Управление циклом сварки
Управление циклом сварки осуществляется регулятором цикла сварки, в состав которого входят блоки 1—12, 16, 17 и 24 по структурной схеме рис. 22. Принцип построения регулятора описан в § 1 настоящей главы. В станциях управления, разработанных до 1973 г., блоки счетчика и триггеры выполнены на приборах тлеющего разряда — декатронах типа А-102 и безнакальных тиратронах типа МТХ-90. Конструкция и работа их достаточно подробно описаны в литературе [И, 12], Выходные и промежуточные усилители содержат по два каскада транзисторов и тиристор типа КУ-201 на выходе. Два транзистора первого каскада усилителя могут переключаться, образуя схему И или схему ИЛИ. Работа аналогичного усилителя с входным каскадом, соединенным по схеме И, описана в предыдущем параграфе (рис. 25).
На рис. 27 приведена принципиальная схема счетчика, в которую входят блоки 1—5 и 7 по структурной схеме рис. 22. Один из трех декатронов используется в качестве множителя. На его вход (точка 13) непрерывно поступают отрицательные импульсы напряжения от формирователя импульсов (импульсы синхронизации). Каждый импульс переводит разряд в декатроне на следующий катод. К одному из катодов декатрона с помощью переключателя П1 подключается через разделительный конденсатор управляющий электрод тиратрона Л1. На управляющий электрод тиратрона через резистор сопротивлением 10 МОм подается постоянное стабилизированное напряжение,
|
которое (§0—96 Ё) несколько больше напряжений пробоя промежутка управляющий электрод — катод. Однако последовательно включенный резистор ограничивает значение. проходящего «тока подготовки», и основной разряд анод — катод не возникает, несмотря на наличие анодного напряжения. Ток подготовки стабилизирует работу тиратрона [11]. В момент прихода разряда в декатроне на катод, к которому подключен вход тиратрона, в цепи управляющего электрода возникает толчок тока, что вызывает возникновение основного разряда анод — катод. На катодном сопротивлении тиратрона появляется напряжение, поступающее на один из входов усилителя У1, входные транзисторы которого включены по схеме И. Если на второй вход усилителя тоже подан сигнал от блокировочного триггера, то усилитель включается, и в обмотках трансформатора ТрИ1 возникает импульс напряжения. Питание на анод тиратрона Л1 подается в виде полуволны напряжения, по окончании которой тиратрон гаснет. Аналогично осуществляется питание выходного тиристора усилителя У1, который питается от накопительного конденсатора С1, заряжаемого полуволной 'напряжения в нерабочий полу - период (по отношению к импульсу синхронизации). Благодаря этому тиратрон и выходной тиристор включаются на время менее 0,01 с.
Одна из вторичных обмоток трансформатора ТрШ включена в цепь нулевого катода декатрона-множи - теля. Поэтому возникающий в обмотке - импульс напряжения возвращает разряд в декатроне на нулевой катод. Другая обмотка трансформатора ТрИ1 подключена через контакт циклового реле Р4 на вход декатрона—счетчика единиц. Каждый возврат дека - трона-множителя в нулевое положение при включенном цикловом реле перемещает разряд в счетчике единиц на следующий катод. (Тиратрон Л1 и усилитель У1 составляют блок 4 по структурной схеме рис. 22.) Аналогично приход разряда на нулевой катод после отсчета десяти импульсов в декатроне — счетчике единиц — перемещает на следующий катод разряд в декатроне—счетчике десятков. Для этого к нулевому катоду декатрона—счетчика единиц—подключена входная цепь тиратрона Л2, сигнал с кото - рбґо riocfyriaet на вход усили'ґеля с выходным трансформатором ТрИ2. Входные транзисторы усилителя включены по схеме ИЛИ. Питание анодных цепей тиратрона Л2 и тиристора усилителя У2 осуществляется также полуволной напряжения. Тиратрон Л2 и усилитель У2 составляют блок 3 по структурной схеме рис. 22.
К катодам декатронов — счетчиков единиц и десятков ■— с помощью переключателей П2 и ПЗ и диодов, образующих схему И, подключена входная цепь тиратрона ЛЗ. Положительное напряжение (20 В) появляется на входе тиратрона ЛЗ в момент одновременного наличия разрядов на тех катодах декатронов, к которым подключены движки переключателей П2 и ПЗ, т. е. когда декатроны отсчитают установленное этими переключателями число импульсов, поступающих от декатрона-множителя. В этот момент включается тиратрон ЛЗ и подает сигнал на вход усилителя УЗ, входные транзисторы которого соединены по схеме ИЛИ. В обмотках выходного трансформатора ТрИЗ появляется импульс напряжения, который переводит на нулевые катоды разряды в декатронах - счетчиках, заканчивая цикл счета. Одновременно усилитель УЗ разряжает через разделительный диод Д1 накопительный конденсатор С2 усилителя У2, благодаря чему приход на нулевой катод разряда в декатроне— счетчике единиц — не вызывает «шага» декатрона —счетчика десятков. Переключатели П2, ПЗ, тиратрон ЛЗ и усилитель УЗ составляют блок 7 по структурной схеме рис. 22.
Возвращая в нулевое положение декатроны-счет - чики, сигнал с обмотки трансформатора ТрИЗ поступает одновременно на вход тиратрона Л4, входящего в блокировочный триггер — рис. 28,а (блок 6 неструктурной схеме рис. 22). Тиратрон Л4 включается и переводит блокировочный триггер в исходное положение, в результате чего снимается сигнал со второго входа (точка 4) усилителя У1 (ем. рис. 27), что прекращает работу счетчика. С этого момента разряд одновременно во всех декатронах-счетчиках начинает перемещаться по кругу, так как на вход декатрона - множителя постоянно поданы импульсы синхронизации, а на входы декатронов — счетчиков единиц и де-
сятков—импульсы подаются при замыкании контактов выключившихся цикловых реле РЗ и Р4. Такой режим способствует повышению долговечности декатронов благодаря равномерной нагрузке всех катодов при включенной, но не работающей машине.
В состав блокировочного триггера, кроме тиратрона Л4, входят еще два тиратрона JI5 и Л6, усилитель У4 и реле Р1—Р4. Тиратроны Л4, Л5 и Л6 имеют общий анодный резистор, а параметры схемы выбраны так, что во включенном состоянии может находиться только один тиратрон. При подаче напряжения на схему включается всегда тиратрон Л4, что соответствует исходному нерабочему положению блокировочного триггера Тиратроны Л5 и Л6 не могут включиться, так как напряжение на их аноды подается через контакты реле РЗ, замыкающиеся после его срабатывания.
Для запуска регулятора цикла сварки необходимо перевести в рабочее положение блокировочный триггер, т. е. включить тиратрон Л6 и цикловые реле. Это осуществляется с помощью пускового реле Р2, включающегося при нажатии пусковой кнопки КП. Предусмотрены два режима пуска — одним или двумя нажатиями пусковой кнопки. Выбор режима производится переключателем В1.
В первом случае (второе положение В1) при включении реле Р2 сигнал с катода тиратрона Л4 подается на вход тиратрона Л6, который переключается, гасит тиратрон Л4, подает сигнал на вход усилителя У1 (см. рис. 27), включает усилитель У4 и цикловые реле РЗ и Р4. Реле, последовательно включаясь, переводят в нулевое положение декатроны-счетчики и подключают к их входам обмотки соответствующих импульсных трансформаторов. Декатроны-счетчики начинают отсчитывать поступающие на вход импульсы до срабатывания схемы сброса по окончании полного времени цикла сварки, как это было описано ранее. Если переключателем В1 установлен режим работы с автоматическим. повторением цикла, то сигнал со схемы сброса не поступает на вход триггера Л4, и цикл работы счетчика повторяется многократно до отпускания пусковой кнопки. При отпускании кнопки импульс с обмотки трансформатора ТрИЗ по окончании очередного цикла поступает через размыкающий контакт реле Р2 на вход тиратрона Л4, который включается и гасит тиратрон Л6, переводя блокировочный триггер в исходное положение, что прекращает работу счетчика.
Во втором случае (первое положение В1) при первом нажатии пусковой кнопки включается реле Р2 и подает сигнал с катода тиратрона Л4 на вход тиратрона Л5, который включается и гасит тиратрон Л4. При этом снимается сигнал с усилителя, включающего клапан сварочного усилия в приводе сжатия электродов машины. При отпускании пусковой кнопки и выключении реле Р2 через размыкающий контакт на вход тиратрона Л6 подается сигнал с катода тиратрона Л5. Тиратрон Л6 включается, гасит тиратрон Л5 и подает сигнал на вход усилителей У/ (см. рис. 27) и У4, подготавливая включение цикловых реле РЗ и Р4, которые включаются при втором нажатии пусковой кнопки и запускают счетчик.
Как указано выше, работа счетчика не зависит от сложности заданного цикла сварки. Количество и последовательность операции определяются подключенными к счетчику исполнительными триггерами. Принципиальная схема триггера приведена на рис. 28,6. Два тиратрона Л7 и Л8 имеют, общий анодный резистор R2 и катодные конденсаторы СЗ и С4. Режим работы тиратронов стабилизирован малым током в цепи управляющих электродов (током подготовки), вызываемым вспомогательным стабилизированным напряжением 90—95 В, включенным через резисторы с большим сопротивлением R1 и R3.
Сигнал на управляющие электроды тиратронов подается с катодов декатронов-счетчиков через переключатели П1, П2 и ПЗ, П4, схемы совпадения, собранные на диодах Д1, Д2 и ДЗ, Д4, и разделительные. конденсаторы С1 и С2. Выходные сигналы триггера снимаются с катодных резисторов и подаются на входные транзисторы усилителей. Для приведения триггера в положение, принятое за исходное-, на управляющий электрод одного из тиратронов до начала цикла вместо стабилизирующего напряжения 90 В подается повышенное напряжение порядка 300 В, поддерживающее его включенным. При запуске цик
ла повышенное напряжение снимается цикловым реле, и триггер готов к принятию сигналов от счетчика, поступающих в моменты появления разрядов в де - катронах-счетчиках на катодах, к которым подключены переключатели ПІ, П2 и ПЗ, П4.
Кроме основных исполнительных триггеров, имеется еще дополнительный триггер (блок 24 по структурной схеме рис. 22), задающий пульсации тока. Его тиратроны подключаются не к двум, а к одному декатрону—множителю или счетчику единиц. За один цикл 'сварки этот триггер переключается столько раз, сколько циклов счета совершит декатрон, к которому подключены тиратроны триггера. Этим и определяется число пульсаций тока.
В станциях управления, разработанных в последние годы, счетчик импульсов, множитель и триггеры выполнены на транзисторных элементах системы «Логика». Каждая декада счетчика состоит из четырех триггеров, соединенных по схеме 'СО счетным входом, и пяти диодных элементов, образующих десять выходных целей декады. Исполнительные транзисторные триггеры подключаются к выходам декад счетчика через диодные элементы (схема И). Включение исполнительных элементов машины осуществляется триггерами через транзисторные усилители.
В машинах постоянного тока применяются и регуляторы с последовательным отсчетом времени операций цикла сварки, в которых команды на исполнительные элементы машины поступают от коммутатора операций. Однако клапан включения ковочного усилия и в этом случае управляется отдельным, независимым триггером, а отсчет заданного времени включения ковочного усилия производится - параллельно с отсчетом времени той операции, в ходе которой должна быть выдана команда на повышение усилия.