Устройство адаптивного управления металлорежущим станком

 

Изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования, например адаптивного управления металлорежущими станками, и является дополнительным к основному изобретению по а. с. N2205130. 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 - со сторым входом регулятора температуры, в который дополнительно введены второй диод, второй нуль - орган, элемент ИЛИ. В тот момент, когда температура главного электродвигателя Θ - достигает допустимого значения Θ<SB POS="POST">доп</SB>, устройство дает команду на включение вентилятора, при Θ*22O<SB POS="POST">доп</SB> вентилятор отключается. Своевременное отключение и включение вентилятора позволяет экономить электроэнергию, потребляемую вспомогательными электроприводами металлорежущих станков. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 В 19/39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1205130 (21) 4650189/24 (22) 13.02.89 (46) 30.07.91. Бюл, № 28 (71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (72) B.À.Åëèñååa, А.В.Коробко и С.В.Севастьянов (53) 621.505;55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1205130, кл. G 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 управлению металлорежущими станками.

Целью изобретения является экономия электроэнергии, потребляемой вспомогательными приводами станка.

На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — функциональная схема регулятора температуры; на фиг, 3 — диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 мощности, первый элемент 2 сравнения, регулятор 3 мощности, к второму входу которого подключен блок 4 ограничения подачи, „„!Ж „„1667006 Д а,с. ¹ 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 Од0,, устройство дает команду на включение вентилятора, при О «д0П 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.

1667006

В устройство введен третий элемент 16 сравнения, соединенный входамк с выходом первого усилителя 10 и с вторым выходом задатчика 1 мощности, а выходом — с вторым входом регулятора 14 температуры.

Регулятор 14 температуры выполнен в виде интегрирующего операционного усилителя 17, вход которого подключен к выходу второго элемента 13 сравнения и к аноду первого диода 18, а выход к входу задатчика

1 мощности и к первому крайнему выводу потенциометра 19, средний вывод которого подключен к катоду первого диода 18, а второй крайний вывод через первый резистор 20 к отрицательному полюсу источника питания, и последовательно включенных первого элемента И вЂ” НЕ 21, второго резистора 22 и конденсатора 23, а также первого нуль-органа 24, второго элемента И вЂ” НЕ 25 и реле 26. Вход первого нуль-органа 24 подключен к выходу второго элемента 13 сравнения, второй вывод обмотки реле 26 к положительному полюсу источника пита ния, первый и второй входы первого элемента И вЂ” Н Е 21 подключен ы. к первому входу второго элемента IË-НЕ 25, второй вход которого подключен к конденсатору

23, у которого второй вывод подключен к общему полюсу источника питания, первый резистор зашунтирован нормально разомкнутым контактом 27 реле 26.

В регулятор 14 температуры дополнительно введены второй диод 28, соединенный анодом с выходом третьего элемента 16 сравнения, второй нуль-орган 29, связанный входом с катодом второго диода 28, логический элемент ИЛИ 30, соединенный вторым входом с выходом первого нуль-органа 24, э выходом с реле включения двигателя вентилятора 8 главного электродвигателя (реле, отключающееся с выдержкой времени, на схеме не указано).

На чертежах приняты следующие обозначения:

Π— текущее значение to, (температуры);

Л О вЂ” приращение t, (температуры);

Одо„— уставка t, (температуры);

Рн — номинальное значение мощности;

Po — заданное значение мощности;

PI — текущее значение мощности;

0 — напряжение питания.

Задатчик мощности может быть выполнен по схеме установки В1-8.

Работа устройства поясняется диаграммами, представленными на фиг, 3.

При работе главного электродвигателя с перегрузкой, когда Vi > Рн, вентилятор включается в начале операции (при врезании). Сигнал на включение положительной полярности, равный Pi — Рн, проходит с выхода третьего элемента 16 сравнения через второй 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 Од«, после чего срабатывает первый нуль-орган 24 и при помощи 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 ilP> до Рн (д = 1,3 — 2,0) (фиг. 3). В дальнейшем сигнал регулятора 14 изменяется по интегральному закону, обеспечивая О = Одоп при изменяющихся внешних условиях. При этом на первом входе логического элемента ИЛИ

30 будет сигнал 1, который поддерживает вентилятор во включенном состоянии, После завершения операции вентилятор отключается, так как О < Одоп, Р = 0 и на обоих входах элемента ИЛИ 30 будут сигналы 0 с выдержкой времени At. создаваемой реле 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 «Уд,н. 75 п при токе якоря двигателя

О «3 «3 ном, с заданным сигналом

О «Up< < 10 (задающий сигнал контура стабилизации мощности должен быть порядка 10гдля нормальной работы системы), Исходя из этого, коэффициент усиления блока 10 определяется соотношением

t m = Up (Llg . 10Р) 15п1 v =133.

Аналогичную роль выполняет усилитель, который способствует связи выходного сигнала датчика температуры термопары

45 . о (при U =250m 1 ; Одо . =105 с) с задающим сигналом U д«порядка 10, Коэффициент усиления блока 12 определяется аналогично К О= U доп. /Ug0

Величина Ро является задающей для контура стабилизации мощности и определяет характеристики изменения Pi eo времени в зависимости or температуры. Тэк на участке нарастания температуры (см, фиг, 3, первый пик нагрузки} Р, > P> = const.

На участке стабилизации температуры (первый пик нагрузки) Ро = Var в зависимости от О. На втором и третьем пиках нагрузки Рр> Рн = const. Стабилизация О на

1667006 третьем пике нагрузки обеспечивается за счет включения вентилятора.

Если нагрузка двигателя Pi < Рн на обоих входах логического элемента ИЛИ 30 остаются сигналы О. При достижении темпе- 5 ратурой главного электродвигателя допустимого значения срабатывает первый нуль-орган 24, на первом входе логического элемента ИЛИ 30 появляется 1 и вентилятор 8 включается. Температура 10 двигателя начинает падать, на первом входе элемента 30 появится сигнал О и вентилятор отключается с той же выдержкой времени At. Аналогично процесс протекает при Pi = Рн, только в данном случае вентиля- 15 тор 8 отключается с той же выдержкой времени после завершения операции, так как температура стабилизируется на уровне одоп .

Предлагаемое устройство обеспечит 20 экономию потребляемой электроэнергии вспомогательными электроприводами металлорежущих станков, Формула изобретения

1, Устройство адаптивного управления металлорежущим станком по авт.св. Q

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 температуры.

2. 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

Ялику) 1

9ю. 8

Фиг. Я

ЛРн

Рн

Вдол.

//nw

t t

Составитель И,Швец

Редактор Ю.Середа Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О. Кундрик

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2521 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5