Цифровая система позиционного регулирования

 

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПОЗИЦИОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ по авт.св.№557353, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены датчик скорости движения механизма и третий блок допускового контроля, состоящий из амплитудного дискриминатора, первого и второго элементов И и, элемента ИЛИ, выход датчика скорости соединен с вхо дом амплитудного дискриминатора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй выход - с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к второ .му выходу сумматора, выходы перво го и второго элементов И соединены со ответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу сигнализатора останова привода, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом блока сигнализации отказа системы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с

ИЮ (11) gag С 05 В 19/18

Ij

*" Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 557353 (21) 3634829/24-24 (22) 24.05.83 (46) 15.11.84. Бюл. Ф 42 (72) С.М.Бычков, Ю.Ю.Соловьев и А.А.Рудич (71) Киевский институт автоматики им.ХХУ.съезда КПСС (53) 681.396(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

У 557353, кл. G 05 В 19/18, 1977 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ПОЗИЦИОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ по авт.св.9 557353, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены датчик скорости движения механизма и третий блок допускового контроля, состоящий из амплитуд- ного дискриминатора, первого и второго элементов И и элемента ИЛИ, выход датчика скорости соединен с входом амплитудного дискриминатора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй выход — с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и вто- рого элементов И подключены к второму выходу сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу сигнализатора останова привода, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом блока сигналнзации отказа системы.

1124254

Изобретение относится к системам автоматизированного управления и может быть использовано для позиционного управления нажимными механизмами прокатных станов. 5

По основному авт.св. Р 557353 известна цифровая система позиционного регулирования, содержащая программно-задающее устройство, выход которого подключен к первому входу 10 сумматора, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя и первым входом первого блока допускового контроля, выход которого подключен к первому входу 15 блока сигнализации отказа системы, а второй вход — к выходу сигнализатора останова привода, выход цифроаналогового преобразователя через блок управления соединен с двигателем, выходной 20 вал которого соединен с первым и вторым датчиками обратной связи, выход первого датчика обратной связи подключен к второму входу сумматора, а выход второго датчика обратной связи подключен к третьему входу второго блока допускового контроля, первый вход которого подключен к выходу сигнализатора останова привода, второй вход — к выходу программ- З0 но-задающего устройства, а выход подключен к второму входу блока сигнализации отказа системы (1) .

Недостатком известной системы является то, что она не обеспечивает безаварийную работу нажимного механизма при несоответствии направления движения механизма знаку задания на скорость двигателя, Это несоответствйе может быть вызвано неисправностью одного из усилителей блока управления двигателем, при которой выходной сигнал усилителя не меняет знак при изменении полярности входного сигнала.

В результате при задании на перемещение механизма вверх (Н ) Н где Н1 — задание на положение механизма; Н вЂ” фактическое положение механизма) происходит перемещение механизма вниз с максимальной скоростью, что может привести к аварийной ситуации "посадка вала на вал™, либо при задании на перемещение

> .механизма вниз (Н (Н ) механизм 55 перемещается вверх в крайнее положение, что тоже может привести к гголомке механического оборудования.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

Поставленная цель, достигается тем, ! что в цифровую систему позиционного регулирования введены датчик скорости движения механизма и третий блок допускового контроля, состоящий из амплитудного дискриминатора, первого и второго элементов И,и элемента .ИЛИ, выход датчика скорости соединен с входом амплитудного дискриминатора, первый выход которого соединен с первым входом первого. элемента И, второй выход — с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к второму выходу сумматора, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу сигнализатора останова привода, выход элемента .ИЛИ соединен.с третьим входом блока сигнализации отказа системы.

На фиг. 1 изображена функциональная схема системы, на фиг. 2 — функциональная схема третьего блока допускового контроля.

Цифровая система позиционного регулирования (фиг.1) содержит программно-задающее устройство 1, сумматор 2, цифроаналоговый преобразова тель 3, первый блок 4 допускового контроля, блок 5 сигнализации отказа системы, блок 6 управления, двигатель 7, первый датчик 8 и второй датчик 9 обратной связи, датчик 10 скорости, второй блок 11 допускового контроля, третий блок 12 допускового контроля и сигнапизатор 13 останова привода.

Третий блок 12 допускового контроля (фиг .2) содержит амплитудный дискриминатор 14, первый 15 и второй 16 элементы И, элемент ИЛИ 17.

Система работает следующим образом.

При выдаче программно-задающим устройством l задания на отработку нажимным механизмом очередного перемещения сумматор 2 формирует и выдает в цифровой форме многоразрядный сигнал рассогласования на вход цифроаналогового преобразователя 3 для управления двигателем 7 и дискретный сигнал знака вычисленного рассогласования (+ЛИ) при Н )Н, либо (-а Ь) при Н с Н, где Н з — зада1124254

1О

55 ние на положение механизма, Н фактическое положение механизма.

Сигнал рассогласования образуется как разность фактического позиционного положения нажимного механизма (по показанию первого датчика 8 обратной связи) и программного задания.

Во время отработки задания в третьем блоке 12 допускового контроля происходит сравнение знака вычисленного в сумматоре 2 рассогласования и зна-: ка сигнала датчика 1О скорости, характеризующего направление движения механизма. В случае несоответствия знака задания на скорость направлению движения механизма третий блок 12 допускового койтроля формирует .аварийный сигнал, поступающий в блок 5 сигнализации отказа системы.

Направление движения механизма определяется с помощью амплитудного дискриминатора 14, в зависимости от полярности напряжения на его входе (знака сигнала датчика скорости) на первом или втором его выходах возникает выходной сигнал. На эле-" ментах И 15, 16 проверяется совпадение знака рассогласования (+ Ah, - ah ), вычисленного в сумматоре 2, с сигналом амплитудного .дискриминатора 14.

При нормальной работе системы на одном из элементов И !5 (lá) присутствуют два единичных сигнала и, соответственно, на одном из входов и на выходе логического элемента

ИЛИ 17 появляется логическая "1".

В момент останова механизма логическая "1" от сигнализатора останова появляется на третьем входе элемента

ИЛИ 17 и на его выходе независимо от результатов сравнения знака скорости механизма и знака ag также присутствует "1", т.е. блок 12 допускового контроля работает только при движении механизма.

В случае несоответствия знака задания на скорость знаку скорости движения механизма на одном из входов обоих элементов И 15 и 16 присутствуют логические нули, в результате чего на двух входах элемента ИЛИ 17 также появляются логические нули, на третий его вход логический нуль поступает от сигнализатора 13 останова все время движения механизма и на выходе элемента ИЛИ 17 появляется

"0", который поступает в блок 5 как сигнал отказа еистемы.

По мере отработки задания механизмом модуль разности между заданным и фактическим положением уменьшается и в момент останова привода, в безаварийном случае, должен быть в пределах установленного допуска.

Дальнейший контроль работы системы основан на выявлении случаев повышения установленного допуска при отработке программного задания.

Контроль допуска осуществляется одновременно первым 4 и вторым 11 блоками допускового контроля. Блок 4 допускового контроля контролирует ис1 правность трех звеньев контура регулирования: цифроаналогового преобразователя 3, блока 6 управления двигателем и двигателя 7. Блок 11 допускового контроля контролирует ис-. правность всех звеньев контура регулирования, т.е. сумматора 2, цифроаналогового преобразователя 3, блока б управления двигателем, двигателя 7 и первого датчика 8 обратной связи.

Наличие двух блоков 4 и 11 допускового контроля позволяет контролировать исправность их самих по паритету. Для исключения одинаковых ошибок, возникающих одновременно в обоих блоках 4 и 11 допускового контроля при их функционировании, на вход блока 4 допускового контроля поступает информация с выхода сумматора 2,а на вход блока 11 допускового контроля — с выхода программно-задающего устройства 1 и вспомогательного датчика 9 обратной связи. По окончании отработки очередного задания оба блока 4 и 1 1 допускового конт.роля в нормальном случае не выдают сигналов о нарушении установленного допуска. В случае отказа цифроаналогового преобразователя 3, блока 6 управления двигателем или двига" теля 7 возможна недоработка или переработка программного задания, т.е. превышение допуска. В таком случае оба блока 4 и 11 допускового контроля формируют аварийный сигнал. При отказе сумматора 2 или датчиков 8 и 9 обратной связи аварийный сигнал формируется датчиком 10 скоростй.

Таким образом, обеспечивается автоматический контроль исправности всего оборудования системы.

3. 112425

Контроль допуска первым блоком 4 допускового контроля осуществляется по команде одного из двух стробсигналов. Первый стробсигнал формируется внутри блока 4 в момент возник 5 новения нулевого значения сигнала рассогласования. По этому сигналу включается непрерывный контроль допуска одновременно в блоках 4 и 11 допускового контроля до выдачи очередного программного задания.

Второй стробсигнал формируется сигнализатором 13 останова двигателя в момент остановки двигателя 7 и выдается в блок 4 допускового 15 контроля, где он запоминается и выполняет функции, аналогичные первому стробсигналу. Необходимость получения такого сигнала заключается в том, что при недоработке программного задания системой первый стробсигнал сформироваться не может,,так как сигнал рассогласования к моменту остановки двигателя не принимал нулевого значения.

Таким образом, в первом блоке 4 допускового контроля в момент возникновения нулевого значения сигнала рассогласования или останова привода контролируется величина до- ЗО пуска и в случае превышения устано",ленного допуска выдается сигнал в блок

5 сигнапизации отказа системы.

Контроль допуска вторым блоком 11 допускового контроля осуществляется по команде одного из двух стробсигналов, аналогичных стробсигналам, используемым в работе блока 4 допускового контроля.

Работа блока допускового контроля 40. заключается в следующем. В момент вы- дачи очередного программного задания на перестановку нажимных механизмов в блоке 11 допускового контроля формируется и запоминается в цифровой форме величина необходимого с перемещения механизмов на очередную позицию. Исходной информацией для формирования указанной величины перемещения являются считанные из программы обжатий два задания: ранее отработан- ное и вновь выданное. Модуль разноети этих двух заданий запоминается .

При отработке последнего задания на позиционирование осуществляется подсчет фактической величины перемещения механизмов по выходному унитарному коду второго датчика 9 обратной связи и по возникновению одного из двух стробсигналов выполняется сравнение запомненной ожидаемой величины перемещения и .фактической (подсчитанной) величины перемещения.

Соотношение этих величин должно быть в пределах установленного допуска.

При нарушении установленного допуска формируется аварийный сигнал, котоpbIH. выдается в блок 5 сигнализации отказа системы. В блоке 11 допускового контроля первый стробсигнал возникает в момент равенства фактической (подсчитанной) величины перемещения ожидаемой величине перемещения. С момента возникновения данного стробсигнала осуществляется непрерывный коитроль допуска одновременно блоками 11 и 4 допускового контроля.

Изобретение повьппает надежность и безаварийность цифровой системы позиционного регулирования нажимным механизмом прокатного стана за. счет устранения возможности аварийной ситуации типа "посадка вала на вал" или поломки, связанной с перемещением механизма в крайнее положение.

1 l24254

1124254

Составитель С.Попов

Техред И, Гергель

Корректор А.Зииокосов

Редактор И.Рыбченко

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 8277/35 Тираж 841

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5