Патент ссср 207266

 

267266

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.Х11.1966 (№ 1119575/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22,Х11.1967. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 27.11.1968

Кл. 21с, 46/50

МПК G 05k

УДК 621.967-83: 621. .3.078(088.8) Комитет по полем изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

А. С. Гусев и В. П. Мазунин

Свердловское отделение Государственного проектного института

«Тяжпромэлектропроект»

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

БЪ|СТРОДЕЙСТВУЮЩИМ ПРИВОДОМ

Известны устройства для автоматического управления электроприводом летучих ножниц, построенные с тахометрическим управлением для реза мерных длин.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно позволяет обеспечить переходные процессы, близкие по быстродействию к оптимальным, бесконтактный запуск и автоматический переход на управление от сельсинов при остановке в исходном .положении, а также универсальность и непрерывность управления в режиме работы с остановками и без остановок в исходном положении.

Это достигается тем, что в устройстве на выходе интегратора установлен дополнительный усилитель с квадратичной функциональной обратной связью и параллельно ей включенным функциональным преобразователем. Выход усилителя подключен к предоконечному усилителю с двумя установленными на его выходе диодами через две схемы сравнения, причем второй вход каждой схемы сравнения подключен к соответствующему тахогенератору, а выход усилителя предоконечного каскада через диоды — к фазочувствительному выпрямителю. Кроме того, в устройстве дополнительно установлен второй усилитель с диодным мостом на выходе, включенный между первым дополнительно установленным усилителем и интегратором. Во входных цепях уси2 лителей установлены бесконтактные ключи, управляющие входы которых подключены к логическому блоку.

Структурная схема описываемого устройст5 ва дана на чертеже.

Вычислительную часть устройства составляют усилитель 1 (интегратор), сумматоры 2, 8 и 4, функциональный квадратичный преобразователь 5 и дополнительный функциональ10 ный преобразователь б для компенсации ошибок регулирования. Командная часть состоит из ключей 7 — 14, блока 15 логики, выходы которого поданы на входы ключей, операционного усилителя 16 и диодных цепей 17 — 28

15 (диоды 17 — 20 и диодные мосты 21 — 28).

Ключи 7, 9, 10 и 11 состоят из усилителя на одном триоде и ключевых диодов. Работа их основана на принципе шунтирования цепи отключаемого напряжения на нуль источника

20 питания. Ключи 8, 12 и 18 представляют собой источник независимого постоянного напряжения, знак которого определяется наличием или отсутствием напряжения на входе ключа.

Это напряжение подается на диодные мосты

25 21, 22 и 28. Если мост заперт независимым напряжением, то переключаемая цепь разомкнута; если диоды моста =мещены в прямом направлении, то цепь замыкается. Ключ 14 триггерного типа предназначен для подклю30 чения на входы вычислительной части тахоге207266 нератора 24 (или 25), измеряющего скорость движения полосы.

Блок логики выполняется на логических элементах и обеспечивает необходимое чередование команд в зависимости от состояния

его входных напряжений (Е2 — Е5) и положения переключателей технологического режима.

Регуляторы 2б, 27 и 28 используются для задания начальных условий реза переднего конца, заднего конца, торможения после каждого реза и имеют по.тоянную линейную шкалу для регулировки отрезаемых длин на любой скорости.

Выходное напряжение ЕЗ фазочувствительного выпрямителя 29 подается на вход сумматора 4 через масштабное сопротивление, связанное с выходом сумматора 8 через диод 17, благодаря чему управление с помощью этого выходного напряжения возможно только при запертом диоде 17. Выход сумматора 4 является выходом устройства и подключается на вход возбудителя генератора.

При подаче напряжения питания устройство устанавливается в и:ходное состояние: ключ 7 запирает диод 20, разрешая подачу напряжения +Еl через диод 19 на вход сумматора 8, ключ 8 запирает диодный мост 21, отключая выход усилителя 15 от входа усилителя I; ключ 9 шунтирует на нуль источника цепь — El; ключи 10 и II шунтируют цепи регуляторов 2б и 27, ключ 12 смещает диодный мост 22 в прямом направлении, благодаря чему усилитель 1 установлен в режим нуля: выход замкнут на вход; ключ 18 запирает диодный мост 28, отключая выход сумматора 2 от входа сумматора 8; ключ 14 подает напряжение +El на вход устройства от тахогенератора 24.

В вычислительной части усилитель 1 и сумматор 2 выдают нулевое выходное напряже ние; =умматор 8 — максимальное отрицательное напряжение за счет того, что масштаб

+Еl берется меньше масштаба — Еl на входе сумматора, а цепь обратной связи его разомкнута запертым диодом 18. Диод 17 заперт и напряжение Е8 подано на вход сумматора 4.

Привод удерживается в исходном положении с помощью цепи 80 — 81 — 29. Если в момент включения он находился в произвольном положении, то происходит автоматическая установка в исходное положение.

В момент засветки фотореле передним концом полосы на входе блока 15 появляется напряжение Е5, которое через выходы этого блока приводит к следующим переключениям: ключ 7 отпирает диод 20, запирая диод 19; ключ 9 прекращает шунтирование цепи

Еl; ключ 10 прекращает шунтирование регулятора 2б цепи, благодаря чему на вход =умматора 2 подается напряжение — начальные условия переднего реза; ключ 12 запирает диодный мост 22, что означает перевод усилителя 1 в режим интегратора; ключ 18 смещает диодный мост 28 в прямом направле5

4 нии, подключая выход сумматора 2 на вход сумматора 8; ключи 8, 11 и 14 не меняют своего состояния, При этом в вычислительной части: усилитель 1 интегрирует с нуля; сумматор 2 выдает положительное напряжение, которое больше (с учетом масштаба), чем — Еl; сумматор 8 по-прежнему находится в обла:ти отрицательного напряжения, запирая диоды 17 и 18.

Привод удерживается в исходном положеFIHH, происходит вычисление момента запуска.

Увеличение выходного напряжения интегратора приводит к уменьшению напряжения на выходе сумматора 2. B момент, когда сумма напряжений на входе сумматора 8 перейдет через нуль, его выходное напряжение скачком изменится от отрицательного максимального к положительному. Диоды 17 и 18 открываются, выход выпрямителя 29 шунтируется выходом сумматора 8. Это происходит раньше, че | при управлении без дополнительного функционального преобразователя. Начинается разгон привода на рез. Выходное напряжение сумматора 8 содержит сигнал обратной связи по пути, а на входе сумматора 4 постоянно действует обратная связь по скорости (напряжение Е2 от тахогенератора 82). Таким образом, осуществляется контроль по пути и скорссти во время разгона.

K моменту реза разгон заканчивается, так как выходное напряжение усилителя 1 становится равным напряжению регулятора 2б, а на выходе сумматора 2 — нулевое напряжение. Выходное напряжение сумматора 8 пропорционально напряжению Еl и равнивается на входе сумматора 4 с напряжением Е2 обратной связи по скорости при полной отработке рассогласования по пути.

Во время реза на короткое время появляется сигнал Е4 бесконтактного путевого выключателя. Это приводит к переключениям в cxe: ме: ключ 7 запирает диод 20, разрешая отпирание диода 19; ключ 8 смещает диодный мост 21 в прямом направлении, в результате чего выход блока 1б подключается ко входу блока 1; ключ 9 шунтирует цепь — Еl на входе блока 1; ключ 10 шунтирует цепь регулятора 2б; ключ 18 запирает диодный мост 25, отключая выход блока 2 от входа блока 8„ ключи ll, 12 и 14 не меняют своего состояния.

На время действия напряжения Е4 замыкается контур 1 — 2 — 1б. На выходе блока 1 устанавливается напряжение начальных условий торможения, пропорциональное пути ножей до исходного положения. Напряжения Еl и Е2 не влияют на схему, так как они шунтируются низкоомным выходом усилителя 1б. (Напряжение регулятора всегда постоянно и устанавливается один раз при наладке). Привод движется на синхронной скорости.

При выходе ножей из зоны реза сигнал Е4 бесконтактного путевого выключателя, имеющего высокое быстродействие,;качком исчезает. Это .приводит к размыканию контура

207266

15 диодHbl l ilIOCTOill 21 C IIOMOIU,bIO клю Ia 8.

Остальные ключи не меняют своего состояния.

Интегратор 1 интегрирует входное напряжение + E2, его выходное положительное напряжение уменьшается, но диод 19 остается запертым. Происходит вычисление начала торможения. Этот момент фиксируется отпиранием диода 19 в процессе интегрирования, На входе блока 8 появляется и увеличивается положительное напряжение Еl, которое приводит к уменьшению выходного напряжения блока 8, причем ошибка регулирования компен:ируется так же, как при запуске. 3а счет появления рассогласования на входе сумматора 4 привод тормозится до исходного положения.

При подходе к исходному положению выходное напря кение сумматора 8 становится мсньше Е8, диод 17 запирается, торможение привода продолжается с помощью сельсинов

80, 81. При этом интегратор по-прежнему интегрирует до нуля, благодаря чему сохраняетс я контр ол ь по пути.

В исходном положении интегратор 1 и сумматор 2 выдают нулевое напряжение, =умматор 8 скачком переходит в отрицательную область, запирая диоды 17 и 18. При полной остановке блок логики выдает сигнал на входе ключа 12, который смещая диодный мост 22 в прямом направлении, устанавливает блок 1 в режим нуля, что исключает ошибки от дрейфа усилителя 1. Устройство находится в исходном состоянии.

B момент выхода заднего конца полосы из поля зрения фотореле его выходное напряжение Е5 исчезает. Это приводит к повторению работы автоматики на рез с той лишь разницей, что на вход блока 2 задается напряжение начальных условий заднего реза . помощью ключа ll; ключ 14 перебрасывается в другое состояние, подключая к автоматике тахогенератор 25, с помощью которого измеряется скорость полосы при резе заднего конца, Происходит вычисление момента запуска, пуск, рез, вычисление момента торможения, торможение и остановка в исходном положении.

Если команда на следующий рез поступает непо=редственно после реза или до остановки в исходном положении, то через блок 15 блокируется вход ключа 12, вследствие чего он не замкнет обратную связь усилителя 1 при прохождении исходного положения. Одновременно с этим на вход блока 2 задаются начальные условия реза, а положение ключей соответствует состоянию схемы перед запу20

55 ком на рез. Привод отрабатывает имеющиеся рассогласования по оптимальному закону.

Ножницы произведут мерный рез без остановки или с кратковременной, контролируемой остановкой в исходном положении. Этот режим осуществляется автоматически благодаря тому, что напряжение регулятора 26 (или

27) пропорционально (при «нулевом» положении движка регулятора) расстоянию от фотореле до линии реза за вычетом пути ножей от исходного положения до линии реза. При подаче команды до остановки на входе сумматора 2 из этого напряжения вычитается напряжение с выхода блока 1, пропорциональное оставшемуся пути ножей до исходного положения, что приводит к соответствующему увеличению времени работы на синхронной скорости.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического управления быстродействующим приводом, например приводом летучих ножниц, содержащее интегратор, усилители, два тахогенератора, измеряющие скорость движения .полосы, схемы сравнения, сельсин-приемник с подключенным к нему фазочувствительным выпрямителем и логический блок, отличающееся тем, что, с целью обеспечения переходных процессов, близких по быстродействию к оптимальным, бесконтактного запуска и автоматического перехода на управление от сельсинов при остановке в исходном положении, в нем на выходе интегратора установлен дополнительный усилитель с квадратичной функциональной обратной связью и параллельно ей включенным функциональным преобразователем, а выход этого усилителя подключен к предоконечному усилителю с двумя у;тановленными на его выходе диодами через две схемы сравнения, а второй вход каждой схемы сравнения подключен к соответствующему тахогенератору, причем выход усилителя предоконечного каскада через диоды подключен к фазочувствигельному выпрямителю.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, обеспечения универсальности и непрерывности управления в режиме работы = остановками и без остановок в исходном положении, в нем дополнительно установлен второй усилитель с диодным мостом на выходе, включенный между. первым дополнительно установленным усилителем и интегратором, а во входных цепях усилителей установлены бесконтактные ключи, управляющие входы которых подключены к логическому блоку.

207266

-ЕГ Е

Составитель И. Шувалова

Редактор Н, С. Коган Техред А. А. Камышникова Корректоры: М. П. Ромашова и 3. И. Тарасова

Заказ 44/13 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2