188206. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus hőmérsékletszabályozó készülék textilszinező folyamatokhoz
1 2 188 206 A találmány tárgya elektronikus hőmérsékletszabályozó készülék textilszínező folyamatokhoz. . Textilipari színező folyamatok esetén alapvető feladat adott összetételű színezendő anyagot adott festékanyag felhasználásával a technológia által előirt hőmérsékletprogramnak alávetni. Ilyen célra többnyire olyan szabályozóberendezéseket alkalmaznak, amelyek programadó eleme egy mechanikus programtárcsa. A hőmérséklet alapjelét a programtárcsa középpontjától mért távolság szolgáltatja a szögelfordulás függvényében. Az alapjel egy összehasonlító egység egyik bemenetére kerül, amelynek másik bemenetére egy hőmérsékletmérő egységgel előállított ellenőrzőjelet adnak. Az összehasonlító egység kimenete beavatkozó egységen át fűtő-hűtő egységgel van összekötve. Ezeknek az ismert szabályozóberendezéseknek az a hátránya, hogy a programtárcsákat minden egyes festési programhoz külön-külön kell kialakítani, ami legtöbbször próbálgatással, iterációs úton valósul meg. Ez igen körülményes és hosszadalmas folyamat. Célunk a találmánnyal az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölése és olyan elektronikus hőmérsékletszabályozó készülék létrehozása, amely ipari ill. laboratóriumi alkalmazás esetén alkalmas a textilszínező folyamatok hőmérsékletprogramjának vezérlésére előre megadott programok szerint. A találmány szerinti készülék abban különbözik az ismert készülékektől, hogy vezérlőegységgel rendelkezik, amelyre kezelő és programadó egység csatlakozik. A vezérlőegység kimenete az összehasonlító egység alapjel bemenetére van kapcsolva. Az összehasonlító egység kimenete a vezérlőegységen át van összekötve a beavatkozó egység bemenetével. A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példák és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra : egy ipari célra alkalmazható kiviteli alak tömbvázlata, a 2. ábra: egy laboratóriumi célra alkalmazható kiviteli alak tömbvázlata, és a 3. ábra: a periódusszám-vezérlés idődiagramja. Az ipari textilszínezési feladatok adott festőüzem esetén mindig a géptípushoz kötött végesszámú és állandó festőprogramok végrehajtását igénylik. A rögzített programok az ipari szabályozóberendezésbe programozva állnak rendelkezésre. Az 1. ábrán a találmány szerinti elektronikus hőmérsékletszabályozó készülék egy ipari célra használható kiviteli alakja látható. A 3 összehasonlító egység ellenőrzőjel bemenetére a 6 hőmérsékletmérő egység kimenete csatlakozik. A 3 összehasonlító egység kimenete a 8 bemeneti egységen át az 1 vezérlőegységre van kapcsolva. Az 1 vezérlőegység közvetlenül, ill. a 8 bemeneti egységen át a 2 kezelő és programadó egységgel van összekötve. A 2 kezelő és programadó egység a 8 bemeneti egységre csatlakozó 21 kezelőszerveket és a 22 programválasztót, továbbá az 1 vezérlőegységre kapcsolt 23 programtárat és a 24 gradiens programozót tartalmazza. Az 1 vezérlőegység kimenete a 10 kimeneti egységre csatlakozik. A 10 kimeneti egység egyik kimenete a 9 digitál-analóg átalakítón át a 3 összehasonlító egység alapjel bemenetével, másik kimenete a 4 beavatkozó egységen át az 5 fűtő-hűtő egységgel, és harmadik kimenete a 7 jelzőegységgel 5 van összekötve. Miután a 22 programválasztóval kiválasztottuk a kivánt festőprogramot, az 1 vezérlőegység a 23 programtárból kiolvassa az ezen programhoz tartozó paramétereket, majd elkezdi a megfelelő programfázisok szekvenciális végrehajtását. A 4 beavatkozó egység vezérlése a 8 bemeneti egységen át a 3 összehasonlító egységről kapott információk alapján történik. A 3 összehasonlító egység a tényleges hőmérsékletet érzékelő 6 hőmérsékletmérő egység 15 jelét és a 9 digitál-analóg átalakítón át kapott referenciajelet hasonlítja össze. A 3 összehasonlító egység hiszterézise a szabályozási pontosság követelményének megfelelően állítható be. Az alapjel képzése az 1 vezérlőegységgel kétirányú kapcsolatban 20 álló 24 gradiens programozó segítségével történik, amelynek alapja egy programozható frekvenciaosztó. A 24 gradiens programozó a meredekségnek megfelelő időintervallumokban a mikroprocesszoros 1 vezérlőegységben programmegszakítást gene- 25 rál, amelyhez tartozó alprogram a programfázis minőségétől függő döntést hoz, majd ennek megfelelő digitális referenciaértéket továbbít a 9 digitálanalóg átalakító felé, így képezve az analóg alapjelet a 3 összehasonlító egység számára. A festőprogramok célszerűen ötféle alapelemből épülnek fel. A felfűtés során szabályozatlan fűtés történik teljes energiával az adott hőmérséklet eléréséig. Ennek ellentéte a visszahütés, ami teljes hütőenergiával végzett szabályozatlan hűtés. A to- 35 vábbi programelemek a hőntartás, az adott gradiensű fűtés és az adott gradiensű hűtés. A festőprogram az említett ötféle programfázis tetszőleges sorrendű szekvenciájából állhat. A programfutás folyamán a programra vonatkozó információk a 7 40 jelzőegységről olvashatók le. Programozott meredekségű fűtés, ill. hűtés esetén a fűtő, ill. hűtőkapacitás esetenként elmaradhat a szükséges értéktől. Ilyenkor a programozott meredekség nem tartható, ezért a készülék a célhőmér- 45 séklet eléréséig maximális hűtést, ill. fűtést végez. A készülék egy előnyös kiviteli alakja maximálisan száz programot képes fixen tárolni. Ezeket a festőprogramokat REPRÓM áramkör tartalmazza, amelyeket a laboratóriumi célra szolgáló hő- 50 mérsékletszabályozó készülék külön funkciójával, vagy más programozó készülékkel lehet rögzíteni. A készülék működtethető mind automatikus, mind kézi üzemmódban. Automatikus üzemmódban a kiválasztott programot hajtja végre, kézi 55 üzemmódra átkapcsolva pedig felfüggeszti az automatikus szabályozást és lehetőséget ad a közvetlen beavatkozásra. A programok cserélhetősége és váltása egyszerűen megoldható a programválasztó átkapcsolásával, g0 ami gyorssá és kényelmessé teszi a programváltást, szemben a régebbi szabályozók esetében általában alkalmazott programtárcsa cserével. Ez egyúttal kiküszöböli a sérülékeny programtárcsák kezelésével járó hibalehetőséget is. 65 2
