Устройство адаптивного управления металлорежущим станком

(55 6 05 В 19/39 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОР но соед первый мощнос подклю(71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерныхстанков(56) Авторское свидетельство СССРМ 1205130, кл. 6 05 В 19/39, 1984.(54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования,например адаптивного управления металлорежущими станками, и является дополнительным к основному изобретению по Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к адаптивному управлениюметаллорежущими станками.Целью изобретения является экономияэлектроэнергии, потребляемой вспомогательными приводами станка.На фиг, 1 приведена функцсхема предлагаемого устройства- функциональная схема регуляторатуры; на фиг, 3 - диаграммы, поработу устройства,Устройство содержит последовательиненные задатчик 1 мощности,элемент 2 сравнения, регулятор 3ти, к второму входу которогочен блок 4 ограничения подачи,а,с. М. 1205130. Цель изобретения - экономия электроэнергии, потребляемой вспомогательными приводами станка. В устройство введен третий элемент сравнения, соединенный входами с выходом первого усилителя и вторым выходом задатчика мощности, а выходом с вторым входом регулятора температуры, в который дополнительно введены второй диод, второй нуль-орган, элемент ИЛИ. В тот момент, когда температура главного электродвигателя О достигает допустимого значения Одоп, устройство дает команду на включение вентилятора, при О (Од 0 п вентилятор отключается. Своевременное отключение и включение вентилятора позволяет экономить электроэнергию, потребляемую вспомогательными электроприводами металлорежущих станков. 3 ил. привод 5 подачи, объект 6 управления, главный привод 7 с вентилятором 8 для независимого охлаждения главного электродвигателя, датчик 9 мощности, первый усилитель 10, подключенный к второму входу первого элемента 2 срав) ения, последовательно подключенные датчик 11 температуры, связанный с главным приводом 7 и вентилятором 8, второй усилитель 12, второй элемент 13 сравнения, регулятор 14 температуры, первый выход которого подключен к входу задатчика 1 мощности, а второй - выход к вентилятору 8 главного электродвигателя, задатчик 15 температуры, выход которого подключен к второму входу второго элемента 13 сравнения.В устройство введен третий элемент 16сравнения, соединенный входами с выходом первого усилителя 10 и с вторым выходом задатчика 1 мощности, а выходом - свторым входом регулятора 14 температуры.Регулятор 14 температуры выполнен ввиде интегрирующего операционного усилителя 17, вход которого подключен к выходу второго элемента 13 сравнения и к анодупервого диода 18, а выход к входу задатчика1 мощности и к первому крайнему выводупотенциометра 19, средний вывод которогоподключен к катоду первого диода 18, авторой крайний вывод через первый резистор 20 к отрицательному полюсу источникапитания, и последовательно включенныхпервого элемента И - НЕ 21, второго резистора 22 и конденсатора 23, а также первогонуль-органа 24, второго элемента И - НЕ 25и реле 26, Вход первого нуль-органа 24 подключен к выходу второго элемента 13 сравнения, второй вывод обмотки реле 26 кположительному полюсу источника питания, первый и второй входы первого элемента И - НЕ 21 подключены к первомувходу второго элемента И-НЕ 25, второйвход которого подключен к конденсатору23, у которого второй вывод подключен кобщему полюсу источника питания, первыйрезистор зашунтирован нормально разомкнутым контактом 27 реле 26.В регулятор 14 температуры дополнительно введены второй диод 28, соединенный анодом с выходом третьего элемента 16сравнения, второй нуль-орган 29, связанный входом с катодом второго диода 28,логический элемент ИЛИ 30, соединенныйвторым входом с выходом первого нуль-органа 24, э выходом с реле включения двигателя вентилятора 8 главногоэлектродвигателя (реле, отключающееся свыдержкой времени, на схеме не указано),На чертежах приняты следующие обозначения:О - текущее значение т, (температуры);Л О - приращение т, (температуры);Одоп - уставка т, (температуры);Рн - номинальное значение мощности;Ро - заданное значение мощности;Р) - текущее значение мощности;Оп - напряжение питания.Задатчик мощности может быть выполнен по схеме установки В 1-8.Работа устройства поясняется диаграммами, представленными на фиг, 3,При работе главного электродвигателяс перегрузкой, когда Р)Рп, вентиляторвключается в начале операции (при врезании), Сигнал на включение положительной полярности, равный Р) - Р, проходит с выхода третьего элемента 16 сравнения черезвторой диод 28 и второй нуль-орган 29 на вход логического элемента ИЛИ 30. На его выходе появляегся логический сигнал 1, который способствует включению вентилятора 8, В процессе работы электродвигатель нагревается до температуры Одоп, после чего срабатывает первый нуль-орган 24 и припомощи формирующей цепи 21 и"25 реле 26 отключается на время, определяемое параметрами резистивно-емкостной цепи 22 и 23, При этом уровень ограничения регулятора 14 температуры меняется от АРн до Рп (Я = 1,3 - 2,0) (фиг. 3). В дальнейшем сигнзл регулятора 14 изменяется по интегральному закону, обеспечивая О=Одоп приизменяющихся внешних условиях. При этомна первом входе логического элемента ИЛИ30 будет сигнал 1, который поддерживаетвентилятор во включенном состоянии, После завершения операции вентилятор отключается, так как О Одоп, Р) = 0 и наобоих входах элемента ИЛИ 30 будут сигналы 0 с выдержкой времени Лт. создаваемойреле 26,Выходной сигнал регулятора температуры корректирует уставку стабилизируемой мощности Ро, не изменяя уставки Рн,что позволяет улучшить температурный переходный процесс.Усилитель служит для согласования сигнала с датчика мощности порядка О Од.н 75 п)ю при токе якорядвигателяО 3 3 ном, с заданным сигналомО Оро 10 и (задающий сигнал контурастабилизации мощности должен быть порядка 10 тдля нормальной работы системы),Исходя из этого, коэффициент усиленияблока 10 определяется соотношением1 кщ = Про(Одн,-10 Р) 75 п Р =133,Аналогичную роль выполняет усилитель, который способствует связи выходного сигнала датчика температчоы термопары45, о(при 0 =250 п 1 к Одоп, =105 С) с задающимсигналом 0 доп порядка 10 т),Коэффициент усиления блока 12 определяется аналогично К О= ).У доп, И 90,Величина Ро является задающей дляконтура стабилизации мощности и определяет характеристики изменения Р во времени в зависимости о.г температуры. Тэк научастке нарастания температуры (см, фиг, 3,первый пик нагрузки) Р,Ря = сопэт.На участке стабилизации температуры(первый пик нагрузки) Р, = Чаг в зависимости от О, На втором и третьем пиках нагрузки Ро Ря = сопзт. Стабилизация О натретьем пике нагрузки обеспечивается засчет включения вентилятора,Если нагрузка двигателя РРн наобоих входах логического элемента ИЛИ 30остаются сигналы О, При достижении температурой главного электродвигателя допустимого значения срабатывает первыйнуль-орган 24, на первом входе логического элемента ИЛИ 30 появляется 1 и вентилятор 8 включается. Температура 10двигателя начинает падать, на первом входе элемента 30 появится сигнал О и вентилятор отключается с той же выдержкойвремени Ь 1. Аналогично процесс протекаетпри Р = Рн, только в данном случае вентилятор 8 отключается с той же выдержкой времени после завершения операции, так кактемпература стабилизируется на уровнеодопПредлагаемое устройство обеспечит 20экономию потребляемой электроэнергиивспомогательными электроприводами металлорежущих станков,Формула изобретения 1, Устройство адаптивного управления металлорежущим станком по авт.св. М 1205130. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью экономии электроэнергии, потребляемой вспомогательными приводами станка, в него дополнительно введен третий элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй вход - с выходом задатчика мощности, а выход - с вторым входом регулятора температуры2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в регулятор температуры дополнительно введены второй диод, соединенный анодом с вторым входом регулятора температуры, второй нуль-орган, соединенный входом с катодом второго диода, элемент ИЛИ, соединенный первым входом с выходом второго нуль-органа, вторым входом - с выходом первого нуль-органа, а выходом - с реле включения двигателя вентилятора главного электропривода.1667006 9 ю. 8 Фцг. Е Удал гЯ Составитель И,Швецактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик ород, ул,Гагарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г Заказ 2 ВНИ1 Тираж 479 Под ПИ Государственного комитета по изобретениям и113035, Москва, Ж, Раушская наб. сноекрытиям при ГКНТ СС