专利名称：过程图示控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制装置，尤其是过程图示控制装置，本装置采用绘制的工艺曲线作为控制的设定值，适用于被控量是时间函数的过程控制场合，特别是金属热处理、产品的高低温试验工艺和化工产品过程控制等。
在本实用新型作出之前，现有技术的过程控制装置，其控制量的设定或是以数字量设定，或是以指针式仪表的指针位置作为单一设定值，而多值数字量设定需要配置一套微机系统，操作比较繁硕，指示不直观，指针式仪表多值设定一般很少超过四点，而且体积宠大，现有过程图示控制方式有两种，一种用CCD摄像图形通过计算机转换控制，多用于机械零件加工的场合，该系统结构复杂，而且价格昂贵，另一种是特制一个园形滚筒，在滚筒上刻制一条控制值要求曲线，让指针沿设定曲线滑动作为设定值，由于指针原点和园形滚筒园周各点的角度不同，输入工艺曲线需经非线性校正后才能刻制在园形滚筒上，输入曲线绘制时计算复杂，而且控制过程的运行状态无法直观定位，若是工艺需要加几个开关量的控制，该仪表功能则无法实现，必须配置其它的时间控制装置，相应增加了实施的难度。
本实用新型的任务是克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、设定容易、操作方便、指示直观、价格性能比高的过程图示控制装置。
过程图示控制装置，包含有一个可左右移动的纵向检测机构、一个使纵向检测机构左右移动的横向时间定位机构、工艺卡片(4)，纵向检测机构由设置在与纵向移动步进电机(1)相连接的纵向精密丝杆(2)上的主控量光电检测头(3)和开关量光电检测头(7)所构成，通过固定螺母(5)固定在横向精密丝杆(6)上，横向时间定位机构由带动使纵向检测机构左右移动的横向移动步进电机(8)和横向精密丝杆(6)所构成，工艺卡片(4)是一张有隐性方格的硬纸，工艺卡片(4)在横向精密丝杆(6)上部的区域为主控量设定区域，横向坐标代表时间量，纵向坐标代表主控量数值，画有随时间变化的主控量设定值曲线，工艺卡片(4)在横向精密丝杆(6)下部的区域为开关量设定区域，画有随时间变化的开关量开关线，纵向检测机构上部设置有与工艺卡片(4)主控量设定区域对应位置可上下移动的主控量光电检测头(3)，纵向检测机构下部设置与工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置的固定的开关量光电检测头(7)，工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置上设置开关K的开关线，在纵向检测机构和横向时间定位机构的后面无接触放置工艺卡片(4)。纵向检测机构下部设置与工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置的固定的开关量光电检测头(7)的个数为2－8个。工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置上设置开关K的开关线条数为2－8个。
本实用新型的工作原理是当工艺卡片(4)无接触放置在纵向检测机构和横向时间定位机构后面时，横向移动步进电机(8)依照规定的时标通过固定螺母(5)带动使纵向检测机构在横向精密丝杆(6)上沿横向移动一格，同时在的横向坐标点，纵向移动步进电机(1)带动主控量光电检测头(3)在纵向精密丝杆(2)上移至工艺卡片(4)主控量设定区域有线条处停止，该处的位置通过电路检测就是主控量的给定值，同时开关量光电检测头(7)检测到工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置有线条时，就打开该位置上的开关K，实现在某一时刻对过程的控制，当下一个时间脉冲到时，重复以上步骤就能实现全过程对应工艺卡片(4)主控量设定区域的主控量设定值曲线和开关量设定区域的开关量开关线要求的自动控制，主控量设定值曲线和开关量开关线构成工艺曲线。
图1为过程图示控制装置结构示意图。
其中1－－纵向移动步进电机，2－－纵向精密丝杆，3－－主控量光电检测头，4－－工艺卡片，5－－固定螺母，6－－横向精密丝杆，7－开关量光电检测头，8－－横向移动步进电机，K1为制冷机工作开关，K2为真空泵开关，K3为真空放气阀，K4为干燥结束电铃。
图2为工艺卡片(4)图示。
其中K1为制冷机工作开关，K2为真空泵工作开关，K3为真空放气阀，K4为干燥结束电铃，主控量设定区域纵向坐标代表温度值，一大格为10℃，横向坐标代表时间值，一大格为10分钟。
图1、图2为本实用新型的一个实施例。如图1、图2所示，图中工艺卡片(4)的温度工艺曲线为一个药品的真空冷冻干燥过程，K1为制冷机工作开关，K2为真空泵工作开关，K3为真空放气阀，K4为干燥结束电铃，其工作过程如下先打开制冷机工作开关K1对产品制冷至－40℃，然后启动真空泵工作开关K2，启动10分钟后，关闭制冷机工作开关K1，仍启动真空泵工作开关K2，开始进入4段温度升华，第一段加热从40分钟开始至60分钟结束然后保持－20℃温度20分钟，第二段加热从80分钟开始至100分钟结束，加热到10℃，然后保持10℃温度40分钟，第三段自140分钟加热至160分钟，加热到40℃保持10分钟，第四段从170分钟开始至180分钟加热至50℃，待加热至50℃后保持恒温，同时打开真空放气阀K3，放气10分钟后，干燥过程结束，结束电铃K4响10分钟，药品干燥出机。根据对控制要求的分析，可在工艺卡片(4)上画出工艺控制图，如图2所示，设定好横向时间定位机构使纵向检测机构移动间隔为1分钟，(十分之一大格)，将工艺卡片(4)无接触放置在纵向检测机构和横向时间定位机构后面，该过程图示控制装置开始工作，纵向检测机构上部设置的主控量光电检测头(3)在纵向精密丝杆(2)上移动至工艺卡片(4)主控量设定区域有线条处停止，该位置经电路检测得到给定值，通过控制得到主控量的控制输出，同时开关量光电检测头(7)对应工艺卡片(4)开关量设定区域有无线条得出开关信号；以纵向检测机构运行到110分钟处为例，主控量光电检测头(3)停在工艺卡片(4)主控量设定区域对应位置有线条处，得到给定温度为10℃，若外部反馈温度大于10℃则停止加热，若小于10℃则开始加热，同时开关量光电检测头(7)检测到工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置K2位有线条，则使真空泵工作开关启动，即启动真空泵，纵向检测机构沿横向移动每分钟均由横向精密丝杆(6)定位，从左到右在工艺卡片(4)上无接触移动经200分钟时间完成全过程真空冷冻干燥工艺。
本实用新型的控制装置，与现有技术相比，克服了公知的时变控制量设定繁硕和主控量、开关量不能一次同时设定的缺点，结构简单合理，设定容易可行，使用和操作方便，指示直观，价格性能比高，适用于被控量是时间函数的过程控制场合，具有较大的实施价值。
权利要求1.过程图示控制装置，包含有一个可左右移动的纵向检测机构、一个使纵向检测机构左右移动的横向时间定位机构、工艺卡片(4)，纵向检测机构由设置与纵向移动步进电机(1)相连接的纵向精密丝杆(2)上的主控量光电检测头(3)和开关量光电检测头(7)所构成，通过固定螺母(5)固定在横向精密丝杆(6)上，横向时间定位机构由带动使纵向检测机构左右移动的横向移动步进电机(8)和横向精密丝杆(6)所构成，其特征是工艺卡片(4)是一张有隐性方格的硬纸，工艺卡片(4)在横向精密丝杆(6)上部的区域为主控量设定区域，横向坐标代表时间量，纵向坐标代表主控量数值，画有随时间变化的主控量设定值曲线，工艺卡片(4)在横向精密丝杆(6)下部的区域为开关量设定区域，画有随时间变化的开关量开关线，纵向检测机构上部设置有与工艺卡片(4)主控量设定区域对应位置可上下移动的主控量光电检测头(3)，纵向检测机构下部设置与工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置的固定的开关量光电检测头(7)，工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置上设置开关K的开关线，在纵向检测机构和横向时间定位机构的后面无接触放置工艺卡片(4)。
2.如权利要求1所述的控制装置，其特征是纵向检测机构下部设置与工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置的固定的开关量光电检测头(7)的个数为2－8个。
3.如权利要求1所述的控制装置，其特征是工艺卡片(4)开关量设定区域对应位置上设置开关K开关线的条数为2－8个。
专利摘要过程图示控制装置，主要由纵向检测机构、横向时间定位机构、工艺卡片(4)所组成，通过纵向检测机构上部设置的主控量光电检测头(3)在工艺卡片(4)主控量设定区域对应线条位置的检测得到主控量设定值，同时纵向检测机构下部设置的开关量光电检测头(7)检测到工艺卡片(4)开关量设定区域有无线条，相应打开或关闭该位置上的开关K，从而实现对过程的控制，具有结构简单、操作方便、指示直观、价格性能比高的优点，具有较大的实施价值。
文档编号G05B19/05GK2134678SQ9220851
公开日1993年5月26日 申请日期1992年4月29日 优先权日1992年4月29日
发明者项敏 申请人:项敏