Устройство для позиционного управления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок ввода программы, подключенный выходами к соответствующим установочным входам счетчика импульсов, блок управления, содержащий элемент И-НЕ, подключен;ный первым входом к нулевому выходу счётчика импульсов, a выходом - к. нулевому входу триггера, соединенного инверсным выходом через релейный элемент с информационным входом электропривода, механически связанного с датчиком скорости, включенным в цепь обратной связи по скорости электропривода. преобразователь напряжение-частота , подключенный входом .к выходу датчика скорости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены преобразователь пере-ч мещение-частота, первый и второй переключатели, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, группа элементов ИЛИ, подключенных выходами через первый переключатель к второму входу элемента И-НЕ, a первым и вторым входами - к соответствующим выходам дещифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика импульсов, подключенного вычитающим и суммирующим входами через второй переключатель к счетному входу счетчика импульсов и к выходам соответственно преобразователя напсл ряжение-частота и преобразователя перемещение-частота, механически связанного с электроприводом, причем сбросовые выхода счетчика импульсов и реверсивного счетчика импуль. сов подключены через первую кнопку к шине нулевого потенциала и к перY 9 вому выводу второй кнопки, соеди .4 Is9 СП ненной вторым выводом с единичным входом триггера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОРИ

РЕСПУБЛИК зы С 05 В 19/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫВ (21) 3628240/24-24 (22) 13.05.83 (46) 15.11.84. Бюл. У 42 (72) Ю.А. Кулаков и Б.С. Рачков (53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 631874, кл. С 05 В 19/18; 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 525058, кл. G 05 В 19/40, 1971 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок ввода программы, подключенный выходами к соответствующим установочным входам счетчика импульсов, блок управления, содержащий элемент И-НЕ, подключен,ный первым входом к нулевому выходу счетчика импульсов, а выходом — к. нулевому входу триггера, соединенного инверсным выходом через релейный элемент с информационным входом электропривода, механически связанного с датчиком скорости, включенньм в цепь обратной связи по скорости электропривода преобразователь напряжение-частота, подключенный входом к выходу датчика скорости, о т л и„.SU„„1124257 A ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены преобразователь пере . мещение-частота, первый и второй переключатели, реверсивный -счетчик импульсов, дешифратор, группа элементов ИЛИ, подключенных выходами через первый переключатель к второму входу элемента И-НЕ, а первым и вторым входами — к соответствующим выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика импульсов, подключенного вычитающим и суммирующим входами через второй переключатель к счетному входу счетчика импульсов и к выходам соответственно преобразователя напряжение-частота и преобразователя перемещение-частота, механически связанного с электроприводом, причем сбросовые выходы счетчика импульсов и реверсивного счетчика импуль-. сов подключены через первую кнопку к шине нулевого потенциала и к первому выводу второй кнопки, соединенной вторым выводом с единичным входом триггера.

1124257

Изобретение относится к системам автоматизации в промьппленности и может найти применение для автоматизации различных производственных процессов: сверления, точечной сварки и т.д., в частности, для автоматизации процесса гиба трубогибочного станка.

Известно устройство для программного управления приводом координат- 10 ного стола станка, содержащее индика- T0p ошибки, регистр, соединенньп с блоком задания программы, и блок сравнения, входы которого подключены к датчику перемещения стола и к 15 выходу блока задания программы, а вьгкод — к управляющему выходу устройства, кроме того, устройство содержит последовательно соединенные циклический кодовый датчик положе- 20 ния стола и дополнительный блок сравнения, другой вход и выход которого подключены соответственно к выходу регистра и к входу индикатора ошибки С1 3. 25

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как при выходе из строя одного из датчиков перемещения устройства нет возможности З0 перейти, в случае производственной необходимости, на работу от другого исправного датчика. Кроме того, в случае обрыва связи между основным датчиком и счетчиком движение сто35 ла не прекращается до достижения им упора, что приводит к браку в работе.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является число-импульс- 40 ная система программного управления, содержащая устройство ввода. программы, подключенное через последовательно соединенный блок совпадения и командное устройство к ис- 45 полнительному двигателю, связанному с тахогенератором, соединенным через устройство обратной связи по скорости с исполнительным двигателем, и последовательно соединенные 50 преобразователь напряжение-частота, подключенный к тахогенератору, и счетчик импульсов, вход которого соединен с одним из входов блока совпадения $2 3.

Недостатком указанной системы является низкая надежность, так как выходные импульсы с преобразователя напряжение-частота не контролируются, что может привести к браку в работе при неисправности преобразователя напряжения-частота.

Кроме того, отсутствие датчика перемещения и встроенного блока контроля, с помощью которых можно было бы тарировать работу преобразователя напряжение-частота в соответствии с величиной перемещения исполнительного органа (калибровать частоту преобразователя):; снижает надежность системы.

Цель изобретения — повьппение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для позиционного управления, содержащее блок ввода программы, подключенный выходами к соответствующим установочным входам счетчика импульсов, блок управления, содержащий элемент И-НЕ, подключенный первым входом к нулевому выходу счетчика импульсов . а выходом — к нулевому входу триггера, соединенного инверсным выходом через релейный элемент с информационным входом электропривода, механически связанного с датчиком скорости, включенным в цепь обратной связи по скорости электропривода, преобразователь напряжение-частота, подключенный входом к выходу датчика скорости, введены преобразователь перемещение-частота, первый и второй переключатели, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, группа элементов ИЛИ, подключенных выходами через первый переключатель к второму входу элемента И-НЕ, а первым и вторым входами — к соответствующим выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика импульсов, подключенного вычитающим и суммирующим входами через второй переключатель к счетному входу счетчика импульсов и к выходам соответственно преобразователя напряжение-частота и преобразователя перемещение-частота, механически связанного с электро риводом, причем сбросовые выходи счетчика импульсов и реверсивчого счетчика импульсов подкпючены через первую кнопку к шине нулевого потенциала и к первому выводу второй кнопки, соединенной вторым выводом с единичным входом триггера.

1124257 з

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока сравнения частот.

Устройство содержит блок 1 ввода программы, счетчик 2 импульсов, блок 3 управления, состоящий из элемента И-НЕ 4,.триггера 5, релейного элемента 6, первой и второй кнопок 7 и 8, электропривод 9, преобразователь 10 перемещение-частота, датчик 11 скорости, преобразователь 12 напряжение-частота, второй и первый переключатели 13 и 14. блок 15 сравнения частот, включающий реверсивный счетчик 16 импульсов, дешифратор 17, группу элементов ИЛИ 18, ..., 18„, первый и второй блоки 19 и 20 индикации.

Блок 1 ввода программы может быть выполнен на перфоленте, перфокарте или на переключателях. В данном случае он выполнен в виде штекерного программатора и имеет два варианта исполнения: с ручным переключением его строк и с автоматическим (по команде блока управления — после отработки координат предыдущей строки по сигналу "Останов движения" включается следующая строка). Счетчик

2 импульсов имеет многодекадное исполнение. В блоке 3 управления указана только часть элементов, необходимая для осуществления технического решения. Остальные элементы, например, управляющие двюкением элект- 35 ропривода в обратном направлении и переходом на медленную скорость, условно не показаны.

Устройство работает следующим образом. 40

Перед началом работы кнопкой 7

"Сброс" а блока 3 управления счетчик

2 импульсов и реверсивный счетчик

16 по входам R устанавливаются в нулевое состояние. При этом блоки 20 45 и 19 в рабсту не включаются, так как нулевой выход дешифратора 17 на них не выведен. Число, определяющее величину перемещения исполнительного органа (не показан) системы, с 50 блока 1 ввода программы вводится параллельным кодом в соответствующие декады счетчика 2. С блока 3 управления кнопкой 8 "Пуск" через триггер 5 и релейный элемент 6 вклю- у чается электропривоц 9, двигатель которого приводит в движение исполнительный орган и связанный с ням .им4 пульсный преобразователь 10 перемещение-частота. Импульсы унитарного кода с его выхода поступают на одну из входных шин блока 15 сравнения частот и через переключатель 13 - на счетный (вычитающий) вход счетчика

2 импульсов. Одновременно с выхода датчика 11 скорости (тахогенератора) напряжение постоянного тока, поступающее в электропривод 9 в качестве обратной связи по,.скорости, преобразуется преобразователем 12 напряжение-частота в пропорциональную скорости движения частоту импульсов, которая поступает на другую входную шину блока 15 сравнения частот.

Если частоты импульсов с преобразователя 10 перемещение-частота и преобразователя !2 напряжение-частота, поступающих на входы сложения и вычитания реверсивного счетчика

16., равны (счетчик при этом необходимо применять такой, чтобы его работа не нарушалась при одновременном приходе импульсов на его счетные входы), то на блоках 20 и 19 периодически высвечивается цифра

"1", т.е. счетчик ":6 периодически через импульс возвращается в нулевое состояние (при практическом исполнении с целью исключения мерцания индикаторов цифры "1" блсков

20 и 19 последни можно не йодключать к дешифратору 17). При этом запрещающего сигнала с блока 15 сравнения частот через переключатель 14 в блок 3 управления не поступает и движение объекта управления происходит до,тех пор, пока импульсы, приходящие на счетный вход счетчика 2 импульсов, не вычтут содержание счетчика 2 до нуля.

Сигнал нулевого состояния счетt чика 2 импульсов, свидетельствующий о том „ что объект управления системы пришел в заданную позицию, поступает в блок 3 управления, где через элемент И-НЕ 4 переключает триггер, 5 и выключает релейный элемент 6 и электропривод 9, который останавливает движение объекта управления в заданной позиции.

Если же импульсы с импульсного преобразователя 10 перемещение-частота из-за его неисправности поступают с перебоями или отсутствуют, то частоты двух импульсных последовательностей, поступающих на входы блока 15, неравны.

Если частота f первой последовательности импульсов больше частоты Е второй, то в реверсивном счетчике 16 накапливается число в последовательности 1, 2, 3 и т.д.

Это число через дешифратор 17 индицируется в блоке 20, показывая, на сколько импульсов первая последовательность превышает вторую.

Если же частота f> второй последовательности импульсов больше частоты f первой, то реверсивный счетчик 16 работает на вычитание, т.е. число, равное максимальной емкости счетчика 16, уменьшается в последовательности I<, К -1, к -2 и т.д. Это число через дешифратор

18 индицируется в блоке 19, который подключен к дешифратору 17 в обратной последовательности, т.е. выход К дешифратора 17 соединен с цифрой 1 блока 19, выход к-1 с цифрой 2, выход К-2 - с цифрой 3 и т.д.

Сигнал неравенства частот с выхода блока 15 сравнения частот через переключатель 14 поступает в блок 3 управления, где через элемент И-НЕ 4, триггер 5 и релейный элемент 6 запрещает дальнейшую работу электропривода 9.

1!24257

С помощью переключателя 14 с выходов блока 15 сравнения можно выбирать различную допускаемую величин: погрешности позиционирования, т.е. останавливать электропривод при превышении этой величины.

Так, при применении дешифратора 17 можно сделать шесть выводов со значениями допуска в импульсах (2, 3.

10 4, 5, 6, 7).

Таким образом, в предлагаемом устройстве появилась воэможность использовать второй канал обратной связи (например, канал с преобразоf5 вателем 12 напряжение-частота) не только для контроля работоспособности первого канала (канала с преобразователем 10), но и как рабочий канал при выходе из строя первого

20 канала. Кроме того, применение блока 15 сравнения частот по предлагаемой схеме в процессе эксплуатации исключает необходимость использования дополнительных измерительных

25 приборов для проверки и калибровки преобразователя напряжение-частота; блок 15 можно использовать также для измерения величины люфта между двигателем и исполнительным органом

3п в случае, если импульсный преобразователь (датчик) непосредственно связан с объектом управления устройства.

1124257

ВНЮЯЩ Заказ 8278/36 Тирах 841 . Подйисное

Филиал ППП "Патвзгг", г.Уагород, ул.Проектам, 4