Система управления гальваническим производством

Система управления гальваническим производством

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГАЛЬВА-НИЧЕСКИМ ПРОИЗВОДСТВОМ, содержащая счетчик импульсов, устройство ввода, первый, блок вычитания, второй блок вычитания, подключенный выходом к первому входу первого коммутатора, второй коммутатор, соедииениый выходом с вторым входом первого регистратора информации и с входами дешифратора , связанного выходами с первыми входами блока приоритета, подключенного выходами к входам соответствующих блоков управления гальваническими линиями и к первым входам блока управления транспортной линией, а вторыми входами - к первым выходам соответствующих блоков управления гальваническими линиями, связанных вторыми выходами с вторыми входами блока управления транспортной линией, подключенного выходом к первому входу вто|юго коммутатора, третьим и четвертым входами - соответственно к вторым выходам первого и второго блоков управления штабелерами , подключенных входом и первым выходом соответственно к первому выходу и к S.KySSb l - J iiEui первому входу первого и регистраторов информации, отличаю 1иаяс я тем, что, с целью расширения ф 1{К1Хиональных возможностей системы, в нее введены три блока памяти, три блока сравнения, регистр, генератор импульсов, элемент ИЛИ, элемент И и элемент задержки, подключенный выходом к второму входу второго коммутатора, а входом - к первому выходу счетчика импульсов и первому входу гене ратора импульсов, связанного вторым входом с вь1ходом элсме1 та И. первым входом регистра и первым входом счетчика импульсов, а выходом - с вторым входом счетчика импульсов, соединенного вторым выходом с С @ первыми входами всех блоков намята, поду ключенных выходами соответственно к первому входу второго 6jfOKa сравнения, к первым входам второго блока вычитания и первого блока вычитания, связанного выходом с третьим входом второго блока cpat нения, соединенного выходом с вторь м дом первого коммутатора, подключенного третьими входами к соответствующим входам элемента ИЛИ и вторым входам блока преоритета, а выходрм - к второму входу регистра и первому входу третьего блока сравнения, связанного выходом ,с третьим входом регистра, а вторым входом - с выходом регистра и первым входом второго коммутатора, подключенного третьим входом к выходу блока управления транспортной линией , причем выходы первого регистратора соединены с вторьгми входами первого блока памяти и первыми входами первого блока сравнения, а выходы второго регистратора - vC вторыми входами третьего блока памяти и третьими входаК1и блока сравнения, подключенно1о вторыми входами к выходам устройства ввода и вторь)м входам второго блока памяти.

„„SU„„1140097

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51 6 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕ П.:ЛЬСТВУ

ВМЯФ йИй ИНКй:Ю ЛГ а1ЛМ ЫЛЯЕЛ2ЛИУЛ "йБЬИЛЖЫ"ХЛЦ@ЬЫ;ййфЗК. «ъ аХХйв йа ь Ы ЮБ Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3549912/24-24 (22) 08.02.83 (46) 15.02.85. Бюл. N б (72) А. А. Карманцев, Б. Е. Коломейский, В. Н. Владимиров, N. Г. Ревякин-, В. А. Маркин, Б. Д. Былов, 10. H. Денисов, В. Г!. Проворов и А. И. Буланов (53) 621.327 (088.8) (56) 1. Гусовский С. В., Никитин A. И..

Кононенко В. П. и др. Систе.ла Тавальник" для автоматизации гальванического производства. Сборник ВОТ, серия XVl I, выл. 7, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 847811, кл. G 05 В 19/417, 1980 (нрототип). (54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГАЛЬВА—

НИЧЕСКИМ ПРОИЗВОДСТВОМ, содержащая счетчик импульсов, устройство ввода, первый, блок вычитания, второй блок вычитания, подключенный выходом к первому входу первого коммутатора, второй коммутатор, соединенный выходом с вторым входом первого регистратора информации и с входами дешифратора, связанного выходами с первыми входами блока приоритета, подключенного выходами к входам соответствующих блоков управления гальваническими линиями и к первым входам блока управления транспортной линией, а вторыми входами — к первым выходам соответствующих блоков управления гальваническими линиями, связанйых вторыми выходами с вторыми входами блока управления транспортной линией, подключенного выходом к первому входу вто юго коммутатора, третьим и четвертым входами — соответственно к вторым выходам первого и второго блоков управления штабелерами, подключенных входом и первым выходом соответственно к первому выходу и к первому входу первого и вто1юго регистраторов информации, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения функцио- нальных возможностей системы, в нее введены три блока памяти, три блока сравнения, регистр, генератор импульсов, элемент ИЛИ, элемент И и элемент задержки, подключенный выходом к второму входу второго коммутатора, а входом — к первому выходу счетчика импульсов и первому входу генг ратора импульсов, связанного BTopbtM входом с выходом элсмента И. первым входом регистра и первым входом счетчика импульсов, а выходом — с вторым входом счетчика импульсов, соединенного вторым выхо loM c первыми входами всех блоков памяти, подключенных выхоламн соответственно к первому входу второго блока сравнения, к первым входам второго блока вычитания и первого блока вычитания, связанного выходом с третьим входом второго блока сравнения, соединенного выходом с вторым входом первого коммутатора, подключенного третьими входами к соответствующим входам элемента ИЛИ и вторым входам блока . преоритета, а выходом — к второму входу регистра и первому входу третьего блока сравнения, связанного выходом с третьим входом регистра, а вторым входом — с Bblходом регистра и первым входом второго коммутатора, подключенного третьим входом к выходу блока управления транспортной линией, причем выходы первого регистратора соединены с вторыми входами первого блока памяти и первыми входами пс блока сравнения, а выходы второго регистратора †.с вторыми в.; 1дами третьего блока памяти и третьими входами перв; го блока сравнения, подключенного вторыми входами к выходам устройства ввода и вторым входам второго блока памяти.

1140097

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к системам управления несколькими устройствами с цифровым управлением от центрального вычислительного устройства, и может быть использовано для управления гальваническим производством, оснащенным программно управляемыми гальваническими линиями, складами деталей и транспортной линией.

Известна система управления гальваничес- 10 ким производством, содержащая блок управления автооператорами гальванических линий, склад деталей и транспортную линию со своими блоками управления, управляющий вычислительный комплекс, соединенный с датчиками и приводами технологического оборудования (13 .

Известная система управляет обработкой деталей на гальванических линиях, их транспортированием и хранением, однако не позволяет устанавливать режимы обработки в зависимости от запасов обработанных деталей на складе, величина которых характеризует состояние гальванического производства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для многоканального óïравления гальваническим производством, содержащее датчики технологических параметров; исполнительные механизмы, коммутаторы, вычислительный блок, блок регулирования и по числу каналов датчик перемещения, исполнительный механизм перемещения, формирователь команд, нормализатор, стробирующий блок, счетчик импульсов и формирователь сигнала опроса 323.

Устройство управляет обработкой деталей, их транспортированием и хранением с одновременной синхронизацией работы гальванлческих линий, штабелеров склада и транспортной линии.

Однако устройство не позволяет экономно расходовать ресурсы с-учетом текущего состояния гальванического производства, так как режимь. работы гальванических линий устанавливаются предварительно и не изменяются в процессе работы устроиства. Состояние гальванического производства оценивает45 ся как неудовлетворительное, если запасы обработанных деталей меньше нормы, поскольку не гарантируется бесперебойное обеспечение обработанными деталями потребителей.

В этом случае необходимо обрабатывать детали с недостаточными запасами в режиме максимальной производительности гальванических линий, что позволяет быстрее пополнить запасы. Если же запасы обработанных деталей достигли илн превысили норму, то состояние гальванического производства оценивается как удовлетворительное, так как бесперебойное обеспечение обработанными деталями потребителей гарантировано. В этом случае целесообразно обрабатывать детали с учетом критерия минимизации затрат ресурсов. Однако известное устройство не нз меняет режимы обработки деталей в зависимости от состояния гальванического производства.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей системы.

Указанная цель достигается тем, что в систему управления гальваническим производством, содержащую счетчик импульсов, устройство ввода, первый блок вычитания, второй блок вычитания, подключенный выходом к первому входу первого коммутатора, второй коммутатор, соединенный вы ходом с вторым входом первого регистратора информации и с входами дешифратора, связанного выходами с первыми входами блока приоритета, подключенного выходами к входам соответствующих блоков управления гальваническими линиями н к первым входам блока управления транспортной линией, а вторыми входами — к первым выходам соответствующих блоков управления гальваническими линиями, связанных вторыми выходами с вторыми входами блока управлення транспортной линией, подключенного выходом к первому входу второго коммутатора, третьим и четвертым входами — соответственно к вторым выходам первого и второго блоков управления штабелерамн, подключенных входом и первым выходом соответственно к первому выходу и к первому . входу первого и второго регистраторов информации, введены три блока памяти, три блока сравнения, регистр, генератор импульсов, элемент ИЛИ, элемент И и элемент задержкн, подключенный выходом к второму входу второго коммутатора, а входом — к первому выходу счетчика импульсов, и первому входу генератора импульсов, связанного вторым входом с выходом элемента И, первым входом регистра и первым входом счетчика импульсов, а выходом — с вторым входом счетчика импульсов, соединенного вторым выходом с первыми входами всех блоков памяти, подключенных выходами соответственно к первому входу второго блока сравнения, к первым входам второго блока вычитания и первого блока вычитания, связанного выходом с третьим входом второго блока сравнения, соединенного выходом с вторым входом первого коммутатора, подключенного третьими входами к соответствующим входам элемента ИЛИ и вторым входам блока приоритета, а выходом — к второму входу регистра и первому входу треть

его блока сравнения, связанного выходом с

1140097 третьим входом регистра, а вторым входом с выходом регистра н первым входом второго коммутатора, подключенного третьим входом к выходу блока управления транспортной линией, причем выходы первого регистратора соединены с вторыми входами первого блока памяти и первыми входами первого блока сравнения, а вылоды второго регистратора — с вторыми входами третьего блока памяти и третьими входами первого блока сравнения, подключенного вторыми входами к выходам устройства ввода и вторым входам второго блока памяти, На фиг. 1 представлена блок-схема системы управления гальваническим производством; иа фиг. 2 — блок памяти; на фиг.3— первый блок сравнения; на фш. 4 — второй блок сравнения; на фиг. 5 — блок вычитания; на фиг. 6 — блок приоритета.

Система (фиг. 1) содержит регистраторы

1 и 2 информации, устройство 3 ввода, блоки 4, 5 и 6 памяти, блоки 7, 8 и 9 сравнения, элемент 10 И, элемент 13 ИЛИ, элемент 12 задержки, генератор 13 импульсов счетчик 14 импульсов, блок 15 н 16 вычитания, коммутаторы 17 и 18, регистр 19, дешифратор 20, блок 21 приоритета, блоки 22 и 23 управления штабелерами, блоки 21

24„управления гальваническими линиями по числу гальванических линий, блок 25 управления транспортной линией.

Блок 4 памяти (фнг. 2) содержит первый дешифратор 26, ячейки 27„— 27 памяти, второй дешифратор 28 и элемент 29 ИЛИ.

Блоки 5 и 6 памяти аналогичны. 35

Первый блок 7 сравнения (фиг. 3) содержит три триггера 30, элемент 31 И и линию

32 задержки.

Второй блок 8 сравнения (фиг. 4) содержит схему 33 сравнения, элемент 34 И и выходной регистр 35.

Блох 15 вычитания (фиг. 5) содержит сумматор 36 и инвертор 37. Блок 16 вычитания выполнен аналогично.

Блок 21 приоритета (фиг. 6) содержит регистры 38 и первые элементы 39 И до количеству регистров 38, второй элемент

40 И, счетчик 41, дешифратор 42 и элемент

43 ИЛИ.

Регистраторы 1 и 2 информации предназначены для приема, обработки и выдачи шифра деталей. В качестве регистраторов можно использовать, например, регистратор. информации типа РИ-7701.

Блок 21 приоритета предназначен для вы- 5$ бора гальванической линии, на которой должны обрабатыватъся детали, и режима работы выбранной линии.

В качестве блоков 23 н 22 управления штабелерами используются пульты управления штабелерами-автоматами стеллажно-тарного автоматизированного склада типа СТАС:

В качестве блоков 24 управления гальваническими линиями используются командоаппараты гальванических линий типа АЛГ.

В качестве блока 25 управления транспортом может использоваться пульт управления толкающим конвейером типа ТП вЂ” 200Д вЂ” 50.

Система работает в двух режимах: в режиме ввода исходной информации и в основном режиме работы.

В режиме ввода исходной информации система работает следующим образом.

С первого регистратора 1 информации на вход первого блока 4 памяти поступают коды шифров деталей, имеющихся на складе необработанных деталей. Rce три блока 4, 5 и 6 памяти организованы одинаковым образом: содержат tn ячеек памяти 27 (гав общее количество типов деталей, проходящих через цех гальванообработки), каждая из которых закреплена за определенной деталью. При поступлении кодов шифров деталей на вход первого блока 4 памяти они через первый дешифратор 26 записываются в соответствующие ячейки 27 памяти.

С устройства 3 ввода по каждой обрабатываемой детали на вход второго блока 5 памяти поступают данные, содержащие шифр деталей, плановое количество деталей, нормативный запас, которые располагаются в соответствующих ячейках 27 памяти. С второго регистратора 2 информации на вход третьего блока 6 памяти поступают и располагаются в соответствующих ячейках 27 памяти данные, содержащие шифр детале» и количество деталей на складе обработанных деталей.

Ввод данных от всех трех указанных источников заканчивается специальным символом "Конец передачи", который не записывается в блок памяти, а запоминается иа соответствующих входах первого блока 7 сравнения.

Совпадением трех символов "Конец передачи" на входах первого блока 7 сравнения заканчивается работа системы в режиме ввода исходной информации. В результате, переданные данные находятся в соответствующих им ячейках блоков 4, 5 и 6 памяти, остальные ячейки 27 памяти информации не содержат.

В основном реглме система работает. следующим образом.

С выхода первого блока 7 сравнения на первый вход элемента 10 И подается единии ый сигнал, свидетельствующий об окон!!40097 чании ввода информации в блок 4, 5 и 6 памяти..Этот сигнал запускает генератор !3 импульсов и срабатывает счетчик 14 только в тсм случае, если свободна (не загружена деталями) хотя ба одна гальваническая ли- 5 ния, что обеспечивается подачей информации о, состоянии гальванической линии с йервых выходов блоков 244 — 240 управления гальваническими линиями через элемент 11 ИЛИ на второй вход элемента 10 И. Если имеется хотя бы одна свободная гальваническая линия, то импульсы с выхода генератора 13 импульсов поступают на вход счетчика 14, коды с второго выхода которого (от 1 до ), поступая на входы дешифратороа 28, 5 инициируют такты считывания данных иэ блоков 4, 5 и 6 памяти. На первом выходе счетчика 14 импульс появляется только в том случае, когда на втором выходе будет код m, что обеспечивает окончание цикла 20 пересчета (все детали просмотрены) за счет подачи этого импульса на второй вход генератора 13 имнульсов и срыва его работы, и стробирование дальнейшей работы системы за счет подачи этого импульса на вход 25 коммутатора 18 через элемент 12 задеРжки.

Г!оявпение очередного кода с второго выхода счетчика 14 на вторых входах блоков

4, 5 и 6 памяти приводит к чтению очередных ячеек 27 памяти, соответствующих это- 30 му коду. Прочитанные данные параллельным кодом поступают соответственно с выхода первого блока 4 памяти на первый вход второго блока 8 сравнения, с выхода второго блока 5 памяти шифр детали —; на

35 второй вход второго блока 8 сравнения, плановое количество деталей — на первый вход первого блока 15 вычитания, нормативный уровень запасов — на первый вход второго блока 16 вычитания, и с выхода третье40 го блока 6 памяти на вторые входы блоков

15 и 16 вычитания. Первый блок 15 вычитания запускается при поступлении на его входы кодов, соответствующих плановому количеству деталей (П) и количеству дета45 пей на складе обработанных деталей (3) - и выполняет следующую операцию:

1 д„„= П;-3;

50 где i =1-rn; — отклонение запасов обработанных

fA деталей от планового уровня.

Дополнительно блок 15 вычитания определяет знак отклонения. При. д ) 0 на чыхо" пл де блока формируется логическая единица (положительный поетнциал), а при 5 0— логический нуль (нупевой потенциал) . Таким образом, на выход блока 15 вычитания выдается отклонение запасов обработанных деталей от планового уровня и знак отклонения в виде параллельного двоичного кода.

На вход блока 8 сравнения поступает код знака отклонения. При совпадении кода шифров деталеи на схеме 33 сравнения на выходе этой схемы появляется логическая единица, которая поступает на вход элемента 34И.

1)

Если с „„) О, то элемент 34 И выдает сигнал считывания кода шифра деталей с выходного регистра 35, если д „(О, то с выходного регистра 35 информация не считывается. Таким образом, с выхода блока 8 сравнения на второй вход первого коммутатора 17 поступают коды шифров только тех деталей, по которым имеется задел на складе необработанных деталей, плановое задание, а также. плановое количество дателей еще не обеспечено запасом на складе обработанных деталей.

Второй блок 16 вычитания запускается при поступлении на его входы кодов, соответствующих нормативному запасу деталей (НЗ; ) и количеству деталей на складе обработанных деталей (3; ) и выполняет следующую операцию: и =3 -H3

3 где i = 1-м д — отклонение запасов обработанных

3 деталей от нормативного уровня.

Рассчитанное отклонение запасов обработанных деталей от нормативного уровня совместно со знаком отклонения поступает па-. раллельным кодом на вход первого комму-. татора 17, на другие входы которого подаются сигналы о состоянии (свободен или нанят) гальванических линий, Первый коммутатор 17 выполняет следующую логическую операцию: если на одном входе имеется шифр детали, причем состояние гальванических линий таково, что детали этого шифра могут быть запущены хотя бы на одну гальваническую линию, то на выходе первого коммутатора 17 формируются коды шифра детали, отклонение запасов готовых деталей от планового уровня и знак отклонения, которые поступают на регистры 19, предварительно сброшенный сигналом запуска геНератора 13 импульсов и записываются в нем только в том случае, когда текущее значение отклонения запасов обработанных деталей от нормативного уровня, поступающее на вход третьего блока 9 сравнения, меньше предыдущего, поступающего с выхода .регистра 19 на второй вход третьего блока 9 сравчения, о чем свидетельствует

1!40097 сигнал с выхода третьего блока 9 сравнения.. поступающий на третий вход регистра 19.

Цикличность работы системы реализуется за счет первоначальной установки регистра 19 сигналом с выхода элемента 10 И в состояние, соответствующее максимальному числу в разрядной сетке регистра 19. После обработки последних ячеек блоков, 5 и 6 памяти с выхода регистра 19 на вход второго коммутатора 18 поступают параллельным кодом шифр детали и знак отклонения от нормативного уровня заласов обработанных деталей, соответствующие той детали, по которой это отклонение минимально.

Данная информация (шифр детали и знак отклонения) проходит на выход второго коммутатора 18 только тогда, когда на вход второго коммутатора 18 приходит импульс с выхода элемента 12 задержки, свидетельствующий об окончании цикла просмотра ячеек блоков 4, 5 и 6 памяти,анадругой вход второго коммутатора 18 приходит импульс с выхода блока 25 управления транспортной линией, свидетельствующий об освобождении транспортной линии. Данные с выхода второго коммутатора 18 поступают на вход дешифратора 20. Одновременно шифр деталей выдается на вход перв |го регистратора 1 информации, который организует через первый блок 22 управления штабелером

30 цикл выдачи деталей требуемого шифра на транспортную линию, и после окончания цикла корректирует информацию о состоянии склада необработанных деталей. Шифр детали и знака отклонения от нормативного уровня запаса, поступая на вход дешифратора 20, 35 инициирует его работу, состоящую в определении номеров гальванических линий, на которых, может быть обработана выбранная деталь. Позиционные коды номеров гальванических линий, сопровождаемые знаком от- 40 клоиения от нормативного уровня запаса, параллельно поступают через входы блока 21 приоритета на регистры 38,.а через другие входы на элементы 39 И поступают сигналы о состоянии (свободен или занят) гальвани- 45 ческих линий. После того, как информация 1 будет записана в регистрах 38, злемейт 40 И выдает импульс на счетчик 41, код с которого поступает на дешифратор 42. Импульсы с выхода дешифратора 42 поочередно по- 5о ступают через элементы 39 И на регистры 38.

Таким образом, на выходе блока 21 приоритета появляется код гальванической линии с наименьшим порядковым номером. Эт0т код через элемент 43 ИЛИ обнуляет счетчик 41. jSS

Код гальванической линии совместно с кодом признака режима режима поступает на соответствующий блок 24 управления гальванической линией. При отрицательном отклонении от нормативного уровня запаса (нормативный запас не создан) устанавливается режим максимальной производительности гальванической линии, что приводит к работе соответствующего блока -24; управления по форсированной программе, при положительном отклонении (нормативный запас создан) устанавливается режим максимально экономичной работы гальванической линии, что приводит к работе соответствующего блока 24; управления по программе, обеспечивающей экономию материальных и энергетических ресурсов. Одновременно с выдачей кода признака режима в блок 24. управ1 ления гальванической линией на соответствующий 1-й первый вход блока 25 управления транспортной линией поступает сигнал, инициирующий цикл работы транспортной линии по доставке на выбранную и гальваническую линию необработанных деталей C соответствующего склада. Цикл работы транспортной линии по отправке обработанных деталей на соответствующий склад организуется по инициативному сигналу с одного из блоков 24.— 24 управления гальваtl ническими линиями, поступающему на соответствующий второй вход блока 25 управ- ления транспортной линией, прн наличии сигнала с выхода второго блока 2 управления штабелером, сигнализирующим о 1отовности к приему обработанных деталей. Получение готовых деталей на исходной позиции штабелера склада обработанных деталей запускает цикл работы второго блока 23 управления штабелером, который заканчивается. размещением обработанных деталей в ячейке склада, заданной из второго регистратора

2 информации. В конце цикла работы блок

23 управления вторым штабелером выдает во второй регистратор 2 информации сигнал

"Конец цикла", приводящий к корректировке информации о состоянии склада обработанных деталей, а также содержимого третьего блока 6 памяти., Дальнейшая работа системы осуществляется циклически (после освобождения транспортной линии), причем очередной цикл (заканчивающийся загрузкой очередной гальванической линии) может быть инициирован получением (отправка) деталей на складе необработанных деталей, получением (отправкой) деталей на складе обработанных деталей, вводом (корректировка) информации о плане и нормати"ных запасах с устроиства 3 ввода.

Необходимым условием выполнения очередного цикла работы системы является наличие сигналов об освобождении транспорт1140097

10 ной линии и хотя бы одной гальванической линии. Таким образом, расширение функциональных возможностей системы по сравнению с прототипом обеспечивается тем, что при достижении нормативного уровня запасов обработанных деталей система переводит гальванические линии в режим работы с сокращенными затратамн материальных н энергетических ресурсов, .что повышает экономичность гальванического производства.

Кроме того, обеспечивается оперативный перевод гальванических линий в режим работы с повышенной производительностью. Это позволяет своевременно пополнять запасы обработанных деталей, за счет чего улучшается обеспечение потребителей продукции гальванопронзводства; Предлагаемая система наиболее эффективна в гальваническом производстве, управляемом ЭВМ. В этом случае водстве, управляемом ЭВМ. В этом случае блоки управления штабелерами, блоки 24. — 24 „управравления транспортной линией будут использованы как локальные подсистемы, подчиненные

ЭВМ и работающие по заданной от ЭВМ программе.

1140097

Фиг.5

1140097

1140097

Составитель А. Лишанский

Техред С. Йовжий Корректор В. Бутяга

Редактор В. Ковтун филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 263/37 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раутнская нэб., д. 4/5