Устройство для измерения положения подвижного объекта

Союз Советскнк Сецтеалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 866643(22) Заявлено 0901,79 с присоединением эаяв 05 0 1/0221 С 51/00 есуАарствеиный комитет СССР но, Аман изобретений н открытийМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИ ЪЕКТЬ 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.положенню.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.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 про" ката с периодически повторякщимися гофрами, которая содержит датчик.имный с формуюпульсов, датчик лок задания хоблок сравне-. ис.Цельласти принаправлеления.Постачто в ус остигается темржащее формиро л влениаятройство 0 пульсов, жестко связанщей клетью, счетчикимисходного положения, бдов подвижного объектания 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 дат"чика - лишь косвенно через посредство валков. Кроме того,в случае колебания подвижного объекта в каком-то промежуточном положении (возвратно поступательные движения), система выдает ложную информацию о положении проката по тем же.причинам. Эти недостатки снижают информативность с темы и его надежность.25 изобретения - расширение обменения эа счет определенияния движения объекта управватель импульссв, 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 первым входом счетчика импульсов, введен анализатор направления движения, первыми входами связанный с выходами формирователя импульсов, вторым и третьим входами соответственно с выходамиО датчика положения объекта и блока сравнения, а .выходами - со вторым и третьим входами счетчика импульсов. Кроме того, анализатор направления движения содержит блок памяти, триггер и элемент И, ИЛИ и НЕ,причемвторой вход анализатора соединен с первым входом триггера и через элемент НЕ с первым входом первого эле" мента 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 входытретьего и пятого элементов И связаныс первым выходом блока памяти, а вто- З( рые входы второго и четвертого элементов И - со вторым выходом блока памяти, входами связанного с первыми входами анализатора, а выходы второго и пятого элементов Я 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, 46На фиг,Изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 электрическая схема анализатора направления движения.Устройство для измерения положенияподвижного объекта включает формирователь 1 импульсов (в количестве от трех до восьми элементарных датчиков), Выходы формирователя 1 импульсов подключены на три (минимум) вр входа анализатора 2 направления движения. Выходы анализатора 2 (+) и (-) подклкены 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 . Выход блока 4 сравненил подключен к одному из входов счетчика 3 импульсов и к одному из входов анализатора 2 направления дви 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). 63 Вход задатчика 5 перемещения объекта подключен к одному из входов анализатора 2 направления движения и к выходу датчика б положения. Форми" рователь 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 б положения срабатывает только в том случае,когда подвижный объект находится в исходном положении.1Анализатор 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 "Оф кото" рого соответствует заданному направлению движения объекта (например,впе. ред или назад). В состоянии "1 ф триггер устанавливается от датчика 6 ис" ходного положения, а в состояние "О" по сигналу фРавно" 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 - первый 14, вто,рой 15, а также элемент НЕ.Устройство работает следующим образом.За исходное состояние системы принимается то состояниекогда положение объекта фиксируется датчиком,б 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 двмюения. В анализаторе 2 осуществляется анализ сигналов полученных от датчика б 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 путьотсчитывается 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 3и 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 "Равноф, которыи сбрасывает в фОф счетчик 3, Одновременно, если .это сравнение произошло при.ходе вперед происходит переброс триггера направления анализатора 2 также в состояние фО".В момент подхода к исходному поло- О ,жению (при движении назад) триггер направления переводится в состояние "1", срабатывающим в этот момент датчиком б положения.От датчика б с выдержкой времени, необходимой для 15 четкой работы схемы, в счетчик адреса эадатчика 5 добавляется "единицами и происходит выбор величины хода из следующего регистра блока 4 сравнения. Значение координат объекта 5 со 2 О счетчика 3 и хода бз 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 ЗО 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 первцмвходом счетчика импульсов, о т л ыч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения устройства, оно содержит анализатор направления движения, первыми входами свя"занный с выходами формирователя импульсов, вторым и третьим входами со"ответственно с выходами датчика положения объекта и блока сравнения, авыходами - со вторым и третьим входами счетчика импульсов.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анализаторнаправления движения содержит блокпамяти, триггер и элементы И, ИЛИ иНЕ, причем второй вход анализаторасоединен с первым входом триггера ичерез элемент НЕ с первым входом пер"вого элемента И, вторым входом свя"занного с третьим входом анализатора, а выходом - со вторым входомтриггера, первый выход триггера под"ключен к первым входам второго итретьего элементов И, второй выходтриггера - к первым входам четверто"го и пятого элементов И, причем вто".рые входы третьего и.пятого элементов И связаны с первым выходом блокапамяти, а вторые входы второго и четвертого элементов И " со вторым выходом блока памяти, входами связанного с первыми входами анализатора,а выходы второго и пятогоэлементовИ подключены ко входам первого элемента ИЛИ, "выходы третьего и четвертого элементов И - ко входам второ,го элемента ИЛИ, выходы которых сое-.динены соответственно с первым и вторым выходами анализатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 510690, кл. С 05 В 11/26, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 564021, кл, В 21 В 37/00, 1976 (прототип)ВНИИПИ Заказ 8 С 77/70 Тмраа 943 ПСщписноее ю ю ю Ю 4 В Ю Ю Ю Ю ев Филиал ППП "Патент", г.Уагород,ул.йроектыаа,4