Система регулирования продолжительности вулканизации изделий

Система регулирования продолжительности вулканизации изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ, содержащая последовательно соединенные блок датчиков температурам, блок преобразователей, блок моделирования, блок определения показателя качества вулканиз:ации, селектор экстремаль ного си , сумматор, лодключе н ный. вторым входст к выходу блока нелинейяости , коАшаратор, соединеыкый вторым входом с выходом блока уставок, о тл и ч а ЮМ а я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования процесса для группы одновременно Вулкал1изуе шх изделий, она дополнительно содержит логический преобразователь , сигнальные входа, выход и управляюсоие входы которого подключены соответственно к выходам блока моделирования , к входу блока нелинейности и к дополнительным выходам т селектора экстремального сигнала.

(fgJ 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

СПИ(:)АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCKOMY СЮИЯВТЕПЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.21)3212644/18-24 (22)03.12.80. (46)07.05.83. Бюл. 9 17 (72)Г. H. Загарий, Б. Т. Сытник, A.: И. Курманов, Б.. С. Левочко, В. Г. Нороцкий, A. И. Лукомская и В. Г. Воронов (53).62«50(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР з 852622, кл. В 29 Н 5/24, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 839730, кл. В 29 Н 5/24, 1979 °

3. Патент США В 4022555 кл. В 29 Н 5/02, опублик. 1977.(прототип). (54)(57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНИЗАЦИИ ИЗДЕЛИИ, содержащая последовательно соединен\

3(5gB29 H 5j24; G 05 0 23/22 ные блок датчиков температуры, блок преобразователей, блок моделирования, блок определения показателя качествавулканизации,. селектор экстремаль-.. ного сигнала, сумматор, подключенный, вторым входом к выходу блока нелинейности, компаратор, соединенный вторым входом с выходом блока уставок, о т-. л и ч а ю щ i я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования процесса для группы одновременно вулканизуемых изделий,,она дойолнительно содержит логический преобразователь, сигнальные входы, выход и управлякицие входы которого. подключены. соответственно к выходам блока моделировання к входу блока нелиней- Я ности и к.дополнительным. выходам селектора экстремального сигнала.

1016197

Изобретение предназначена для управления вулканизационным оборудованием, в частности двухместными форматорами-вулканизаторами и может использоваться в шинной, химической, металлургической и других отраслях промыаленности.

Известно устройство регулирования продолжительности вулканиэации иэделий, содержащее датчики температуры .теплоносителей, установленные на обо- 10 рудовании, подключенные через последовательно соединенные блок моделиро вания, группу блоков определения показателя качества вулканизации .и селектор экстремального сигнала к первому 15 входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока уставок. К.достоинствам устройства по сравнению с ранее известными следует отнести возможность автоматического определения наименее нагреваемой точки для одного изделия па соответствующей узловой точке блока моделирования 1).

Одним из недостатков этого устройства является неточное определение момента проведения заключительных операцнй режима вулканизации.

Известно также устройство для регулирования режима вулканизации изде лий, содержащее последовательно вклю- ЗО ченные датчики температуры, блок моделирования, блок определения степени вулканнзации, сумматор и кампаратор, а также последовательно включенные между вторым выходом блока З5 моделирования и вторым входом сумматора согласующий усилитель и блок нелинейности. Это устройство позволяет точно определить момент начала проведения заключительных операций 4Q режима вулканизации на оборудовании, содержащем одно изделие 21

Однако общим недостатком перечисленных устройств является невозможность качественного управления 45 процессом.на оборудовании, предназначенным для одновременной вулканизации более одного изделия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее последователь-1 но соединейные датчики температуры, внедряемые с помощью. специальных цилиндров внутрь вулканизуемых из.: делий, селектор экстремального сигнала, блок определения показателя качесТва вулканизации, компаратор и . блок уставок. Селектор экстремального сигнала, в свою очередь, содержит преобразователи сигналов датчиков температиэы, компаратор, инвер- 60 тор и два унравляемах ключа, в ка-. честве которых использованы полевые транзисторы. Устройство позволяет регулировать продолжительность процесса на оборудовании, предназначен- 65 нам для одновременной вулк ани з ацин двух покрышек. Достигается это путем определения в селекторе экстремального сигнала, пропорционального показателю качества. вулканизации (3).

Недостатком этого устройства является неточное определение момента проведения заключительных операций режима вулканизации, так как сигнал на проведение заключительных операций падается на исполнительные механизмы в тот момент, когда для наименее прогретого изделия вычисленная величина показателя качества р вна заданной величине. Если заданная величина. достаточна для выгрузки изделий, то последние находятся в оборудовании после достижения этой заданной величины показателя качества некоторое дополнительное время,необходимое для проведения заключительных операций. Если же заданная величина еще не достигнута, то нри выгрузке показатель качества может отличаться ат требуемого. Это вызвано,.тем, что величина, иа которую возрастает показатель качества во время заключительных операций не является постоянной, а зависит ат температуры внутри иэделия перед началам заключительных операций. Таким образом, известное устройство не позволяет. точно определить .момент подачи сигнала на проведение заключительных операций режима вулканизации..

Цель изобретения — повышение качества регулирования процесса для группы одновременно вулканизуемых, иэделий .

Поставленная цель достигается тем, что система, содержащая последовательно соединенные блок датчиков температуры, блок преобразователей, блок моделирования, блок определения показателя качества вулканизации, селектор экстремальнога сигнала, сумматор, подключенный вторым входом к выходу блока нелинейности, компаратар, соединенный вторым входом с выходом блока уставак, дополнительно содержит логическИй преобразователь, сигнальные входы, выход и управляющие входы которого подключены соответственно к выходам блока моделирования, к входу блока нелинейности и к дополнительным выходам селектора экстремального сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы регулирования продолжительности вулканизации изде лий; на фиг. 2 - один из вариантов выполнения функциональной схемы блока определения поКазателя качества вулканнэации, селектора экстремаль-. ного сигнала и логического преобразователя.

1016197

Функциональная схема системы ре-. гулирования продолжительности вулканиэации изделий (фиг. 1) содержит .блок датчиков температуры 1, установленных на греющих изделие поверхностях оборудования.2, блок 3 преобразователей (сигналов датчиков темпе.Ратуры), блок 4 моделирования, блок

5 ойределения показателя качества.. вулканизации, селектор б экстремаль.--ного сигнала, сумматор 7,. блок уста- 10 вок 8, компаратор 9, логический. преобразователь 10 .и блок нелинейно+ . сти 11.

Функциональная схема .блока 5 определения показателя качества вулканиэации, селектора экстремального сигнала б и логического преобразователя 10 (фиг. 2) содержит следующие. элементы и обозначения: функциональные преобразователи 12.„ (= 1,2,2О

К, ) = 1,2, ..., и, каждый иэ которых включает нелинейный блок. 13, логический блок H 14„ ключ 15, операционный усилитель .16, резистор R u конденсатор С, включенные по схеме . интегратора напряжения, входные пре-: образователи 17, ->., дифференциальные. усилители 18-20, управляемые ключи

21; Х;> Z „> - входные сигналы на соответствующих входах блока .5 определения показателя качества Вулкани-. ЗО зацйи.и логического-преобразователя

10:; VÓ. -. Выходной:сигнал нелинейно- ..го блока 13;,У - выходной сигнал соответствующего .функционального преобразователя 12; У„„„ - выход- 35 ной.сигнал логического преобразователя 10, Z11 - Z< - сигналы на выходах дифференциальных усилителей 19.

Система регулирования продолжительности вулканизации изделий ра- 4() ботает следующим образом.

От .К датчиков температуры (фиг. 1) . установленных на греющих каждое из и иэделий поверхностях оборудования

2, сигналы через каналы блока:3 пре- 5 ,обравователей поступают в качестве граничных условий на соответствую-; щий вход блока 4 моделирования, на выходе которого в результате модели-. рования процессе теплопередачи на электрических сеточных RC-моделях (не показаны) формируются сигналы, пропорциональные температуре на лимитирующем процессе вулканизации участ-. ке для каждого: иэ-одновременно на- . ходящнхся s оборудовании изделий; 55

Сигналй Х„-- (1 = 1,2,..., К; J = 1,2, И, получаемые от заранее вы. бранных К узловых точек каждой из: электрических сеточных RC-моделей блока 4 моделирования, поступают на 60 соответствующие входы .блока 5 опре деления показателя качества вулканиэации и логического преобразователя 10 ° С.выхода блока 5 сигналы поступают на вход селектоРа экстРе- 65 мального сигнала 6, который преоб-. разует сигналы У„ в выходной

1j

У в соответствии с выражением

1тцл г

Ьg. ! 3, «и11и 3„= — q»-. .(Р)Д (1) о. где Т„ — постоянная времени интегрирования интегратора, Г, Го,(к - продолжительность процесса вулканизаации, моменты начала и конца вулканизационно-. го цикла, соответственно, Таким образом, на выходе блока 6 формируется сигнал, соответствующий минимальной степени вулканизации наименее нагретого из М одновременно вулканиэуемых изделий.

Сигналы Х„ подаются также на сигнальные входы логического преобразователя 10, на управляющие вхо-. ды которого поступают сигналы Е;- с выходов селектора экстремального сигнала 6..На выходе логического преобразователя присутствует тот из

ВхОДных- сигналОВ Х,, кОтОРОму СООт-. ветствует минимальная степень вулканизации, апределяемая блоком 5 и селектором 6-. — В нелинеййом блоке 11 отрабатывается зависимость величины прироста степени вулканиэацин за время проведения заключительных операций режима:s зависимости от текущей температуры в изделии с экстремальным значением покаэателя качества. Сигна= лы с выходов селектора 6 и блока 11 складываются в: сумматоре.7, на выходе которого формируетсч сигнал, пропор- . циональный степени Вулканизации (показателю качества) изделия с учетом ее прироста sa время проведеиия за- ключительных операций. Этот сигнал сравнивается в компараторе 9 с заданным s блоке уставок 8 при выгрузке показателем качества вулканизации из делия и при их Равенстве .иа выходе компаратора 9 вырабатывается позиционный сигнал - команда на проведение .заключительных операций исполнительными механизмами обоРуцовайия. 2.

Таким образом,. исходя из требования вести регулирование по лимитирую-. щей процесс вулканизации области изделия, для конкретных начальных и граничных условий выбирается то изделие, для которого .величина показателя качества вулканизации экстремальна (минимальна) .

Выбор узловой точки с минималь- ным показателем качества среди всех контролируемых точек одновременно вулканиэуемых-изделий осуществляется согласно изобретению.

Функциональная схема блока 5 определения показателя качества вулканизации, селектора 6 экстремального сигнала и логического преобразовате-.

1016197 ля 10 (фиг. 2) работает следующим образом.

От группы иэ N электрических сеточных RC-моделей сигналы Х " через

° соответствующий преобразователь 12 блока 5 определения показателя качества вулканиэации подаются на селектор б экстремального сигнала. Все преобразователи 12; выполнены по одной схеме и работают следующим образом. Входной сигнал Х иэ -ой узловой. точки .поступает на нелинейный блок 13, на выходе которого выf., рабатывается сигнал У„, пропорциональный интенсивности вулканизации и определяемый выражением .15 а Х1 ;

Ч, (2) где 4 и - постоянные коэффициенты.

При условии присутствия на выходе .логического блока И 14 сигнала, размыкающего ключ 15, на выходе операционного усилителя 16 формируется сигнал, пропорциональный показателю . степени вулканизации ч„=," J", (тМ . (3)

<о

Состояние (0, 1 логического блока И 14 определяется сигналами ХО > и

У; . Интегратор находится в режиме ийтегрнрования, если сигналы У" превышают некоторую наперед заданйую величину ХО, . Если это условие не выполняется, на выходе логического блока И 14 формируется. сигнал логического О. и интегратор обнуляется. 35.

На выходе селектора б экстремального сигнала формируется сигнал s соответствии с выражением (1). Логический преобразователь 10 может быть выполнен в виде набора управ- 4п ляемых ключей на полевых транзисто- . рах. Выходы ключей (стоки) обьединены. На сигнальные входы (истоки) подаются сигналы Х„" с соответствующих выходов блока моделирования 4. ° На 45 управляющие входы (затворы) подаются сигналы Z>< с выходов дифференциальных усилителей 19 (включенных по схеме компаратора) селектора б экстремального сигнала. При сигнале

Z<> логического нуля соответствуйщий ключ закрыт, при сигнале логической единицы - открыт.

Входные сигналы селектора У- пода- . ются соответственно на неинверсные входы дифференциальных усилителей 18 с большим коэффициентом усиления.

Сигналы нелинейной отрицательной обратной связи с выходов усилителей 18 через диоды 0 поступают на инверсные входы этих усилителей; При селектировании минимального сигнала У п п(У1„() ... или V«(t) или У„„(с) ..., или Ущ (с)) через диод 0 и резистор Rl протекает ток обратной связи такой величины, что инверсный вход дифференциального усилителя 18 находится приблизительно под тем же потенциалом, что и неинверсный вход. Усилитель, на входе которого присутствует минимальный из входных сигналов, функционирует . как повторитель. Остальные усилители 18 находятся в режиме положительного насыщения и сигнал И 18 на их входах превышает по амплитуде величи ну О„д на инверсном входе диффференциальных усилителей 19, на выходах которых формируется сигнал логичес кого нуля. Сигнал U18 на выходе усилителя 18 с минимальным входным сигналом меньше О„д и на .выходе усилителя 19 формируется сигнал логической единицы, соответствующий ключ 21 логического преобразователя 10 от-. крыт и на его выходе присутствует сигнал, пропорциональный температуре в 1-oR узловой точке ) -го изделия,.для которой показатель качества минимален.

Через согласующий дифференциальный .Усилитель 20 минимальный-сигнал поступает на один из входов сумматора 7, а логический преобразователь (10 через блок 11 нелинейности пропускает на другой вход сумматора 7 сигнал, пропорциональный .температуре того иэделия, степень вулканизации в котором минимальна. Этим обеспечивается определение на выходе сумматора 7 текущего экстремального показателя качества вулканиэации иэделий с учетом его прироста за время проведения заключительных операций режима вулканизации.

Таким образом, введение логического преобразователя дает воэможность повысить тбчность определения экстремального показателя степени вулканиэации изделий с учетом его прироста эа время проведения заключительных операций и, следовательно, повысить качество регулирования процесса для группы одновременно вулканизуемых иэделий.

101б197

1016197

ВНИИПИ Эаказ 3297/18 Тираж 647 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4