Устройство коррекции люфта в системах регулирования
Изобретение может быть использовано в системах регулирования параметров технологических процессов. Цель изобретения состоит в расширении области применения устройства коррекции люфта. Устройство коррекции содержит реверсивный счетчик, дешифратор, переключатель уставок, триггер и логические элементы И,.И-НЕ, ИЛИ, инверторы Выходы Больше и Меньше регулирующего прибора присоединяются к входам устройства, которые соединены с входами элементов ИЛИ и с входами триггера и элементов И. 1 ил.
COIQ3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4835312/24 (22) 05,06.90 (46) 30.07,92. Бюл, М 28 (71) Киевский институт автоматики им,ХХЧ съезда КПСС (72) B.Ê.Êóëåøîâ, О,В.Гулько, Д.Н.Томашевский и А.К.Афанасьев (56) Патент США hL 3766461, кл. G 05 В 11/01, 1973. Авторское свидетельство СССР N 943639, кл, G 05 В 11/01. 1979. (54) УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ЛЮФТА В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам регулирования технологических параметров с использованием приводов постоянной скорости. Известны устройства коррекции люфта, в которых в качестве формирователей сигналов для коррекции люфта используются реверсивные счетчики, логические блоки и переключатели, К таким устройствам относится, например, схема компенсации люфта для станков .с цифровым управлением с шаговым двигателем, содержащая три переключателя, реверсивный счетчик, три логические схемы И, шесть логических схем И-НЕ, три схемы ИЛИ, две схемы ИЛИ-НЕ и один инвертор, Эта схема используется для механизма с числовым управлением, в котором имеется свободный ход (люфт) между деталью и шаговым двигателем. Ы» 1751715 А1 (57) Изобретение может быть использовано в системах регулирования параметров технологических.процессов. Цель изобретения состоит в расширении области применения устройства коррекции люфта. Устройство коррекции содержит реверсивный счетчик, дешифратор, переключатель уставок, триггер и логические элементы И,.И-НЕ, ИЛИ, инверторы, Выходы "Больше" и "Меньше" регулирующего прибора присоединяются к входам устройства, которые соединены с входами элементов ИЛИ и с входами триггера и элементов И. 1 ил, Недостатком такого устройства является ограниченная область его применения, так как оно предназначено для компенсации люфта в системе управления перемещением детали, а это перемещение осуществляется по жестко заданной про- . грамме, которая может быть приостановлена на время компенсации люфта, а затем снова продолжена, когда люфт будет выбран. Устройство не может быть использовано в системе регулирования технологических параметров, работа ощей в режиме компенсации непредсказуемых случайных возмущений. когда неизвестны моменты времени поступления и длительность управляющих сигналов от регулирующего прибора на привод регулирующего органа. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство коррекции люфта в системах цифрового управления, содержащее два элемента И, три элемента И-НЕ, инвертор и реверсивный 1751715 счетчик, выходы всех разрядов которого подсоединены к соответствующим входам дешифратора, асе выходы которого, кроме нулевого, подсоединены к входам переключателя. Устройство предназначено для применения в цифровых системах программного управления перемещением подвижного объекта, оснащенного датчиком с преобразователем угла поворота вала в последовательность импульсов. На вход устройства поступают импульсы, выработанные в системе управления. При перемещении объекта в направлении, противоположном направлению предыдущего перемещения, возникает необходимость компенсации люфта. В этом случае устройство коррекции люфта исключает необходимое число импульсов из последовательности счетных импульсов, поступающих от датчика угла поворота вала; Недостатком известного устройства (как и предыдущего) является ограниченная область применения, так как он работает по жесткой программе по сигналу реверса хода привода и не учитывает случайный характер поступающих на его вход сигналов, что необходимо для компенсации люфта в системе регулирования, а сигналы от регулирующего прибора должны быть просум— мированы по длительности с сигналом от устройства коррекции люфта, Цель изобретения — расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и первыми входами второго и первого элементов И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-HF подключены соответственно к входам riep ваго и второго элементов. НЕ, вторым входам первого и второго элементов И и являются первым и вторым входами устройства, выходы первого и второго элементов И связаны соответственно с входами управления сложением и вычитанием реверсивного счетчика, и выходов разрядов которого присоединены к соответствующим входам дешифратора, выходы разрядов которого с первого по п-й, кроме нулевого разряда, подсоединены к входам переключателя, введены третий и четвертый элементы НЕ, первый и второй элементы ИЛИ и генератор импульсов, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выходы пераого.и второго элементов НЕ связаны соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ; вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, выход переключателя через третий элемент НЕ подключен ктретьему входу первого элемента И, а выход нулевого разряда дешифратора через четвертый элемент НЕ связан с третьим входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются соответ10 ственно первым и вторым выходами устройства. На чертеже показана функциональная схема устройства. Устройство включает в себя с первого по четвертый элементы НЕ 1-4, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, триггер 9, состоящий из первого 10 и второго 11 элементов И-НЕ, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, переключатель 14 и генератор 15 импульсов. Выходы первого 10 и второго 11 элементов И-HE соединены соответственно с пер20 выми входами первого 5 и второго 6 элементов И и с первыми входами второго 11 и первого 10 элементов И-НЕ, вторые входы первого 10 и второго 11 элементов И-НЕ подключены соответственно к входам устройства, выходы первого 5 и второго 6 элементов И связаны соответственно с входами управления сложением и вычитанием реверсивного счетчика 12, и выходов разрядоа которого присоединены к соответствующим входам дешифратора 13, выходы разрядов которого с первого по п-й, кроме нулевого разряда, подсоединены к входам переключателя 14, а выход генератора 15 импульсов подключен к счетному входу реверсивного счетчика 12, выходы первого 1 и второго 2 элементов НЕ связаны соответственно с первыми входами первого 7 и второго 8 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого 5 и второго 6 элементов И, выход переключателя 14 через третий 3 элемент НЕ подключен к третьему входу перво50 го 5 элемента И, а выход нулевого разряда дешифратора 13 через четвертый 4 элемент НЕ связан с третьим входом второго элемента И 6, выходы первого 7 и второго 8 элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами устройства, Для реализации устройства могут быть использованы, например, интегральные микросхемы серии Ê155. К входу устройства коррекции присоединяются выходы импульсного регулируюпервого 1 и второго 2 элементов НЕ, к вто30 рым входам первого 5 и второго 6 элементов ,И и являются первым и вторым входами 1751715 щего прибора (выходы "Больше" и "Меньше"). Выходы устройства через согласующие устройства (буферные элементы, релейные элементы, ПБР) присоединяются к исполнительному механизму постоянной скорости, Устройство коррекции работает следующим образом. Когда на вход устройства начинают поступать импульсы от регулирующего прибора на "Больше", а до этого момента были импульсы на "Меньше", появляется необходимость компенсировать люфт в приводе. Реверсивный счетчик в начальный момент времени установлен в нулевое состояние, поскольку при поступающих от регулятора импульсах на "Меньше" триггер 9 был установлен в состояние, при котором "1 " была на втором выходе и в промежутках между импульсами от регулятора поступала на вход управления вычитанием импульсов, а при установлении на счетчике нулевого кода на нулевом выходе дешифратора появилась "1", а на третьем входе второго элемента И 6, а также íà его выходе — "0" и счет остановился. Когда от регулирующего прибора начинают поступать импульсы на "больше" (замыкание выходного контакта регулятора на ноль). на выходе инвертора 1 появляются единичные импульсы. которые через первый элемент ИЛИ 7 поступают на первый выход устройства. Триггер при этом устанавливается в состояние, при котором на выходе первого элемента И-НЕ 10 присутствует "1", и пока с выхода третьего элемента HE 3 будет поступать "1" в паузах между импульсами от регулирующего прибора, когда исчезнет "0" на первом входе первого элемента И 5, на его, выходе будет поя вляться "1", которая через первый элемент ИЛИ 7 поступает на выход устройства. Эта "1" приходит на вход управления сложением реверсивного счетчика 12, который в паузах между импульсами от регулирующего прибора накапливает импульсы от генератора 15. Таким образом, на первый выход устройства поступает "1" непрерывно либо с его первого входа, либо с выхода первого элемента И 5. Когда на реверсивном счетчике устанавливается код, соответствующий уставке на переключателе 14 ("1" присутствует на том выходе дешифратора, который соединен с выходным контактом переключателя), на выходе третье о инвертора 3 появляется "0", который поступает на третий вход первого элемента И 5. на выходе которого также устанавливается "0". Таким образом, на выход устройства поступают только импульсы от регулирующего прибора, а импульсы для компенсации люфта прекращаются. Суммарная длительность импульсов компенсации люфта, которые поступают на выход в промежутках между импульсами от регулирующего прибора, должна соответствовать необходимому времени выборки люфта, Эта величина может настраиваться частотой импульсдв генератора 15 и положением переключателя 14. - Если после импульсов на "Больше" от регулирующего прибора начинают поступать импульсы на "Меньше", на втором выходе устройства аналогично описанному, появляется непрерывный сигнал суммарной длитель10 ности импульсов от регулирующего прибора и от устройства компенсации люфта. Компенсация люфта в системе регули15 рования без потери регулирующих импульсов позволяет приблизить управление обьектом к системам, у которых отсутствует 20 люфт. Формула изобретения Устройство коррекции люфта в системах регулирования, содержащее первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых со25 единены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и первыми входами второго и первого элементов И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к входам первого и второго элементов НЕ, вторым входам первого и 30 второго элементов И и являются первым и вторым входами устройства, выходы первого и второго элементов И связаны соответ35 ственно с входами управления сложением и вычитанием реверсивного счетчика, и выходов разрядов которого присоединены к соответствующим входам дешифратора, выходы разрядов которого с первого no n-й, кроме нулевого разряда, подсоединены к входам переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при40 менения, устройство дополнительно содержит третий и четвертый элементы НЕ, первый и второй элементы ИЛИ и генератор импуль45 сов, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выходы первого и второго элементов НЕ связаны соответственно с первыми тов И, выход переключателя через третий элемент HE подключен к третьему входу первого элемента И, а выход нулевого разряда дешифратора через четвертый элемент НЕ связан с третьим входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами устройства. 50 входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответст. венно с выходами первого и второго элемен1751715 Составитель В. Кулешов Техред М,Моргентал Корректор А. Осауленко Редактор А. Огар Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2690 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
