Задатчик команд управления



Задатчик команд управления
Задатчик команд управления
H01H2019/006 - Электрические переключатели (выключатели); реле; селекторные устройства; устройства для защиты от аварий (контактные кабели H01B 7/10; резисторы для защиты от перенапряжений, резистивные разрядники H01C 7/12,H01C 8/04; электролитические автоматические прерыватели H01G 9/18; коммутирующие устройства типа волноводов H01P; устройства для прерывистого токосъема H01R 39/00; предохранители от перенапряжений с использованием искровых разрядников H01T 4/00; схемы аварийной защиты H02H; бесконтактная электронная коммутация H03K 17/00)

Владельцы патента RU 2644143:

Общество с ограниченной ответственностью "АВП Технология" (RU)

Изобретение относится к средствам задания команд для управления промышленным и транспортным оборудованием. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей. Для этого предложен задатчик команд управления, который включает в себя рукоятку управления, вал которой через соединительную муфту соединен с валом датчика угловых перемещений (энкодера). На выходе энкодера формируется двоичный код, характеризующий угол поворота вала. Задатчик команд управления содержит программно-аппаратный модуль, включающий в себя микропроцессорное устройство, которое связано с устройством индикации. Двоичный код, сформированный энкодером, поступает на вход микропроцессорного устройства, в котором дешифрируется, анализируется на достоверность и сравнивается с данными калибровочной таблицы, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве. С учетом данных таблицы определяется угол поворота вала рукоятки управления и позиция рукоятки. Значение определенной позиции рукоятки управления передается в систему управления и на устройство индикации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к средствам задания команд для управления промышленным и транспортным оборудованием, имеющим цифровой интерфейс системы управления, и предназначено для использования в качестве контроллера машиниста рельсовых транспортных средств.

Применяемые в настоящее время задатчики содержат в качестве преобразователя вращения вала рукоятки в электрические сигналы кулачковые переключатели с прямым замыканием электрических контактов или фотоэлектрические преобразователи с кодовым диском, закрепленным на валу рукоятки, выдающие на выходе сигнал в простом двоичном коде или коде Грея.

Кулачковые переключатели (см., например, патент RU 2199688 на изобретение «Задатчик режимов движения», МПК F16H 59/02, B60K 20/00, дата публикации 27.02.2003; патент RU 56067 U1 на полезную модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста», МПК H01H 19/60, дата публикации 27.08.2006) при использовании в схемах с цифровым интерфейсом связи требуют применения дополнительных устройств для преобразования дискретных электрических сигналов в цифровой код. Изготовление и установка на валу рукоятки профилированных шайб требуют высокой квалификации персонала. Большое количество фиксированных положений рукоятки автоматически приводит к увеличению количества кулачков и замыкателей с увеличением габаритных размеров аппарата. Кроме того, кулачковые переключатели содержат механические элементы с поверхностями скольжения, следовательно, требуют технического обслуживания и подвержены механическому износу с потерей функциональной работоспособности.

Известно использование фотоэлектрического метода съема информации об угле поворота вала рукоятки (см., например, патент RU 137387 U1 на полезную модель «Устройство определения угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС», МПК G01P 3/00, дата публикации 17.10.2013). Такой метод также не свободен от ряда недостатков. Во-первых, установка на валу кодового диска, особенно при большом количестве фиксированных положений рукоятки, требует большой точности при изготовлении диска и его установке на валу. Во-вторых, в промышленных условиях велика вероятность попадания загрязнений на фотоприемники или излучатели, используемые в конструкции. В-третьих, в случае отказа хотя бы одного фотоприемника или излучателя из матрицы все устройство не только теряет работоспособность, но и (при использовании простого двоичного кода) может формировать ошибочные команды на выходе.

Оба описанных способа позволяют определять только фиксированные положения рукоятки управления, в то время как для некоторых применений оптимальной является конфигурация задатчика с набором фиксированных положений рукоятки и областями угла поворота, соответствующими плавному изменению регулируемого параметра.

При этом достаточно часто необходимо иметь нелинейную зависимость задаваемого параметра от угла поворота рукоятки.

Известно техническое решение, основанное на применении в качестве датчика угла поворота рукоятки управления бесконтактного многоразрядного датчика угловых перемещений (энкодера): задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи (патент RU 118116 U1 на полезную модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста», МПУ H01H 19/60, дата публикации 07.12.2011). Выходной сигнал энкодера в виде простого двоичного кода позволяет его простое преобразование в интерфейс системы управления производственного оборудования.

Задачей, на решение которой направлено создание данного изобретения, является совершенствование задатчика команд управления, использующего энкодер в направлении увеличения точности определения положения рукоятки за счет ее корректной калибровки.

Технический результат, достигаемый при решении данной задачи, заключается в обеспечении возможности производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.

Технический результат достигается за счет того, что в задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи, добавлен программно-аппаратный модуль с энергонезависимой памятью для первичной калибровки устройства и хранения калибровочной таблицы, связанный со средствами для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код и со средствами для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи и позволяющий производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.

Задатчик команд управления снабжен устройством индикации, подключенным к программно-аппаратному модулю.

На чертеже представлена схема предлагаемого задатчика команд управления.

Задатчик команд управления включает в себя рукоятку управления (1), вал (2) которой через соединительную муфту (3) соединен с валом бесконтактного многоразрядного датчика (5) угловых перемещений (энкодера). На выходе энкодера формируется двоичный код, характеризующий угол поворота вала. Задатчик команд управления содержит программно-аппаратный модуль, включающий в себя микропроцессорное устройство (6), которое связано с устройством индикации (7). Двоичный код, сформированный энкодером (5), поступает на вход микропроцессорного устройства (6), в котором дешифрируется, анализируется на достоверность и сравнивается с данными калибровочной таблицы, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве (8). С учетом данных таблицы определяется угол поворота вала рукоятки управления и соответственно позиция рукоятки. Значение определенной таким образом позиции рукоятки управления передается в цифровой интерфейс системы управления и одновременно на устройство индикации (7).

Первичная калибровка устройства производится по командам, получаемым из цифрового интерфейса связи от внешней системы управления или от внешнего программирующего устройства. По полученной команде рукоятка выставляется в заданное положение, после чего данные энкодера запоминаются в запоминающем устройстве (8) как строка калибровочной таблицы. Таблица формируется для каждого из фиксированных положений рукоятки. Для нефиксированных положений рукоятки в таблице запоминаются два крайних положения, соответствующих граничным значениям регулируемого диапазона величин. Промежуточные значения калибровочной таблицы вычисляются методом интерполяции по заранее заданной функции и запоминаются в устройстве (8) как строки таблицы с заданной дискретностью.

Создание калибровочной кривой производится после сборки аппарата, поэтому особые требования к взаимному расположению вала энкодера и вала рукоятки и соответственно к точностям изготовления и сборки не предъявляются. Отсутствие трущихся частей обуславливает отсутствие необходимости технического обслуживания и обеспечивает долговечность изделия. Отсутствие оптических связей и герметичное исполнение энкодера делает аппарат нечувствительным к загрязнениям производственной среды. Поскольку разрядность энкодера ограничена практически только ценовой политикой потребителя, то осуществляется возможность формирования команд управления не только при фиксированных положениях рукоятки, но и в произвольно выбранных нефиксированных диапазонах задания непрерывных параметров управления, при этом реализована возможность задания калибровочной кривой по произвольно выбранной зависимости задаваемого параметра от угла поворота рукоятки управления.

1. Задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи, отличающийся тем, что добавлен программно-аппаратный модуль с энергонезависимой памятью для первичной калибровки устройства и хранения калибровочной таблицы, связанный со средствами для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код и со средствами для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи и позволяющий производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.

2. Задатчик команд управления по п. 1, отличающийся тем, что снабжен устройством индикации, подключенным к программно-аппаратному модулю.



 

Похожие патенты:

Приводится выключатель для участка передачи постоянного тока высокого напряжения, содержащий вакуумный силовой выключатель (3) для отключения участка передачи и силовой выключатель (5) с газовой изоляцией для отключения участка передачи, причем силовой выключатель (5) с газовой изоляцией включен последовательно с вакуумным силовым выключателем (3).

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение чувствительности управления.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении удаления газа из корпуса.

Изобретение относится к электрическому установочному устройству, в частности поворотному выключателю или поворотному регулятору, в частности фиксируемому потенциометру, содержащему крышку (2) и установленный с возможностью вращения исполнительный орган, который при вращении вокруг проходящей через крышку (2) оси вращения вызывает процесс коммутации или регулирования, а также первый и второй фиксирующие элементы (5, 6), упруго взаимодействующие между собой в направлении оси вращения, из которых первый фиксирующий элемент (5) расположен на исполнительном органе, а второй фиксирующий элемент - на крышке (2).

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах для управления транспортными средствами, в частности в качестве устройства, задающего по команде машиниста режим работы силового оборудования.

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а точнее к электроподвижному составу, имеющему многопозиционные групповые переключатели. .

Изобретение относится к коммутационным устройствам с ручным управлением и предназначено для коммутации электрических цепей в приборах и устройствах автоматики, телемеханики, сигнализации, контроля и защиты распределения энергии в системах связи и передачи информации.

Изобретение относится к ступенчатому выключателю, преимущественно для трансформатора со ступенчатой регулировкой напряжения, имеющего в качестве изолирующего материала литьевую смолу, состоящему из однофазных идентичных модулей ступенчатого выключателя, которые имеют все необходимые элементы для переключения нагрузки и свой собственный корпус, куда они помещены, причем модули ступенчатого выключателя связаны через приводной вал с моторным приводом.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам автоматического управления, позволяющим осуществить поиск и отбор максимальных параметров информации (давления, температуры, и других).

Изобретение относится к пневматическим элементам, предназначенным для систем управления и регулирования. .

Изобретение относится к управляющим системам пневмогидроавтоматики, в частности к системам экстремального регулирования. .

Изобретение относится к области автоматических систем регулирования и может быть использовано во всех областях систем регулирования - электронных, электрических, гидравлических.

Изобретение относится к пневмогидравлическим системам управления, в частности к усилительным устройствам. .

Задатчик // 2028668
Изобретение относится к спедствам автоматизации, приборостроению, химической промышленности и может быть использовано в цифроаналоговых преобразователях, дозаторах, пипетках, многопозиционных приводах при формировании источников питания и в частности в пневматических задатчиках.

Изобретение относится к элементам пневмоавтоматики, а именно к задатчикам давления и может быть использовано в качестве цифро-аналогового преобразователя. .

Изобретение относится к пневматическим вычислительным устройствам и может найти применение в системах пневмоавтоматики, где распространено представление информации в виде скважности импульсных сигналов.

Изобретение относится к средствам задания команд для управления промышленным и транспортным оборудованием. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей. Для этого предложен задатчик команд управления, который включает в себя рукоятку управления, вал которой через соединительную муфту соединен с валом датчика угловых перемещений. На выходе энкодера формируется двоичный код, характеризующий угол поворота вала. Задатчик команд управления содержит программно-аппаратный модуль, включающий в себя микропроцессорное устройство, которое связано с устройством индикации. Двоичный код, сформированный энкодером, поступает на вход микропроцессорного устройства, в котором дешифрируется, анализируется на достоверность и сравнивается с данными калибровочной таблицы, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве. С учетом данных таблицы определяется угол поворота вала рукоятки управления и позиция рукоятки. Значение определенной позиции рукоятки управления передается в систему управления и на устройство индикации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх