Устройство для измерения положения подвижного объекта

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<>866543 (6t) Дополнительное к авт. саид-ву

I (22) Заявлено 090179 (21) 2709738/18-24 (51) М. КЛ.Э с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

G 05 D 1/02

В 21 С 51/00 е есударствемный комитет

СССР во, аман изобретений и открытий

Опубликовано 2309.81. Бюллетень 149 35 (53) УДК G2. 50 (088.8) Дата опубликования описания 2 309.81 (72) Авторы изобретения

Н.К. Подставкин и Л.A. Бе рва

1 (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к автоматическому управлению подвижными объектамн, в частности к приборам н датчикам для измерения положения движущихся объектов и может быть использовано в позиционных системах автоматического регулирования как средство обратной связи по.положению.

С целью получения более точной дополнительной информации о направлении движения объекта разработано устройство, позволяющее определить не только положение объекта, но и направление движения его в любой момент времени.

Известна система для управления приводом пода кольцевой нагревательной печи в которой применен датчик импульсов и счетчик импульсов,информация которых используется для управления приводом пода по положению (1.1.

Недостатком этой системою является то, что она дает информацию только о пройденном приводом пути и не определяет точно положение рбъекта.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система для определения положения проката с периодически повторякщимися гофрами, которая содержит датчик импульсов, жестко связанный с формующей клетью, счетчик импульсов, датчик исходного положения, блок задания ходов подвижного объекта, блок сравне-. ния и ключ (2).

Недостаток известной системы определения положения проката с периодически повторяющимися гофрами заключается в том, что эта система не производит измерения положения определен-. ных точек гофрированного материала и не может дать информации о направлении движения объекта. Это объясняется тем, что датчик соединен с валком

15 клети, а также схемой включения датчика — лишь косвенно через посредство валков. Кроме того, в случае колебания подвижного объекта в каком-то промежуточном положении (возвратно20 поступательные движения), система выдает ложную информацию о полокении проката по тем же причинам. Эти недостатки снижают информативность системы и его надежность.

25 .Цель изобретения — расширение области применения эа счет определения направления движения объекта управления.

Поставленная цель достигается тем, 30 что в устройство, содержащее формиро866543 ватель импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов и блок сравнения, последовательно соединенные датчик положения и задатчик первмещения объекта, выходом связанный со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с перв, входом 5 счетчика импульсов, введен анализатор направления движения, первыми входами связанный с выходами формирователя импульсов, вторым и третьим входами соответственно с выходами !

О датчика положения объекта и блока сравнения, а .выходами — со вторым и третьим входами счетчика импульсов.

Кроме того, анализатор направле.ния движения содержит блок памяти, триггер и элемент И, ИЛИ и НЕ,причем второй вход анализатора соединен с первым входом триггера и через элемент НЕ с первым входом первого элемента И, вторым входом связанного с третьим входом анализатора, а выходом - со вторым входом триггера, первый выход триггера подключен к первым входам второго и третьего элементов И, второй выход триггерак первым входам четвертого и пятого элементов И, причем вторые входы третьего и пятого элементов И связаны с первым выходом блока памяти, а вто- З рые входы второго и четвертого элементов И вЂ” со вторым выходом блока памяти, входами связанного с первыми входами анализатора, а выходы второго и пятого элементов } подключены ко Зэ входам первого элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И— ко входам второго элемента ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами анализатора. 46

На фиг. р Изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 электрическая схема анализатора направления движения.

Устройство для измерения положе- @ ния подвижного объекта включает формирователь 1 импульсов (в количестве от трех до восьми элементарных датчиков), Выходы формирователя 1 импульсов подключены на три (минимум) входа анализатора 2 направления движения. Выходы анализатора 2 (+) и (-) подклк ены на два входа счетчика

3 импульсов. Счетчик 3 импульсов своим выходом включен на первый вход блока 4 сравнения и одновременно к общей схеме управления подвижным объектом (S). Выход блока 4 сравненил подключен к одному из входов счетчика 3 импульсов и к одному из входов анализатора 2 направления дви- 49 жения. На второй вход блока 4 сравнения подключен выход задатчика 5 перемещения объекта и одновременно этот выход включен в общую схему управления подвижным объектом (Ь ). 6$

Вход задатчика 5 перемещения объекта подключен к одному из входов анализатора 2 направления движения и к выходу датчика 6 положения. Формирователь 1, установленный на подвижНоМ объекте,не показано), при движении взаимодействует с зубчатой рейкой (не показано), уложенной вдоль пути движения объекта и при прохождении рейки .выдает импульсы в блок анализатора 2.. Датчик 6 положения срабатывает только в том случае,когда подвижный объект находится в исходном положении.

Анализатор 2 направленил движения включает блок 7 памяти, формирующий две серии импульсов: одна соответствует направлению фактического перемещения от исходного положения, другая - направлению фактического перемещения к исходному положению, и триггер 8, состояние "1" и "О" которого соответствует заданному направлению движения объекта (например,вперед или назад). В состоянии "1" триггер устанавливается от датчика 6 исходного положения, а в состояние "О" по сигналу "Равно" устанавливается с блока 4 сравнения, когда объект достигает заданной точки остановки в конце пути при, движении вперед, пять элементов И, первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12, и пятый 13 и два элемента ИЛИ вЂ” первый 14, вто.рой 15, а также элемент HE-16.

Устройство работает следующим образом.

За исходное состояние системы.принимается то состояние,,когда положение объекта фиксируется датчиком .6 в исходной позиции. При этом в эадатчик

5 перемещения записаны адреса позиций (маршруты), в которых объект должен остановиться в конкретном заданном режиме. При перемещении от исходного положения к первой заданной позиции формирователь 1 импульсов, взаимодействуя с зубчатой рейкой (не показано), передает импульсные сигналы, количество которых пропорционально пройденному объектом пути в анализатор 2 направления двмженмя. В анализаторе

2 осуществляется анализ сигналов полученных от датчика 6 положения и формирователя 1 импульсов и выдается числовая информация в счетчик 3 импульсов о положении и направлении движения объекта в каждый данный момент времени. Счетчик 3 импульсов в каждый момент времени содержит число соответствующее пройденному пути от точки начала движения. При движении вперед путь отсчитывается от точки исходного положения объекта, а при движении назад - от точки остановки в конце хода. Число это представлено многоразрядным двоичным кодом. На блок 4 сравнения подаются два двоичных числа: с счетчика импульсов 3

866543 и с выбранного регистра 5 эадатчика перемещения. В момент сравнения этих чисел, т.е. когда механизм пройдет заданный, путь, на выходе блока 4 сравнения появляется кратковременный сигнал "Равно", которыи сбрасывает в "0" счетчик 3. Одновременно, если .это сравнение произошло при.ходе вперед происходит переброс триггера направления анализатора 2 также в состояние "0".

В момент подхода к исходному поло- 0 ,жению (при движении назад) триггер направления переводится в состояние

"1", срабатывающим в этот момент датчиком 6 положения.От датчика 6 с выдержкой времени, необходимой для 15 четкой работы схемы, в счетчик адреса эадатчика 5 добавляется "единица" и происходит выбор величины хода из следующего регистра блока 4 сравнения. Значение координат объекта S со 20 счетчика 3 и хода 8з в двоичном цифровом коде задатчика 5 перемещения передается в общую схему регулирования Объекта.

Внедрение пРедлагаемой системы позволяет повысить надежность позиционной системы регулирования в целом, эа счет сокращения простоев из-за неизбежных сбоев в работе ее отдельных узлов.

Применение такой системы в схеме управления приводом загрузочной маши-. ны кольцевой печи сокращает простои.

Формула изобретения 35 1. Устройство для измерения положения подвижного объекта, содержащее формирователь. импульсов, последовательно соединенные счетчик импульсов щ и блок сравнения, последовательно соединенные датчик положения и задатчик перемещения объекта, выходом связанный.со вторым, входом блока сравнения, выход которого соединен с первчм входом счетчика импульсов, о т л ы ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит анализатор направления движения, первыми входами связанный с выходами формирователя импульсов, вторым и третьим входами соответственно с выходами датчика пол >жения объекта и блока сравнения, а выходами - со вторым и третьим входами счетчика импульсов.

2 Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что анализатор направления движения содержит блок памяти, триггер и элементы И, ИЛИ и

НЕ, причем второй вход анализатора соединен с первым входом триггера и через элемент НЕ с первым входом первого элемента И, вторым входом связанного с третьим входом анализатора, а выходом - co вторым входом триггера, первый выход триггера под" ключен к первым входам второго и третьего элементов И, второй выход триггера — к первым входам четвертого и пятого элементов И, причем вто-. рые входы третьего и пятого элементов И связаны с первым выходом блока памяти, а вторые входы второго и четвертого элементов И вЂ” со вторым выходом блока памяти, входами связанного с первыми входами анализатора, а выходы второго и пятого элементов

И подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И вЂ” ко входам второ,го элемента ИЛИ, выходы которых сое-. динены соответственно с первым и вторым выходами анализатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 9 510690, кл. G 05 В 11/26, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

564021, кл. B 21 В 37/00, 1976 (прототип) °