Система программного управления подачей длинномерного материала в рабочую зону обрабатывающей машины

(19) (1 504 С 05 В 19/1 РЕТЕНИ 33 инст ательс равлен проПавлов С 98(54) СИСТЕМА ПОДАЧЕЙ ДЛИНН РАБОЧУЮ ЗОНУ (57) Изобрете машиностроени ствам автомат АВЛЕНИЯ ВОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидУ 1009578, кл. В 21Авторское свидетУ 378809, кл, С 05 ПРОГРАММНОГО УПР МЕРНОГО МАТЕРИАЛА БРАБАТЫВАЮЩЕЙ МАШИНЫ ие относится к областв частности к средзации листоштамповочн го и отрезного оборудования. Цельюизобретения является повышение надежности функционирования и безопасности обслуживания путем. автоматической защиты при возможности нарушенияинформационного канала датчика величины подачи.В состав системы входятпоследовательно соединенные задатчик 1 величины подачи, реверсивныйсчетчик 2 и командный блок 3, а также привод 5 подачи, датчик 6 величины подачи, подключенный к счетномувходу реверсивного счетчика 2, ключевой блок 4, включенный. между командным блоком 3 и приводом 5 подачи, нереверсивный счетчик 7, генератор 8импульсов, триггер 9, элемент 10 задержки, элемент НЕ 11, первый 12 четвертый 15 элементы И, элементИЛИ 16 и резистор 17Счетный вход1335932нереверсивного счетчика 7 подключен триггер 9, который отключает ключевойчерез первый элемент И 12 к генерато- блок 4. Система производит автоматиру 8 импульсов. Сброс нереверсивного ческое отключение привода подачи присчетчика 7 производится сигналами с обрыве датчика величины подачи, чтодатчика 6 величины подачи. При обрыве повышает безопасность обслуживаниядатчика 6 величины подачи нереверсив- и исключает аварийные ситуации, 1 з,п,ный счетчик 7 переполняется, включая ф-лы, 5 ил, Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам автоматизации листоштамповочного и отрезного оборудования.Цепь изобретения - повышение на дежности функционирования и безопасности обслуживания путем автоматической защиты при возможности нарушения информационного канала датчика величины подачи.Под нарушением информационного канала датчика величины подачи понимается как физический обрыв шин, по которым поступают выходные сигналы от датчика, так и проскальзывание материального ролика, с которым кинематически связан ротор датчика, что особенно опасно при высоких скоростях перемещения материала и может20 привести к тяжелым аварийным последствиям с травматизмом обслуживающего персонала.На Фиг, 1 приведена функциональная схема системы на фиг. 2 - функ-У 25 циональная схема командного блока; на фиг. 3 - зависимости выходных напряжений цифроаналогового преобразователя и усилителя, входящих в командный блок в функции остатка пути отЭЭО работки ЬБ; на фиг, 4 - функциональная схема ножниц; на фиг. 5 - временные диаграммы работы системы.Система (фиг. 1) содержит задатчик 1 величины подачи, реверсивный счетчик 2, командный блок 3, ключе- Зб вой блок 4, привод 5 подачи, датчик 6 величины подачи, нереверсивный счетчик 7, генератор 8 импульсов, триггер 9, элемент 10 задержки, элемент НЕ 11, первый 12- четвертый 15 элементы И, элемент ИЛИ 16, резистор 17, вход 18 системы. Исполнительный орган 19 (например, ножницы) обрабатывающей машины осуществляет по команде с командного блока 3 обработку .(например, резку) материала 20, подаваемого валками 21 и 22, управляемымприводом 5 подачи, Датчик 6 величиныподачи работает от мерительного ролика 23.Командный блок 3 (фиг. 2) содержитэпемент ИЛИ 24, цифроаналоговый преобразователь 25, элемент ИЛИ-НЕ 26,усилитель 27, диоды 28 и 28, резистор 29 и стабилитрон 30.Исполнительный орган, напримергильотинные ножницы (фиг.4), содержитмаховик 3 1, постоянно вращающийсяот электродвигателя 32, прижимнойдиск 33, шатун 34, ползун 35, с которым связана ножевая балка 36, одновибратор 37, реле 38, конечный выключатель 39.и электромагнитную муфту 40,Задатчик 1 величины подачи предназначен для задания кода величины подачи обрабатываемого материала 20 иможет быть выполнен, например, в виде набора десятичных переключателей.Реверсивный счетчик 2 предназначен для формирования кода рассогласования по пути ДБ, определяемого выракениемЬБ=Б - Бф,где Б - код заданного пути перемещения;Б - код Фактического пути перемещения.Командный блок 3 (фиг. 2) предназначен для управления приводом 5 подачи и исполнительным органом (ножницами) 19 обрабатывающей машинь 1,В качестве цифроаналогового преобразователя 25 может быть использована, например, микросхема К 572 ПА 1 Аили К 572 ПА 2 А, Разрядность цифроанало з 133593 гового преобразователя 25 выбирается исходя из требуемого пути торможения обрабатываемого материала 20 при максимальной скорости. Например, если требуемый путь торможения при максимальной скорости 2 м/с составляет 0,204 м и применен 16-разрядный двоичный счетчик 2 (для возможности измерения пути перемещения 6,5 и с ди скретностью 0,1 мм), то на вход элемента ИЛИ 24 надо подать информацию с 12-го по 16-й разряды счетчиков 2, а в цифроаналоговый преобразователь 25 - непосредственно с остальных раз рядов (т.е. с 1-го по 11-й). Таким образом, цифроаналоговый преобразователь 25 должен быть 12-разрядным, причем на 12-й разряд надо подать информацию с выхода элемента ИЛИ 24. 20 Усилитель 27 предназначен для устранения пилообразного напряжения(Фиг, 3) на входе привода 5 подачипри отработке больших перемещений обрабатывающего материала 20.Злемент ИЛИ-НЕ 26 предназначен длявыявления нулевого состояния счетчика 2, Привод 5 подачи представляетЪсобой последовательно соединенные .30усилительно-преобразовательный каскад (например, тиристорный преобразователь, электромашинный усилитель,магнитный усилитель и т.д.) и электродвигатель постоянного тока. 351 1Нереверсивный счетчик 7 служит дляосуществления контроля наличия импульсов от датчика 6 величины подачи.При появления сигнала "Пуск на входе 18 системы открывается элемент 40И 12 и разрешает поступление импульсов с выхода генератора 8 импульсовна счетный вход нереверсивного счетчика 7, На установочный вход счетчика 7поступают импульсы с выхода датчика 6 45величины подачи.Сигнал переполнения на выходе счетчика 7 появляется, если за заданный,интервал времени на его установочныйвход не поступило ни одного импульсас выхода датчика 6. Триггер 9 фиксирует факт отказа датчика 6 величиныподачи и через элемент И 13 произво-.дит отключение привода 5 подачи,55Ножницы 19 (фиг, 4) предназначеныдля резки материала 20 после отработки приводом 5 подачи заданного перемещения. 2После появления сигнала на выходеэлемента И 14 одновибратор 37 Формирует сигнал на включение обмотки 38 греле. Контактом 38 этого реле включается электромагнитная муфта 40, прижимающая диск 33 к маховику 31. Ножевая балка 36 начинает опускаться. Приэтом включается конечнык выключатель39, который своим замыкающим контактом 39 удерживает электромагнитнуюмуфту 40 на самоблокировке. Размыкающий контакт 39 этого выключателя используется в цепи формирования сигнала на вход инвертора 11. После возвращения ножевой .балки 36 в исходное(верхнее) положение (ножевая балка 36возвращается в исходное положение после того, как маховик 3 1 сделает одиноборот) отключается конечный выключатель 39 и электромагнитная муфта 40.Частота Г импульсов генератора 8и разрядность и счетчика 7.выбираютсяисходя из соотношенияск,.,(1)где Г щ - частота выходных импульсов датчика 6 перемещения при минимальной ско"рости.При линейной зависимости скоростиперемещения обрабатываемого материала от остатка пути отработки справедливо соотношение1 Д К=0,1 мм, К=2048, то2000- ( ----и О,1 2048 ф- 19 7,и фТогда при п=16 частота Е импульсовгенератора 8 может быть выбрана равнои 150 Гц.Система работает следующим образом.В исходном состоянии (до появлениясигнала "Пуск" на входе 18 системы)нереверсивный счетчик 7 обнулен, Так13359 как на его установочный вход с выхода элемента ИЛИ 16 подается логическаяединица".. При появлении на входе 18 системы сигнала "Пуск" триггер 9 обнуляется (на инверсном выходе триггера 9 формируется логическая "единица"), ключевой блок 4 через второй элемент И 13 замыкается, а в реверсивный счет О чик 2 положительным перепадом О) на выходе четвертого элемента И 15 с задатчика 1 величины подачи вводится информация о величине подачи материала. При этом в нереверсивный 15 счетчик 7 (после обнуления триггера 9) начинают поступать через первый элемент И 12 импульсы от генератора 8 импульсов.На первом выходе командного блока 3 формируется напряжение, 20 ,которое через замкнутый ключевой блок 4 подается на вход привода 5 подачи.Привод 5 подачи при помощи валков 21 и 22 отрабатывает заданное 2 Б перемещение обрабатываемого материала 20, в результате чего приводится во вращение мерительный ролик 23 и, следовательно, датчик 6 величины подачи. 30Сигналы от датчика 6 величины подачи поступают на вход реверсивного счетчика 2 (уменьшая число, содержащееся в нем) и через элемент ИЛИ 16 на обнуление нереверсивного счетчи" ка 7, В случае обрыва датчика 6 величины подачи после переполнения нереверсивного счетчика 7 триггер 9 устанавливается в единичное состояние и отключает привод 5 подачи (ключевой 40 блок 4 размыкается). Если не произошло обрыва датчика 6 величины подачи, то после отработки заданного перемещения на втором выхо б де командного блока 3 формируется сигнал на срабатывание исполнительного органа 19 обрабатывающей машины. После срабатывания исполнительного органа 19 обрабатывающей машины по положительному перепаду сигнала, сформированного на выходе элемента И 15, в реверсивный счетчик 2 вновь вводится информация с задатчика 1 величины подачи, и цикл повторяется. ббНа время срабатывания исполнительного органа 19 обрабатывающей машины . реверсивный счетчик 7 обнуляется, что .исключает ложное срабатывание защиты. 326Автоматическое отключение привода подачи при обрыве датчика величины подачи, предусмотренное в системе, повышает безопасность обслуживания устройства и исключает аварийные ситуации. Формула изобретения 1. Система программного управления подачей длинномерного материала в рабочую зону обрабатывающей машины, содержащая датчик величины подачи, при" вод подачи, исполнительный орган обрабатывающей машины, задатчик величины подачи, реверсивный счетчик и командный блок, датчик величины подачи подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше ния надежности функционирования и безопасности обслуживания путем автоматической защиты при возможности наружения информационного канала датчика величины подачи, введены нереверсивный счетчик, генератор импульсов, триггер, элемент задержки, элемент НЕ, элемент ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый элементы Ирезистор и ключевой блок, управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которо-го соединен с инверсным выходом триггера и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к счетному входу нереверсивного счетчика, установочный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - к Б-входу триггера, установочный К-вход которого соединен с третьим входом первого элемента И, вторым входом второго элемента И, входом элемента задержки, с входом устройства и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен через резистор с источником напряжения, величина которого соответствует уровню логической единицы, и через размыкающий контакт конечного выключателя исполнительного органа обрабатывающей машины - .с нулевым полюсом источника питания, причем прямой вход элемента ИЛИ соединен с выходом датчика величины подачи, вход предварительной записи реверсивного счетчика соединен с выходоми фИМ 6 ЯЬЙФ О,ВВ 2 Ц 02 Ь 22 7133593 четвертого элемента И и с инверсным входом элемента ИЛИ, информационные входы реверсивного счетчика подключены к.выходам задатчика величины пода 5 чи, выходы старших и младших разрядов реверсивного счетчика подключены к информационным входам старших и младших разрядов командного блока, вход ключевого блока соединен с первым вы О ходом командного блока, а выход - с входом привоДа подачи, второй выход командного блока подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом эле б мента задержки, а выход - с входом исполнительного органа обрабатывающей машины. 2, Система по и, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что командный блок содержит цифроаналоговый преобразователь, усилитель, элементы ИЛИ и ИЛИ 28НЕ, два диода, резистор и стабили" трон, входы элемента ИЛИ соединены с информационными входами старших разрядов блока, а выход - со старшим цифровым входом цифроаналогового пре" образователя, младшие цифровые входы которого Соединены с информационными входами младших разрядов блока, выход цифроаналогового преобразователя соединен с инвертирующим входом усилителя и через включенные встречно" параллельно диоды - с нулевым полюсом источника питания, инвертирующий вход усилителя подключен через параллельно включенные стабилитрон и резистор к выходу усилителя и к первому выходу блока, неинвертирующий вход усилителя соединен с нулевым полюсом источника питания, входы элемента ИЛИ-НЕ подключены к информационным входам блока, выход элемента ИЛИ-НЕ является вторым выходом блока.1335932 УГлранение Мм ПоРесрноя млннненспробнюн лчпа. Оеетнин гюм 9 юеяноау Прсн/ Составитель А.ИсправниковаТехред В,Кадар Корректор Л, Бескид Редакто нко Заказ 4045 40 П исноеСР 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Ме " Е-ЯТираж 863 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж-ЗЭ, комитета СС и открытий ушская наб.