Цифровая система синхронного управления приводами

(11) 543 ПБ Союз Советских Социалистических,Реслублии) М Кч 2 Н 02 Р 5/00 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений 3) Приорите Опубликовано 15,01,77 Дата опубликования о 53) УДК 62-50(088,8) Бюллетеньисания 18.02.7 открытий юков, И. Б. Свещинский М. Хуторецки 71) Заявитель(54) ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА СИНХРОННОГО УПРАВЛЕН ПРИВОДАМИ(72) Авторы изобретения И, С. Аршинов, А,Изобретение относится к автоматическому управлению электроприводами и может быть использовано в локальных системах автоматизированного управления технологическими процессами, в том числе с применением цифровых вышслительиых машин,Известна система синхронного управления парными электроприводами, используемая, например, для регулирования положения нажимных винтов прокатных станов. Эта система содержит два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, регулятора положения, регулятора скорости и датчиков положения. Датчики положения выполняются аналоговыми (сельсинными), что не позволяет получать высокой точности синхронизации и отработки задания. Для повышения точности в этой системе применяют сложный измеритель рассогласования, содержащий большое количество электромеханических и электромагнитных устройств, что понижает надежность системы в целом. Для некоторого повышения надежности измерители выполняют дискретно-аналоговыми на бесконтактных логических элементах. Тем не менее функциональная надежность этих устройств невысока, так как они содержат элементы памяти-триггеры 11. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является цифровая система синхронного управления электроприводами, содержащая два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, ре гулятора положения и регулятора скоростиэлектропривода и п-разрядного позиционно- кодового датчика 2, Эта система характеризуется малой точностью, что обусловлено многократными преобразованиями аналог в к 10 и цифра - аналог. Кроме того, для запоминания на время цикла измерения величины рассогласования по положеишо управляемых объектов в схеме измерителя использованы счетчики и логические узлы, содержащие эле менты памяти (триггеры), что усложняет устройство и снижает надежность функционирования системы в условиях сильных промышленных помех, а также способствует появлению дополнительной погрешности. Целью изо бретения является повышение точности управления. В описываемой системе это достигается тем, что она содержит й-разрядный комбинационный сумматор обратны., кодов, одноразрядный комбинационный сумматор, блок 25 суммирования и блок задания рассогласования по положению, причем числовые входы Й-разрядного сумматора соединены с соответствующими выходамп позиционно-кодовых датчиков, а вход циклического переноса - с 30 выходом суммы одноразрядного комбинационного сумматора, инвариантные входы которого связаны с выходами (1+1)-х разрядовпозиционно-кодовых датчиков и с выходомциклического переноса комбинационного сумматора обратных кодов, выход суммы кото-,рого соединен с одним из входов блока суммирования, другой вход которого связан с выходом блока задания рассогласования по положению, а выходы блока суммирования и комбинационного сумматора обратных кодов чеерез переключатель соединены с соответствующими входами регуляторов скорости.На чертеже представлена функциональнаясхема описываемой системы.Она содержит два одинаковых канала раздельного автоматического управления положением двух объектов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных и-разрядного блока задания положения 1 (2), регулятора положения 3 (4), регулятора скорости 20электропривода 5 (6) н а-разрядного позиционно-кодового датчика положения электропривода 7 (8). Кроме того, схема содержитблок задания рассогласования по положениюдвух объектов 9, Й-разрядный комбинационный сумматор обратных кодов 10 для вычисления рассогласования взаимного положениядвух объектов, одноразрядный комбинацион ный сумматор 11, используемый в качествезнакового разряда сумматора 10, а также дополнительный (1+1)-й разрядный блок суммирования 12 и переключатель 13; блоки 9, 11,10 и 12 образуют регулятор рассогласованияпо положению между электроприводами си 5стемы,В режиме синхронного управления обоимиэлектроприводами общее задание положенияобъектов производится с помощью одного изблоков задания положения 1 или 2. Это задание в виде п-разрядного кода подается на 40входы обоих регуляторов положения 3 и 4,где оно сравнивается с сигналами датчиковобратной связи по положению 7 и 8, условноразделенными (см. чертеж) на сигналы младших разрядов 1Й и сигналы старших разрядов (1+1)а. Выходной сигнал каждогорегулятора положения поступает на вход соответствующей системы автоматического регулирования скорости электропривода 5 и 6,где с противоположными знаками для обеих 50систем к нему алгебраически прибавляетсясигнал рассогласования по положению междуобоими объектами, снимаемый с выхода суммы сумматора обратных кодов 10 в одном положении переключателя 13 или с выхода суммы дополнительного блока суммирования 12 -в другом положении переключателя. Далеесигнал задания скорости отрабатывается регуляторами 5 и 6 так, что оба объекта управления перемещаются синхронно,На суммирующие входы комбинационногосумматора 10 подаются сигналы й младшихразрядов обоих датчиков положения, причемпредполагается, что число, поступающее сдатчика 7, всегда положительно, а число, по ступающее с датчика 8, всегда отрицательно. Кроме того, число разрядов Й комбинационного сумматора 10 определяется максимально возмокными рассогласованием положений обоих объектов при синхронном управлении ими, которое значительно меньше максимальных рабочих перемещений объектов, определяющих число разрядов датчиков 7 и 8 и блоков задания положения 1 и 2. Поэтому на входы одноразрядного комбинационного сумматора знакового разряда 9 подаются сигналы (й+ 1)-х разрядов обоих датчиков положения 7 и 8 и сигнал циклического переноса ЦП с выхода старшего разряда комбинационного сумматора 10, а с выхода суммы 5 сумматора 9 сигнал поступает на вход циклического переноса сумматора 10, Тогда на выходе последнего получается сигнал б, равный разности положений обоих объектов в прямом коде, знак которого выражается сигналом 5, как это обычно принято при суммировании чисел в обратном коде.Положение переключателя 13 зависит от требуемого рассогласования по положению между объектами в системе: если требуемое рассогласование отличается от нуля, то оно подается с выхода блока задания рассогласования 9 на вход блока суммирования 12, где суммируется с рассогласованием 6, а с выхода блока 12 суммарный сигнал с помощью переключателя 13 коммутируется на вход регуляторов 5 и 6 для отработки; в случае нулевого требуемого рассогласования переключатель 13 устанавливается в противоположное положение, при этом с блока задания рассогласования 9 задается предельно допустимое рассогласование положения объектов, которое сравнивается в блоке суммирования 12 с фактическим рассогласованием б, и, если фактическое рассогласование превышает допустимое, сигнал со знакового выхода сумматора 12 блокирует работу обеих систем регулирования скорости 5 и 6,Описываемая система позволяет повысить точность позиционирования, в сравнении с известными, более чем в два раза.Формула изобретенияЦифровая система синхронного управления приводами, содержащая два канала управления, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задания положения, регулятора положения и регулятора скорости электропри вод а и и-разрядного позиционно- кодового датчика, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьицения точности системы, она содержит й-разрядный комбинационный сумматор обратных кодов, одноразрядный комбинационный сумматор, блок суммирования и блок задания рассогласования по положению, причем числовые входы Й-разрядного сумматора соединены с соответствующими выходами позиционно-кодовых датчиков, а вход цикПодписи Изд.125 Тираж 899Государственного комитета Совета Министров ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 102/18ЦНИ Типография, пр, Сапунова, 2 лического переноса - с выходом суммы одно разрядного комбинационного сумматора, ин. вариантные входы которого связаны с выходами (1+1) -х разрядов позиционно-кодовых датчиков и с выходом циклического переноса комбинационного сумматора обратных кодов, выход суммы которого соединен с одним из входов блока суммирования, другой вход которого связан с выходом блока задания рассогласования по положению, а выходы блока суммирования и комбинационного сумматора 5 обратных кодов через переключатель соединены с соответствующими входами регуляторов скорости.