SU1328409A1 - Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire - Google Patents

Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire Download PDF

Info

Publication number
SU1328409A1
SU1328409A1 SU853998669A SU3998669A SU1328409A1 SU 1328409 A1 SU1328409 A1 SU 1328409A1 SU 853998669 A SU853998669 A SU 853998669A SU 3998669 A SU3998669 A SU 3998669A SU 1328409 A1 SU1328409 A1 SU 1328409A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
microwire
diameter
signal
Prior art date
Application number
SU853998669A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Орехов
Original Assignee
А.С. Орехов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by А.С. Орехов filed Critical А.С. Орехов
Priority to SU853998669A priority Critical patent/SU1328409A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1328409A1 publication Critical patent/SU1328409A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии при автоматизации процессов электрохимического травлени . Цель изобретени  состоит в повышении точности стабилизации диаметра микропроволоки. Отклонение диаметра микропроволоки t т 9 от заданного измер етс  на выходе из ванны 1 травлени  (ВТ) емкостным преобразователем 4, выходной сигнал которого сглаживаетс  инерционным звеном, состо щим из элемента 5.сравнени  (ЭС) и интегратора 6, на выходе которого формируетс  усредненный сигнал отклонени  диаметра микропроволоки от заданного, поступающий на вход блока 7 пропорционально-интегрально-- дифференциального (ПИД) регулировани . В зависимости от величины и знака этого сигнала блок 7 регулировани  формирует на своем выходе по ПИД закону сигнал, управл ющий усилителем 9, который регулирует ток травлени . Иовьпление точности стабилизации диаметра микропроволоки достигаетс  введением в данное устройство .блока регулировани  и блока сравнени . 2 ил. (Л со N9 ОО 4 Р СО az.fThe invention can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy in the automation of electrochemical etching processes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the diameter of the microwire. The deviation of the microwire diameter t t 9 from the given one is measured at the exit of the etching bath 1 (BT) by a capacitive transducer 4, the output of which is smoothed by an inertial link consisting of the comparison element (EC) and the integrator 6, at the output of which the average signal is generated the deviation of the diameter of the microwire from the given one, which comes to the input of the block 7 is proportional-integral-differential (PID) control. Depending on the magnitude and sign of this signal, the control unit 7 forms at its output according to the PID law a signal that controls the amplifier 9, which regulates the etching current. The development of the accuracy of the stabilization of the diameter of the microwire is achieved by introducing into the device a control unit and a comparator unit. 2 Il. (L with N9 OO 4 P CO az.f

Description

Изобретение относитс  к гальванотехнике и может быть использовано, например , в цветной и черной металлургии при автоматизации процесса электро- литического травлени . Цель изобретени  - повышение точности стабилизации диаметра микропроволоки ,The invention relates to electroplating and can be used, for example, in ferrous and non-ferrous metallurgy in automating the process of electrolytic etching. The purpose of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the diameter of the microwire,

. На фиг„ 1 изображена -схема пред- лагаемого устройства; на фиг. 2 - структурна  схема блока пропорционально-интегрально-дифференциального регулировани .. Fig. „1 shows a schematic of the proposed device; in fig. 2 is a block diagram of a proportional-integral-differential control unit.

Устройство содержит ванну 1 трав- лени  с электродами, питающий трансформатор 2, механизм 3 перемотки, преобразователь 4 отклонени  выходного диаметра микропроволоки от заданного, блок 5 сравнени , интегратор 6, блок 7 пропорционально-интегрально-дис г- ференциального регулировани , блок 8 суммировани , усилитель 9,, датчик 10 тока, элемент 11 масштабировани , пр ичем устройство 12 масштабирующего суммировани  выполнено в виде элемента 11 масштабировани  и блока 8 суммировани .The device comprises an etching bath 1 with electrodes, a power transformer 2, a rewind mechanism 3, a transducer 4 deviating the output diameter of the microwire from a given one, a comparison unit 5, an integrator 6, a proportional-integral-disper- sional adjustment block 7, a summation block 8, the amplifier 9, a current sensor 10, a scaling element 11, and the device for scaling summing device 12 made as a scaling element 11 and a summing unit 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Микропроволоку прот гивают через ванну 1 травлени  в электрическомThe microwire is pulled through the etching bath 1 in an electric

поле между электродами, где п 5оисхо- дит изменение ее диаметра за счет анодного растворени  поверхностных слоев металла. Движение проволоки обеспечиваетс  механизмом 3 перемот КИв Относительное отклонение диаметр микропроволоки от заданного на выход ванны 1 травлени  измер етс  емкостным преобразователем 4, сигнал с которого поступает на вход инерционног звена, выполненного на элементе 5 сравнени  и интеграторе 6 с настраиваемым временем интегрировани . Интегратор работает в режиме слежени  за сигналом, поступающим с преобразовател  4, с одновременным его усреднением . Усредненный сигнал с интегратора 6 поступает на вход блока 7 пропорционально-игтегрально-дифференциального регулировани , который в зависимости от величины и знака входного сигнала формирует сигнал, управл ющий усилителем 9,, который регулирует ток в цепи электродов 1 травлени . Принцип действи  усилител основан на усилении и преобразовании the field between the electrodes, where n 5 is the change in its diameter due to the anodic dissolution of the surface metal layers. The movement of the wire is ensured by the rewinding mechanism 3. The relative deviation of the diameter of the microwire from the etching bath specified at the output of bath 1 is measured by a capacitive transducer 4, the signal from which is fed to the input of the inertial link performed on the comparison element 5 and the integrator 6 with a configurable integration time. The integrator operates in the mode of tracking the signal coming from converter 4, with simultaneous averaging. The averaged signal from integrator 6 is fed to the input of block 7 by proportional-and-integral-differential control, which, depending on the magnitude and sign of the input signal, generates a signal that controls amplifier 9, which regulates the current in the etching circuit 1. The principle of the amplifier is based on amplification and conversion.

сигнала посто нного тока, поступающего с блока пропорционально-интегрально-дифференциального регулировани , в выходное переменное напр жение , используемое дл  электропитани  электродов ванны. Усилитель охвачен отрицательной обратной св зью по току, протекающему в цепи электродов ванны. a direct current signal from a proportional-integral-differential control unit to an output AC voltage used to power the electrodes of the bath. The amplifier is covered by negative current feedback flowing in the circuit of the bath electrodes.

Коэффициент обратной св зи настраиваетс  элементом 11-масштабировани , выполненным в виде обычного делител  напр жени . Отрицательна  обратна  св зь стабилизирует ток травлени  при перепадах напр жени  в сети переменного тока и колебани х электропроводности электролита в ванне 1 травлени . Благодар  действию отрицательной обратной св зи по току выходной сигнал усилител  9 зависит только от уровн  сигнала, поступающего с блока 7, и не зависит от перепадаThe feedback factor is adjusted by an 11-scale element, made in the form of a conventional voltage divider. Negative feedback stabilizes the etching current when the voltage drops in the AC network and the electrical conductivity fluctuations of the electrolyte in the etching bath 1. Due to the effect of negative current feedback, the output signal of amplifier 9 depends only on the level of the signal from block 7 and does not depend on the difference

напр жени  в сети переменного тока и колебаний электропроводности электролита в- ванне 1 . Любое изменение напр жени  в сети или электропроводности электролита в ванне вызывает изменение тока .в цепи электродов., а следовательно, и сигнала отрицательной обратной св зи, котора  воздействует на работу усилител  таким образом, что его выходной сигнал при этом, о,стаетс  неизменным. Возмущение, вносимое в процессе перемотки увеличением скорости движени .проволоки из-за увеличени  радиуса ее намотки на приемную бобину, имеет слабо выраженный характер, так как  вл етс  монотонным и поэтому легко локализуетс  контуром стабилизации диаметра.voltage in the alternating current network and fluctuations in the electrical conductivity of the electrolyte in the bath 1. Any change in the voltage of the network or the electrical conductivity of the electrolyte in the bath causes a change in the current in the electrode circuit and, consequently, in the negative feedback signal, which affects the operation of the amplifier in such a way that its output signal, o, is unchanged. The disturbance introduced in the process of rewinding by an increase in the speed of movement of the wire due to an increase in its winding radius on the receiving reel is weakly expressed, since it is monotonous and therefore easily localized by the diameter stabilization circuit.

Наличие запаздывани  по каналу передачи сигнала отклонени  диаметра, вносимое инерционным звеном, в определенной степени компенсируетс  дифференциальной составл ющей блока 7. Б элементе 5 сравнени  сравнива- .ютс  сигнал отклонени  диаметра микропроволоки от заданного, поступающий с преобразовател  4, и этот же сигнал,The delay in the transmission channel of the signal of the diameter deviation introduced by the inertial link is compensated to a certain extent by the differential component of block 7. Comparing element 5 compares the signal of the microwire from the predetermined diameter from the converter 4, and the same signal

но проинтегрированный интегратором 6 по некоторому периоду времени дл  по- хо чени  средней величины. В зависимости от знака сигнала на выходе элемента 5 сравнени , интегратор 6 осуществл ет интегрирование этого сигнала в сторону его увеличени  или уменьшени . Когда в момент времени t: t, выходной сигнал интегратора сравн етс .в элементе сравнени  еbut integrated by integrator 6 over a certain period of time for an average value. Depending on the sign of the signal at the output of the comparison element 5, the integrator 6 integrates this signal in the direction of its increase or decrease. When at time t: t, the integrator output is compared. In the element comparison

входным сигналом, поступающим с преобразовател  Д, интегратор переходит в режим хранени  и его выходной сигнал соответствует средней величине значени  контролируемого параметра (отклонени  диаметра микро- проволоки от заданного), которое оно имеет при t t| .By the input signal from converter D, the integrator switches to the storage mode and its output signal corresponds to the average value of the monitored parameter (deviation of the micro wire diameter from the specified one), which it has at t t | .

Хранение информации на выходе интегратора основано на его свойстве запоминани  информации в момент време- I ни когда его вход отключен или входной . сигнал равен нулю. Таким образом, ине{)ционное звено, состо щее из элемента 5 сравнени  и интегратора 6, позвол ет получить на своем выходе усредненный сигнал отклонений диаметра микропроволоки от заданного и устранить колебательность сигнала вThe storage of information at the integrator output is based on its property of storing information at the moment of time when its input is disabled or input. the signal is zero. Thus, the ine () link, consisting of the comparison element 5 and the integrator 6, makes it possible to obtain at its output an averaged signal of deviations of the diameter of the microwire from the given one and to eliminate the oscillation of the signal in

измерительном канале блока 7, что делает работу последнего устойчивой, не вызывает раскачки его выходного сигнала, а следовательно, позвол ет улучшить качество регулировани  и повысить точность стабилизации диаметра микропроволоки на вьгходе из ванны травлени .The measuring channel of block 7, which makes the latter stable, does not cause a swing of its output signal, and therefore, allows improving the quality of regulation and increasing the accuracy of stabilizing the diameter of the microwire on the drive from the etching bath.

В предлагаемом устройстве инерционное звено, состо щее из элемента 5 сравнени  и интегратора 6, позвол ет при соответствующем подборе времени интегрировани  в интеграторе подавить пульсации сигнала в измерительном ка- нале блока 7,в то врем  как органами настройки последнего (коэффициент пропорциональности, врем  интегрировани , врем  дифференцировани ) процесс настраиваетс  на оптимальное качество регулировани  при минимальных величинах перерегулировани  и статической ошибки и максимальном коэффициенте затухани , In the proposed device, an inertial element consisting of a comparison element 5 and an integrator 6 allows, with a suitable integration time in the integrator, to suppress signal ripples in the measuring channel of block 7, while the adjustment elements of the latter (proportionality factor, integration time, differentiation time) the process is tuned for optimum control quality with minimum overshoot and static error and maximum attenuation,

Следовательно, инерционное звено, состо щее из элемента 5 сравнени  и интегратора 6, обеспечивает устойчивую работу блока 7 и устранение на его входе и выходе колебательности сигнала, обусловленного неравномерностью исходного диаметра микропроволоки , что улучшает качество регулировани  и точность стабилизации диаметра микропроволоки на выходе из ванны травлени . Consequently, an inertial link consisting of a comparison element 5 and an integrator 6 ensures stable operation of block 7 and eliminates at its input and output a signal oscillation due to unevenness of the initial diameter of the microwire, which improves the quality of regulation and accuracy of stabilization of the diameter of the microwire at the exit of the etching bath. .

Сигнал Y (фиг, 2) отклонени  регулируемой величины от заданного значени  подаетс  на инвертирующий вход операционных усилителей А2 и A3. ифференциальна  составл юща  з.аконаThe signal Y (Fig. 2) of the deviation of the controlled variable from the predetermined value is applied to the inverting input of the operational amplifiers A2 and A3. the differential component of the law

S «S “

8409 - ,8409 -,

регулировани  формируетс  операцион- ным усилителем А1, во входной цепи которого включен конденсатор потенциометр KQ.control is formed by the operational amplifier A1, in the input circuit of which the capacitor KQ is switched on.

Операционный -усилитель A3  вл етс  сумматором пропорциональной(П)и дифференциальной (Д )составл ющих закона регулировани . В цепи общей отрйца- 1Q тельной обратной св зи последовательно соединенных усилителей А1 и A3The operational A-amplifier A3 is the adder of the proportional (P) and differential (D) components of the law of regulation. In the common feedback circuit, 1Q positive feedback of A1 and A3 amplifiers connected in series

включен конденсатор С дл  подавлени  помех выходного сигнала. Посто нна  времени этого звена устанавливаетс capacitor C is turned on to suppress output noise. The time constant of this link is set

потенциометром К.potentiometer K.

Интегрирующее звено выполнено на операционном усилителе А2, в Цепи отрицательной обратной св зи которого включен конденсатор С„. В режиме автоматического управлени  интегратор формирует интегральную И составл ющую закона регулировани  по входному сигналу YC.The integrating link is made on the operational amplifier A2, in the negative feedback circuit of which a capacitor C is connected. In the automatic control mode, the integrator forms an integral AND component of the law of regulation on the input signal YC.

Выходы усилителей А2 и A3 подключены к операционному усилителю А5. Коэффициент передачи усилител  А5 регулируетс , его величина определ ет коэффициент пропорциональности Кр регулирующего блока. Таким образом, The outputs of the amplifiers A2 and A3 are connected to the operational amplifier A5. The transmission coefficient of the amplifier A5 is regulated, its value determines the proportionality coefficient Kp of the regulating unit. In this way,

выходной сигнал операционного усилител  А5  вл етс  суммой П, И, Д составл ющих, причем параметры динамической настройки регулирующего блока независимы.the output signal of operational amplifier A5 is the sum of the P, I, D components, and the dynamic tuning parameters of the control unit are independent.

В цепи отрицательной обратной св зи последовательно соединенных операционных усилителей А2 и А5 включен конденсатор Ср. Образованное таким образом, интегрирующее звеноIn the negative feedback circuit, the A2 and A5 operational amplifiers are connected in series with a capacitor Cp. The integrating link thus formed

используетс  дл  осуществлени  плавного переключени  режима управлени . Бпок регулировани  переводитс  в режим ручного, дистанционного управлени  входным сигналом „.used to effect a smooth switching of the control mode. The control unit is switched to the manual, remote control input signal.

4545

5050

5555

В режиме ручного управлени  при Р„ 1 инвертирующий вход операционного усилител  А2 интегратора соединен с общей шиной и управление интегратором осуществл етс  по неинвертирующему входу сигналами Pg и Р. В зависимости какой из них подан происходит изменение выходного сигнала блока регулировани  в сторону его увеличени  или уменьшени . При отсутствии управл ющих сигналов Р5 и Р выходной сигнал блока регулировани  удерживаетс  на посто нном уровне компенсатором дрейфа (КД),In the manual control mode at P1, the inverting input of the op-amp A2 of the integrator is connected to the common bus and the integrator is controlled by the non-inverting input by the signals Pg and P. Depending on which of them, the output of the control unit is changed in the direction of its increase or decrease. In the absence of control signals P5 and P, the output signal of the control unit is held at a constant level by a drift compensator (CD),

Ограничитель выходного сигнала регул тора выполнен на операционном усилителе Аб (фиг, 2), в цепи обратной св зи которого включены два нуль- органа А7 и А8, При достижении выходным сигналом усилител  А6 верхнего (нижнего) установленного уровн  ограничени  Xg и (XK) срабатывает соответствующий нуль-орган,, на выходе которого по вл етс  сигнал, компенси- рующий входной сигнал и поддерживающий на выходе усилител  А6 сигнал, равный соответствующему уровню ограничени . Аналогичное ограничивающееThe regulator output limiter is made on the operational amplifier Ab (FIG. 2), in the feedback circuit of which two null-organs A7 and A8 are connected. When the output signal of the amplifier A6 reaches the upper (lower) set limit level Xg and (XK) the corresponding null organ, at the output of which a signal appears that compensates the input signal and supports the output signal of the amplifier A6 equal to the corresponding level of the limit. Similar limiting

воздействие оказывает выходной сигнал )5 вателем отклонени  диаметра микропрооперационного усилител  А4 на интегратор .The output signal affects the integrator with the 5th sensor of the deviation of the diameter of the micro-operation amplifier A4.

Экономический эффект от внедрени  устройства достигаетс  за счет сокращени  отходов и брака по неравномер- 20 ности микропроволоки по диаметру.The economic effect of the introduction of the device is achieved by reducing waste and rejecting the irregularity of the microwire in diameter.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство управлени  процессом 25 электрохимического травлени  микропроволоки , содержащее ванну травлени  с электродами, питающий трансформатор, датчик тока, механизм перемотки, преProcess control unit 25 for electrochemical etching of a microwire, comprising an etching bath with electrodes, a supply transformer, a current sensor, a rewinding mechanism, образователь отклонени  выходного диаметра от заданного, интегратор, усилитель включенный в цепь первичной обмотки питающего трансформатора, устройство масштабирующего суммировани , выполненного в виде элемента масштабировани  и блока суммировани , отличающеес  тем, что, С целью повышени  точности стабилизации диаметра микропроволоки, оно снабжено блоком пропорционально-интегрально- дифференциального регулировани , блоком сравнени , причем первый вход блока сравнени  соединен с преобразоволоки от заданного, второй вход - с выходом интегратора и входом блока пропорционально-интегрально-дифференциального регулировани , а выход - с входом интегратора, выход блока пропорционально-и нтегрально-дифферен- циального регулировани  подключен к первому входу блока суммировани , второй вход которого через элемент масштабировани  св зан с выходом датчика тока, включенного в цепь вторичной обмотки питающего трансформатора и электродов ванны травлени , а выход подключен к входу усилител ,the generator of deviation of the output diameter from a given one, the integrator, the amplifier included in the primary winding circuit of the supply transformer, a scaling summing device made as a scaling element and a summing unit, characterized in that, in order to improve the accuracy of stabilization of the diameter of the microwire, it is equipped with a proportional-integral unit - differential regulation by the comparison unit, the first input of the comparison unit is connected to the converter from the predetermined one, the second input is connected to the output the integrator and the input of the proportional-integral-differential control unit, and the output to the integrator input, the output of the proportional and integral-differential control unit is connected to the first input of the summation unit, the second input of which is connected to the output of the current sensor, connected to the secondary circuit of the supply transformer and the electrodes of the etching bath, and the output is connected to the input of the amplifier, YUYu Rt..Rt .. А8A8 ИнYing ВНИИЛИ Заказ 3455/30Тираж 612VNIILI Order 3455/30 Circulation 612 ПодписноеSubscription Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4 ПодписноеSubscription
SU853998669A 1985-11-22 1985-11-22 Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire SU1328409A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853998669A SU1328409A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853998669A SU1328409A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1328409A1 true SU1328409A1 (en) 1987-08-07

Family

ID=21213175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853998669A SU1328409A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1328409A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103729008A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 沈阳君印科技有限公司 Wide-current-range alternating-current and constant-current source compensation type control strategy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1131254, кл. С 25 О 21/12, 1982. Авторское свидетельство СССР № 956635, кл. С 25 D 21/12, 1981. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103729008A (en) * 2012-10-12 2014-04-16 沈阳君印科技有限公司 Wide-current-range alternating-current and constant-current source compensation type control strategy
CN103729008B (en) * 2012-10-12 2017-05-03 沈阳君印科技有限公司 Wide-current-range alternating-current and constant-current source compensation type control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4379258A (en) Power control circuit for induction motor
JPS58182726A (en) Method and apparatus for automatically setting optimum operation point of dc power source
SU1328409A1 (en) Apparatus for controlling the process of electrochemical etching of microwire
US4484117A (en) Microprocessor-based control apparatus for a direct current machine drive system
EP0030980B1 (en) Stabilized dc power source
CN112653363A (en) Permanent magnet synchronous motor direct current bus voltage control method based on fuzzy control
US3962048A (en) Method for forming a uniform oxide film on a valve metal
SU864269A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPS61244287A (en) Speed control circuit of motor
KR20000075792A (en) Method and device for coating a metal strip
SU1395579A1 (en) Device for controlling the tension of continuous material in unwinding
SU1567419A1 (en) Apparatus for controlling speed of traction electric motor of electric rolling stock
SU1552325A1 (en) Electric drive
SU1357469A1 (en) Device for stabilizing rate of metal deposition in electroplating bath
KR20000075791A (en) Method and device for coating a metal strip
SU1025007A1 (en) Device for control of non-reversible dc electric drive
SU1137117A1 (en) Thyristor current supply source for electrical iron cladding
SU838986A1 (en) Dc electric drive with two-phase control of rotational speed
SU406585A1 (en) DEVICE FOR REGULATING TENSION STRIP ON THE ROLLING MILL
SU1056400A2 (en) Device for inverse adjusting of d.c. voltage at two series connected loads
SU1458981A1 (en) Apparatus for automatic control of induction heating process
JPH02294270A (en) Dc stabilizing power supply
SU804293A1 (en) Device for automatic regulation of welding process
JPH0449882A (en) Controller
JPH0197197A (en) Servo driver circuit