Устройство для управления синхронно перемещающимися объектами

 

С. А. Авдушев, Б. В. Белов, Я. Г. Гольдин, C. Ф. Гольдшмид, А. Ю. Мальчик, К. Б, Ольнев, К. И. Палк и Л. К. Ушакова

= . ".«, (у. .4 ь ф

Особое конструкторское бюро станкостроения (?2) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННО

ПЕ РЕМЕШАЮШИМИСЯ ОБЪЕКТАМИ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления станками, имеющими портальную (рамную) конструкцию.

Оно может быть также использовано в

5 других отраслях техники где требуется синхронное перемещение двух или более объектов.

Известно устройство, обеспечивающее .синхронное перемещение двух подвижных объектов путем коррекции перемещения одного из объектов. Устройство содержит два источника сигнала скорости объектов, фазовый компаратор, генератор управ ляющих сигналов, блок обратной связи ф, 1

Каждый из объектов соединен с источником сигнала, пропорционального скорости данного объекта, выходы источников сигнала соединены с двумя входами фазового компаратора, выход которого связан со входом генератора управляющих сигнапов, а выход генератора управ ляющих сигналов соединен со входом

2 блока обратной связи, выход которого соединен с первым объектом.

В известном устройстве в зависимости от сдвига фаз на входе фазового компаратора генератор управляющего сигнала вь1рабатывает сигнал, который является мерой рассогласования скоростей объектов и отрабатывается блоком обратной связи. Сигнал обратной связи: корректирует скорость перемещения первого обьекта, за счет чего достигается синхронность перемещения объектов.

Предложенная схемная реализация устройства обеспечивает только синхронизацию скоростей объектов, но не исключает наличия постоянного рассогласования положений движущихся объектов. Кроме того, данное схемное решение сложно изэа использования в устройстве принципа частотного управления блоком обратной связи»

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для управления синхронно

3 73 перемещающимися объектами, содержащее блок ввода программы, первый и второй приводы, подключенные соответственно к первому и второму датчикам скорости вращения, и первый и второй позиционные датчики, соединенные

=o аходами преобразователя (2) .

Задание величины и скорости перемеЖения на обв привода осуществляется в данной системе от устройства числового программного управления независимо.

Устройство регулирования равномерного хода управляется сигналом рассогласования оположений обеих сторон портала.

Фактическое положение каждой сторонй портала измеряется соответствующим измерительным устройством

Поскольку для управления обьектом требуются два самостоятельных канала формирования задания в устройстве числового программного управления, программирование перемещений по двум каналам и две сл едящи е системы с датчиками перемещения и соответствующими преобразователями их сигналов в вид принимаеt мый устройством числового программного управления, то такая система менее надежна. При возможных ошибках программирования и помехах в каналах задания информации о перемещении приводов портала в такой сивтеме возникает постоянное рассогласование положений обеих сторон портала, особенно опасное при реверсах и динамических режимах работы.

Недостатком известного устройства является его низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок сравнения, блок временной задержки и сумматор, выход которого соединен со. вторым приводом, первый axon - с выходом пре. образователя, а второй аход - с выходом первого датчика скорости вращения, подключенного к первому приводу через последовательно "оединенные блок сравне ния и бпок временной задержки, вторые входы которых соединены соответственно с,выходвми второго датчике скорости вращения и блока ввода программы.

Такое устройство управляется заданием величины и скорости перемещения привода обеих сторон портала от одного, квнвпа устройства числового программного управления, то есть задание программируется для одного привода. При

9477 4 этом требуется только одна следящая система с датчиком перемещения и преобразователем. Зависимое управление скоростью привода второго конца портала от скорости привода первого конц портала обеспечивает защиту от появления постоянного рассогласования положений обеих сторон портала и от возможного аварийного режима. 10 На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода программы, блок 2 временной задержки, первый привод 3, объект управления

15 (портал) 4, первый позиционный датчик

5, первый датчик 6 скорости вращения, сумматор 7, второй привод 8, второй позиционный датчик 9, преобразователь

10, второй датчик ll скорости враще20 ния и блок 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Управляющий сигнал с выхода блока

1 через блок 2, предназначенный для по25 лучения желаемой переходной характеристики, поступает на управление приводом

3 первой стороны портала 4. Сигнал, пропорциональный частоте вращения. вала исполнительного двигателя привода 3

ЗО

Э формируемый датчиком 6, подается на один из входов сумматора 7. Нв второй аход сумматора 7 поступает сигнал с преобразователя 10. Сигнал с выхода

35 сумматора 7 управляет приводом 8 второй стороны портала 4. Контроль фактического положения каждой стороны портала осуществляется датчиками 5 и 9, выходные сигналы от которых поступают

40 на два входа преобразователя 10. На входы блока 12 подаются сигналы датчиков 6 и ll. Полученный сигнал модуля разности воздействует на постоянную времени блока 2 по прямо пропорциональному закону. При синхронном перемещении обеих сторон портала сигнал на выходе преобразователя равен нулю, и привод 8 второй сторойы портала управляется тапько сигналом с датчика 6. При

50 рассогласовании положений первой и втс рой стороны портала синхронность их перемещения нарушается, и на выходе преобразователя 10 появляется сигнал, величина и знак которого определяется

55 рассогласованием положений обеих сторон портала. Этот сигнал является дополнительным управляющим сигналом для привода 8 второй стороны портала и корректирует положение сторон портаУстройство для управления синхронно перемещающимися обьектами, содержащее блок ввода программы, первый и второй приводы, подключенные соответственно к первому и второму датчикам скорости вращения, и первый и второй позиционные датчики, соединенные со входами преобразователя, о т л и ч а ю» щ е е с я тем, что, с целью повшпния надежности устройства, в него введены блок сравнения, блок временной задержки и сумматор, выход которого соединен со вторым приводом, первый вход — с выходом преобразователя, а второй вход — c выходом первого датчика скорости вращения, подключенного к первому приводу через последовательно соединенные блок сравнения и блок временной задержки, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго датчика скорости вращения и блока ввода программы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Зо № 1372568, кл. G О5 0 13/00, 30.10 74.

2. Акцепт. заявка ФРГ ¹2233548, кл. 8 05 8 19/18, 16.09.76 (прототип).

5 73 ла. Кроме того, при рассогласовании скоростей происходит увеличение постоянной времени блока 2, что снижает скс рость изменения управляющего сигнала на входе привода 3, что дает возможность приводу 8 быстрее отработать появившееся рассогласование.

Введение в канал управления блока 2, и зависимое управление скоростью привода второго конца портала от скорости привода первого конца портала позволяет исключить возможное появление постоянного рассогласования положений обеих сторон портала и согласовать характеристики приводов в переходных режимах.

Максимальная постоянная времени блока временной задержки выбирается такой, чтобы в периоды разгона рассогласование за счет неидентичности временных характеристик каналов не превысило допустимой величины, а в периоды тормонения уменьшилось до нуля вследствие запаздывания в поступлении сигнала (команды) на торможение привода второй стороны портала. Кроме того, уменьшение величины постоянной времени при синхронных скоростях перемещения позволяет уменьшить время протекания переходных процессов в системе. При таком управлении достигается синхронность перемещения обеих сторон портала и уменьшается объем программы и оборудования эа счет исключения управпения приводом второй стороны портала от

9477 6 устройства числового программного управления.

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 2922/40 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4