SU1302248A1 - Способ стабилизации толщины изол ции кабел и устройство дл его реализации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и йожет быть использовано при автоматизации производства кабелей в виде проводов с изолирующим покрытием. Цель изобретени  - повышение точности стабилизации . Устройство содержит отдающий барабан 1, толкающий механизм 2, экст- рудер 3, первый -измеритель 4 диаметра кабел , охлаждающую ванну 5, второй измеритель 6 диаметра кабел , т нущий механизм 7, приемный барабан 8, электропривод 9 толкающего механизма, электропривод 10 экструдера, электропривод 11 т нущего механизма, вход 12 задани  частоты электропривода толкател  механизма, вход 13 задани  частоты электропривода экструдера, вход 14 задани  частоты электропривода т нущего механизма, вход 15 коррекции тока электропривода т нущего механиз- сл со о го to 4 00

Description

ма, управл ющую микроЭВМ 16, узел 17 сопр жени  с объектом управлени , параллельный интерфейс 18, вход 19 пре- рьгаани  управл ющей микроЭВМ, узел 20 задани  минимального значени  диаметра кабел , узел 21 задани  режима параметров механизмов, измеритель 22 скорости толкающего механизма, информационные входы 23-28 узла 17, аналоговые выходы 29 и ЗО узла 17, входы 31 и 32 коррекции частоты электропри1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при автоматизации производства кабелей в виде проводов с изолирующим покрытием.

Цель изобретени  - повышение точности стабилизации.

Сущность изобретени  состоит в создании дополнительного контура регулировани  по отклонению диаметра изол ции кабел , статистической обработке результатов измерений, величин отклонений диаметров пластичной и отвердевшей изол ции и использовании статистических данных при регулировании параметров процесса нанесени  изол ции .

На фиг.1 представлена функциональна  схема кабельного агрегата с системой автоматического управлени  электроприводами механизмов на основе управл ющей микроэвм; на фиг.2 - структурна  схема узла сопр жени  управл ющей микроЭВМ с кабельным агрегатом; на фиг.З - структурна  схема блока вывода аналоговой информации; на фиг.4 - схема программируемого таймера;: на фиг.З - диаграмма циклов работы устройства; на фиг.6 - временные диаграммы, по сн ющие работу программируемого таймера.

На фиг. 1-4 обозначены: отдающий барабан 1, толкающий механизм 2, эк- струдер 3, первый измеритель 4 диаметра кабел , охлаждающа  ванна 5, второй измеритель 6 диаметра кабел , т нущий механизм 7, приемный барабан 8, электропривод 9 толкающего механизма , электропривод 10 экструдера,

водов толкающего и экструзионного механизмов . Сущность изобретени  состоит в создании дополнительного контура регулировани  по отклонению диаметра кабел , статистической обработке результатов измерений величин отклонений диаметров после экструдера и после зоны охлаждени  и использовании статистических данных при регулировании параметров процесса нанесени  изол ции. 2с. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

0

S

0

5

0

5

электропривод 11 т нущего механизма, вход 12 задани  частоты вращени  электропривода толкающего механизма, вход 13 задани  частоты вращени  электропривода экструдера, вход 14 задани  частоты вращени  электропривода т нущего механизма, вход 15 коррекции тока электропривода т нущего механизма, управл юща  микроЭВМ 16, узел 17 сопр жени  с объектом управлени , интерфейс 18, вход 19 прерывани  управл ющей микроЭВМ, узел 20 задани  минимального значени  диаметра кабел , узел 21 задани  режима и . параметров механизмов, измеритель 22 скорости вращени  электродвигател  толкающего механизма, аналоговый выход 23 узла задани  минимального диаметра кабел , выход 24 первого измерител  диаметра кабел , выход 25 второго измерител  диаметра кабел , задающий выход 26 узла задани  минимального диаметра кабел , задающий выход 27 узла задани  режима и пара- метров механизмов, информационный вы- выход 28 измерител  скорости вращени  электродвигател  толкающего механизма , первый 29 и второй 30 аналоговые управл ющие выхрды узла сопр жени , входы 31 и 32 коррекции частоты вращени  электроприводов толкающего и экструзионного механизмов, блок 33 контрол  информационных и управл ющих сигналов, информационный выход 34 узла сопр жени , информационный выход 35 блока контрол , первый 36 и второй 37 управл ющие выходы блока контрол . Узел 17 сопр жени  с объектом управлени  содержит блок 38 ввода дискретных пассивных сигналов, блок 39 вывода аналоговой информации, программи- руемый таймер 40, регистры 41-45 передачи данных узла 17, кодовый выход 46, шестой 47 и седьмой 48 инфор- мационные входы узла 17, первый 49 и второй 50 управл ющие входы узла 17. Блок 33 контрол  информационных и управл ющих сигналов содержит триг- герный регистр 51, вход 52 синхрони- зации регистра 51, инверторно-усили- тельный регистр 53 усилителей-формирователей 54 и 55. Блок 38 ввода дискретных пассивных сигналов содержит дешифратор 56 адреса, вход 57 управлени  дешифратора адреса, входы 58 разр дов формирующего регистра, триггер 59, инверторы 60 и.61, формирующий регистр 62, вход 63 управлени  формирующего регистра, выходы 64-68 дешифратора адреса, входы 69-73 управлени  регистрами передачи данных.

Блок 39 вывода аналоговой информации содержит триггерные регистры 74 и 75, входы 76 и 77 синхронизации триггерных регистров, цифроаналоговые преобразователи 78 и 79, дешифратор

80адреса, операционные усилители

81- 83, резисторы 84-87. Прогрйммируемый таймер 40 содержит

задающий генератор 88 пр моугольных импульсов, управл емый делитель 89 частоты импульсов, вход 90 начальной установки делител  89, счетчик 91, канал 92 вывода кода временного ин- тервала, дешифратор 93 адреса, канал 94 вьтода адреса программируемого таймера, триггер 95 прерывани , триггер 96 запуска счета, инвертор 97, элемент 98 задержки, элемент И-НБ 99 и инвертор 100.

На фиг.1 также обозначены: двигатели 101, тахогенераторы 102, элементы 103 нагрузки, датчики 104 тока, тиристорные преобразователи 105, им- пульсные формирователи 106, регул торы 107 тока, регул торы 108 скорости сумматоры 109 и 110, задатчик 111 тока , источник 112 и приемник 1-13 света

Сигналы напр жени  на выходах ло- гических элементов  чейки программируемого таймера (фиг.6):

и - сигнал Вывод - сигнал синх- ронизации вьгоода кода из ЭВМ;

П„ - сигнал Ввод - сигнал синх- ронизации ввода данных;

и - напр жение на инверсном выходе триггера 95;

и - .напр жение на инверсном выходе триггера 96;

Uq - выходной сигнал инвертора 97

Ugg - выходной сигнал элемента 99;

- выходной сигнал инвертора 100

- сигнал прерывани  на выходе  чейки таймера 40;

t, - момент прихода сигнала Вывод ;

1 - момент записи кода временного интервала Т., в счетчик;

LJ - момент запуска счета;

Т - момент окончани  отсчета временного интервала LS момент прин ти  таймером 40 исходного состо ни .

Система автоматического управлени  и регулировани  каждого электропривода содержит аналоговую и цифровую части .

Аналогова  часть имеет в своем составе регул тор частоты вращени , регул тор тока и узел импульсно-фазово- го управлени  тиристорами. Установка заданного режима работы электроприводов толкающего 2, экструзионного 3 и т нущего 7 механизмов осуществл етс  путем подачи определенных значений аналоговых сигналов напр жени  на входы 12 - 14 соответственно. Т нущий механизм 7 работает в режиме посто нного нат жени  кабел , что достигаетс  работой его электропривода 11 в режиме поддержани  неизменного тока  кор  двигател , устанавливаемого сигналом напр жени  по входу 15.

Цифрова  часть устройства управлени  электроприводами кабельного агрегата содержит оптический 4 и микрометрический 6 цифровые измерители диаметра , управл ющую микроЭВМ 16, узел 17 сопр жени  микроЭВМ с объектом управлени , интерфейс 18 (канал св зи ) между управл ющей ЭВМ и узлом сопр жени , вход 19 прерывани , узла задани  режима 21 и минимального значени  диаметра кабел  20 и цифровой измеритель 22 скорости толкающего механизма .

Дл  повьшгени  надежности функционировани  экструзионного кабельного агрегата регулирование производитс  в отклонени х от среднего значени  диаметра. Это означает, что при отключени х системы регулировани  кабельный агрегат продолжает работать нормально, но без цифровой коррекции , так как частоты вращени  электроприводов толкающего и экструзионно- го механизмов по входам 12 и 13 остаютс  установленными в соответствии с технологической картой на данный типоразмер кабел . Однако флуктуации толщины изол ции при этом возрастут. Врем  транспортного запаздьшани 

- . вычисл етс  по формуле

1л.

(1)

гап.( и,

где 1 - рассто ние от дорна экстру- дера до оптического датчика; и. - скорость движени  кабел , определ ема  по скорости электропривода толкающего ме- ханизма.

После набора массива измеренных значений диаметра D,- из N значений вычисл ют первую дисперсию диаметра j как разность между средним квадратом Dep.Kt.j результатов измерени  диаметра D. и квадратом среднего арифметического (n.j ) этих же измерений

6,Dep.K6.i-(DcP,j)S

(2)

D,p.. .i 11(0,3 ); 1

D.p.i .

(3)

(4)

-

где DJJ - i-e текущее значение измер емой величины диаметра, соответствующее j-й выборке, ,2,3,...,N . ,1,2,3,...,L.

Подсчитьшают статическую ошибку S как разность между фактическим средним значением диаметра П данием предыдущего шага Dj.

-Dj«JJ- (5)

На начальном шаге самонастройки дл  принимаетс  равной нулю.

Полученное значение дисперсии ff- используетс  дл  вычислени  слагаемого уставки &Dj среднего диаметра изол ции по заданной веро тности f невыхода за пределы меньше минир ального значени  диаметра Эта веро тность равна функции Лапласа

f (Ц.р +uDj )Ф() (6) . .Уё/ -/2

По заданной величине ,99 с помощью обр,атной интерпол ции по формуле Лагранжа вычисл етс  аргумент функции (6)

но- тас ит .  

1) fO

f5

у- ка; ме-

а раифе25

.83

Га/

откуда

&DJ /2-X-v5 H-JG 2,588v/6;j .(7)

Так как Н и f св заны между собой однозначно, вместо f задаетс  Н в виде константы.

Затем вычисл етс  параметр ol-j первой коррел ционной функции значений диаметров К(),2. (i .

Расчет величины cij производитс  следующим образом: рассчитываютс  три значени  коррел ционной функции (0), р (10), Р (20); осуществл етс  центрирование этих значений; выполн етс  аппроксимаци  коррел ционной функции экспонентной и вычисл ютс  три значе-, ни  коэффициента у показател  степени этой экспоненты; производитс  усреднение вычислительных значений d-j ,

Вычисление ординат коррел ционной функции осуществл етс  по формуле N-M

(8)

1

j(

i-1

30

Затем путем вычитани  из полученных значений квадрата среднего значени  диаметра ( )2 наход тс  центрированные значени  коррел ционной функ- ции RO, Ri, RZ

(0) - (Dcpj) (10) - (D,p, )2 (20) - (D,,; )

cpj

(9)

Далее производитс  аппроксимаци  центрированной коррел ционной функции экспонентой

Rj(MT)Rj (10) Дл  вычислени  коэффициента используютс  следующие соотношени : R. R. ;

«Ct t)

R. .R. ,

J3

ji

где t, и tj - интервалы времени, соответствующие и М,.,20, t М Т

и , Т,;

(12)

d- di. расчетные значени  кoэффициeнтacl)-J .

Путем логарифмировани  выражений (11) определ ютс  величины

55

)

(13)

с,з().

71302248

Суммиру  и усредн  , получаем исомое значение параматра

н с т н н п н к

)3

(14)

По найденным величинам и otj определ ют параметры первого, регул тора диаметра кабел  G и, Fj

a(.--Vn) -T,

G. (IS) . - .1 V 1Vni CCotj , )

-d

F. 1 , 0(16)

jar, i C(cLj - j )

где a ,b,c,d величины, завис щие от параметров электроприводов экструзи- онного и толкающего механизмов.

Далее по заданному с помощью программных переключателей минимально I допустимому значению диаметра кабел  йин коэффициенту усадки QJ, статической ошибке Sj, выходному сигналу второго регул тора диаметра кабел  Y. , дисперсии 6. и заданнойу коэффициенту Н веро тности попадани  диПрерывани  по таймеру и реализаци  функций регул торов диаметра выполн ютс  в каждом i-M такте управлени , а самонастройка, т.е. расчет коэффициентов регул тора GJ и Fj , выполн етс  после набора массива из N значений диаметра D,- . Она осуществл етс  в течение нескольких тактов управлени  (фиг.5) и занимает в каждом i-м такте интервал времени от момента t30

аметра D,- за пределы меньше D вырабатывают задание первому регул тору диаметра кабел  по соотношению . В,,,,,, D,-Q.-Sj -HY. -bHv/ёр . (17) Коэффициент усадки изол ции кабел  равен отношению среднего значени  ди-35 ДО момента t следующего (i+1)-ro аметра кабел  измеренного оптическим такта. После окончани  вычислени  зна- измерителем 0,.. к среднему значению диаметра, измеренному микрометрическим измерителем .,,,.:

Qj

.

Процедура определени  выходного сигнала второго регул тора диаметра кабел  Y описана ниже.

Вычисленное в (17) значение задани  первому регул тору диаметра кабел  D j, сравнивают с текущим значением диаметра DJ, получа  входной сигнал первого регул тора„

чений GJ и FJ в момент времени t. (5-й такт, фиг.5) осуществл етс  смена старых значений G- и F. на

40 .новые вновь рассчитанные.

(18) Последние не измен ютс  на прот жении последующих N i-x тактов управлени  ,

Одновременно через вторичные про- 45 межутки времени Т , больше в N раз

j.j.-, J aadi-n tj+

(19)

по которому формируют управл ющее воз- действ йе по отклонению дл  электро- приво дов экструзионного и толкающего механизмов в соответствии с соотноше-ее

первичных Т J, измер ют вторым измерителем значени  диаметра кабел  Dj после прохождени  из зоны охлаждени  -И врем  транспортного запаздывани  -jun.j экструдера до второго микрометрического измерител .

Врем  транспортного запаздывани 

вычисл етс  по формуле

- --(71

Ljanj у.l.-i I ;

нием

X.j,,+F.-Y,.,,, . (20) Это управл ющее воздействие преобY . . G i,j + i

разует в аналоговый сигнал напр же8

O

ни , который затем подают на входы 31 и 32 коррекции частоты вращени  соответственно электроприводов 9 и 10 толкающего 2 и экструзионного 3 механизмов на каждом i-м такте управлени . Параметры Gj и F вычисл ют один раз в течение цикла j самонастройки первого контура регулировани  и измен ют после очередного i-ro такта, в котором закончилось их вычисление.

Каждый i-й такт управлени  содержит три интервала (фиг.5):

интервал t, -t , в котором выполн етс  прием прерывани , переход на под- 5 программу обслуживани  прерывани , считывание и анализ системной информации , прием технологической информации;

интервал , в котором выполн - 0 сатс  реализаци  функций первого и второго регул торов диаметра кабел  и осздцёствл етс  выход из прерьгаани ;

интервал t -t , используемый подпрограммами самонастройки.

Прерывани  по таймеру и реализаци  функций регул торов диаметра выполн ютс  в каждом i-M такте управлени , а самонастройка, т.е. расчет коэффициентов регул тора GJ и Fj , выполн етс  после набора массива из N значений диаметра D,- . Она осуществл етс  в течение нескольких тактов управлени  (фиг.5) и занимает в каждом i-м такте интервал времени от момента t5

0

5 ДО момента t следующего (i+1)-ro такта. После окончани  вычислени  зна-

первичных Т J, измер ют вторым измерителем значени  диаметра кабел  Dj после прохождени  из зоны охлаждени  -И врем  транспортного запаздывани  -jun.j экструдера до второго микрометрического измерител .

Врем  транспортного запаздывани 

вычисл етс  по формуле

- --(71

Ljanj у.l.-i I ;

J

1 - рассто ние от дорна экструдера до микрометрического датчика;

9.. 130

U;, - скорость движени  кабел , определ ема  по скорости электропривода толкающего механизма.

По предварительно выполненной дис- кретной выборке значений диаметра D- от второго измерител  вычисл ют вто

дисперсию диаметра б ь:

.K8.r. -(D

как разD ,

cp.m

Р кВ.т средний квадрат

(22) результатов измерений диаметра:

D

cpKB.m

rDD- ) (23)

L JfTi

j-1

).- квадрат среднего арифметического этих же измерений:

L

(Ц

tPlT.

D

D

(24)

j-1

RJM)-I-I:D,-D.

Д

-cp.m L

По ЭТОЙ же выборке вычисл ют параметр второй коррел ционной функции диаметра R(M) и вторую дисперсию (р

Ординаты второй коррел ционной функции равны

L-M D.-D. . (25)

-I J-ГЛ

j 1

Путем вычитани  из полученных значений квадрата среднего значени  ди- аметра (Dop.m наход т центрированные значени  коррел ционной функции

(0) - (D.p.)

R.,Rjio) - (DCP..) . (26)

R,RJ20) - (D,,)2

Затем осуществл ют выпр мление и последующую аппроксимацию коррел ционной функции R экспонентой. Вычисл ютс  три значени  величиныoi :

. . 1

1 М- Т,

-(In

R,);

1

ту

М Ч

1

(27)

., D 1 гл TJ

т/ -1

После суммировани  и усреднени  получают искомое значение параметра :

п- (г

,,+

(28)

По найденным величинам определ ют параметр второго регул то

оа диаметра G, а(о1.

и Р„

.. -jV .

ja 1

С(г

janj .

Т .

(29)

10

Js,

C(,r

1 О

JOhJ

(30)

Затем вычисл ют статическую ошибку S как разность между фактическим средним значением диаметра D. и заданием предыдущего шага . S.D, -D,

... tp.m (31)

Далее по заданному с помощью программных переключателей минимально допустимому значению диаметра кабел 

5

0

5

5

0

МнН

статической ошибке S, дисперD

сии б Д и заданному коэффициенту Н веро тности попадани  диаметра DJ за пределы меньше определ ют задание второму регул тору диаметра по соотношению

D

ЗаЭ. m +1

D.

-5+uiffJ .

мин m - m -J)

Это задание сравнивают с текущим значением диаметра Dj,, получа  входной сигнал второго регул тора:

J,trn-1 b°.3 + l -1+1 (33)

,пЬ которому формируют выходной сигнал второго регул тора диаметра кабел  в соответствии с соотношением

Yi,4,,, +F-Vi -. (

Цифровое значение сигнала Yj используют при вычислении задани  первому регул тору диаметра кабел  по соотношению 17, где оно  вл етс  одним из слагаемых.

Параметры G и F вычисл ют после набора массива из значений диаметра D,j только один раз за m цикл, т.е. цикл самонастройки второго контура регулировани  и измен ют их после очередного i-ro такта, в котором окончилось их вычисление. После этого параметры G и F не измен ютс  на прот жении последующих L j-x циклов.

Устройство работает следующим образом .

Через заданные промежутки времени Т таймер 40 на входе 19 вырабатывает перепад напр жени  с высокого на низкий уровень, который вызывает прерывание работы процессора. После приема прерывани  в момент t, (фиг.5) процессор в соответствии с программой Q работы переходит на подпрограмму обслуживани  прерывани , в начале которой выполн ет сброс таймера. В результате сброса таймера на входе 9 вновь по вл етс  высокий уровень напр жени , т.е. таймер подготавливаетс  к новому циклу работы.

Затем процессор с выхода узла 21 код режима работы кабельного агрегата и анализирует его. Если оператором

5

установлен автоматический режим работы с выдачей управл ющих воздействий то процессор вновь запускает программируемый таймер 40 с интервалом Т и считывает остальные параметры сие- темной информации,

В начале каждого i-ro такта управлени  после прерывани  работы процессора таймером, процессор в соответствии с заложенной в посто нном запоминающем устройстве микроЭВМ программой осуществл ет считывание системной и технологической информации.

Системной информацией  вл етс  следующа  информаци , задаваема  oneратором кабельного агрегата с помощью программных переключателей: код режима работы кабельного агрегата; уставк заданного значени  минимального диаметра кабел ; значени  коэффициентов и параметров.

Технологической информацией  вл етс  следующа  информаци , отражающа  протекание технологического процесса изолировани  кабел : показани  оптического измерител  диаметра кабел ; показани  микрометрического измерител  диаметра кабел ; показани  измерител  скорости электропривода кабель- ной линии.

Заданна  оператором в узле 20 (фиг.1) уставка минимального значени  диаметра кабел  преобразуетс  в этом же узле в аналоговый сигнал напр жени  и по выходу 23 передаетс  на входы 12 и 13 электроприводов 9 и 10 толкающего 2 и экструзионного 3 механизмов соответственно, обусловлива  определенные значени  их устано- вившейс  частоты вращени . Эта же уставка В„,„ с выхода 26 считываетс  через узел 17 в микроЭВМ 16, где заноситс  в пам ть и используетс  в дальнейших вычислени х дл  осуществ- лени  цифровой коррекции частоты вращени  электроприводов 9 и 10 в соответствии с предлагаемым способом.

Далее считываютс  и занос тс  в пам ть цифровые значени  коэффициен- тов и технологической информации с выходов 24, 25 и 28.

В зависимости от интервала времени и состо ни  устройства дл  управлени  электроприводами кабельного агрегата в процессе изолировани  наблюдаютс  i-e такты управлени  следущих типов: 1-е реализацией первого регул тора диаметра кабел  и без самонастройки;

5

5 п

д

Q

5

2-е реализацией второго регул тора диаметра кабел  и без самонастройки; 3-е реализацией первого регул тора диаметра кабел  и самонастройкой первого контура регулировани ; 4 - с реализацией второго регул тора диаметра кабел  и самонастройкой второго контура регулировани .

В каждом i-M такте после считывани  и анализа еиетемной и технологической информации процессор анализирует логическую информацию о номерах , т.е. сравнивает текущее значение номеров i,j с заданными фиксированными значени ми N,L. Счетчик номеров i-x тактов управлени  наращиваетс  на единицу и производитс  проверка: равно ли i максимальному значению N. Если то, осуществл етс  переход программы на программный блок реализации первого регул тора, если , то счетчик номера такта i сбрасываетс  на нуль и осуществл етс  прием значени  диаметра кабел  DJ от измерител  6 с его выхода 25 в узел 17, а также частоты вращени  oij толкающе- |Го механизма 2 с выхода 28 измерител  22, При в массиве значений диаметра кабел  3); содержитс  N значений , что позвол ет осуществить самонастройку первого контура регулировани , поэтому в слове состо ни  программы устанавливаетс  бит признака готовности первого массива к статистической обработке.

. Далее наращиваетс  на единицу номер циклам и производитс  проверка, равно ли j максимальному значению L. Если , то осуществл етс  переход программы на программный, блок реализации регул торов. Если , то счетчик номера цикла сбрасываетс  на нуль, после чего устанавливаетс  бит признака готовности второго массива к статистической обработке, т.е. готовности к осуществлению самонастройки второго контура регулировани .

В результате анализа информации о номерах определ етс , какому типу относитс  данный такт управлени , после чего с момента времени t (фиг.5) реализуетс  либо первый регул тор диаметра кабел  формулы (17) - (20), либо второй - формулы (31) - (34)5 который реализуетс  только на первом i-M такте управлени , следующем после очередного момента измерени  диаметра кабел  вторым измерителем в каждом

После этого в моt (фиг.5) подпрограмма

текущем J-M цикле, мент времени

обсл -живани  прерывани  заканчиваетс  и процессор выходит из прерывани  .в программу самонастройки. В зависимое- ти от сочетани  текущих значений номеров i,j и параметров N,L осуществл етс  самонастройка либо первого контура регулировани  в соответствии с формулами (8) - (16), либо второго - 10 в соответствии с формулами (25) - (30). Цифровое значение управл ющего воздействи , полученное в устройстве согласно предлагаемому способу преобра- зуетс  далее в блоке 39 в аналоговые J5 сигналы напр жени , которые -с -выходом

Номер

бита 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00

Содер- Код адреса жимое канала вводимых данных

Так как в предлагаемом устройстве имеетс  п ть каналов ввода дискретной информации с 24 по 28, то каждому из этих каналов соответствует свой системный адрес в шести старших битах (с 10 по 15) выводимого из микроэвм слова. Путем перестановки проводников-перемычек в узле задани  адреса дешифратора 56 адреса каналов ввода можно измен ть. Пусть дл  определенности процессор микроэвм вьщал адрес канала дл  ввода от узла 21 кода ре - жима работы устройства. При этом код старшей части выводимого через информационный выход параллельного интерфейса слова по входу 48 попадает на, вход регистра 51 (фиг.2), а код младшей чаети - на соответствующие выходы регистра 53. Одновременно с выдачей адреса процессор вырабатывает сигнал Вывод, который с управл ющего выхода параллельного интерфейса микроЭВМ по входу 50 узла 17 поступает на- вход 52 синхронизации регистра 51, строби- рует его, в результате чего на выходах регистра 51 устанавливаетс  адрес выбранной  чейки, в данном случае адрес канала дл  ввода от узла 21 кода режима работы устройства. Кроме того сигнал Вывод поступает через усилитель-формирователь 55 на выход блока 33 узла 17. Выведенное из микроЭВМ информационное слово через регистр 53 усилителей-формирователей блока 33 поступает на шину(выход)35, по кото29 и 30 узла 17 (фиг.1) подаютс  соответственно на входы 31 и 32 коррекции частоты вращени  электроприводов 9 и 10 толкающего и экструзионного механизмов, в результате чего осуществл етс  стабилизаци  диаметра изол ции кабел .

Дл  осуществлени  ввода системной и технологической информации процессор управл ющий микроэвм 16 выдает через информационные кодовые выходы 47 и 48 код, включающий адрес канала с которого вводитс  данные. Формат выводимого процессорам слова данных при этом следующий:

Производный код

рой оно проходит на информационньй вход блока 38. Если вьщанный процессором адрес соответствует адресу бло ка 38, то срабатывает узел задани  адреса, вход щий в состав дешифратора 56,   разрешает работу последнего По сигналу Вывод, Поступающему с выхода 37 через инвертор 60 на вход установки триггера 59, на его инверсном выходе по вл етс  низкий уровень напр жени , который поступает на вход 57 дешифратора 56. При этом дешифратор включаетс  и если адрес на его входе соответствует адресу информй- ции, вводимой от узла 21, то на выходе 67 дешифратора 56 устанавливаетс  сигнал напр жени  высокого уровн , который поступает на вход 72 управлени  регистра 44 передачи данных. С по влением этого сигнала разрешаетс  прохождение параллельного двоичного кода информации о режиме работы устройства с выхода 27 через регистр 44 на шину 58. Затем процессор вырабатывает сигнал управлени  Ввод, который с управл ющего выхода параллельного интерфейса микроЭВМ по входу 49 через усилитель-формирователь 54 поступает на выход 36 узла 17. При по влении импульсного сигнала Ввод на входе 63 по вл етс  высокий уровень напр жени , который разрешает прохождение информации о коде режима с приемных шин 58 через регистр усилителей-формирователей 62 на выход 34.

По этому же сигналу Ввод процессор управл ющей микроЭВМ 16 принимает через блок 33 и выход 46, код информации о заданном режиме работы устройства . Одновременно сигнал Ввод , поступающий с магистральной шины 36 управлени  Ввод через инвертор 61 на синхронизирующий вход триггера 59, сбрасывает этот триггер, запреща  тем самым работу дешифратора 56 и выдачу |0 сигналов на выходы 64 - 68, разрешающих по входам 69-73 прохождение дискретной информации через регистры 41 - 45, поступающей на выходы 24-28.

При этом код старшей части выводимого через информационный выход параллельного интерфейса и контролер слова (ВД 10... БД 15) по щине 35 попадает на вход дешифратора 80 (фиг.З) а код младшей части (ВДОО-ВД09) - на соответствующие входы 74 и 75 узлов. Одновременно с вьщачей адреса процессор вырабатывает сигнал Вывод, который поступает на выход 37, а с нею на вход синхронизации регистра 80 и стробирует его.

Аналогично-вышеописанному только с другими адресом работает и второй канал блока 39. «

В процессе работы устройства дл  стабилизации диаметра кабел  програм- ;ма работает циклически с периодом дискретности Т, завис щим от настройки таймера 40. Величина периода дискретности определ етс  заранее, вводитс  в программу, и может корректироватьс  в зависимости от хода процесса изолировани  кабел .

Алгоритм функционировани  таймера 40 по сн етс  временными диаграммами . приведенньми на фиг.6. Дл  формировани  некоторого временного интервала, соответствующего периоду Т, следовани  i-x тактов управлени , необходимо , чтобы микропроцессор выдал адрес таймера 40 по каналу 94 код формируемого временного интервала по каналу 92 и импульсный сигнал Вывод на выход 37.

При поступлении в момент времени t присвоенного программируемому тайПолученные в результате вычислений с помощью микроэвм согласно предлагаемому способу цифровые значени  управл ющего воздействи  преобразуютс  на каждом такте управлени  в аналоговые сигналы напр жени . Дл  осуществлени  этого преобразовани  процессор микроэвм 16 вьщает адрес блока 39, включающий в себ  адрес канала вьшода аналоговой информации и приформиро- ванный к нему двоичный код расчетного управл ющего воздействи . Формат выводимого процессором слова данных при этом следующий:

5

д

0

меру адреса на выходе дешифратора 93 по вл етс  сигнал логической 1, который разрешает прохождение импульсного сигнала Вывод через элемент 99, Запись кода заданного интервала времени , выставленного на лини х канала 92 в счетчик 91, осуществл етс  передним отрицательным фронтом сигнала, вырабатываемым на выходе элемента 99 в момент 1 . При этом на выходе заема (0) счетчика 91 по вл етс  сигнал логической 1, показывающий, что в

счетчик записан ненулевой код.

На выходе инвертора 97 соответственно по витс  сигнал логического О.

Элемент 98 задержки необходим дл  того, чтобы задержать до момента времени T,j запись кода в счетчик 91 относительно переднего фронта сигнала Вывод, по вл ющегос  в момент, и дать таким образом закончитьс  переходным процессам в интерфейсе 18. Задним положительным фронтом импульса, вырабатываемого в момент tj на выходе элемента 99, осуществл етс  установка в О триггера 96. Сигнал логического О с пр мого выхода последнего поступает на вход начальной установки 90 делител  89 частоты, разреша  работу последнего.

Начина  с момента ,т5ремени Cj на вход обратного счета счетчика 98 начинают поступать тдктовые импульсы с делител  89, вследствие чего:изпервоначально установленного содержимого счетчика начинают последовательно вычитатьс  единицы. После прохождени  числа импульсов, равного первоначально записанному числу, счетчик 91 устанавливаетс  в состо ние нулевого кода (момент времени В этот мо- , мент на выходе сигнала заема ( б 0) счетчика 91 по вл етс  отрицательный перепад напр жени , вызывающий поло- жительньй перепад на выходе инвертора 97, который устанавливает в О JQ триггер 95. На инверсном выходе триггера по вл етс  сигнал логической 1, .который поступает на вход начальной установки счетчика 91, чем запре- 1ца8т дальнейший счет импульсов. Одно-J5 отклонению диаметра изолированного

тического значени  наружного диамет изолированного кабел  после зоны ох лаждени  от эталонного, пропорционально измен   давление в экструдер и скорость подачи изолируемого каб л , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности ста билизации, разбивают во времени ве процесс стабилизации на последовательные i-e такты, каждые N из кот рых составл ют j-й цикл стабилизаци группируют каждые L j-x циклов в ответствующий га-й цикл стабилизации формируют управл ющее воздействие п

времеун.о сигнал логического 0 с пр мого выхода триггера 95 поступает на выход таймера 40, т.е. на вход 19 прерывани . .

Микропроцессор, получив .сигнал -20 прерьгоани  и обработав его, выдает в момент tj на выход 36 ответный сигнал Ввод, который, пройд  через инвер- . тор 100, низким уровнем напр жени  устанавливает триггеры 95 и 96. При 55 этом сигнал логической Г., поступающий с пр мого выхода тригкера 96 на вход 90 делител  89 частоты, устанавливает триггеры последнего в О, запреща  таким образом работу делите- 30 л  89.

После установки триггера 95 передним фронтом сигнала Ввод в момент

кабел  после экструдера вида Y. . G. X. -HF Y ,

I iJ + l i 1, J i-i,j+l

a(di;.,; )-b T. где

jan.l

cC-Ai

о

p :ij.

Vni-C(dL.-t.) iji-i Pyi3j+i D,,j+i ;

Пз.а,-+,мин Qj-Sj+Yi. Sj -DjoBj t .

1

jan.l

промежуток времени между измерени ми диаметра кабе при выходе его из экструдера;

врем  транспортного запаз дывани  при движении кабе от экструдера до располож ного за ним измерител  ди метра изолирующего покрыт дисперси ;

35

t g сигнал логической 1, по вившийс  на его пр мом выходе, устанавливает сигнал логической 1 на входе 19. Сигнал логического О, поступающий с инверсного выхода триггера 95 на вход начальной установки счетчика 91, подготавливает последний к следующему40 циклу-приема кода и отсчета временного интервала.

По окончании импульса Ввод в момент времени Т элементы таймера 40 вновь устанавливаютс  в исходное состо ние .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1. Способ стабилизации толщины изол ции кабел , заключающийс  в том, что задают эталонные значени  скорости подачи изолируемого кабел  и на- РЗгжного диаметра изолированного кабел , измер ют фактические значени  последнего при выходе изолированного кабел  из экструдера и из зоны охлаждени  дл  компенсации отклонени  фак

   отклонению диаметра изолированного

   тического значени  наружного диаметра изолированного кабел  после зоны охлаждени  от эталонного, пропорционально измен   давление в экструдере и скорость подачи изолируемого кабел , отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности стабилизации , разбивают во времени весь процесс стабилизации на последовательные i-e такты, каждые N из которых составл ют j-й цикл стабилизации, группируют каждые L j-x циклов в соответствующий га-й цикл стабилизации, формируют управл ющее воздействие по

   кабел  после экструдера ви Y. . G. X. -HF Y

   I iJ + l i 1, J i-i,j+l

   a(di;.,; )-b T. где

   jan.l

   cC-Ai

   о

   p :ij

   Vni-C(dL.-t.) iji-i Pyi3j+i D,,j+i ;

   Пз.а,-+,мин Qj-Sj+Yi. Sj -DjoBj t .

   0 5 0

   5

   0

   1

   jan.l

   /

   с

   5

   промежуток времени между измерени ми диаметра кабел  при выходе его из экструдера;

   врем  транспортного запаздывани  при движении кабел  от экструдера до расположенного за ним измерител  диаметра изолирующего покрыти ; дисперси ;

   параметр коррел ционной функции значений, измеренных после экструдера; мин заданное минимальное значение диаметра кабел ; коэффициент усадки; коэффициент веро тности событи  ; - среднее значение диаметра

   на J-M цикле; - параметры процесса изол ции

   кабел , ,

   а управл ющее воздействие по отклонению диаметра изолированного кабел  После зоны охлаждени  задают в виде Y:

   Q н

   Г . Y4-Т Y

   J,mt1 .m+l a j-l.

   /(,- Vn.i

   где --;

   l-3an.,--C(0. -I jar,;) Tt,

   F.

   -Ьа) C(oL

   trv yn t

   -d

   X . D,x3

   J,m + i jOidrn t uHH

   S

   19

   -П-

   m+-1 .mtj.

   +H

   P- vfe

   T. (

   Tl

   dl

   NT,

   D.

   СР.Ы

   -S,

   Ч

   дисперси ;

   параметр коррел ционной фунции значений величины диаметра кабел , измеренного при выходе из зоны охлаждени ;

   среднее значение диаметра кабел , измеренного при выходе из зоны охлаждени . Управл ющие воздействи  Y,. пдают на каждом i-м такте управлени  причем параметры GJ и Fj измен ют и воздействие Y подают на первом i-M такте каждого j-ro цикла а параметры Gm и F измен ют на очередном i-M такте, после того такта, в котором закончилось их вычисление. .

   2, Устройство дл  стабилизации толщины изол ции кабел , содержащее

   3, Устройство по П.1, отличающеес  тем, что узел сопр жени  с объектом управлени  содержит блок 20 контрол  информационных и управл ющих сигналов, блок ввода дискретных пас- сивньгх сигналов, блок вывода аналоговой информации, программируемый таймер и п ть регистров передачи данных,

   младших и с входами старших разр дов, .с первым и с вторым управл ющими вхо- 30 дами блока контрол  информационных и. управл ющих сигналов, информационный

   толкающий экструзионный и т нущий механизмы с соответствующими электро- 25 щестой и седьмой информационные, пбр- приводами, первый и второй измерители вый и второй управл ющие входы узла диаметра кабел , установленные соот- соединены соответственно с входами ветственно за экструдером и за зоной охлаждени , и измеритель скорости вра щени  электродвигател  толкающего механизма , входом подсоединенный к информационному выходу электропривода выход которого подключен к информаци- толкающего механизма, отличаю- онному входу программируемого тайме- щ е е с   тем, что, с целью повьщ1е- ра, к щестому информационному входу ни  точности стабилизации, оно содер-35 блока ввода дискретных пассивных сиг- жит управл ющую микроЭВМ, узел задани  минимального значени  диаметра кабел , узел задани  режима и параметров механизмов и узел сопр жени  с

   объектом управлени , соединенный ин- 40 подсоединен к первому управл ющему формационными входами с первого по входу программируемого таймера и к п тый соответственно с информационным выходом первого и с информационным выходом второго измерителей диаметра

   кабел , с задающим выходом узла зада-45 рол  информационных и управл ющих ни  минимального значени  диаметра сигналов соединен с вторым управл ю- кабел , с задающим выходом узла задани  режима и параметров механизмов и с информационным выходом измерител  скорости толкающего механизма, а ана-50 логовыми управл ющими выходами с первого по четвертый - соответственно с входом коррекции частоты вращени  электропривода экструдера, и входом

   коррекции частоты вращени  электропри55 рого с первого по п тый св заны через вода толкающего механизма, с входом соответствующие регистры передачи коррекции скорости электропривода т - данных с соответствующими информаци- нущего механизма и с входом прерыва- онными входами блока ввода дискретных

   налов и к информационному входу блока вывода аналоговой информации, первый управл ющий выход блока контрол  информационных и управл ющих сигналов

   первому управл ющему входу блока ввода дискретных пассивных сигналов, . второй управл ющий выход блока контщим входом программируемого таймера, с вторым управл ющим входом блока ввода дискретных пассивных сигналов и с управл ющим входом блока вывода аналоговой информации, информационный выход блока ввода дискретных пассивных сигналов подключен к кодовому выходу узла, информационные входы котоfO

   с

   30224820

   НИН управл ющей ЭВМ, св занной первым и вторым информационными, первым и вторым управл ющими выходами и информационным входом соответственно с шестым и с седьмым информационными входами , с первым и с вторым управл ющими входами и с кодовым выходом узла сопр жени  с объектом управлени , задающий аналоговый выход узла задани  минимального диаметра кабел  подключен к входу задани  частоты вращени  электропривода экструдера, к входу задани  частоты вращени  электропривода толкающего механизма и к входу задани  тока электропривода т нущего механизма ,

   3, Устройство по П.1, отличающеес  тем, что узел сопр жени  с объектом управлени  содержит блок 20 контрол  информационных и управл ющих сигналов, блок ввода дискретных пас- сивньгх сигналов, блок вывода аналоговой информации, программируемый таймер и п ть регистров передачи данных,

   15

   25 щестой и седьмой информационные, пбр- вый и второй управл ющие входы узла соединены соответственно с входами выход которого подключен к информаци- - онному входу программируемого тайме- ра, к щестому информационному входу -35 блока ввода дискретных пассивных сиг- тмладших и с входами старших разр дов, .с первым и с вторым управл ющими вхо- 30 дами блока контрол  информационных и. управл ющих сигналов, информационный

   25 щестой и седьмой информационные, пбр- вый и второй управл ющие входы узла соединены соответственно с входами выход которого подключен к информаци- онному входу программируемого тайме- ра, к щестому информационному входу 35 блока ввода дискретных пассивных сиг- щестой и седьмой информационные, пбр- вый и второй управл ющие входы узла соединены соответственно с входами выход которого подключен к информаци- онному входу программируемого тайме- ра, к щестому информационному входу блока ввода дискретных пассивных сиг-

   налов и к информационному входу блока вывода аналоговой информации, первый управл ющий выход блока контрол  информационных и управл ющих сигналов

   подсоединен к первому управл ющему входу программируемого таймера и к

   первому управл ющему входу блока ввода дискретных пассивных сигналов, . второй управл ющий выход блока контрол  информационных и управл ющих сигналов соединен с вторым управл ю-

   рого с первого по п тый св заны через соответствующие регистры передачи данных с соответствующими информаци- онными входами блока ввода дискретных

   щим входом программируемого таймера, с вторым управл ющим входом блока ввода дискретных пассивных сигналов и с управл ющим входом блока вывода аналоговой информации, информационный выход блока ввода дискретных пассивных сигналов подключен к кодовому выходу узла, информационные входы котопассивных сигналов, управл ющие выходы которого соединены с управл ющими входами соответствующих регистров передачи данных, первый и второй выходы блока вывода аналоговой информации соединены соответственно с первым и с вторым аналоговыми управл ющими выходами узла, третий аналоговый управл ющий выход которого подключен к выходу программируемого таймера.

   .4. Устройство по п.3, отличающее с   тем, что блок ввода дискретных пассивных сигналов содержит дешифратор адреса, триггер, формирующий регистр, первый и второй инверторы , вход и выход первого инвертора соединены соответственно с вторым управл ющим входом блока и с S-входом триггера, D-вход которого  вл етс  входом логического О блока, а С- вход соединен с выходом второго инвертора , вход которого св зан с первым управл ющим входом блока и с управл ющим вхбдом формирующего регистра, входы .разр дов и вьгходы которого св заны соответственно с соответствующи- .ми информационными входами блока и с

   информационным выходом блока, информационный , управл ющий бходы и каждый адресный выход дешифратора адреса подсоединены соответственно к щестому информационному входу блока, к инверсному выходу триггера и к соответствующему управл ющему выходу блока.

   5. Устройство ПОП.2, отли- чающеес  тем, что блок вывода аналоговой инфорйации содержит два регистра, два цифроаналоговых преобразовател , дешифратор адреса и два операционных усилител , информац ион- ные входы регистров и дешифратора адреса соединены с информационным входом блока, управл ющий вход, первый и-второй адресные .выходы дешифратора адреса св заны соответственно с управл ющим входом блока, с входами синхронизации первого и второго регистров выходы первого и второго регистров подключены к входам соответственно первого и второго дифроаналоговых преобразователей, св занных.выходами через первый и второй операционные усилители соответственно с первым и вторым выходами блока.

   ...B4J5

   33

   85

   37

   80

   8

   JJ

   86

   35 ,B40IJ...84S$

   76

   74

   78

   23 -

   .

   75

   73

   30

   фиг.З

   3J

   36,