Система автоматического регулирования электроимпульсной установки

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к системам автоматического регулирования электроимпульсных установок, например установок для очистки литья и установок для снятия остаточных напряжений швов сварных конструкций. Изобретение позволяет повысить точность и надежность регулирования , что повышает производительность электроимпульсной установки и ее ресурс работы. После включения установки в ее разрядной цепи протекает ток, наводярщй ЭДС В об-, мотке датчика 1 тока, поступающий на входы преобразователя 4 сигнал - вероятность и амплитудного селектора 3, запускающего блок 13 тактовых импульсов . Если коммутатор 10 срабатывает при и,„д, при этом после предыдущего импульса прошло время Tjoip, то сигнал на выходе тактовой схемы запрета отсутствует, элемент И срабатьшает и подает сигнал на занос информации о параметрах разрядного тока в блок 5 памяти. Если вследствие, сбоя коммутатор 10 срабатьшает при и , очередной импульс на второй вход элемента И приходит через время Э ет, И информация в блок 5 памяти занесена не будет. 2 ил. I т Т-ао элемент И не срабатыва г.г- (Л 5l 00 СП со 00 ч| J-J-J;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (S1) 4 (05 В 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.» .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3952384/24-24 (22) 13.09.85 (46) 07.06.87. Бюл. Р 21 (71.) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH УССР (72) И.Т.Вовк (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 684512, кл, G 05 В 19/04, 1979, Авторское свидетельство СССР

У 1027699, кл. G 05 В 19/04, 1983. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОИ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к системам автоматического регулирования электроимпульсных установок, например установок для очистки литья и установок для снятия остаточных напряжений швов сварных конструкций. Изобретение озволяет повысить точность и надежность регулирования, что повышает производительность электроимпульсной установки и ее ресурс работы. После включения установки в ее разрядной цепи протекает ток, наводящий ЭДС в обмотке датчика 1 тока, поступающий на входы преобразователя 4 сигнал — вероятность и амплитудного селектора 3, запускающего блок 13 тактовых импульсов. Если коммутатор 10 срабатывает при U „, при этом после предыдущего импульса прошло время Т, то сигнал на выходе тактовой схемы saпрета отсутствует, элемент И срабатывает и подает сигнал на занос информации о параметрах разрядного тока в блок 5 памяти. Если вследствие, Pg сбоя коммутатор 10 срабатывает при

U U, „, очередной импульс на второй фа/ вход элемента И приходит через время Т Т, элемент И не срабатывазаpâ ет, и информация в блок 5 памяти за- Я несена не будет ° 2 ил.

1315937

Изобретение относится к системам промьппленной автоматики, в частности к системам автоматического регуJIHpoBGHHH электроимпульсных установок, например установок для очистки литья и установок для снятия остаточных напряжений швов сварных конструкций.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы системы.

На, фйг.1 приведена функциональная схема предлагаемой системы автоматического регулирования; на фиг.2 — эпюры напряжений на выходе отдельных блоков системы.

Система содержит датчик 1 тока с обмоткой 2, амплитудный селектор 3 преобразователь 4 сигнал — вероят— ность, блок 5 памяти, регулирующий блок 6, усилитель 7 мощности, исполнительный привод 8 перемещения, электрод 9, коммутатор 10, накопитель энергии Il обрабатываемое изделие 12, блок 13 тактовых импульсов, формирователь 14, тактовую схему 15 запрета и элемент И 16.

Преобразователь содержит по числу уровней дискретизации 2п пороговых элементов 17 и 2п спусковых схем 10. Блок 5 памяти содержит К регистров 19.

Система работает следующим образом.

Поскольку процесс носит стохастический характер, амплитудное значение текущей реализации импульса тока l; может отличаться от математического ожидания амплитуды m при тех же условиях на величину случайного отклонения о . Величина случай1 ного отклонения амплитуды распределена по нормальному закону и может изменяться от 0 до предельного значения +36, т.е. текущее значение амплитуды при неизменных условиях реализаций может колебаться около ма. тематического о>"идания в диапазоне (ш — 36) — (m + 36).

Диапазон возможных случайных отклонений амплитуд разделяют на 2п уровней дискретизации. Номера уров— ней отсчитывают от среднего уровня вверх до +п-го, вниз до -и — го. Для каждого уровня можно определить ус— ловную вероятность того, что амплитуда при случайном отклонении превысит его, т.е. каждому уровню соответствует определенное значение вероятности случайного отклонения. Beличину вероятности можно определить из выражения

P Р (C /6)

5 где Ч вЂ” табулирование функций Лапласа;

С вЂ” уровень дискретизации.

Средний уровень принимается рав10 ным математическому ожиданию амплитуды m при заданном режиме. От него вверх до +n-ro и вниз до -Il-ro (симметрично при нормальном законе распределения) в соответствии с априорными данными о величине среднеквадратичного отклонения, квантуя по вероятности спучайного отклонения весь диапазон предполагаемого изменения амплитуд, выставляются остальные

20 уровни срабатывания пороговых элементов. Амплитудный селектор 3 настраивается на пропуск импульсов, амплиII туда которых превышает амплитуду холостых" разрядов Uy .

Тактовая схема 15 запрета, в качестве которой может использоваться спусковая схема, например одновибратор, настраивается на формирование импульса длительностью

3а пр. в 99Тsa p — Тхп> где Т вЂ” время заряда накопителя до зар напряжения U

7T„ — длительность ймпульса, вы35 рабатываемого блоком 13 тактовых импульсов.

Элемент И 16 должен выдавать сигнал, если есть сигнал на выходе блока 13 и отсутствует сигнал на выходе

40 тактовой схемы 15 запрета. Дпя этого либо первый вход элемента И 16 должен быть инверсным, либо сигнал ня выходе тактовой схемы 15 запрета должен быть инверсным.

45 Система автоматического регулирования начинает работать следующим образом.

При включении системы оператором накопитель 11 энергии начинает заря50 жаться, в момент достижения 13 коммутатор 10 (разрядник) пробивается, После срабатывания последнего в разрядной цепи установки протекает ток, наводящий ЭДС в обмотке 2 датчика 1 тока. Последний с обмоткой 2 может представлять собой трансформатор тока или катушку Роговского. С выхода датчика 1 тока сигнал U, пропорциональный току в разрядной цепи, посту3 13159 пает на входы пороговых элементов 17 преобразователя 4 сигнал — вероятность и амплитудного селектора 3. Пороговые элементы, уровень которых ниже амплитуды сигнала с датчика, срабатывают и запускают подключейные к их выходам спусковые схемы 18, с выхода которых сигнал поступает на информационные входы первого регистра 19 блока 5 памяти, при этом, ес- 10 ли амплитуда сигнала с датчика вы ше амплитуды "холостых" разрядов U„

«р амплитудный селектор 3 запускает блок 13, который подает сигнал на второй вход элемента И 16. Если коммутатор 10 срабатывает при У,п„и при этом после предыдущего импульса проходит время Т, сигнал с тактовой схемы 15 запрета к этому моменту уже заканчивается, элемент И 16 срабаты- 20 вает и подает сигнал на управляющие входы регистров 19 блока 5 памяти, и в разряды регистра, подключенные к выходам срабатывающих спусковых схем 18, заносятся "1", а к выходам несрабатывающих — "О". Так как срабатывают спусковые схемы, подключенные к выходам только тех пороговых элементов, уровень коТорых превьппает

1 амплитуду входного сигнала, сос. тояние, в которое переходит первый регистр, полностью определяется уровнем, которого достигла амплитуда сигнала. Поскольку каждому уровню соответствует определенное значение вероятности случайного отклонения, код, занесенный в первый регистр, соответствует вероятности. Например, если при поступлении сигнала срабатывает пороговый элемент, настроенный на уровень ш + Зо, вероятность того, что отклонение вызвано случайными причинами, равна 1,57..

Поскольку уровни выставлены с шагом по вероятности, равномерность кода 45 в регистре соответствует единицам вероятности.

При поступлении следующего сигнала происходит сдвиг информации в регистрах 19 блока 5 памяти на один 5О

mar, при этом информация с первого регистра переносится во второй, со второго — в третий, с 1-1 — в К-й, а в первый регистр заносится инфор— мация о текущем импульсе.

Если происходит сбой коммутатора и он срабатывает при U очередной импульс приходит на второй вход элемента И 16 через время

37 4

Т Т, при этом сигнал с тактовой схемы 15 запрета еще не оканчивается,элемент И 16 не срабатывает и информация в регистры не заносится.

С выхода регистров блока 5 памяти сигналы поступают на регулирующий блок 6, в котором контролируется состояние регистров и определяется, что вероятность отклонения сигнала превьппает установленный предел.

Элементы совпадения в регулирующем блоке 6 объединяют выходы разрядов разных регистров, выбирая сочетания состояний выходов, которые дают значение вероятности, превьш»ающее установленный уровень ° Например, если сигнал при одной реализации превьппает уровень, соответствующий вероятности случайного 6тклонения P „ — 0,5, то, если он превьппает его дваждь», Рсо = 0,5 0,5 = 0,25, а триж. ды — 0,125, при этом расчет вероятности того, что происходит отклонение режима P соответственно для ор двух прев е и Pop = 1 0«25 = 0«75% для трех Р = 0,875 и т.д. Так как пороговые уровни выставлены симметрично относительно m>, а разряды регистров изменяются от -n-го до +n-го (исключая нулевой), схема регулирующего блока 6 является также симметричной. С выхода регулирующего блока 6 сигнал поступает на усилитель 7 мощности, который усиливает сигнал и подает на исполнительный привод 8, кинематически связанный с электродом 9, команду увеличить или уменьшить величину межэлектродного промежутка. Электрод 9 перемещается до тех пор, пока в регистрах не изчезают комбинации, дающие P больше установленного уровня Р„ „. Изменение

Рд, производится подключением входов элементов совпадения к выходам других разрядов регистров.

Если при очередной реализации процесса происходит "холостой" разряд, информация в блок 5 памяти с выхода преобразователя 4 не заносится, так как амплитудный селектор 3 не срабатывает и не запускает блок 13.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования электроимпульсной установки, содержащая датчик тока с обмоткой, подключенньп» выходом к входам амплитудного селектора и преобразователя

Фиг 2

Составитель П.Кудрявцев

Редактор .И, Горная Техред Л. Олийнык Корректор А.Зимокосов

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2359/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнал — вероятность, выходы которого соединены с информационными входами блока памяти, подключенного выходами к входам регулирующего блока, выход которого соединен через усилитель мощности с исполнительным приводом перемещения электрода, вход которого соединен через коммутатор с первым выходом накопителя энергии, подключенного вторым выходом к обрабатываемому изделию, выход амплитудного селектора соединен с входом

15937 6 блока тактовых импульсов, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьпления точности и надежности системы, в нее введены последовательно соединеннме формирователь и тактовая схема запрета и элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока тактовых импульсов и входом формирователя, а второй вход — с вы-!

О ходом тактовой схемы запрета, выход элемента И подключен к управляющему входу блока памяти.