Цифровая система регулирования скорости центробежного аппарата
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(5) 0 Оз В 11 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИД Й ТЕНИЯ ЛЬСТВУ(56) Авторское свидетеУ 834670, кл. С 05 В 1Авторское свидетельФ 849137, кл. С 05 В 1 блока тоблока рареобразоразовател можения и к и гона, выход и вому входу тому входу иульсного через прео ключен к и теля скорости код код поду блока стабикоторого сосдиФ 32З,Кучинский вому вх изации второи вход ходом зада нен с ой с сти и первым входом блока о сое иразгона, второи вход которо нен с первым выходом генера пульсов, пятым входом блока ния, пятым входом блока ста и вторым входом блока тормо третьим входом соединенного рым выходом блока управлени мым входом блока стабилизац вертым входом блока разгон выход блока торможения соед ство СССР 18, 1981. во СССР 01, 981. тора им- управле- билизации жения, с вто я восьии и чета, первыйинеи с первым ход вт правления, выа соединен сразгона, шесления и четве дом о ко ока у парато блока ретьим входомтым входом блок уир тор нои валмеханич же ния, ия тый м входом бло орому вытвертому одключен к илизации и вход которого ходу блока ст ьходу блока у омещенн ппаратаель ско ия, иервыи вы шестым входом ав а ю торого соед ока стабили анен сов,что л пу ато ыого ации, иодклю к первому в орой выход к тьим входо ель щая ходу блооторогом блока и третьим входо адежност атель ко ия ка разгона, в соединен с тр раз ращения управ симальной ско я ик на, задщего с едьмым входом блока стаавленияилизации нала, мамени ста й нератора тому вхо и, руч тормож й, перстаби ричем орои вых илиз и и имиульблока чен к д в п ок к скорос адатчи реобра торой и выход илизации, п олебаны, блоения,ователь омпарато к управ вателяцифроапаловторой выход н с четвертым иза- ыход оединен с входреобразователя рого вого ции и бло преобразо вый компа блока т й чере с вход соединебилизаци рможен) лока ст леб дин авыходединен ходомбразов ге од- код с блока торм датчика инала, выл ия, тре шестьи(54)(57) РОВАНИЯ ПАРАТА, преобраз рез ключ выход по родвигат СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК республиканскоевенное обьединени 1. ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИКОРОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО АП- одержащая цифроаналоговый ватель, выход которого чесоединен с усилителем, а леднего подключен к электлю постоянного тока, выходоторого через карданный вал ки соединяется с ротором, м в статоре центробежного импульсный преобразоваости и тормоз, а также гев нее введены ирекод, блок разгоиращения управляющегод которого подключен,ЯО 117 тчика максималь 1176302 12, этом уставка Ч поступает на четвертый вход данного блока и вычитающий вход счетчика 52. Функционирование блока 21 стабилизации в режиме тор 5 можения аналогично описанному режиму разгона.После окончания интервала стабилизации Тс сигнал с второго выхода блока 21 стабилизации поступает на пятый вход блока 17 торможения 1,фиг.4 ). Перед началом работы регулятора импульс начального сброса, поступающий на третий вход данного блока с блока 22 управления, приводит элементы 44 и 45 соответственно в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 37 в вычитающий счетчик 46 заносится значение сигнала уставки Ч или 2 Ч, поступающее с задатчика 13.Сигнап с блока 21 стабилизации через элемент ИЛИ 35 устанавливает триггер 44 в единичное состояние и далее через элемент ИЛИ 39 осуществляет запись в вычитающий счетчик 47 значения текущей скорости ю, , которое поступает на шестой вход данного блока с выхода преобразователя код - код 11, Три гер 44 разреша 30 ет работу элементов И 40 и 41, одновременно загорается элемент 48 индикации, фиксируя начало режима торможения. Блок 17 торможения может функционировать в двух режимах, определяемых задатчиком 49. Первый режим торможения аналогичен режиму разгона блока 12. При этом задатчиком 49 запрещается работа элемента И 41 и разрешается функционирование элемента И 43. Первый импульс, поступаю 40 щий с выхода счетчика 51, через элемент И 40 устанавливает триггер 45 в единичное состояние. Триггер 45 в свою очередь разрешает работу элемента И 42. Импульсы опорной частоты,45 пересчитанные счетчиком 50 через элемент И 42, поступают на вычитающий вход счетчика 47, а через элемент 43 И - на вычитающий вход счетчика 46. С выхода элемента И 42 через второй выход данного блока эти же импульсы поступают в блок 21 стабилизации, осуществляя уменьшение уставки. Сигнал обнуления счетчика 46 через элемзнт ИЛИ 38 устанавливает триггер 45 в нулевое состояние,запрещая работу элемента И 42, а через элемент ИЛИ 37 повторно заносит в счетчик 46 значение сигнала уставки Ч или 2 Ч. Кроме того, сигнал обнуления через элемент ИЛИ 36 поступает в блок 22 управления, которыйзапускает блок 2 стабилизации на обработку уставки. Также импульс обнуления счетчика 46 через элемент ИЛИ 38и элемент ИЛИ 39 записывает в счетчик новое значение текущей скорости в . Следующий импульс с выходасчетчика 51 опять переключит триггер 45 в единичное состояние и описанный процесс повторится. Когдазанесенное в счетчик 47 значение текущей скорости юстанет меньше шага уставки Ч, счетчик 47 обнулится, импульс обнуления с его выхода включает тормоз 9 (фиг.1) и через элементы ИЛИ 38 и 34 переключит тригге-,ры 44 и 45 соответственно в нулевое состояние. Таким образом процесс торможения окончен,Если же второй компаратор 20 выдаст сигнал, то от четвертого входаблока через элемент ИЛИ 35 осуществляется запуск блока 17 торможения.Во втором режиме работы данного блока задатчик 49 запрещает работу элемента И 43 и разрешает работу элемента И 41, При этом счетчик 46 не функционирует, а величина пачек импульсов, поступающих в блок 21 стабилизации, определяется счетчиками 50 и 51, коэффициенты пересчетакоторых заданы задатчиком 49. Им-,пульс с выхода счетчика 51 черезэлемент И 40 и включает триггер 45,при этом с выхода элемента И 42 следуют импульсы с частотой, определяемой счетчиком 50. Второй импульс с выхода счетчика 5 через элемент И 41 и элемент ИЛИ 38 выключиттриггер 45. Число импульсов в пачке определяется отношением интервала времени между двумя импульсами счетчика 51 и периодом следования импульсов с выхода счетчика 50. В остальном блок функционирует аналогично описанному первому режиму торможения,.Кудрявцевалош Корректор Е. Сирохм Составитель Техред И;Ас Петров Редакт Тираж 863 НИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и откры 13035, Москва, Ж, Раушская,тий выход которого подключен к входутормоза, третий выход блока разгона соединен с вторым входом блока управления, третьим входом подключенного к шестому входу блока разгона, выход задатчика времени стабилизации соединен с десятым входом блока стабилизации, а выход ручного задатчика скорости соединен с вторым входом ключа, вход второго кампаратора соединен с выходом преобразователя колебаний. 2. Система па п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок управления состоит из первого элемента ИЛИ, второго, третьего, четвертага и пятого элементов ИЛИ, трех формирователей, трех триггеров, двух вычитающих счетчиков, двух элементов И и ключа, причем первые входы второго, третьего и четвертого,элементов ИЛИ и ключа объединены и соединены с первым выходом первого формирователя, вторым выходом соединенного с одноименным выходом блока управления, .первый выход которого соединен с выходом третьего формирователя, соединенного входом с выходом пятого элемента ИЛИ, второй вход катарага объединен с одноименным входам четвертого элемента ИЛИ и соединен с выходом обнуления второго вычитающего счетчика, вход занесения информации которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а вычитающий вход - с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с одноименными входами первого элемента И и второго формирователя и соединен с пятым входам блока управления, который своими шес тым и четвертым входами аединен с вторым и третьим входами соответственна третьего элемента ИЛИ, выходом соединенного с входом установки в 0" третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а вход установки в "1" - с третьим входам блока управления, кроме того выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента И, соединенного выходом с вычитающим входом первого вычитаю- щего счетчика, выход обнуления которого соединен с первым входом пятага элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, соединенного своим выходом с входом установки в О второго триггера и входом занесения информации первого вычитающего счетчика, выход первого элемента ИЛИсоединен с входом установки в 1" второго триггера, третий выход блока управления соединен с выходом второго формирователя, вторым входом соединенного с выходом первого триггера, вход установки в "1" котарога соединен с первым контактом ключа, а вход установки в "О" - с вторым, третий контакт ключа соединен с потенциалом логической единицы, первый и второй входы первого элемента ИЛИ соединены с одноименными входами блока управления.3. Система па и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия, блок разгона состоит иэ счетчика с переменным коэффициентам пересчета, трех элементов ИЛИ, двух элементов И, двух триггеров, двух вычитающихсчетчиков и элемента индикации, при- чем первые входы элементов ИЛИ объединены и соединены с четвертым входом блока разгона и входом занесения информации второго вычитаю- щего счетчика, выход обнуления котарага соединен с вторым выходом блока разгона, с третьим входом третьего элемента ИЛИ и третьим входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с одноименным входом второго элемента ИЛИ и соединен с выходом обнуления первого вычитающега счетчика и третьим выходом блока разгона, третьим входам соединенного с четвертым входомпервого элемента ИЛИ и вторым входам третьего элемента ИЛИ, выход катарага соединен с входом установки в "О" второго триггера, соединенного своим выходом с анодом элемента индикации, катод которого саеди; нен с общей шиной и первым входом первого элемента И, выходом соединенного с входом установки в первого триггера, соединенного своим выходом с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вычитающим входом счетчика с переменным коэффициентом пересчета и вторым вхацам блока разгона, первым входам соединенного синформационным входом второго вычитающего счетчика, вычитающий вход которого соединен с одноименным входам первого вычитающега счетчика,выходом второго элемента И и первым выходом блока разгона, пятым входом соединенного с информационным входом первого вычитающего счетчика, вход занесения информации которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, кроме того, выход счетчика с переменным коэффициентом пересчета соединен с вторым входом первого элемента И, а выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в "0" первого триггера, вход установки в"1" второго триггера соединен с шестым входом блока разгона.4. Система по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, блок стабилизации состоит из реверсивного счетчика, пяти регистров, элемента индикации,. вычитателя, четырех элементов ИЛИ, задатчика зоны нечувствительности, двух триггеров, схемы сравнения, сумматора-вычитателя, задатчика коэффициентов, узла умножения, четырех элементов И, накапливающего сумматора, элемента НЕ, сумматора, вычитающего счетчика и узла команд, причем входы установки в О" регистров объединены и соединены с первыми входами узла комацц, первого и третьего элементов ИЛИ, входом занесения.информации вычитающего счетчика, входом установки в 110" реверсивного счетчика и восьмым входом блока стабилизации, пятым и шестым входами соеди. - ненного с третьим и вторым входами соответственно узла команд, первый выход которого соединен с входом син-, хронизации первого регистра, а второй - с аналогичными входами второ- . го и третьего регистров, выход вычитателя соединен с информационным входом второго регистра, выход которого соединен с первыми входами схемы сравнения, второго коммутатора, сумматора-вычитателя и информационным входом третьего регистра, соединенного .выходом с вторым входом сумматора-вычитателя, управляющий вход которого соединен с шестым выходом узла команд, а выход - с вторым входом второго коммутатора, выходом соединенного с первым входом узла умножения, а управляющим входом - с третьим выходом узла команд, четвертый выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора, ин формационным входом соединенного с задатчиком коэффициентов, а выходом - с вторым входом узла умножения, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом сумматора, вход переноса которого соединен с потенциалом логической единицы, а выход - с информационным входом четвертого регистра, выходом соединенного с вторым входом сумматора и информационным входом пятого регистра, выход которого соединен с первым выходом блока стабилизации, а вход синхронизации - с выходом четвертого элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом третьего элемента И, первый вход которого объединен с одноименным входом первого элемента И и соединен с седьмым выходом узла команд, соединенного пятым выходом с входом синхронизации четвертого регистра, второй вход первого элемента И объединен с одноименным входом второго элемента И и соединен с выходом второго триггера, входом управленияпервого коммутатора, первый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, и анодом элемента индикации, катод которого соединен с общей шиной, третий вход первого элемента И, выходом соединенного с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, соединен с одноименным выходом схемы сравнения, подключенной вторым входом к выходу задатчика зоны нечувствительности, первый и второй выходы схемы сравнения соединены соответственно с одноименными входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выходом соединен - ного с входом установки в" второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом первого триггера, соединеннОго входом установки в "1" с седьмым входом данного блока, а входом установки в "О" - с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с одноименным входом третьего элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом установки в "0" второго триггера, и соединен с вторым выходом данного блока и выходом обнуления вычитающего счетчика, вычитаюгщий вход которого соединен с выходом второго элемента И, сое диненного первым входом с девятым входом блока стабилизации, суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с третьим входом блока стабилизации, четвертый вход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, информационный вход вычитающего счетчика соединен с десятым входом блока стабилизации, информационный вход первого регистра соединен с первым входом блока стабилизации, второй вход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, первый вход вычитателя соеди. нен с выходом первого регистра, а второй - с выходом первого коммутатора.5. Система по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия, блок торможения состоит иэ шести элементов ИЛИ, четырех элементов И, двух триггеров, двух счетчиков с переменным коэффициентом пересчета, элемента индикации, задатчика режимов торможения, первого и второго вычитающих счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с первым и шестым входами блока торможения, третьим входом соединенного с вторыми входами первого, четвертого и пятого элементов ИЛИ, причем выход пятого элемента ИЛИ соединен с входом установки в "О" второго триггера и вторым входом шестого элемента ИЛИ, выходом соединенного с входом занесения информации второго вычитающего счетчика, а первым входом - с выходом второго элемента ИЛИ и входом установки в "1" первоготриггера , вход установки в О которог о соединен с выходом первого эл емента ИЛИ , а выход - с анодом элемента иццикации , кг тод которого соедине н с общей шиной , и первыми входами первого и второго элементов И , кр оме того, первые входы первого и пята го элементов ИЛИ объединены и с оединены с третьим выходом блока торможения й выходом обнуления второговычитающего счетчика, вычитающий входкоторого соединен с выходом третьегоэлемента И, вторым выходом блокаторможения и вторым входом четвертого элемента И, первым входом соединенного с одноименным выходом задатчикарежимов торможения, а выходом - свычитающим входом первого вычитающего счетчика, выход обнуления первоговычитающего счетчика соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ,соединенного выходом с первым выходом данного блока, первым входом четвертого элемента ИЛИ, выходом соединенного с входом занесения информациипервого вычитающего счетчика и четвертым входом пятого элемента ИЛИ,третий вход которого объединен свторым входом третьего элемента ИЛИи соединен с выходом второго элемента И, вторым входом соединенного свторым выходом второго счетчика спеременным коэффициентом пересчета,третий вход второго элемента И соединен с вторым выходом задатчикарежимов торможения, третьим выходомсоединенного с вторым входом второго счетчика с переменным коэффициентом пересчета, первый выход которогосоединен с вторым входом первогоэлемента И, соединенного выходом свходом установки в "1" второго триггера, который выходом соединен с первым входом третьего элемента И, вторым входом соединенного с выходомпервого счетчика с переменным коэффициентом пересчета, второй вход которого соединен с четвертымвыходомзадатчика режимов торможения, а первый - с одноименным входом второгосчетчика с переменным коэффициентомпересчета и вторым входом блока торможения, четвертый и пятый входы которого соединены. соответственно спервым и вторым входами второго элемента ИЛИ,20 Блок 17 торможения содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы ИЛИ 34, 35, 36, 37, 38 и 39, первый; второй, третий и. четвертый элементы И 40, 41, 42 и 43, первый и второй триггеры 44 и 45, первый и второй вычитающие счетчики 46 и 47, элемент 48 индикации, задатчик 49 режимов тормо жения и первый и второй счетчики 50 и 5 с переменным коэффициентом пересчета. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике ипредназначено, в частности, для использования в системах автоматизированного управления центробежными аппара. тами (ЦБА ).Цель изобретения - повышение надежности функционирования центробежного аппарата.На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг,2 - временныедиаграммы работы; на фиг.3 - функциональная схема блока разгона; нафиг.4 и 5 - функциональные схемыблоков торможения и стабилизации 15соответственно; на фиг,6 - функциональная схема узла команд; на фиг.7 -функциональная схема блока управления.Цифровая система. регулированияскорости центробежного аппаратасодержит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП ) 1, ключ 2, усилитель 3,электродвигатель 4 постоянного тока,карданный вал 5, ротор 6, статор 7, 25импульсный преобразователь 8 скорости, тормоз 9, генератор 10 импульсов, преобразователь код - код 11,блок 12 разгона, задатчик 13 прира- .щения управляющего сигнала, задатчик 14 максимальной скорости, задатчик 15 времени стабилизации, ручнойзадатчик 16 скорости, блок 17 тормо;жения, преобразователь 18 колебаний,первый и второй компараторы 19и 20, блок 21 стабилизации и блок 2235управления.Блок 12 разгона содержит счетчик 23 с переменным коэффициентомпересчета, первый элемент ИЛИ 24,40первый элемент И 25, второй элемент ИЛИ 26, первый триггер 27, второй элемент И 28, первый и второй вычитающие счетчики 29 и 30, третийэлемент ИЛИ 31, второй триггер 32 и45элемент 33 индикации,Блок 21 стабилизации содержит реверсивный счетчик 52, первый ре- гистр 53, первый коммутатор 54, элемент 55 индикации, вычитатель 56, первый элемент ИЛИ 57, задатчик 58 зоны нечувствительности, первый триггер 59, второй регистр 60, схему 61 сравнения, третий регистр 62, второй элемент ИЛИ 63, сумматор-вычитатель 64, первый элемент И 65, третий элемент ИЛИ 66, .задатчик 67 коэффициентов, второй коммутатор 68, второй триггер 69, третий коммутатор 70, узел 71 умножения, второй, третий и четвертый элементы И 72, 73 и 74, накапливающий сумматор 75, элемент НЕ 76, сумматор 77, четвертый регистр 78, узел 79 команд, четвертый элемент ИЛИ 80, вычитающий счетчик 81 и пятый регистр 82.Узел 79 команд содержит пять элементов ИЛИ 83-87, два триггера 88 и 89, суммирующий счетчик 90 и регистр 9 сдвига.Сумматор-вычитатель 64 содержит два элемента исключающее ИЛИ 92 и 93, сумматор 94, элемент НЕ 95 и элемент И 96.Узлы 56 и 64 аналогичны по структуре,Блок 22 управления содержит первый, второй и третий элементы ИЛИ 97,98 и 99, первый формирователь 100,первый, второй и третий триггеры 101,102 и 103, первый и второй элементы И 104 и 105, четвертый элемент ИЛИ 106, второй формирователь 107, первый и второй вычитающие счетчики 108 и 109, пятый элемент ИЛИ 11 О, третий формирователь 111 и ключ 112.Система работает следующим образом. Первоначально задатчиками приращения управляющего сигнала 13, максимальной скорости 14, и времени стабилизации 15 устанавливают необходимый11режим работы ЦБА. По сигналу Пуск который формируется блоком 22 управления, блок 12 разгона осуществляет обработку уставки Ч, Значение уставки из блока 12 разгона передается в блок 21 стабилизации. Последний вычисляет цифровой эквивалент управляющего сигнала по выражению2к:ккГт 1+к Хкт 1 к,(сто-ф 1)т)и=цЭ -"Отса величина сигнала рассогласованияю - заданное значение уг-.3.лавой скорости.Код 5 с выхода блока стабилизации 21 поступает на ЦАП 1, который преобразует его в аналоговый управляющий сигнал, и далее на усилитель 3.10 Последний усиливает управляющий сигнал и подает его на электродвигатель 4, С некоторым запаздыванием ротор 6 начинает вращаться. Импульсный преобразователь 8 скорости пода ет ш-раэрядный двоичный код на преобразователь код - код 11, который преобразует его в К-разрядный,цвоичный код, соответствующий угловой скорости в об/мин. С выхода преоб разоватепя 11 информация поступает в блок 21 стабилизации,.где вычисляется величина рассогласования й и код управления. Таким образом замкнута обратная связь по угловой скорости.Блок 12 разгона осуществляет дальнейшее наращивание уставки. При этом через обратную связь контролируется увеличение угловой скорости и до максимального заданной ипри выполнении усдовия Ю - ы к 6 с где д - величина зоны нечувствительности, начинается отсчет времени стабилизации Т . Блок 12 разгона отключается, а блок 21 стабилизации непрерывно вычисляет управляющий сигнал, который на вход ЦАП 1 подается лишь в том случае когда величина сигнала рассогласования Ь превысит заданные пределы 1+ д). По истечении времени стабилизации Т . блок 22 управления включает блок 17торможения, куда поступает с выхода преобразователя код - код 11 значение текущей скорости, Блок 17 торможения осуществляет дискретное уменьшение уставки. При торможении уставка может быть больше уставки при разгоне и равна, например, 2 Ч. Посредством обратной связи контролируется уменьшение угловой скорости, При выполнении условия м- = О, блок 17 торможения включает тормоз 9, На этом цикл работы ЦБА закончен.Одновременно с обратной связью по 55 угловой скорости осуществляется обратная связь по амплитуде колебания ротора 6 по цепочке: преобразователь 18 колебаний, первый компаратор 19, эадатчик 13 приращения управляющего сигнала, блоки разгона 12 илиторможения 17; или по цепочке: преобразователь 18 колебаний, второйкомпаратор 20, блоки разгона 12,торможения 17 и управления 22.На входы компараторов 19 и 20 отпреобразователя 18 колебаний поступает сигнал 1), переменный по амплитуде и частоте, который показан нафиг,2. Увеличение амплитуды колебанийротора 6 выше допустимой приводит ксоударению ротора 6 со статором 7 ивыходу ЦБА из строя,Повышенная амплитуда колебанийвозникает на низких скоростях во время разгона ЦБА до установленной скорости вращения скорости, при которыхвозникают повышенные колебания, называют критическими ). Они не имеютпостоянного значения и изменяются взависимости от загрузки ротора б идинамики разгона.При достижении амплитудой колебаний ротора 6 порога срабатыванияпервого компаратора 19 (02)0 ) дискретный сигнал, поступающий с выхода,первого компаратора 19, переключаетзадатчик 13 приращения управляющегосигнала на удвоенное значение уставки 2 Ч. Блок 12 разгона в следующемза моментом срабатывания первого компаратора 19 такте сформирует удвоенное значение приращения управляющегосигнала, равное 2 М. При этом ротор 6,амплитуда колебаний которого достигла первого опасного предела, начнетвращаться с дополнительным ускоре нием для более быстрого прохождениякритической скорости. При этом возможно возникновение двух режимов:с уменьшением амплитуды колебаний ис увеличением. Если амплитуда колебаний ротора уменьшается, первый компаратор 19 переключается в исходноесостояние и ротор б продолжает разгон при уставке Ч.Такой режим работы показан нафиг,2 в моменты перехода управляющего сигнала с уровня 4 Ч на уровень 6 Ч.Однако возможен режим, при которомускоренное. прохождение критическойскорости не вызовет уменьшение амплитуды колебаний ротора б, а наоборот ее увеличение, вплоть до второго опасного предела. Такой режим показан на фиг.2 в момент перехода управляющего сигнала с уровня 7 Ч наФуровень 9 Ч. Лри этом условии )У яУя,)срабатывает второй компаратор 20, который отключает блок 12разгона и включает блок 17 торможе 5ния. Осуществляется торможение ротора 6.В аварийных ситуациях ключ 2 переключается на ручной задатчик 16скорости и скоростью вращения ротора ЦБА управляет оператор,Исходно задатчиками 3, 14 и 15устанавливается режим работы ЦБА.При включении напряжения питанияблок 22 управления (фиг.7) посредством формирователя 100 вырабатываетимпульс начального сброса, которыйпоступает на второй выход данногоблока, устанавливая блоки разгона 12,стабилизации 21 и торможения 17 висходное состояние, а также черезэлементы ИЛИ 98 и 99 устанавливаеттриггеры 102 и 103 в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 106 заносит в вычитающий счетчик 109 код интервала времени 1 Сигнал с выходаэлемента ИЛИ 98 записывается в вычитающий счетчик 108 код интервалавремени 1. При включении ключа 112триггер 101 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с его выходаразрешает работу формирователя 107,на второй вход которого поступаютимпульсы опорной частоты с пятоговхода данного блока, соединенного сгенератором 10. С вь 1 хода формирова- .35теля 107 сигнал "Начало разгона" поступает на третий выход блока и далее на шестой вход блока 12 разгона,Коэффициент пересчета счетчика 2340определяет интенсивность разгона.Сигнал начального сброса, поступающий на четвертый вход данного блокас блока 22 управления, через элемент ИЛИ 24 и элемент ИЛИ 31 устанавливает триггеры 27 и 32 соответ 45ственно в исходное нулевое состояние,Кроме того, в счетчик 30 заноситсязначение 1 дпоступающее на первыйвход блока 12 с задатчика 14, а всчетчик .29 - значение Ч или 2 Ч приращения управляющего сигнала, посту-.пающее на пятый вход данного блока.По сигналу "Начало разгона", поступающему с блока 22 управления,триггер 32 устанавливается в единичное состояние, при этом разрешается работа элемента И 25, а элемент 33 индикации фиксирует начало процесса разгона. С выходасчетчика 23 через интервалы времени Г, определяемые заданным коэффициентом пересчета счетчика и значением опорно частоты, которая поступает на второй вход блока 12 с выхода блока 1 О, выдается импульс, который, проходя через элемент И 25, устанавливает триггер 27 в единичное состояние. При этом разрешается работа элемента И 28. Импульсы опорной частоты через элемент И 28 поступают на вычитающие входы счетчиков 29 и 30, а также на первый выход данного блока, соединенный с третьим входом блока 21 стабилизации. При обнулении счетчика 29 импульс переноса с его выхода через элемент ИЛИ 24 устанавливает триггер 27 в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 26 осуществляет повторное занесение кода Ч уставки. Сигнал переноса с выхода счетчика 29 также поступает на третий выход блока и далее на второй вход блока 22 управления.Таким образом, содержимое счетчика 30 уменьшилось на величину Ч и стало равным(и,д, в . Ч), а в блок 21 стабилизации на дальнейшую отработку поступила пачка импульсов, количество которых также равно ".Сигнал с блока 12 разгона поступает на элемент ИЛИ 97 блока 22 управления (фиг.7). При этом триггер 102 устанавливается в единичное состояние, разрешая работу элемента И 104. Импульсы опорной частоты с пятого входа данного блока через элемент И 104 поступают на вычитающий вход счетчика 108. При обнулении счетчика 108, что свидетельствует об окончании интервала времени импульс переноса с его выхода через элемент ИЛИ 1 О и формирователь 11 поступает на первый выход блока. Одновременно импульс переноса через элемент ИЛИ 98 устанавливает триггер 102 в нулевое состояние, запрещая тем самым работу элемента И 104, и повторно осуществляет запись кода интервала времени С в счетчик 108. Интервал времениопределяет нремепной сдвиг между выдачей устав.ки Ч в блок 21 стабилизации и отработкой рассогласования в режимах разгона и торможения (интервал то же самое, но в режиме стабилизации ).15 рится .В зависимости от сигнала компаратора 19 с выхода задатчика 13 может поступать значение числа устанки, равное М или 2 Ч,После обнуления счетчика 30 им 20 пульс переноса с его выхода через элемент ИЛИ 24 устанавливает триггер 27 н нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 31 - триггер 32 который в свою очередь, запрещает 25 работу элемента И 25 и элемента 33 индикации. Также импульс переноса с выхода счетчика 30 поступает на второй выход блока и далее в блоки управления 22 и стабилизации 2.1, которые переключаются в режим стабилизацииТаким образом, в блок 21 стабилизации на отработку поступило пачками, равными Ч, количество импульсов, суммарное значение кото 35 рых равно и)ц,При появлении сигнала на выходе второго компаратора 20 блок 12 разгона отключается, а включается блок 17 торможения. Сигнал компаратора 20 через элемент ИЛИ 24 и элемент ИЛИ 31 устанавливают триггеры 27 и 32 соответственно в нулевое состояние, запрещая тем самым дальнейший режим разгона.После поступления пачки импульсов, равной М, с блока 12 разгона в блок 21 стабилизации, сигнал с выхода блока 22 управлейия осуществляет запуск блока 21 стабилизации (фиг.5) .Функционирует блок 21 следующимобразом,По сигналу начального сброса, поступающему на восьмой вход данного блока, все элементы с памятью устапав.пваются в исходное состояние, и в вычитающий счетчик 81 заносится :цачеппс времени стабилиза 50 55 Сигнал с первого выхода блока 22 управления поступает на шестой входблока 21 стабилизации, осуществляя его запуск, Блок 21 стабилизации в соответствии с выражением (1 ) отрабатывает уставку /.Через интервал времени С с выхода счетчика 23 (фиг.3) на элемент И 25 поступает следующий импульс,10 триггер 27 устанавливается в единичное состояние и описанный процесс передачи уставки М с блока 12 разгона в блок 21 стабилизации повтоции Т, поступающее от задатчика 15, Пачка импульсов, равная Ч и поступающая с блока 12 разгона на третий вход данного блока, заносится по суммирующему входу в счетчик 52. По сигналу блока 22 управления, поступающему на шестой вход данного блока, узел 79 команд начинает отработку уставки согласно выражению (1). Триггер 69 разрешает трансляцию содержимого счетчика 52 через коммутатор 54 на вторые нходы вычитателя 56, на первые входы которого поступает значение текущей угловой скорости Ю с регистра 53. Занесение информации в регистр 53 осуществляется сигналом с первого выхода узла 79 команд. На выходе вычитателя 56 формируется величина сигнала рассогласования, равная в режиме разгонаъ разности между значениями уставки и текущей скорости. Значение рассогласования д по сигналу, поступающему с второго выхода узла 79 команд, заносится в регистр 60 и 62. В регистре 60 хранится текущее значение сигнала рассогласования д, а в регистре 62 - предшествующее данному д . Запись информации в регистры 53, 60 и 62 осуществлялась импульсами, поступившими с третьего и четвертого выходов регистра 91 сдвига (фиг,б ), Импульс с пятого выхода регистра 91 сдвига устанавливает триггер 88 в единичное состояние, через элемент ИЛИ 85 записывает в счетчик 90 единицу, При этом сигнал с третьего выхода узла 79 команд разрешает прохождение через коммутатор 68 информации с выхода регистра 60 (величина д ) а сигнал с четвертого выхода узла .79 команд разрешает прохождение через коммутатор 70 кода, соответствующего К и заданного задатчиком 67. Таким образом, на. входы узла 71 умножения поступают сомножители К и д .Сигнал с шестого выхода регистра 91 сдвига через элемент ИЛИ 86 поступает на пятый выход узла команд и осуществляет запись в регистр 78 накапливающего сумматора 75 значения К д, соответствующего пер 1ному члену выражения (1 ). Элемент НГ 76 осуществляет инвертирование информации, поступающей с выходов ПЗУ узла 71 умножения. Седьмой импульс с выхода регистра 91 через1 О элемент ИЛИ 87 устанавливает триггер 89 в нулевое состояние, через элемент 85 ИЛИ записывает в счетчик 90 еще одну единицу и через элемент ИЛИ 83 устанавливает триггер 88 в нулевое состояние (триггер 89,после предыдущего цикла обработки находился в единичном состоянии ). При этом сигнал с шестого выхода уз- ла 79 команд переводит сумматор-вычитатель 64 в режим сложения, а сигнал с третьего выхода узла 79 разрешает прохождение через коммутатор 68 информации с выхода сумматора-вычи 15 тателя 64. Сигнал с четвертого выхода узла 79 разрешает прохождение через коммутатор 70 значения величины К 2, заданной задатчиком 67. На выходе сумматора-вычитателя 64 форми 20 руется сумма (Й д 2) функциональная схема сумматора-вычитателя представлена на фиг.б и является типовой,Таким образом, на входы узла 71 умножения в данном случае поступают сомножители К 2 и 1 д + д ), а на выходах формируется произведениеК 2 (д + д ), что соответствует второмуг (члену выражения 1 ). Восьмой импульс с выхода регистра 91 сдвига через элемент ИЛИ 86 осуществляет занесение данного произведения в накапливающий сумматор 75. Девятый импульс с выхода регистра 91 сдвига устанавливает триггер 89 в единичное состояние и через элемент ИЛИ 85 записыва 35 ет в счетчик 90 следующую единиц:, При этом сигнал с четвертого выхода узла 79 разрешает прохождение через коммутатор 70 кода, соответствующего Кз, а сигнал с шестого выхода пе 40 реводит сумматор-вычитатель 64 в режим вычитания. В данном случае на выходах узла 71 умножения формируется произведение К(д -д ), которое десятым импульсом регистра 91, следующим через элемент ИЛИ 86, заносится в накапливающий сумматор. Одиннадцатым импульсом регистра 91 счетчик 90 устанавливается в нулевое состояние. Этоте импульс с выхода узла 79 через элемент И 73, работа которого разрешена триггером 69, элемент ИЛИ 80 осуществляет запись цифрового эквнвалента управляющего сигнала в регистр 82. Информация с выхода регистра поступает на цифроаналоговый преобразователь 1. Таким образом осуществляется наращивание скорости вращения ЦБА в режиме разгона, После занесения последней уставки в счетчик 52 сигнал с блока 12)разгона, поступающий на седьмойвход данного блока, устанавливаеттриггер 59 в единичное состояние,Триггер 59 в свою очередь разрешаетработу элемента И.74, который разрешает прохождение сигналов с выходовсхемы 61 сравнения через элемент ИЛИ 63 на вход установки в единицу триггера 69. Схема сравненияосуществляет сравнение значений сигнала рассогласования и величины о"зоны нечувствительности, задаваемойзадатчиком 58. Как только рассогласование д станет меньше или равнопо модулю. значению д; что означаетдостижение текущей скоростью изначения ь) +о, триггер 69 устанавмакС фливается в единичное состояние. Приэтом разрешается работа элементов И 72 и 65, а функционированиеэлемента И 73 запрещается. Элемент 55 индикации индицирует началорежима стабилизации. Импульсы, поступающие с девятого входа данногоблока с частотой 1 с через элемент И 72 на вычитающий вход счетчика 81, начинают постепенно уменьшатьего содержимое - идет отсчет време-.ни стабилизации. Также сигнал с выхода триггера 69 переключает коммутатор 54, при этом на вычитатель 56поступает значением, ,Сигнал сблока 22 управления через интервалывремени 1 запускают узел 79 команд.При этом вычисляется по выражению 1)управляющий сигнал, однако занесениеего в регистр 82 сигналом с седьмого выхода узла 79 осуществляетсялишь в том случае, если величинасигнала рассогласования д больше зоны .нечувствительности д", т.е. рас -согласование вышло за заданные пределы. При этом схема 61 сравнениявырабатывает сигнал, который разрешает прохождение через элемент И 65импульса с у.-ла 79 на вход элемента ИЛИ 80 и далее на вход регистра 82,
СмотретьЗаявка
3676769, 21.12.1983
БЕЛОРУССКОЕ РЕСПУБЛИКАНСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЦЕНТР"
ПОЛУНИН АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, КУЧИНСКИЙ ГЕНРИХ ЭДУАРДОВИЧ, ЛЕВЕНКО ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 11/01
Метки: аппарата, скорости, центробежного, цифровая
Опубликовано: 30.08.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/16-1176302-cifrovaya-sistema-regulirovaniya-skorosti-centrobezhnogo-apparata.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Цифровая система регулирования скорости центробежного аппарата</a>
Предыдущий патент: Обратимая следящая система
Следующий патент: Устройство для циклового программного управления манипуляторами
Случайный патент: Способ закрепления электрода в электрододержателе