Устройство для управления процессом химической обработки изделий

Устройство для управления процессом химической обработки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащее датчики парамет ров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом за пуска устройства, отличи ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства , оно содержит блок памяти уставок , сумматоры, блок деления. компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каждая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соответствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами - к соответствуюп1им выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам , первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и Непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно пер (Л вый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор ,подключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора , другой вход которого подклю431 . . чек к выходу счет.чика, а выход является выходом устройства. (Mi ю

„„Я1,1 „„1144121

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(sl) С 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГЬЙ (21) 3452393/24-24 (22) 10. 06.82 (46) 07. 03.85. Бюл. У 9 (72) М 3. Вайнштейн, П. Н. Виноградов, М. Е. Горошин, Б. В. Козловский, Л.И. Салов и И.И. Пукерман (53) 62 1.311 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР-

Ф 681432, кл . С 06 F 15/46, 1977.

2. Центральный блок реле времени (ЦБРВ) Г1М3.557.003. Технический паспорт, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ИЗДЕЛИЙ, содержащее датчики параметров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом запуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления, компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каждая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соответствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами — к соответствующим выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и Непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно первый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор,под-ключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подклю. чен к выходу счетчика, а выход является выходом устройства.

1144

Изобретение относится к автома-. . тике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления. химико-технологическими процессами.

Известно устройство для сигнализации и контроля времени выполнения операций, содержащее датчики текущего времени, распределитель интервалов времени (задатчик), индика- 1р тор времени, информационные блоки, звуКовой генератор, сигналиэатор, распределительную матрицу (1), Недостатками этого устройства являются отсутствие учета фактических значений параметров рабочей среды, а также малая пригодность для контроля непродолжительных процессов, где интервал между окончанием предыдущего и началом последующего про- 2р цесса является случайной величиной.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления процессом химической обработки изделий, содержащее датчики парамет- 25 ров рабочей среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого является входом запуска устройства (2) .

Недостатком известного устройства является невозможность формирования длительности протекания процесса с учетом фактических текущих значений параметров рабочей среды, что снижает его точность и надежность

Цель изобретения — повьппение 49 точности и надежности устройства.

Цель достигается тем, что устройство для управления процессом химической обработки изделий, содержащее датчики параметров рабочей . 45 среды, задатчик временных интервалов и счетчик, подключенный входами к выходам генератора тактовых импульсов и датчика наличия изделия в рабочей среде, вход которого яв- 50 ляется входом запуска устройства, содержит блок памяти уставок, сумматоры, блок деления, компаратор и параллельные цепи по числу датчиков параметров рабочей среды, каж- у дая из которых содержит первый и второй блоки вычитания, подключенные первыми входами к выходу соот121 3 ветствующего датчика параметра рабочей среды, а вторыми входами — к соответствующим выходам блока памяти уставок, пороговый ключ и суммирующий усилитель, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков вычитания соответственно через пороговый ключ и непосредственно, причем выходы суммирующих усилителей всех параллельных цепей через включенные последовательно первый сумматор, блок деления, другой вход которого соединен с соответствующим выходом блока памяти уставок, и второй сумматор, подключенный другим входом к выходу задатчика временных интервалов, соединены с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к выходу счетчика, а выход является выходом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 наличия изделия в рабочей среде, счетчик 2 (тактовых импульсов), компаратор 3 (схему сравнения кодов), генератор 4 тактовых импуль- сов, задатчик 5 временных интервалов (первый блок памяти), первый сумматор 6, датчики 7 параметров рабочей среды, блок 8 памяти уставок (второй блок памяти), формирователи 9 приращений скорости (параллельные цепи), второй сумматор

10, делитель 11 и входящие в состав каждого формирователя приращений скорости первый 12 и второй 13 блоки вычитания (разности), пороговый ключ 14 и суммирующий усилитель 15.

Устройство работает следующим образом.

При загрузке обрабатываемого изделия в зону обработки на выходе датчика 1 (который может пред--. ставлять собой, например, концевой выключатель) изменяется уровень сигнала,по переднему фронту которого производится обнуление счетчика 2 и затем формируется разрешение на начало счета счетчиком 2 тактовых импульсов, поступающих с генератора 4 . Формируемый счетчиком 2 код, пропорциональный времени, отсчитываемому с момента

3 загрузки изделия в зону обработки, поступает на вход схемы 3 сравнения кодов.

При этом код, соответствующий расчетному значению длительности протекания процесса, формируется первым сумматором б на основании расчетного значения длительности при минимальной скорости протекания процесса, поступающего из блока 5 памяти, и суммарной поправки к этой длительности, учитывающей отклонения текущих значений измеряемых параметров от их минимального значения. Эта поправка вырабатывается делителем 11 с управляемым коэффициентом деления, выполняющим функцию преобразователя скорость протекания процесса — время. Если суммарную поправку к скорости протекания процесса,формируемую на выходе второго сумматора 10, обозначить ьЧ то, например, при травлении диэлектрика с толщиной фольги о (или при нанесении слоя хрома толщиной l ) на выходе делителя 11 формируется сигнал,прог 1 порциональный о где постоянный ь Ъ для рассматриваемого процесса коэффициент о поступает на вход делителя 11 из соответствующей ячейки второго блока 8 памяти.

В зависимости от типа рассматриваемого процесса определяется перечень и количество датчиков 7 параметров рабочей среды, количество входов второго сумматора 10 и необходимое количество ячеек во втором блоке .8 памяти. Так, например, при травлении печатных плат необходимо измерять и регулировать температуру и рН раствора. Следовательно, применительно к управлению процессом травления блок 7 имеет в своем составе два перечисленных измерителя, второй сумматор 10 должен иметь два входа, а второй блок 8 памяти должен содержать не менее пяти ячеек памяти.

Сигнал с выхода каждого из входящих в блок 7 измерителей, пропорциональный текущему значению (Х ) измеряемого параметра, поступает на первые входы первого 12 и второго 13 блоков разности, на вторые входы которых с второго блока 8 памяти поступают сигналы,про1144121

l0

25

40

50

При совпадении кодов, поступающих на схему 3 сравнения кодов с выходов счетчика 2 и первого сумма- тора б, что соответствует равенству

- фактической длительности протекания процесса и ее расчетного значения, сформированного с учетом текущих значений контролируемых параметров, на выходе схемы 3 сравнения формируется управляющий сигнал на окончание процесса.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенное преимущество перед известным так как, обеспечивая автоматическую корректировку длительности протекания процесса с учетом текущих значений наиболее влияющих параметров,позволяет увеличить выход годных изделий за счет повышения эффективностИ управления. Так, если при примене нии известного устройства при изменении температуры травления в диапазоне 45-50 С выход годных печатных плат составляет не более

857, то при использовании предлагаемого устройства диапазон температур рабочих растворов расширяется и находится в пределах 39 — 52 С. При этом в соответствии с предварительными оценками выход годных печатных плат увеличивается на 3-4Х по сравнению с имевшим место. Это., в свою очередь,при годовом выпуске продукции, равном 100 тыс.печатных плат, дает годовой экономический эффект 150 тыс. руб.

4 порциональные нижней границе (Xqj ) диапазона изменения рассматриваемого параметра и значению параметра (Х„; ) в точке пересечения отрезков аппроксимирующих прямых соответственно. При этом сигнал, пропорциональный (Xj-Хн1 ) с выхода первого блока 12 разности, поступает на первый вход усилителя 15, а сигнал, пропорциональный (X;-X„; ) с выхода второго блока 13 разности, поступает на вход усилителя 15 через ключ 14, обеспечивающий прохождение этого ,сигнала на вход усилителя 15 только при условии Х Х .Сформированная указанным образом поправка с выхода усилителя 15,являющегося выходом соответ ° ствующего формирователя 9 приращения скорости, поступает на соответствующий вход второго сумматора 10,формирующе-го суммарную поправку к минимальной скорости протекания процесса.

1144121 уцИаащ Заказ 932/41 Тираж 710 Подписное

Филиал ШШ "Патепт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4