Устройство для управления реверсивным электроприводом

 

Союз Советскик

Социалистимескик

Республик

<и>993209

1 (51)М. Кл.

G 05 В 19/04 (61) Дополнительное к авт.свил-ву (22) Заявлено 25. 05 ° 81 (21) 3291433/18-24 с присоединением заявки .%

Гасударственный кемнтет (23) Приоритет

1 (53) УДК621. 5оЗ.. 55 (088. 8) Опубликовано 30 .0 1. 83. Бюллетень Рй 4

Дата опубликования описания 30 . 01. 83 де делам нэебретеннй н открытий

Э.Н.Иялковский, А.А.Асатуров, В.И.Бендюжик, С.Р,Иагунь и И,П,Линда

I (72) Авторы изобретения

Экспериментально-конструкторский и технолоЬ ческий институт автомобильной промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫИ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОИ

Изобретение относится к технике автоматического управления электроприводом и может быть использовано например, на линии нанесения металлических покрытий, при необходимости перемещения деталей по позициям и получения точных конечных положений.

Известно устройство для позиционного управления приводом перемещения объекта, содержащее элемент задания места остановки, выполненный в виде позиционного распределителя, датчик фактического положения привода, выполненный на базе путевых многоконтактных переключателей и исполнительного реле, причем выходы позиций элемента задания места остановки подсоединены через соответствующие им первые размыкающие контакты путевых переключателей к общей точке соединения вторых размыкающих контактов, соединенных последовательно, а цепоч2 ка вторых раэмыкающих контактов подключена к исполнительным реле 11 ).

Недостатком устройства является большое количество датчиков позиций, что приводит к усложнению конструкции линии нанесения покрытий при работе нескольких таких устройств, ограничивает величину зоны работы устройства и требует дополнительную переналадку внешнего монтажа при увеличении числа обслуживаемых позиций.

Устройство не обеспечивает автоматического управления.

Известно устройство для автоматического управления передвижения объекта, содержащее элементы задания адреса, датчики положения объекта, одним иэ выводов соединенные между собой, а другими выводами - с соответствующими выводами элементов за20 дания адреса, другие выводы которых соединены между собой и подключены к параллельно соединенным через встречно включенные между точками сое99320cj динения выводов датчиков положения и элементов задания адреса, и блок питания, выполненный на источнике постоянного тока и включенный через ограничительный элемент последовательно с разделительными элементами, вторая то,ка параллельного соединения командных блоков соединена с точкой соединения выводов датчиков положения объекта, .и параллельно ему 10 включен релейный элемент (2 ).

Недостатком устройства является большое число датчиков положения, то поиводит к усложнению конструкции, ограничивает величину зоны работы устройства, ",ðåáóåò дополнительную переналадку внешнего монтажа при увеличении числа позиций, -то не обесбыстрой см Hbl программы равлен ия . 20

Известно устройство для управления реверсивным электроприводом, содер. жащее датчики положения объекта; два элемента И, первый элемент задержки, блок запуска, блок пи ания, первый, BTQpovi и третий инверторы, третий инвертор связан выходом со входами второго и ч=твертого элементов И, четвер- ый, пятый и шестой инверторы и седьмой инвертор, wåpTîé инвертор св

Недоста IKQM данного устройства является большое число датчиков поло35 жения, что приводит к усложнению конс;рукции, ограничивает ьеличину зоны работы устройства и не обеспечивает быстрой смены программы управления.

Под зоной работы реверсивного при о вода объекта необходимо понимать число позиций, обслуживаемых данным объектом. Зоны работы нескольких реверсивных приводов объектов должны обязательно перекрываться, что обуслав—

45 ливает перенос обрабатываемых дета— лей. Перекрытие двух зон обуславливается заездом на общие позиции двух приводов объектов. Перекрытие трех и более зон, т.е. заезд на общие noso зиции трех и более приводов объектов конструктивно трудно выполнимо,,ребует больших затрат, а с другой стороны повышает производительность.

Установкой датчиков на перемещающихся объектах, мы добьемся уменьшения количества датчиков до числа перемещающихся реверсивных приводов без снижения производительности.

Цель изобретения - уменьшение числа датчиков положения при различном количестве рабочих зон и различной их ширине и обеспечение быстрой переналадки программы управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик положения объекта, блок питания, блок запуска, последовательно соединенные первый элемент И, первый инвертор, вто" второй инвертор и второй элемент И и последовательно соединенные третий элемент И, третий инвертор, четвертый инвертор, первый элемент задержки и четвертый элемент И, выход которого соединен с выходом устройства, второй

-вход первого элемента задержки подключен к выходу второго инвертора, и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом пятого инвертора и с первым Вхо дом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертогo инвертора и к второму выходу устройства, первый выход блока питания соединен с первым выходом датчика положения объекта и через обмотку первого релейного элемента — с вторым выходом датчика положения, третий выход которого подключен к второму выходу блока питания, первый выход блока запуска соединен с вторым входом первого инвертора, второй выход — с вторым входом третье -о инвертора, второй элемент задержки выходом подключенный через шестой инвертор ко второму входу четвертого элемента И, второй элемент релейный, пятый элемент И, первый и второй усилительные элементы и реверсивный шаговый искатель, первая обмотка которого одним выводом через первый усилительный элемент подключена к выходу второго элемента И, вторым выводом — к третьему выходу блока питания, к второй обмотке реверсивного шагового искателя, второй вывод которой через второй усилительный элемент соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого подключен к выходу четверто" го инвертора, второй вход - к второму входу второго элемента И и к пер" вому контакту первого релейного weмента, второй контакт которого соединен с входом пятого инвертора, пер" вый и второй контакты второго релейного элемента подключены к первому выходу блока питания, и к третьему

5 9932 выходу блока запуска, вход второго элемента задержки соединен с вторым контактом второго релейного элемента и с вторым контактом первого релейного элемента, обмотка второго 5 релейного элемента первым выводом подключена к щетке реверсивного шаго- . вого искателя, вторым выводом - к второму выходу блока питания.

При такой схеме устройство имеет один датчик положения, который устанавливается на объекте перемещения, переключение скорости объекта и точный его останов на позициях осуществляется с помощью неподвижных металлических лыж, устанавливаемых на позициях обслуживаемых объектом, Зона работы устройства может быть различной, неподвижная металлическая лыжа может служить для сраба- 20 тывания датчиков положения других аналогичных объеков, имеющих в разное время одинаковый адрес на позицию. Переналадка программы устройства управляющего объектом не свя- 25 зана с переналадкой электромонтажа линии.

На фиг. 1 приведена схема уст— ройства, на фиг. 2 - схема блока запуска, на фиг. 3 - схема поступления зр сигналов направления движения.

На фиг. 1 показан датчик 1 положения объекта, первый и второй элементы 2 и 3 задержки, элементы И 4-8, блок 9 питания,,первый и второй релейные элементы 10 и 11, выходы 1214 блока 9 питания, первый инаертор

15, второй инвертор 16 первый инвертор 17, блок !8 запуска, пятый инвертор 19, третий инвертор 20, четвертый инвертор 21, первый 22 и второй

23 усилительные элементы, контакт

24 реверсивного шагового искателя, первая обмотка 2 и вторая обмотка

26, реверсивного шагового искателя, контакт 27 релейного элемента, выходы 28-33 блока запуска, контакты

34-36 релейных элементов, выходы 37 и 38 устройства.

На фиг. 2 показана схема блока запуска, содержащего кнопку 39, усилитель 40, шаговый искатель 41, источник 42 постоянного тока, щетки

43 шагового искателя, диоды 44-47, выходы 48 и 49 направления движения.

Блок 18 запуска начинает свою работу по командам сператора после нажатия на кнопку 39. В узлах диодной сетки установлены диоды, которые обеспечивают появление сигналов на выходах блока 18 по цепи: выход 12, щетка 43 шагового искателя, ламель, программный диод, выход блока 18. Пере" ключение шагового искателя на новую ламель после нажатия на кнопку 39 происходит по другой цепи: вход 12, кнопка 39, усилитель 40, обмотка шагового искателя 41, источник 42 питания. Для переключения шагового искателя необходимо нажать, а потом отпустить кнопку 39. Обмотка 41 шагового искателя, сначала включается, а потом обесточивается.,Механика шагового искателя переведет щетку шагового искателя на новую ламель.

На фиг. 3 изображена цепь поступления сигнала направления движения из блока 18 запуска и формирование сигнала "Вперед" 37 с помощью инверторов 16 и 17 и элемента И 5. Рналогично формируется сигнал "Назад"

38 при поступлении сигнала направления движения из блока 18 запуска, с помощью инверторов 20 и 21 и элемента И 6 (фиг. 1).В исходном положении реверсивный шаговый искатель

24 находится, например, на первой ламели, соединенной с адресной шиной 28 (первая позиция).

Работа схемы начинается с поступления из блока 18 запуска сигналов направления движения и адреса. После первого нажатия оператором кнопочного элемента 39, щетка шагового искателя 43 переключается на вторую ламель.

01рицательный потенциал (сигнал

"1" ) из блока 9 питания по цепи 12 поступает в блок 18 запуска, далее через щетку 13 шагового искателя диод 47 появится на выходе 48, который подключен через первый разделительный диод на базу транзистора инвертора 17.

После второго нажатия оператором кнопки 39, щетка шагового искателя

43 переключается на третью ламель.

Отрицательный потенциал (сиг" нал "1") из блока 9 питания по цепи

12 поступит в блок 18 запуска, далее через щетку шагового искателя

43 диод 44 появится на выходе 31.

Сигнал направления движения 48 к позиции 31 возникает первым и действует кратковременно, что обусловлено работой оператора. Обмотка релейного элемента 11, подключенная к адресной шине 31, по электрическим

7 9с 32 параметрам выбирается такой, ч: обы после ее подключения на шине 12 (-) и 13 (ь) источника 9 питания через блок 18 запуска обеспечивалось ее включение. Цепь вкгючения обмотки 5 следующая: вход 12 источника 9 питания, щетка шагового искателя блока

l8, третья ламель, диод 4 4, выход

31, щетка реверсивного шагового ис— кателя 24, обмотка релейного элемента 11, положительная шина питания

13 блока 9 питания, Сигнал направления движения назад задается блоком 1б запуска. После третьего нажатия оператором кнопки !5

39 щетка шагового искателя переключается на четвертую ламель (фиг. 3) .

Отрицательный nor; нциал (сигнал 1 ) из блока 9 питания по цепи !2 поступае-г в блок 18 запуска, далее через >0 щетку шаг08o -о искателя 43 диод 45 появляется на выходе 48.,который поступает ч роз первый разделительный диод на базу транзистора и Bppто20 . 25

Посл= .етвертого нажатия оператором кнопки 39 щетка шагового искателя 43 переключается на -,:ÿ-ую ламел ь. Отрицательный потенц иал (сигинал 1 ) из блока 9 питания по цепи )Q

12 постугает в блок 18 запуска, да— лее через щетку шагового искателя

43 !диод "6 появляетс", на выходе 29.

Адресная шина 29 (вторая позиция) обеспечивает вклю- ение релейного

55 элемента 11 по цепи: вход 12 источника 9 питания (фиг. 1), щетка шагового искателя 43, пятая ламель, диод 46 „выход 29, щетка реверсивного шаговогo искателя 24, релейный элемент 1 1, положит ел ь ная шина 1 3 питания источн ика

Сигнал направления движения 48 возникает первым и действует кратковременно в виде импульса отрицательной полярности. Он запоминается с помощью элементов 3, 16, 17 < фиг, 1 и

3 !. Сигнал поступает через первый разделительный диод на базу транзистора инвертора 17, транзистор откры50 вается, подавая потенциал эмиттера на разделительный диод инвертора 16, нормально открытый транзистор инвертора 16 закрывается, подавая отрицательный потен циал коллектора на

55 разделительный диод элемента И

Этим самым обеспечивается появление постоянного отрицательного потенциала на втором входе инвертора 17 и постоянного отрицательного потенциала на выходе инвертора 16 (сигнал

"Вперед" 37) ибо действие этого потенциала по обратной связи аналогично действию сигнала 48 направления движения.

Сигнал "Вперед" 37 поступает на первый вход элемента И 7. При нахождении объекта на исходной первой позиции срабатывает от металлической лыжи датчик 1 положения, включая обмотку первого релейного элемента

10,который своим замыкающим контактом 27 через размыкающий контакт 34 релейного элемента 11 подает отрицательный потенциал первой шины 12 на второй вход элемента И 7. Наличие двух сигналов 1" (отрицательный потенциал) на входах элемента И 7 обеспечивает появление 1" отрицательного потенциала на входе первого усилител.ьного элемента 22, который включае- первую обмотку 25 реверсивного шагового искателя 24 (точка 41 фиг. 2).

Одновременно сигнал "Вперед" 37 обеспечивает движение объекта с первой позиции к четвертой позиции на низкой скорости.

При выходе неподвижной металлической лыжи первой позиции из зазора датчика 1 положения устанавливаемого на перемещающемся объекте, обмотка релейного элемента 10 обеспечивается, замыкающий контакт 27 размыкается, о -рицательный потенциал (сигнал "!н) на втором входе элемента И 7 пропадает и обмотка 25 реверсивного шагового искателя обеспечивается. Происходит перешагивание реверсивного шагового искателя на вторую ламель, подключенную к адресной шине 29 блока 18 запуска. Через некоторое время от сигнала 37 Вперед" на выходе в орого элемента 3 задержки появляе-,ся сигнал "1, обеспечивая появление сигнала нВысокая скорость" на выходе элемента И 4, ибо на его первый вход от инвертора 15 в исходном состоянии поступает сигнал н1н. Объ» ект начинает двигаться к четвертой позиции на высокой скорости, При проезде объектом неподвижной металлической лыжи второй позиции от датчика 1 положения включается обмотка первого релейного элемента 10, который cFo им замыкающим контактом 27 включает через элементы 7 и 22 первую обмотку 25 реверсивного шагового искателя 24, которая обестачивается при выходе неподвижной металлической лыжи из зазора датчика 1 положения (точка 46 фиг. 2) . Реверсивный шаговый искатель 24 переключается на третью ламель, подключенную к адресной шине 30. Аналогичным образом при проезде объекта управления третьей позиции происходит переключение реверсивного шагового ис" кателя на четвертую ламель, которая О соединена с адресной шиной 31. Временная диаграмма (фиг. 2) для случая описываемого выше, показывает, что при возникновении сигнала "Вперед" через некоторое время, опреде- 15 ляемое элементом задержки,появляется сигнал "Высокая скорость", а релейный элемент 10 дважды срабатывает, причем время, за которое происходят эти срабатывания, зависит от 2О расстояния между соседними позициями.

Как подчеркивалось, при задании адреса четвертой позиции, блок 18 запуска на четвертой ламели ревер- д сивного шагового искателя 24 включает. обмотку релейного элемента 11 постоянно до приезда объекта на четвертую позицию. Замыкающий контакт

36 релейного элемента 11 замыкает- эв ся, а размыкающий его контакт 34 размыкается (фиг. 1). С входа элемента И 7 снимается разрешающий сигнал и обмотки 25 и 26 шагового искателя 24 обестачиваются на весь период, до появления нового сигнала направления движения и сигнала адреса из блока запуска 18. Через некоторое время определяемое элементом задержки 2, замыкающий контакт 26 через элементы 2, 15 подает запрещающий сигнал "0" на вход элемента 14, сигнал "Высокая скорость" исчезает. Это время выбирается меньшим, чем время перемещения объекта на соседнюю позйцию на высокой скорости.

Объект на низкой скорости перемещается к заданной блоком 18 запуска четвертой позиции. При наезде объекта на неподвижную металличес50 кую лыжу четвертой позиции от датчика 1 положения включается обмотка первого релейного элемента 10, который своим замыкающим контактом 35 обеспечивает появление сигнала "Ос55 танов" (контакт 36 второго релейного элемента остается замкнутым) на базе транзистора инвертора 1Я.

Транзистор открывается, обеспечивая

9 10 появление потенциала эмиттера на втором разделительном диоде инвертора 17. Транзистор инвертора 17 закрывается, подавая отрицательный потенциал коллектора через разделительный диод на базу транзистора инвертора

16. Транзистор открывается, обеспечивая на выходе потенциала эмиттера, который появляется на входе второго разделительного диода инвертора 17.

Происходит сброс сигнала "Вперед"

37, и объект останавливается на заданном блоком 18 запуска адресе.

Аналогичным образом работает схема при адресации на следующую, например вторую позицию. Сигнал направления движения "Назад" 38 задается блоком 18 запуска. Запоминание этого сигнала обеспечивается с помощью элементов 6, 20, 21.

Преимущественно описываемой схемы заключается в том, что адресация на заданную позицию осуществляется одним датчиком положения, который уста навл ивает ся на объекте перемещен ия .

Переключение скорости объекта и точный его останов на позиции осуществляется с помощью одной неподвижной металлической лыжи, устанавливаемой на позиции, обслуживаемой объектом, и одного датчика положения, устанавливаемого на объекте перемещения. Зона работы устройства может быть различной, неподвижная металлическая лыжа может служить и для срабатывания датчиков положения других аналогичных объектов, имеющих в разное время одинаковый адрес на позицию. Переналадка программы блока 18 запуска, управляющего объектом не связана с переналадкой электромонтажа линии.

Применение двух устройств, работающих на предлагаемой схеме, требует наличия двух датчиков положения, что упростит электромонтаж линии, снизит издержки по содержанию линии, упростит переналадку при смене программы работы. формула изобретения

Устройство для управления реверсивным электроприводом, содержащее датчик положения объекта, блок питания, блок запуска, последовательно соединенные первый элемент И, первый инвертор, второй инвертор и второй

9 <)(9 09, элеиент И и последова —.; er-,bHo соедин„-н. ные -rpe T YI4 элемент И, трет ий инвер". тор, четвертый инвертор, первый элемент задержки и четвертый зг,емент И, выход которого coep!=,íeí с выходом > устройства, BTOpoй Вхo;I, первого «л=„" мента задержки подключе::-: к выходу второго инвертора и к первому входу первого элемента И,„. Вторo!; Вход которого соединен с Выходом пятого инвертора и с первым Входо», :rретьего элемента И, второй Вход ко:opoi0

fop,ключеь1 K BblхОду ч; i BepT0I 0 !IHBep тора и к второму Выходу устройства, первый Выход блок=.п;итания соединен с первым Выходом да ;"ик. ПОло женил объекта и через обмотку перВОГО ОЕЛЕЙНОГО ЭЛЕМЕг1та " С BTOPb!I»

Выходом датчика положения, третий

ВЫХОД КOTOPO! 0 ПОДКЛЮЧЕН K ВтООО м

ВыхОду Оло к а Г1амя т и, пео Вый ВыхОд блока "-апуска соедин-: —;e с BTopblì ьхсдом пер восо ин Вер тооа . Второй выходс вторь и Входом третье -о инвертора, Второй элемент задержки, Bblходом

r1opклю UeB ный через шестой инве1ptop к Второму входу четвертого элемента И, о Tл и ч а ющ е е с я тем чтО„С ЦЕЛЬЮ УМЕНЬШЕНИЯ ЧИСЛа Дат-1Иков положения и обеспечения быстрой переналадки программы управления, В него введены Второй репейный элемент, пятый элемент И., первый и Второй усилительные элементы и рев рсивный шаговый искатель, первая обмотка Которого OG,íèli Выводом чеоез первый ус.илительный элемент пОдключена к Вы хсду BToporo элемента И, Вторым выводом - к третьеиу выходу блока пит=-ния, к Второй обмотке реверсивногс шагового искателя, второй вывод ксторой через второй усилительный элемент соединен с выходом пятого зг1еиента И, первый вход которого подкг .ючен к Выходу четвертого инвертора, второй Вход — к Второму входу второгс элемента И и к первому контакту первого релейного элемента,. второй кснтакт которого соединен с входом и Toro инвертора, первый и второй контакты BTopoi релейного элемента псдключены к первому Выходу блока питания и к третьему выходу блока запуска, вход Второго элемента задержки соединен с Вторым контактом вторс гo релейногo элемента и с вторым контактом первогo релейногo элемента, обмотка второго релейного элемента первым Выводом подключена к щ тке реверсивногo шагового искателя, вторым Bb водом - к второму выходу блока питания.

Источники информац ии, и; инятые Во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

5, 088, кл „G 05 0 19/08, 1974.

2. АвтоpcKoe свидетельство СССР

11 6463 О, кл. G 05 В 19/04, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

767706, кл. G 05 В 19/04, 1978 (г рототип) .

9932С 9

1

l

1

I

I

1

"тл

I !

) 18!

/Г

Юцг 3

ВНИИПИ Заказ 455/63 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,