Устройство измерения и управления технологическими параметрами в функции времени

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ В ФУНКЦИИ ВРЕМЕНИ(71) Заявитель Галимский Иван Викторович Маршин Игорь Владимирович Прокопчик Юрий Александрович Янус Игорь Андреевич(72) Авторы Галимский Иван Викторович Маршин Игорь Владимирович Прокопчик Юрий Александрович Янус Игорь Андреевич(73) Патентообладатель Галимский Иван Викторович Маршин Игорь Владимирович Прокопчик Юрий Александрович Янус Игорь Андреевич(57) Устройство измерения и управления технологическими параметрами в функции времени, содержащее блок измерения и управления, преобразователи сигналов входа - выхода, пульт управления, отличающееся тем, что три датчика входных сигналов сопряжены с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с процессором, который посредством цифро-аналогового преобразователя и электро-пневморегулятора связан с исполнительным механизмом, при этом процессор также соединен через регистр с блоком предохранителей и персональным компьютером.(56) 1. Заявка РБ 2404-01, МПК 506 9/12, 1996. 2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3 Р 3.035.011 ТО, ОКП 42 1898, 1988. 1242 Полезная модель относится к области вычислительной, измерительной и управляющей техники и может быть использована для построения управляющих автоматов в технологических процессах изготовления продукции. В частности устройство может быть использовано в шинной промышленности в управлении технологическим процессом вулканизации шин. Известно автоматическое устройство измерения длины и угла закроя длинномерного материала 1. Устройство содержит электронный блок управления, выполненный на основе однокристальной ЭВМ, соединенной посредством контроллера клавиатуры и дисплея с пультом управления, который содержит клавиатуру и блок индикации. При этом однокристальная ЭВМ соединена с блоком индикации через усилитель управляющих сигналов, который также соединен с исполнительным механизмом. Фотоэлектрические преобразователи перемещений связаны с однокристальной ЭВМ, а пульт управления соединен с оперативным запоминающим устройством и постоянным запоминающим устройством, имеющими выход на однокристальную ЭВМ, посредством контроллера клавиатуры и дисплея, причем электронный блок управления имеет порт ввода-вывода для связи с персональным компьютером. Недостатками данного устройства являются трудоемкость ввода параметров измерения, контроля и управления, ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является контроллер программируемый цикловой ГСП типа ПКЦ 2. Контроллер состоит из отдельных функциональных модулей блока измерения и управления, содержащего однокристальную восьмиразрядную микро-ЭВМ, постоянное запоминающее устройство и оперативное запоминающее устройство пульта управления модулей ввода-вывода дискретных сигналов, которые соединены между собой магистральными интерфейсами передачи адресов, данных и управления. Недостатком данной конструкции контроллера является ограничение его функциональных возможностей. Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание устройства с расширенными функциональными возможностями для осуществления управления технологическими процессами. Сущность предлагаемого технического решения состоит в том, что устройство измерения и управления технологическими параметрами в функции времени содержит блок измерения и управления, преобразователи сигналов входа-выхода, пульт управления. Отличается устройство тем, что имеется три датчика входных сигналов, которые сопряжены с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с процессором, который посредством цифро-аналогового преобразователя и электропневморегулятора связан с исполнительным механизмом. Процессор также соединен через регистр с блоком предохранителей и персональным компьютером. Полезную модель поясняет структурная схема, изображенная на фиг. 1. Устройство измерения и управления технологическими параметрами в функции времени содержит блок измерения и управления - процессор 1, предназначенный для обработки входных сигналов технологических параметров сравнение параметров в функции реального времени на соответствие заданной программе и корректировка в случае отклонения от заданной программы, и управления технологическим процессом. Три датчика входных сигналов 2, 3 и 4 соединены с аналого-цифровым преобразователем 5, в котором происходит преобразование аналоговых сигналов технологических параметров в цифровой код. Процессором 1 вырабатывается выходной сигнал согласно заданной программе,который фиксируется в регистре 6 и через блок предохранителей 7 соотносится с процессором 1. Цифро-аналоговый преобразователь 8 соединен с электропневморегулятором 9,который соединен с исполнительным механизмом 10. Процессор 1 связан с пультом управления 11, служащим для ввода заданной программы, оперативной корректировки про 2 1242 граммы и отображения информации о технологическом процессе в реальный момент времени. Процессор 1 соединен также с персональным компьютером 12, архивирующим данные о технологическом процессе в функции времени. Работает устройство, в частности при управлении технологическим процессом вулканизации шин, следующим образом. Основой устройства является процессор 1- 4898252. Программа записывается оператором посредством пульта управления 11. Входные аналоговые сигналы поступают от трех датчиков 2 - датчика давления в паровой камере,3 - датчика давления в диафрагме, 4 - датчика температуры в паровой камере в аналогоцифровой преобразователь 5. В качестве аналого-цифрового преобразователя 5 используется микросхема 7714 с методом сигма-дельта преобразования до 24 разрядов без пропущенных кодов и с внутренним программируемым цифровым фильтром. В процессоре 1 программируемыми являются параметры заданные давления в паровой камере и диафрагме заданная температура в паровой камере отклонение от заданных параметров время изменения значения параметров, в течение которого не учитывается его отклонение. Например, обработаны данные о температуре в паровой камере форматора-вулканизатора путем их сравнения с заданным режимом в реальный момент времени. В случае соответствия параметров процесс вулканизации продолжается. При отклонении от заданной программы происходит расчет отклонения (/-), т.е. больше или меньше показатель температуры допустимого значения. Если, например, показатель температуры меньше допустимого значения, то есть произошло падение температуры в паровой камере форматора-вулканизатора в период времени, режим вулканизации автоматически корректируется увеличивается на время падения температуры. Корректировка осуществляется после выработки процессором 1 выходного цифрового сигнала, преобразованного в аналоговый в цифро-аналоговом преобразователе 8, и через электропневморегулятор 9 приведения в действие исполнительного механизма 10. Измерением входных аналоговых сигналов производится контроль давления в диафрагме, паровой камере и температуры в паровой камере. Данные о процессе вулканизации и параметрах поступают на персональный компьютер 12, где происходит архивация данных. Устройство выполнено в виде прибора с габаритными размерами 18018090 мм и массой 2 кг. Потребляемая мощность - до 10 Вт, напряжение питания 220 В переменного тока 50/-1 Гц. Конструктивно выполнено из пластикового корпуса и съемной передней панели. В корпусе размещены две электронные платы, соединяющиеся между собой. На нижней плате размещены источник питания, силовые элементы. Верхняя плата отделена от нижней защитным экраном и содержит процессор, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, регистр, блок предохранителей. На передней панели расположен пульт управления и разъемы для связи с персональным компьютером, датчиками входных сигналов и электропневморегулятором. Применение предлагаемого технического решения позволяет оперативно производить корректировку технологических параметров в управляемом технологическом процессе автоматически, повышая надежность и удобство в эксплуатации. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.