Устройство для позиционного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХКЦЦДапнедеСПУБЛИН 5 В 19/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИД ь с в к 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 631874, кл. С 05 В 19/18; 1975.2. Авторское свидетельство СССР 9 525058, кл. С 05 В 19/40, 1971 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок ввода программы, подключенный выходами к соответствующим установочным входам счетчика импульсов, блок управления, содержащий элемент И-НЕ, подключен;ный первым входом к нулевому выходу 1 счетчика импульсов, а выходом - к. нулевому входу триггера, соединенного инверсным выходом через релейный элемент с информационным входом электропривода, механически связанного с датчиком скорости, включеннькцепь обратной связи по скорости электропривода. преобразователь напряжение-частота, подключенный входом к выходу датчика скорости, о т л и, ЯО, 1124257 ч а ю щ е ес я тем, что, с цел ю повышения надежности устройства, в него введены преобразователь иере мещение-частота, первый и второй переключатели, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, группа элементов ИЛИ, подключенных выходами через первый переключатель к второму входу элемента И-НЕ, а первым и вторым входами - к соответствующим выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика импульсов, подключенного вычитающим и суммирующим входами через второй переключатель к счетному входу счетчика импульсов и к выходамоответственно преобразователя напряжение-частота и преобразователя перемещение-частота, механически связанного с электроприводом, причем сбросовые выходы счетчика импуль- р сов и реверсивного счетчика импуль-.С сов подключены через первую кнопку к шине нулевого потенциала и к первому выводу второй кнопки, соеди- Ж ненной вторым выводом с единичным входом триггера. ЮЯЪИзобретение относится к системам автоматизации в промьппленности и может найти применение для автоматизации различных производственных процессов; сверления, точечной сварки и т.д., в частности, для автоматизации процесса гиба трубогибочного станка.Известно устройство для программного управления приводом координат О ного стола станка, содержащее индика. тор ошибки, регистр, соединенньп с блоком задания программы, и блок сравнения, входы которого подключены к датчику перемещения стола и к 15 выходу блока задания программы, а вьгкод - к управляющему выходу устройства, кроме того, устройство содержит последовательно соединенные циклический кодовый датчик положе ния стола и дополнительный блок сравнения, другой вход и выход которого подключены соответственно к выходу регистра и к входу индикатора ошибки Г 1 3. 25Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как при выходе из строя одного из датчиков перемещения устройства нет возможности перейти, в случае производственной необходимости, на работу от другого исправного датчика. Кроме того, в случае обрыва связи между основным датчиком и счетчиком движение сто 35 ла не прекращается до достижения им упора, что приводит к браку в работе. Наиболее близкой к предлагаемому устройству является число-импульс ная система программного управления, содержащая устройство ввода. программы, подключенное через последовательно соединенный блок совпадения и командное устройство к ис полнительному двигателю, связанному с тахогенератором, соединенным через устройство обратной связи по скорости с исполнительным двигателем, и последовательно соединенные 50 преобразователь напряжение-частота, подключенный к тахогенератору, и счетчик импульсов, вход которого соединен с одним из входов блока совпадения 2 .55Недостатком указанной системы является низкая надежность, так как выходные импульсы с преобразователя напряжение-частота не контролируются, что может привести к браку в работе при неисправности преобразователя напряжения-частота. Кроме того, отсутствие датчика перемещения и встроенного блока контроля, с помощью которых можно было бы тарировать работу преобразователя напряжение-частота в соответствии с величиной перемещения исполнительного органа (калибровать частоту преобразователя):; снижает надежность системы.Цель изобретения - повьппение надежности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для позиционного управления, содержащее блокввода программы, подключенный выходами к соответствующим установочнымвходам счетчика импульсов, блок управления, содержащий элемент И-НЕ,подключенный первым входом к нулевому выходу счетчика импульсов, а выходом - к нулевому входу триггера,соединенного инверсным выходом через релейный элемент с информационным входом электропривода, механически связанного с датчиком скорости, включенным в цепь обратной связи по скорости электропривода, преобразователь напряжение-частота,подключенный входом к выходу датчика скорости, введены преобразовательперемещение-частота, первый и второй переключатели, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, группаэлементов ИЛИ, подключенных выходами через первый переключатель квторому входу элемента И-НЕ, а первым и вторым входами - к соответствующим выходам дешифратора, соединенного входами с выходами реверсивного счетчика импульсов, подключенного вычитающим и суммирующим входами черед второй переключатель ксчетному входу счетчика импульсови к выходам соответственно преобразователя напряжение-частота и преобразователя перемещение-частота, механически связанного с электроприводом, причем сбросовые выходи счетчика импульсов и реверсивчого счетчика импульсов подкпючены через первую кнопку к шине нулевого потенциала и к первому выводу второй кнопки, соединенной вторым выводом сединичным входом триггера,1124257 зНа фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2схема блока сравнения частот,Устройство содержит блок 1 ввода программы, счетчик 2 импульсов,блок 3 управления, состоящий изэлемента И-НЕ 4,.триггера 5, релейного элемента 6, первой и второйкнопок 7 и 8, электропривод 9, преобразователь 10 перемещение-частота, датчик 11 скорости, преобразователь 12 напряжение-частота, второйи первый переключатели 13 и 14,блок 15 сравнения частот, включающий реверсивный счетчик 16 импульсов, дешифратор 17, группу элементов ИЛИ 18, , 18, первый ивторой блоки 19 и 20 индикации. Блок 1 ввода программы может быть выполнен на перфоленте, перфокарте или на переключателях. В данном случае он выполнен в виде штекерного программатора и имеет два варианта исполнения: с ручным переключением его строк и с автоматическим (по команде блока управления - после отработки координат предыдущей строки по сигналу "Останов движения" включается следующая строка). Счетчик 2 импульсов имеет многодекадное исполнение. В блоке 3 управления указана только часть элементов, необходимая для осуществления технического решения. Остальные элементы, например, управляющие двюкением элект ропривода в обратном направлении и переходом на медленную скорость, условно не показаны.Устройство работает следующим образом. 40Перед началом работы кнопкой 7 "Сброс" а блока 3 управления счетчик 2 импульсов и реверсивный счетчик 16 по входам К устанавливаются в нулевое состояние, При этом блоки 20 45 и 19 в рабсту не включаются, так как нулевой выход дешифратора 17 на них не выведен. Число, определяющее величину перемещения исполнительного органа (не показан) системы, с 50 блока 1 ввода программы вводится параллельным кодом в соответствующие декады счетчика 2. С блока 3 управления кнопкой 8 "Пуск" через триггер 5 и релейный элемент 6 вклю чается электропривоц 9, двигатель которого приводит в движение исполнительный орган и связанный с ням .им 4 пульсный преобразователь 10 перемеще ние-частота. Импульсы унитарного кода с его выхода поступают на одну из входных шин блока 15 сравнения частот и через переключатель 13 - на счетный (вычитающий) вход счетчика 2 импульсов. Одновременно с выхода датчика 11 скорости (тахогенератора) напряжение постоянного тока, поступающее в электропривод 9 в качестве обратной связи по,.скорости, преобразуется преобразователем 12 напряжение-частота в пропорциональную скорости движения частоту импульсов, которая поступает на другую входную шину блока 15 сравнения частот.Если частоты импульсов с преобразователя 10 перемещение-частота и преобразователя 2 напряжение-частота, поступающих на входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 16., равны (счетчик при этом необходимо применять такой, чтобы его работа не нарушалась при одновременном приходе импульсов на его счетные входы), то на блоках 20 и 19 периодически высвечивается цифра "1", т.е. счетчик ".6 периодически через импульс возвращается в нулевое состояние (при практическом исполнении с целью исключения мерцания индикаторов цифры "1" блсков 20 и 19 последние можно не йодключать к дешифратору 17). При этом запрещающего сигнала с блока 15 сравнения частот через переключатель 14 в блок 3 управления не поступает и движение объекта управления происходит до,тех пор, пока импульсы, приходящие на счетный вход счетчика 2 импульсов, не вычтут содержание счетчика 2 до нуля.1Сигнал нулевого состояния счетчика 2 импульсов, свидетельствующий о томчто объект управления системы пришел в заданную позицию, поступает в блок 3 управления, где через элемент И-НЕ 4 переключает триггер, 5 и выключает релейный элемент 6 и электропривод 9, который останавливает движение объекта управления в заданной позиции.Если же импульсы с импульсного преобразователя 1 О перемещение-частота из-за его неисправности поступают с перебоями или отсутствуют, то частоты двух импульсных последо вательностей, поступающих на входыблока 15, неравны.Если частота Й первой последо"вательности импульсов больше частоты Е второй, то в реверсивномсчетчике 16 накапливается число впоследовательности 1, 2, 3 и т.д.Это число через дешифратор 17 индицируется в блоке 20, показывая,на сколько импульсов первая последовательность превышает вторую.Если же частота Г второй последовательности импульсов большечастоты Г первой, то реверсивныйсчетчик 16 работает на вычитание,т.е, число, равное максимальнойемкости счетчика 16, уменьшаетсяв последовательности К, К -1, К -2и т.д. Это число через дешифратор18 индицируется в блоке 19, который подключен к дешифратору 17 вобратной последовательности, т.е.выход К дешифратора 17 соединен сцифрой 1 блока 19, выход к с цифрой 2, выход К -2 - с цифрой 3и т.д,Сигнал неравенства частот с выхода блока 15 сравнения частотчерез переключатель 14 поступаетв блок 3 управления, где через элемент И-НЕ 4, триггер 5 и релейныйэлемент 6 запрещает дальнейшую работу электропривода 9. 124257С помощью переключателя 14 свыходов блока 15 сравнения можновыбирать различную допускаемую величин: погрешности позиционирова ния, т.е. останавливать электропривод при превышении этой величины.Так, при применении дешифратора 17можно сделать шесть выводов со значениями допуска в импульсах (2, 3.10 4,5,6,7)Таким образом, в предлагаемомустройстве появилась воэможностьиспользовать второй канал обратнойсвязи (например, канал с преобразо вателем 12 напряжение-частота) нетолько для контроля работоспособности первого канала (канала с преобразователем 10), но и как рабочийканал при выходе из строя первого 20 канала, Кроме того, применение блока 15 сравнения частот по предлагаемой схеме в процессе эксплуатацииисключает необходимость использования дополнительных измерительных 25 приборов для проверки и калибровкипреобразователя напряжение-частота;блок 15 можно использовать такжедля измерения величины люфта междудвигателем и исполнительным органом З 0 в случае, если импульсный преобразователь (датчик) непосредственносвязан с объектом управления устройства.1