PL98196B1 - Sposob i uklad sterowania taktowego urzadzen technologicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad sterowania taktowego urzadzen technologicznych w ciaglych, wielooperacyjnych procesach produkcyjnych.

Znany jest sposób i urzadzenie do sterowania i sygnalizacji odwzorowania stanu pracy, opisany w polskim opisie patentowym nr 71074, gdzie uklady sterownicze realizowane sa przez trzy rodzaje urzadzen sterowniczo- sygnalizacyjnych. Urzadzenia pierwszego rodzaju wykonuja operacje sterownicze i sygnalizacji odwzorowania stanu pracy urzadzenia sterowanego, urzadzenia drugiego rodzaju wykonuja operacje sygnalizacji odchylek wybranych parametrów urzadzenia sterowanego, a trzecie urzadzenie dokonuje selekcji sygnalów na awaryjne, zamierzone i potwierdzone.

Rozwój nowoczesnych, skomplikowanych technologii wymaga scislej kontroli elementów procesu produk¬ cyjnego, oraz ograniczenia zarówno udzialu czynnika ludzkiego w procesie kontroli i sterowania, jak i ogranicze¬ nia awaryjnosci systemów sterowniczych.

Celem wynalazku jest rozwiazanie tych problemów przez opracowanie sposobu i ukladu sterowniczego, zabezpieczajacego wysoki stopien kontroli obiektu technologicznego i samokontroli, wykonujacego samodzielnie prace statystyczne, jak równiez przystosowanego do wspólpracy z komputerem. Idea rozwiazania dotyczy sterowania obiektów technologicznych cyklicznych, w których proces technologiczny ma charakter taktowy.

Uklad realizujacy sposób wedlug wynalazku obejmuje szereg zintegrowanych ukladów modulo¬ wych, zrealizowanych w technice scalonych elementów standardowej i sredniej skali integracji.

Sposób sterowania taktowego urzadzen, technologicznych wedlug zalozonego programu charakteryzuje sie tym, ze rozpoczecie kazdego kolejnego taktu uwarunkowane jest zgodnoscia danych wejsciowych z zalozonym programem, zas przejscie (Jo nastepnego taktu nastepuje dopiero po potwierdzeniu wykonania operacji przewidzianych dla danego taktu, przy czym sygnaly wejsciowe porównywane sa z zalozonym programem, a wynik tego porównania przekazywany i jest do ukladów logicznych, w których wypracowanie sygnalów wyjsciowych dla elementów wykonawczych nastepuje w wyniku analizy informacji o zgodnosci sygnalów wejsciowych odwzorowujacych stan pracy urzadzenia, z zalozonym programem i informacji z ukladów licza-2 ''''^'"':V;V";':';- " cych. Pelna kontrole prawidlowosci sterowania i wykonywania operacji uzyskuje sie przez porównywanie z zalozonym programem w matrycach programowych zarówno sygnalów odwzorowania stanu pracy, jak i sygnalów potwierdzenia wykonania operacji.

Uklad sterowania taktowego urzadzen technologicznych zawiera bloki wejsciowe, blok matryc programuja¬ cych, blok elektronicznych ukladów logicznych, blok elektronicznych ukladów liczacych oraz bloki wyjsciowe, w polaczeniu funkcyjnym i charakteryzuje sie tym, ze jako galez sprzezenia zwrotnego ma wlaczony obiekt sterowania, realizujacy sprzezenie zwrotne pomiedzy elementami wykonawczymi a elementami wejsciowymi, przy czym elementy wykonawcze sterowane sa sygnalami wypracowanymi w bloku elektronicznych ukladów logicznych, a elementy wejsciowe wytwarzaja sygnaly informujace o stanie pracy urzadzenia.

Sposób i uklad wedlug wynalazku pozwala na praktycznie dowolne przyspieszenie dzialania ukladów technologicznych z punktu widzenia sterowania, przy praktycznie zerowym wspólczynniku awaryjnosci systemu sterowniczego. Wysoki stopien kontroli ukladu nad obiektem technologicznym wyklucza praktycznie mozliwosc wystapienia wiekszych awarii i potegowania zaklócen wprowadzonych w procesie technologicznym. Uklad wedlug wynalazku moze wykonywac podstawowe prace statystyczne, jak zliczanie ilosci wyprodukowanych wyrobów, zliczanie faktycznego czasu pracy, obliczanie wydajnosci obiektu technologicznego oraz pozwala na wspólprace z komputerem sterujacym calosc procesów technologicznych zakladu. . Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku w postaci uproszczonego schematu blokowego.

Na wejsciu ukladu znajduja sie bloki wejsciowe lii* przy czym blok 1* zawiera wejsciowe uklady analogowe. Blok 1 polaczony jest z blokiem matryc programujacych 2, w których ustalonyjest program operacyjny. Sygnaly z bloku matryc programujacych 2 podawane sa do bloku elektronicznych ukladów logicznych 5 gdzie nastepuje wypracowanie sygnalów wyjsciowych, podawanych nastepnie przez blok wyjsciowy 8 do sterowanego urzadzenia technologicznego. Uklad zawiera takze blok przetworników analogowo-cyfrowych 3, blok elektronicznych ukladów liczacycli 4 polaczony z wskaznikami swietlnymi 10 oraz wyswietlaczami cyfrowymi 6 i drukarka 7 oraz blok przetworników cyfrowo-analogowych 9.

W bloku wejsciowym 1 znajduja sie uklady wejsciowe do wspólpracyz czujnikami bezdotykowymi i bezstykowymi, przystosowanymi do wspólpracy z ukladami systemu HTL, uklady wejsciowe do wspólpracy z analogicznymi czujnikami przystosowanymi do wspólpracy z ukladami systemu TTL oraz uklady wejsciowe do wspólpracy z czujnikami stykowymi badz wylacznikami krancowymi. Blok wejsciowy V zawiera wejsciowe uklady analogowe, mierzace takie wielkosci analogowe, jak temperatura, cisnienie i polaczony jest z blokiem 3 przetwarzajacym wielkosci analogowe na sygnaly cyfrowe, impulsowe. W bloku matryc programujacych 2 znajduja sie programujace matryce iloczynowe zbudowane w oparciu o uklady diodowe oraz programujace matryce iloczynowe zbudowane w oparciu o logiczne uklady elektroniczne standardowej i sredniej skali integ¬ racji. Na calosc bloku elektronicznych ukladów liczacych 4 sklada sie uklad licznika dwójkowego rewersyjnego oraz zegar cyfrowy, z wyjsciami do zasilania wskazników swietlnych, wyswietlaczy cyfrowych, drukarki oraz komputera centralnego. W bloku wyjsciowym 8 znajduja sie uklady do sterowania elektrycznych elementów wykonawczych o napieciu stalym 24 V i pradzie obciazenia do 1 A, elementów wykonawczych o napieciu stalym 220 Vi pradzie stalym do 5 A i elementów wykonawczych o napieciu zmiennym 220 Vi pradzie dp 5 A.

Sposób sterowania taktowego urzadzen technologicznych w ukladzie wedlug wynalazku realizowany jest nastepujaco. Dla konkretnego obiektu technologicznego okresla sie diagram dzialania, dzielac go na takty w ten sposób, aby w kazdym takcie istniala scisla zaleznosc miedzy warunkami wejsciowymi - blokadami, a danymi wyjsciowymi systemu - sygnalami sterowania elementami silowymi obiektu. Po powyzszej analizie obiektu technologicznego, odpowiednie zaleznosci zostaja na stale zaprogramowane w ukladach matryc programujacych.

Po wywolaniu numeru kolejnego taktu, w bloku matryc programujacych 2 nastepuje porównanie zgodnosci sygnalów wejsciowych, dopasowanych i odfiltrowanych w blowejsciowym 1, z zalozonym programem.

Informacja o zgodnosci lub niezgodnosci przekazywana jest w postaci odpowiedniego sygnalu do bloku elektronicznych ukladów logicznych 5. Jesli sygnaly wejsciowe sa zgodn z programem, w bloku 5 nastepuje wypracowanie odpowiednich sygnalów sterujacych wyjsciowych dla elementów wykonawczych obiektu sterowa¬ nego. Jesli natomiast wystepuje niezgodnosc, spowodowana awaria lub zaklóceniem w obiekcie sterowanym, nastepuje zatrzymanie taktu sterowniczego, blok elektronicznych ukladów logicznych 5 wypracowuje odpowied¬ ni sygnal informujac dla bloku elektronicznych ukladów liczacych 4, który powoduje sygnalizacje awarii poprzez sygnaly swietlne czy dzwiekowe, a takze wyswietlenie numeru taktu, w którym nastapila awaria.

Wykonanie elementarnych czynnosci przez elementy wykonawcze sygnalizowane jest potwierdzeniem wykonania operacji.

Sygnaly potwierdzajace wykonanie operacji porównywane sa z programem w bloku matryc programuja¬ cych 2. Jesli wystepuje zgodnosc sygnalów z programem, nastepuje przejscie do nastepnego taktu, którego98 196 3 numer podawany jest z bloku elektronicznych ukladów liczacych 4. Te podstawowe operacje wykonywane sa przez uklad w kazdym takcie, az do momentu uzyskania sygnalu stwierdzajacego zakonczenie operacji technologicznej. Wówczas nastepuje powrót do stanu wyjsciowego i rozpoczecie cyklu nastepnego, w którym wykonywane sa wszystkie operacje poszczególnych taktów cyklu.

Taktowosc pracyukladu uwarunkowana jest z jednej strony spelnieniem odpowiednich zaleznosci prze.z urzadzenie technologiczne i sygnalizowanych impulsami z czujników, a z drugiej strony sygnalami z bloku elektronicznych ukladów liczacych 4, zwiazanymi ze stanem liczników poszczególnych operacji elementarnych.

Odpowiednia kombinacja tych wszystkich sygnalów, doprowadzonych do bloku elektronicznych ukladów logicznych 5, powoduje wypracowanie w tym bloku sygnalów sterujacych dla elementów wykonawczych w sterowanym obiekcie.

Claims (3)

Zastrzezenia paten owe

1. Sposób sterowania taktowego urzadzen technologicznych wedlug zalozonego programu, znamien¬ ny tym, ze taktowosc pracy urzadzenia jest realizowana w ukladzie sterowniczym w taki sposób, ze rozpoczecie kazdego kolejnego taktu uwarunkowane jest zgodnoscia danych wejsciowych z zalozonym progra-. mem, zas przejscie do nastepnego taktu nastepuje dopiero po potwierdzeniu wykonania opeiacji przewidzianych dla danego taktu, przy czym sygnaly wejsciowe porównywane sa z zalozonym programem, a wynik tego porównania przekazywany jest do ukladów logicznych, w których wypracowanie sygnalów wyjsciowych dla elementów wykonawczych nastepuje w wyniku analizy informacji o zgodnosci sygnalów wejsciowych odwzoro¬ wujacych stan pracyurzadzenia z zalozonym programem i informacji z ukladów liczacych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w matrycach programowych porównuje sie z zalozonym programem zarówno sygnaly odwzorowania stanu pracy jak i sygnaly potwierdzenia wykonania operacji.

3. Uklad sterowania taktowego urzadzen technologicznych zawierajacy bloki wejsciowe, blok matryc programujacych, blok elektronicznych ukladów logicznych, blok elektronicznych ukladów liczacych oraz blok wyjsciowy w polaczeniu funkcyjnym, znamienny tym, ze jako galezi sprzezenia zwrotnego ma wlaczony obiekt sterowania, realizujacy sprzezenie zwrotne pomiedzy elementami wykonawczymi a elementami wejscio¬ wymi, przy czym elementy wykonawcze sterowane sa sygnalami wypraowanymi w bloku elektronicznych ukladów logicznych (5), a elementy wejsciowe wytwarzaja sygnaly informujace o stanie pracy urzadzenia. -A 1 rr * 3 U I J