczacego dostosowana jest do cza¬ sów trwania operacji technologicznych ustalonych programem sterowania. I tak przy czestotliwosci impulsów 100 Hz pierwsza dekada ukladu licza¬ cego nalicza setne sekundy, druga dekada dzie¬ sietne, trzecia sekundy, czwarta dziesiatki sekund, piata setki sekund itd.Dekady liczace licza w oparciu o system dwój¬ kowy. Podstawowym ogniwem dekady liczacej jest przerzutnik o dwu stanach stabilnych. Kazdy czlon sterujacy 3 sklada sie z dwóch czesci, a miano¬ wicie z ukladu wybierania cyfr 4 z dekad przelicz¬ nika i przerzutnika 5. Uklad wybierania cyfr z dekad stanowi uklad logiczny typu „i", a przy tym dziala podobnie j&k wylaczniki polaczone szeregowo. Jednemu wylacznikowi odpowiada u- klad elektroniczny sterowany z jednej dekady. Po otrzymaniu impulsu z dekady uklad uruchamia przekaznik.Impuls sterujacy jest napieciem pamietania jed¬ nej cyfry na dekadzie. Za pomoca dziesieciopozy- cyjnego przelacznika mozna wybrac dowolna cy¬ fre z dekady, której napiecie pamietania sterowac bedzie ukladem wybierania cyfry. Przez zastoso¬ wanie na przyklad dwóch ukladów wybierania cyfr z dekad dziesiatek i setek sekund mozna za¬ programowac dowolna liczbe sekund w zakresie C—990 co dziesiec sekund.Gdy wybrana liczba zostanie przez przelicznik zliczona, oba uklady wybierania umozliwiaja za posrednictwem swoich przekazników przekazanie napiecia sterujacego przelicznik i przerzutniki czlonów sterujacych. Napiecie sterujace przelicz¬ nik blokuje uklad bramkowy przelicznika i ze¬ ruje przelicznik.Napiecie sterujace przerzutniki, przekazane na wejscie przerzutnika dotychczas pracujacego czlo- 755 -"• V: \ •*.' A ¦ ' : 4 nu sterujacego, powoduje wylaczenie przekazniki na wyjsciu przerzutnika i zakonczenie pfacy czlonu sterujacego, a przekazane na wejscie przerzutnika nastepnego czlonu sterujacego, powoduje na wyj- 5 sciu przerzutnika zmiane stanu na czynny, zadzia¬ lanie przekaznika, który odblokowuje bramke przelicznika i uruchamia elementy wykonawcze o- peracji technologicznej 6. Przelicznik rozpoczyna sumowanie impulsów z generatora do momentu 10 ponownego zadzialania ukladu wybierania w no¬ wym czlonie sterujacym.Impulsy z generatora sa sumowane przez prze¬ licznik, który rozpoczyna prace po otrzymaniu sygnalu startu — zawsze z pierwszego czlonu ste- 15 rujacego. Odmierzanie odcinka czasu dla danej operacji technologicznej nastepuje przez nastawie¬ nie dwóch do trzech cyfr w ukladzie wybieraja¬ cym czlonu sterujacego przy pomocy przelaczników dziesieciopozycyjnych. Po zsumowaniu przez prze- 20 licznik impulsów odpowiadajacych wartosciom na¬ stawionych cyfr nastepuje skasowanie przelicznika, przerzucenie przerzutnika dotychczas pracujacego czlonu sterujacego ze stanu czynnego na bierny i przerzucenie przerzutnika nastepnego czlonu ste- 25 rujacego ze stanu biernego na czynny, co powo¬ duje uruchomienie przelicznika, który zmowu roz¬ poczyna zliczac ilosc impulsów zaprogramowana na tym nastepnym czlonie sterujacym.W identyczny sposób dzialaja nastepne kolejne czlony sterujace, realizujac program cyklu pracy instalacji produkcyjnej. Po zakonczeniu pracy o- statniego czlonu sterujacego zostaje automatycz¬ nie uruchomiony czlon pierwszy, poniewaz wszy¬ stkie czlony tworza zamkniety uklad pierscie¬ niowy.Urzadzenie wyposazone jest w sygnalizacje pracy poszczególnych elementów wykonawczych insta¬ lacji (zaworów). W instalacji produkcyjnej mozna 40 stosowac bezposrednio sterowane* zawory elek¬ tromagnetyczne, a tam gdzie zachodzi niebezpie¬ czenstwo wybuchu Stosuje sie wstepne zawory elektropneumatyczne, uruchamiajace zawory pneu¬ matyczne instalacji. W razie awarii mozna wyla- 45 czac sterowanie automatyczne i przejsc do ste¬ rowania recznego.Sposób sterowania wedlug wynalazku zapewnia dobra synchronizacj e poszczególnych operacji technologicznych, a konstrukcja urzadzenia umoz- 50 liwia korygowanie i zmiany programu w czasie trwania procesu. Urzadzenie dziala na zasadzie elektronicznych elementów logicznych, jest ono szczególnie przydatne w pracach badawczych, po¬ niewaz zapewnia duza elastycznosc programowania 55 przy równoczesnym bardzo dokladnym odmierza¬ niu czasu. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 60

1. Sposób automatycznego sterowania procesami periodycznymi wedlug programu czasowego, znamienny tym, ze wiaze sie programy poszcze¬ gólnych operacji w ukladach sterujacych tak, 65 aby kazdy czlon sterujacy realizowal w okre-5 55 755 6 slonym odcinku czasu równoczesnie programy dwu kolejnych sprzezonych operacji technolo¬ gicznych. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze stanowi uklad ele¬ ktroniczny zlozony z generatora impulsów (1) o czestotliwosci dostosowanej do przelicznika (2) sumujacego impulsy z generatora i czlonów sterujacych (3), przy czym kazdy czlon sterujacy sklada siie z dwustanowego przerzutaika (5) i lo¬ gicznego ukladu (4) typu „i", wybierajacego cyfry z dekad przelicznika. PL