Устройство для программного управления многодвигательным гидроприводом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИИ 4 с 05 в 19/18 ДЕТЕЛЬСТВ СНОМ бласти зовано асейет ОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Авторское свидетельство СССРВ 445025, кл. С 05 В 1900, 1972.Авторское свидетельство СССРВ 394755, кл. С 05 В 19/ОО, 1971.Авторское свидетельство СССРУ 616611, кл. С 05 В 19/00, 1978.Авторское свидетельство СССР1300416, :27,05,86. ЯО 14256 О 5 А 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНУПРАВЛЕНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЬПРИВОДОМ(57). Изобретение относится к о автоматики и может быть исполь для программного управления много- двигательным приводом различных.машин. Цель изобретения состоит в р ширении функциональных возможност устройства, что достигается за сч введения в известное устройство (и) блоков синхронизации, 2 п элементов И и элемента ИЛИ (и - число исполнительных органов), которые обес печивают синхронизацию хода всех исполнительных органов, компенсацию возможного самохода отдельных испол нительных органов и перекосы послед них. 4 ил.Изобретение относится к областиавтоматики и может быть использованодля программного управления многодвигательным приводом различных машин ю5Цель изобретения " расширениеФункциональных возможностей устройства,Иа Фиг.1 представлека Функциональная схема устройства", на Фиг.2 -Функциональная схема узла управления; на Фиг,3 и 4 - Функциональныесхемы, соответственно, первого ивторого блоков реьерса.15Устройство содержит Фиг.1) исполнительные органы 1,1, 2,1,п.1, узлы 1.2 2.2, , п.2 управления, гидроцилиндры 1.3-1:к 1,3-2,2.3-1 и 2.3-2, , п.3-1 и п.3-2, 20импульсные датчики 1.4-1 и 1.4-2,2.4-1 и 2.4-2 п.4- и п,4-2перемещения, датчики 1,5-1 и 1,5-2,2.5-1 и 2.5-2 п.5-1 и п,5-2начального положения, первьй б и 25(п).12 аналогичны и содержатФиг.1) раверсивньй счетчик 20, задатчик 21 зоны нечувствительности,элемент 22 сравнения, куль-орган 23,первый 24 и второй 25 элементы И,первый 26 и второй 27 триггеры, Квход 28 триггеров 26 и 27, первый29, второй 30 и третий 31 управляющие входы блока, первый 32 и второйЗЗ управляющие выходы блока, вход34 сброса блока.Узлы 12, 2.2 п.2 управления Фиг.1 и 2) аналогичны и содержат первый 35, второй 36 и третий37 установочные входы, реверсивные 50золотники 38-1 и 38-2, электромагниты 39-1 39-2, 40-1 и 40-2, усч"лители 41-1, 41-2, 42-1 и 42-2, логические блоки 43-1 и 43-2, элементИЛИ-НЕ 44, блок 45 компенсации самохода, первый блок 46 реверса, блок47 устранения перекоса, второй блок48 реверса, иквертор 49. Логические блоки 43-1 и 43-2(Фиг.2) аналогичные и содержат первые элементы И 50-1, 50-2, 51-1 и51-2, элементы ИЛИ 52-1, 52-2, 53-и 53-2, вторые элементы И 54-1, 54-2,55-1 и 55-2.Блок 45 компенсации самохода(Фиг.2) содержит счетчик 62, элемент63 совпадения, задатчик 64 зоны нечувствительности, нуль-орган 65,первый 66 и второй 67 элементы И,первый 68 и второй 69 триггеры.Первый блок 46 реверса (фиг.З)содержит первый 70 и второй 71 элементы И, элемент ИЛИ 72,Второй блок 48 реверса (Фиг,4)содержит первый 73 и второй 74 повторители, первый 75 и второй 76,третий 77 и четвертый 78 элементы И;первый 79 и второи 80 элементы И.Устройство работает следующимобразом.При программных перемещениях ис"полнительных органов 1,1, 2,1п,1 опускании или подъеме) подаютсякоманды с первого выхода блока 13управления (Фиг.1) на управляющийвход счетчика 15. По такой командеиз блока 14 задания программы всчетчик 15 вводится чисЛо, пропорциональное заданной величине программного перемещения исполнительныхорганов 1.1, 2.1, , п.1, и по сигналу с инверсного выхода нуль-органа 16 срабатывает триггер 11. Посигналу триггера 11 через элементыИ 1.9, 2.9 п.9, входы 7 узлов1.2, 22 п,2 управления, элементы И 51-1, 51-2 блоков 43-1 и43 - 2 Фиг.2) срабатывают усилители42-1 и 42-2 и электромагниты 39-1 и39-2 при программном опускании исполнительных органов 1. 1, 2. 1,и. 1 илк через элементы ИЛИ 52-1 и52-2 и элементы И 50-1 и 50-2 срабатывают усилители 41 - 1 и 41-2 иэлектромагниты 40-1 и 40-2 при программном подъеме исполнительных органов 1.1, 2.1 п,1.При этом гидроциликдры 3-1 и 3-2начинают опускать или поднимать ис - .полнительные органы 1,1, 2.1,п.1, а в счетчик 15 (Фиг,1) начинаютпоступать импульсы датчика 1,4-1 перемещения исполнительного органа 1,1, списывающие введенное в счетчик 15 число. При списании этого числа до нуля, т.е. при перемещении исполнительных органов 1.1, 2,1 п.1 на заданную величину, срабатывает нуль-орган 16, по сигналу которого через элемент И 17 отключается триггер 11 и блокируется счетный вход счетчика 15. При этом отключаются соответствующие электромагниты 39-1, 39-2 либо 40-1, 40-2 и исполнительные органы 1,1, 2.1 . п.1 останавливаются.В процессе перемещения исполнительных органов 1.1, 2.1 п.1 (фиг,1) контроль за их синхронным ходом осуществляется блоками 1.12,(п).12 синхронизации, При этом блок 1,12 синхронизации контролирует синхронный ход исполнительных органов 1.1 и 2.1, блок 2.12 синхронизации контролирует синхронный ход исполнительных органов 1.1 и 3,1 и т.д блок (п).12 синхронизации контролирует синхронный ход исполнительных органов 1;1 и п.1. Таким образом, блоками 1.12.(и). 12 синхронизации контролируется синхронный ход исполнительных органов соответственно 2.1 п.1 относительно исполнительного органа 1.1.Рассмотрим при этом работу блоков 112.(п),12 синхронизации на примере блока синхронизации 1.12, так как все остальные функциощруют аналогично. Блоки 1, 12 (и). 12синхронизащи начинают функциониро" вать при появлении сигналов на выходе триггеров 10 или 11 и, соответственно, на выходе элемента ИЛИ 18. Если, например, в процессе перемещения по сигналу от триггера 11 испол" нительный орган 2,1 опережает исполнительный орган 1.1, то счетчик 20 в блоке 1.12 (фиг.1) начинает накапливать число со знаком минус, поскольку датчик 2.4-1 подключен к счет ному входу "-" счетчика 20, в то время как датчик 1.4-1 подключен к счетному входу "+" счетчика 20, При выходе числа счетчика 20 за,пределы зоны нечувствительности, определяе" мой задатчиком 21, срабатывает звено 22 совпадений и через элемент И 25, к второму входу которого присоединен минусовый выход счетчика 20, срабатывает триггер 27. При этом на егоинверсном выходе Йсчезает сигнал исоответственно исчезает сигнал навыходе 33 блоха и на входе элементаИ 2.9. Последний перестает пропускат командный сигнал триггера 11 на вход 7 узла 2,.2 управления, и ис 1 О полнительный орган 2.1 останавливает ся, Прекращение хода исполнительногооргана 2.1 продолжается до тех пор,пока датчиком 1.4-1 не будет списано накопленное в счетчике 20 числои не сработает нуль-орган 23, который отключает триггер 27. После этого запрет хода исполнительного органа 2.1 снимается и последний продолжает движение, синхронное с исполнительным органом 1.1.Если в процессе перемещения исполнительный орган 2.1 отстает отисполнительного органа 1,1, то счетчик 20 начинает накапливать числосо знаком плюс, и при выходе его запределы зоны нечувствительности сра. батывает через элемент И 24 триггер26, снимается сигнал с выхода 32блока, накладывается запрет на про 30хождение командного сигнала триггера11 через элемент И 1.9 и исполнительный орган 1.1 останавливается, поджидая отставший исполнительный орган .1 4Точно так же функционируют блоки1. 12 (и - 1) .1 2 синхронизациипри подаче команд на перемещение вначальное положение триггером 10.Только здесь накладываются запретына прохожцение командных сигналов 40через элементы И 1.8, 2.8, п.8к входам б узлов 1.2, 22, п.2управления.Отключение триггера 11 нуль-орга"ном 16 по окончании программных пеф 5 ремещений исполнительных органов 1.1,2.1 п,1 происходит лишь при отсутствии запретов от всех блоков1,12 (п).12 синхронизациина входах элемента И 17, т.е. при - 50 равных программных перемещениях всехисполнительных органов 1.2.1,пэ 1 вПри установке всех исполнительныхорганов 1.1, 2.1, , п.1 в началь ное положение производится гашениесчетчиков 20 всех блоков 1.12нителъный орган 1 опускается в нижнее начальное положение прн программном подъеме, При срабатываниидатчиков 1.5-1 и 1.5-2 начальногоположения фиг.1) отключается черезэлемент И 19 триггер 10 и исполнительные органы 1.1, 2.1, , п.1останавливаются в заданном начальномположении. При движении исполнительных органов 1.1, 2,1 п.1 в начальное положение (сигнал на входе6) происходит фиг.2) гашение счетчика 62 блока 47. После прихода исполнительных органов 1. 1, 2, 1,п,1 В заданное начальное положениеблок 47 начинает контролировать самопроизвольные опускания исполнительных орянов 1 1 у 21 оу п 1сначала.Если в процессе программных перемещений либо перемещений в начальное положение скорости штоков гидроцнлиндрон 3-1 и 3-2 ,фиг.2) неодинаковы, происходит перекос исполнительного органа 1 и может произойтиего заклинивание. Ренерсивный счетчик 62 блока 47 устранения перекосаконтролирует разность перемещенийштоков гидроцилиндрон 3-1 и 3-2 благодаря подключению к его счетнымвходам "+" и "-" датчиков 4-1 и 4-2перемещения исполнительного органа 1.При наличии разности перемещенийгидроцилиндров 3-1 и 3-2 на выходесчетчика 62 появляется число одногоили другого знака н зависимости отзнака разности перемещения гидроцилиндров 3-1 и 3-2. Если, например,гидроцилиндр 3-1 опережает гидроцилиндр 3-2,. то знак числа в счетчике 62 "+", и наоборот. При достижении числом в счетчике 62 порога нечувствительности, задаваемого задатчиком 64, срабатывает звено 63 сравнения и через элемент И бб либо 67,в зависимости от знака числа +или "-", срабатьвает триггер 68 или69,Еси срабатьвает триггер 68, тона его инверсном выходе исчезаетсигнал и соответственно исчезаетсигнал на входах элементов И 50-1и 51-1, через которые передаетсясигнал включения эектромягнитов39"1 и 40-1 гидропилиндра. При этомгидроцилиндр 3-1 останавливается,а гидроцилиндр 3-2 продолжает движение, и число, накопенное н счет 5 125605перекосов г.2) узлов 1.2, 2,2.,а у и а 2 ПО сигналу с :.шкодя злемента И. 19 для искючекя накоплекнясчетчиками 20 и 62 возможных сигналов помех.Е(и приткюенг ;" Оц- линдрах 3-1, 3-2 фиг. 2) исполнительный орган 1 самопроизвольно опус"кается под действием собственного.Веса из зя неплотностей и гидрОцилиндрах 3-1, 3-2 или золотника 38-1,.38-2, реверсинньй счетчик 56 бло-а45 компенсации самохода суммируетимпульсы датчика 4-1 перемещевя,подаваем е ня счетнЙ вход "+" черезэлемент И 70 блока 46 реверса. Ког-да исло В сетчи-е зб раняеГсдАлом в задятИкд 60 зоннеувст-Вительности, срабатьвает Звено 57сравнещя и триггер 58. При этомтяк кяк имеется сигнал и на второмвходе элемента И 54 и"является сигнял ня его прямом Выходе; по КОТОрому через элементы И 55-1 .: 55"2,элементы ИИ 52-1 и 52"2, элементИ 50-1 и 50-2 логических блоков 43-1и 43-2 срабятьвают усилгте 4,.-ии злекроыгнТы. 14,22 .Ядр оцилиндрами 3 1 Б 3"испОлни"тельный ОргЯИ 1 ВОзнращается В зЯданное положение, элемент И 71(фиг.3) блока 46 реверса пропускаетимпульсы датчика 4-1 нз счетнъпВхоДсчетч Кн 56 блока 45 и гоДержимое счетчика 56 списывается ДО 5нуля, При этом срабатывает нульорган 61 и сбрясьвяется трнггер 58СООтветстВеннО Отключаются электрОмагниты 40-1 и 40-2 и исполИтельныйорган 1 останавливается н заданномположении.При прогрЯИМНОм перемещении исполнительного органа 1 сигналы датчи.ка 4-1 не проходят на счетный входсчетчика 56, так как от.утстнует сгнал на инверсном выходе инвертора49 и на входах элементов И 70 и 71блока 46 реверса Если по входу 6Выдается сигнал возвратя исОлдрель.ного органа 1 н начальное положение, 50то через элеченты ИДИ ъ 2- иИ 50-1 и 50-2 срабатьвают усилители41-1 и 41-2 и гидроцилиндрами 3-1 и3-2 испОлнительный Орган 1 ."Одни "мается в верхнее начальное положение при программном опускании, либочерез элементы 51-2 и 51-2 срабатывают усилители 42-1 и 42-2 и нспол 14256 С 5чике 62, списьвается до нуля. При нуле счетчика 62 срабатьвает нуль- орган 65 и отключает триггер 68, движение обоих гидроцилиндров восстанавливается. Точно так же при сра. батывании триггера 69 останавливается гидроципиндр 3-2, а гидроцилиндр 3-1 продолжает движение до полного списания числа в счетчике 62, После этого движение обоих гидроцилиндров 3-2 и 3-1 восстанавливается.Если перекос возникает при самопроизвольных опусканиях исполнитель" ного органа 1, т.е. при отсутствии командных сигналов на входах 6 и 7, то при срабатывании триггера 68 через элемент И 54-1 передается сигнал включения подъема гидроцилиндра 3-1, опередившего гидроцилиндр 3-2 в процессе самопроизвольного опускания. Одновременно подается сигнал (Фиг.4) к повторителю 73 блока 48 реверса, по которому сигналы датчика 4-1 переключаются со счетного входа "+" к счетному входу "-" счетчика 62 для списания накопленного в нем числа. Кроме того, запрещается передача включающего сигнала через элемент И 59 блока 45 для компенсации само" произвольного опускания исполнительного органа 1 до полного списания накопившейся разности в счетчике 62 блока 47, чем исключается возможность заклинивания исполнительного органа 1. При срабатьвании триггера 69 блока 47 в процессе самопроизвольных опусканий исполнительного органа 1 (т.е., при перекосах противоположного знака) через элемент И 54-2 логического блока 43-2 передается . сигнал включения подъема гидроцилиндра 3-2, опередившего гидроцилиндр 3-1. Одновременно подаетсясигнал к повторителю 74 блока 48 реверса, по которому сигналы датчика 4-2 переключаются со счетного входа "-" к счетному входу "+" счетчика 62 для списания накопленного в нем числа. Кроме того, запрещается передача включающего сигнала через элемент И 59 блока 45 для компенсации самопроизвольного опускания исполнительного органа 1 до полного списания накопившейся разности в счетчике 62 блока 47, чем, как и в предыдущем случае, исключается воз Лишь при выходе отклонений за пределы допусков, регламентируемых эадатчиками 60 и 64 соответственно, узлы1.2, 2.2 п.2 управления автоматически выдают команды на возвратисполнительных органов 1. 1, 2.1,п.1 в заданном положении или компенсацию их перекоса. формула изобретения Устройство для программного уп" . равления многодвигательным гидроприводом, содержащее и исполнительных органов, и узлов управления, и первых и и вторых гидроцилиндров, п первых и и вторых импульсных датчиков перемещения, и первых и и вторых датчиков начального положения, и первых и п вторых элементов И, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, счетчик, нуль-орган, блок управления и блок задания программы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены иблоков синхронизации, элемент 45 50 55 можность заклинивания исполнительно"го органа 1.При срабатывании триггера 68 5для компенсации опережения гидроцилиндра 3-1 и перекоса в процессесамопроизвольных опусканий исполнительного органа 1 сигнала датчика 4-1переключаются блоком 46 реверса сосчетного входа + на счетный входф-" счетчика 56 блока 45 дляуменьше"ния накопленного в нем числа приподъеме гидроцилиндра 3-1 в процессекомпенсации перекоса. Этим исключается погрешность при учете самопроизвольных опусканий исполнительногооргана 1, контролируемых с помощьюдатчика 4-1 гидроцилиндра 3-1. Перекосы исполнительных органов 1.12.1 и.1 компенсируются и приих перемещении в начальное положение,благодаря отключению триггера10 (фиг.1) при одновременном срабатывании датчиков 1.5-1, 1.5-2, 2.5-1,2,5-2 п 5-1, п.5-2 начальногоположения всех исполнительных органов 1 а 1 у 2 в 1 р в еу пе 1В режиме программных перемещенийизмеряемые счетчиками 56 и 62 (фиг,2) ЗОсамопроизвольные опускания и перекосы исполнительных органов 1.1, 2.1и.1 во всех циклах складываются.ИЛИ, группу и первых и г; вторых элементов И, причем первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к выходам соответственно первого и второго триггеров, а выход - к первьм управляющим входам всех блоков синхронизации, вторые управляющие гкоды которых соединены с выходом первого датчика перемещения первого исполнительного органа, третьи управляю. щие входы соединены с выходами соответствующих первых датчиков перемещения остальных исполни"ельных органов, а входы сброса соединены с выходом первого элемента И, первые управляющие выходы узлов синхронизации подключены к соответствующим входам первого и второго элементов И группы первого исполнительного органа и к соответстсвующим входам второго элемента И, а вторые управляющие выходы соединены с одними входами соответствующих первых и вторых элементов И группы остальных исполнительных органов и с твующими входами второго элемента И, последний вход которого подключен к прямому выходу нуль-органа, инвер снцй выход которого соединен с пер"- вым входом второго триггера и входом выборки кристалла счетчика, а вход - с выходом счетчика, синхроЫЯ К"3 вход которого подключен к первому выходу блока управления, информационный вход - к выходу блока задания программы, а инкрементный вход - к выходу первого датчика перемещения первого исполнительного органа, вторые входы первых элементов И группы соединены с выходом первого триггера, а вторые входы вторых элементов И группы " с выходом второго триггера, выходы первых и вторых элементов И группы соединены соответственно с первьжи и вторыми управляющими входами соответствующих узлов управления, первые, вто" рые и третьи установочные входы которых соединены соответственно с выходами вторых датчиков перемещения, с выходом первого элемента И, с выходами первых датчиков перемещения, а выходы соединены с соответствующими первыми и вторыми гидроцилиндрами, выход второго элемента И соединен с В-входом второго триггера, Б-вход которого соединен с инверсным выходом нуль-органа Я-вход первого триггера соединен с вторым выходом блока управления, ЗОЕ-вход - с выходом первого элемента И, входы которого соединены с выходами первых и вторых датчиков начального положения.8 М оХ/1425605 Состави Ю.Бельс Техред М.Ходан Корректор М.Василье Редакто пиц аказ 4766/4 венно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Произво Тираж 866 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушская