Система управления исполнительным органом

 

Изобретение может быть использовано в приводах управления станков, промышленных роботов и манипулторов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы управления. В линии питания исполнительного органа 3 последовательно установлены регулятор 6 и датчик (D) расхода. Сравнивающее устройство 5 и схема формирования параметров управления связаны входами с задатчиком 4 и Д 1, выходом - с регулятором 6. Схема выполнена в виде интегратора 8, дифференциатора 9 и последовательно включенных таймера 10, первого и второго блоков (Б) 11, 12 деления, Б 13 выборки - хранения и Б 7 умножения. Д 1 соединен со входами Б 13, 12, 7. Б 7 подключен к входам устройства 5 непосредственно и через параллельно включенные интегратор 8 и дифференциатор 9. Д 14, 15 давления и т-ры установлены в линии 2 и подключены к входам Б 13. Д 1, 14 подключены к входу таймера 10. Конечный выключатель органа 3 подключен ко входу таймера 10. Использование выключателя позволяет уменьшить время диагностических движений. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОК. 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д 4 F 15 В 9 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 2

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2!) 4322348/25-29 (22) 10.1!.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (7I) Хабаровский политехнический институт (72) В. А. Языков и Ю. Н. Перов (53) 62-521 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 377729, кл. F15 В 9/03,,1961. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ (57) Изобретение м. б. использовано в приводах управления станков, промышленных роботов и манипуляторов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей системы управления. В линии 2 питания исполнительного органа 3 последовательно установлены регулятор 6 и датчик (Д) расхода. Сравнивающее устр-во 5 и схема

„„SU„„1498978 А1

2 формирования параметров управления связаны входами с задатчиком 4 и Д 1, выходом — с регулятором 6. Схема выполнена в виде интегратора 8, дифференциатора 9 и последовательно включенных таймера 10, первого и второго блоков (Б) 11, 12 деления, Б 13 выборки-хранения и Б 7 умножения.

Д соединен с входами Б 13, 12, 7. Б 7 подключен к входам устр-ва 5 непосредственно и через параллельно включенные интегратор 8 и дифференциатор 9. Д 14, !5 давления и т-ры установлены в линии 2 и подключены к входам Б 13, Д 1, 14 подключены к входу таймера 10. Конечный выключатель органа 3 подключен к входу таймера 10. Использование выключателя позволяет уменьшить время диагностических движений, 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1498978 вода, содержащая аналогичные блоки с устройством по фиг. 3 и отличающаяся-тем, что х отсутствует связь выхода датчика 14 давления с входом таймера 10, а также тем, что дополнительно содержит конечный выключатель 16, установленный на исполнительном органе 3 и связанный с входом таймера 10. о Система (фиг. 1) работает следующим образом.

После включения гидро(пневмо) приво1О да, перед началом цикла рабочего движес ния по команде от задатчика 4 осуществляется диагностическое движение исполнительного органа 3 от одного конечного положения до другого. Сигналы о начале и

15 окончании диагностического движения исполнительного органа 3 поступают от датчика 1 в таймер 10. Таймер 10 срабатывает, а сигнал о времени диагностического движения поступает на вход первого блот ка 11 деления, где происходит определение

20 скорости движения исполнительного органа 3 между двумя конечными положениями

V— (l )

1 где L — расстояние между двумя конечным положениями исполнительного оргав- на 3; — время перемещения исполнительного органа 3 между конечными положениями. о- 30 Сигнал от датчика 1 о величине скоя, рости рабочей среды в линии 2 питания во и- время диагностического движения поступает и на вход второго блока 12 деления и одноо- временно на входы блока 13 выборки-хранеи- ния и блока 7 умножения. Во втором бло3 ке 12 деления происходит вычисление отноом шения скорости перемещения исполнительо- ного органа 3 и скорости рабочей среды в о- линии 2 питания в виде коэффициента соот12 ношения (3) Р=К U.

-Изобретение относится к гидропневмоав оматике и может быть использовано в при одах управления станков, промышленны оботов и манипуляторов.

Цель изобретения — расширение функ иональных возможностей.

На фиг. l изображена схема системь правления исполнительным органом гидр пневмо) привода с датчиком расхода, под люченным к входу таймера в качеств игнализатора о начале и конце диагности еского движения; на фиг. 2 — то же, веденными в линию питания датчикам авления и температуры; на фиг. 3 — то же с использованием датчика давления, подклю ченного к входу таймера, в качестве сигна лизатора о начале и конце диагностичес кого движения; на фиг. 4 — то же, с ис пользованием конечного выключателя, под ключенного к входу таймера.

Система управления (фиг. 1) содержи датчик 1 расхода (скорости), установлен ный в линии 2 питания исполнительног органа 3 гидро(пневмо) привода, задатчик сравнивающее устройство 5, регулятор 6 блок 7 умножения, связанный входом с вых дом датчика 1, выход блока 7 умножени связан с входами интегратора 8, диффере

1 циатора 9 и непосредственно с входом сра, нивающего устройства 5, выходы параллел, но включенных интегратора 8 и диффере циатора 9 соединены с входами сравниваю щего устройства 5. Кроме того, система с держит таймер 10, первый блок 11 делени второй блок 12 деления и блок 13 выборк хранения. Интегратор 8, дифференциатор 9 последовательно включенные таймер 10, бл ки 11, 12, 13 и 7 образуют схему форм рования параметра управления.

Таймер 0 связан входом с выход датчика 1, выход таймера 10 связан с вх (дом первого блока 11 деления, выход кот рого связан с входом второго блока деления, причем другой вход второго блока 2 деления связан с выходом датчика 1, выход второго блока 12 деления связан с входом Cëoêà 13 выборки-хранения, другой вход блошка 13 выборки-хранения связан с выходом дагчика i, выход блока 13 выборкихранения соединен с входом блока 7 умножения.

Система управления исполнительным органом (фиг. 2) состоит из тех же блоков, что и устройство, представленное на фиг. 1, и в отличие от него содержит датчик 14 давления и датчик 15 температуры, установленные в линии 2 питания и соединенные с входами блока 13 выборки-хранения.

Система (фиг. 3) отличается от фиг. 1 и 2 тем, что отсутствует связь датчика 1 с входом таймера 10 и введена новая связь между выходом датчика !4 давления и входом таймера 10.

На фиг. 4 показана система управления исполнительным органом гидро(пневмо) при40 (2)

У где U — скорость рабочей среды в линии 2 питания.

4 Сигнал о величине коэффициента соотношения с выхода второго блока 12 деления поступает на вход блока 13 выборки-хранения, где коэффициент соотношения ставится в соответствии с величиной, полученной от датчика !. Значение коэффициента К из 0 блока 13 выборки-хранения поступает на вход блока 7 умножения.

После начала рабочего движения исполнительного органа 3 сигнал от датчика 1 поступает на вход блока 7 умножения. В блоке 7 умножения происходит определение

55 скорости рабочего движения исполнительного органа 3

1498978

Сигнал из блока 7 умножения поступает на вход сравнивающего устройства 5. Одновременно этот сигнал поступает на входы интегратора 8 и дифференциатора 9, сигналы с выходов которых о величине перемещения и ускорения поступают, на входы сравнивающего устройства 5, в котором происходит сравнение поступивших сигналов о величине перемещения, скорости и ускорения исполнительного органа 3 с сигналами, поступающими на входы сравнивающего устройства 5 от задатчика 4. По результатам сравнения на выходе сравнивающего устройства 5 возникает управляющий сигнал, поступающий на вход регулятора 6, установленного в линии 2 питания.

В процессе работы гидро(пневмо) привода диагностические движения повторяются через определенные промежутки времени в соответствии с программой, определяемой задатчиком 4. В процессе этих диагностических движений происходит вычисление коэффициента соотношения скорости перемещения исполнительного органа 3 и скорости рабочей среды в линии 2 питания по формуле (2). Значения полученных величин коэффициента соотношения скорости К при определенных значениях скорости рабочей среды U в линии 2 питания поступают на вход блока !3 выборки-хранения и запоминаются вместе с полученным значением скорости рабочей среды.

В процессе рабочего движения сигнал от датчика 1, установленного в линии 2 питания, поступает на вход блока 7 умножения и блока 13 выборки-хранения. При этом коэффициент соотношения скоростей К для определения скорости рабочего движения исполнительного органа 3 по формуле (3) берется в блоке !3 выборки-хранения в соответствии с величиной скорости рабочей среды U, полученной от датчика 1, установленного в линии 2 питания, и поступает на вход блока 7 умножения, где и происходит вычисление скорости рабочего движения исполнительного органа 3.

Система (фиг. 2) работает аналогично устройству на фиг. 1 за исключением того, что после определения скорости диагностического движения исполнительного органа 3 между думя конечными положениями по формуле (1) сигнал от датчика 1 поступает на вход блока 13 выборки-хранения одновременно с сигналами от датчиков 14, 15 давления и температуры, установленных в линии 2 питания. Затем происходит определение коэффициента соотношения скоростей во время диагностического движения по формуле (2). Далее сигнал о величине коэффициента соотношения с выхода второго блока 12 деления поступает на вход блока 13 выборки-хранения, где коэффициент соотношения ставится в соответствии с величинами, полученными от датчика 1, датчика 14 давления и датчика 15 температуры. После начала рабочего движения скорость движения исполнительного органа 3 определяется аналогично описанию работы устройства на фиг. 1 по формуле (3) . Аналогичным образом происходит и дальнейшая обработка величины скорости исполнительного органа 3.

В процессе работы гидро(пневмо) привода при осуществлении диагностических движений значения полученных коэффициен-!

О тов соотношения скоростей К поступают на вход блока 13 выборки-хранения вместе с величинами расхода (скорости), давления, температуры от датчиков 1, 14, 15 и запоминаются.

В процессе рабочего движения коэффициент соотношения скоростей К для определения скорости рабочего движения исполнительного органа 3 по формуле (3) берется в блоке 13 выборки-хранения в соответствии с поступившими в блок 13 выборки20 хранения величинами расхода (скорости) . давления и температуры рабочей среды в линии 2 питания от датчиков 1, 14 и 15. Значение выбранного коэффициента К поступает на вход блока 7 умножения, где и проис25 ходит определение скорости рабочего движения исполнительного органа 3.

Система (фиг. 3) работает аналогично системе на фиг. 2 за исключением того, что сигнал о начале и конце диагностического движения подает не датчик 1 расхоЗр да, а датчик 14 давления.

Система (фиг. 4) работает аналогично устройству на фиг. 3. В этом случае сигнал о начале и конце диагностического движения подает конечный выключатель 16, что позволяет сократить величину диагностическо35 го движения.

Таким образом, предлагаемая система позволяет находить действительные перемещения исполнительного органа по скорости или по расходу рабочей среды в линии питания, позволяет как позициониро40 вать рабочий орган, так и программно управлять скоростью движения исполнительного органа, его ускорением и торможением, использование же диагностической информации позволяет повысить точность, так как

45 диагностическая информация измеряется при различных параметрах рабочей среды, что дает уточненные значения скорости и ускорения движения исполнительного органа и в свою очередь более точные значения перемещений исполнительного органа, а исполь50 зование конечного выключателя позволяет уменьшить время диагностических движений.

Формула изобретения

1. Система управления исполнительным органом, содержащая регулятор и датчик расхода, последовательно установленные в линии питания исполнительного органа, а

1498978

7 так е сравниваюшее устройство и схему фор ирования параметров управления, связан ые входами с задатчиком и датчиком рас ода, а выходом — с регулятором расход, отличающаяся тем, что, с целью расши ения функциональных возможностей, схе а формирования параметров управления вып лнена в виде интегратора, дифференциатор и последовательно включенных таймера, ка пр бл ни кл ва

8 лельно включенные интегратор и дифференциатор.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком давления и датчиком температуры, установленными в линии питания исполнительного органа и подключенными к входам блока выборки-хранения.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что датчик расхода подключен к входу тай1498978

Составитель С. Рождественский

Редактор А. Мотыль Техред И. Верес Корректор О. Ципле

Заказ 4536/29 Тираж 605 Поди и си ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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