Двухканальный экстремальный регулятор

Е 268533

О Л

ИЗО

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства %в

Заявлено 15.IV.1968 (№ 1233376/18-24) Кл. 21с, 46/50 с присоединением заявки ¹â€”

МПК G 05f

УДК 621.3.078. (088.8) Приоритет

Опубликовано 10.1V.1970. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 14Л 111.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. В. Колоколов, А. Н. Даниленко и H. Ф. Бородин

Заявитель

ДВУХКАНАЛ ЬН bl Й ЭКСТР ЕМАЛ ЬН Ы Й РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области автоматического управления режимом работы производственных объектов, например шарошечных станков для бурения взрывных скважин на карьерах.

Известны двухканальные экстремальные регуляторы, содержащие датчики прсдс Ih»blx значений технических параметров режима работы агрегата с выходными реле, концевые выключатели, два исполнительных устройства с усилителями и логическими ячейками «И» в схеме управления реверсом, за помина:ощсс устройство с триггером, каждый выход которого подключен к двум ячейкам «И» соответствующих схем управления реверсом, и lloc;I=довательно соединенные логические ячейки

«И» и «ИЛИ вЂ” HE».

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем между входами ячеек

«И» схемы управления реверсом каждого исполнительного устройства и выходом ячейки

«ИЛИ вЂ” НЕ» включен триггер со счетным входом, установлены источник смегцения и реле ограничений с нормально разомкнутым контактом, подсоединяющим выход источника смещения ко входу логических ячеек «И», а в цепь реле ограничений вклю .ены контакты реле датчиков предельных значений техниче< кн:; параметров и концевые выключатели, причем выходы триггера запоминающего устройства перекрестными связями подсоединены ко входам логических ячеек «ИЛИ вЂ” HE». Это обеспечивает повышение производительности агрегата, например шарошечного станка, и поддержание ее на оптимальном уровне при наличии ряда ограничений значений технических параметров режима работы агрегата.

На фиг. 1 изображена блок-схема двухканального экстремального регулятора, логическая часть которого выполнена на полупроводшьковых логических ц ф нкциональных элементах; на фиг. 2 — одна нз возможных совмещенных характеристик режима работы шарошечного бурового станка, где и — - c»орость вращения бурового инструмента, г осевое усилие.

Скорость бурения изображается ла совмещенной характеристике в виде изолишгй (кривые линии). Скорость бурения увеличивыетс» как с ростом осевого усилия, так и с увеличением скорости вращения бурового инструмента. А и С вЂ” это линии ограничений режима

pBooThl бурового станка. Стрелками показало перемещение изображающей точки режима работы бурового станка при действии регулятора. Необходимо отметить, что при работе бурового станка из-за непрерывно меняющихся внешних условии бурения (крепость породы, влажность забоя, условия выноса буровой

30 мелочи, затупленности бурового инструмента и

268533

3 т. п.) совмещенные характеристики и линии ограничений непрерывно дрейфуют.

Регулируемая величина (скорость бурения) измеряется датчиком 1, сигнал с которого подается на запоминающее устройство 2. Последнее выдает сигнал в схему логического действия только тогда, когда регулируемая величина начинает уменьшаться. Сигнал запоминающего устройства 2 поступает на триггер 3 со счетным входом. Прямой сигнал с триггера 8 подается на логические элементы-ячейки «И»

4 — б и логический элемент-ячейка «ИЛИ вЂ” НЕ»

7, а инверсный — на логические элементыячейки «И» 8 — 10 и логический элемент-ячейка «ИЛИ вЂ” НЕ» 11. Элементы 4 и 5 через усилители 12 и 18 управляют сервоприводом 14 вариатора одного из регулирующих воздействий (например, скорость вращения бурового инструмента n). Элементы 8 и 9 через усилители 15 и 16 управляют сервоприводом 17 вариатора второго регулирующего воздействия (напрнмер, осевое усилие F). Выбор направления поиска экстремума осуществляется триггерами 18 и 19 со счетным входом, выходы которых включены соответственно на входы логических элементов-ячеек «И» 4 и 5 и логических элементов-ячеек «И» 8 и 9. На входы триггеров 18 и 19 включены выходы логических элементов-ячеек «ИЛИ вЂ” НЕ» 11 и 7 соответственно. В цепь реле ограничений 20 включены элементы, контролирующие предельные значения ограничивающих параметров: давление в гидросистеме — контакт 21 манометра, ток главного двигателя — контакт 22 реле тока, скорость вращения бурового инструмента — контакт 23 реле скорости. Для согласования работы реле 20 с триггером со счетным входом реле выполнено импульсным, для чего в его схему введен конденсатор 24 и разрядный (для конденсатора) резистор 25. Контакт

26 реле 20 включен в схему логического действия регулятора так, чтобы осуществлялся реверс того сервопривода, который был включен в момент достижения предельного значения какого-либо из контролируемых реле 20 параметров. Для этого контакт 2б,включен на входы логических элементов-ячеек «И» б и 10, которые через логические элементы-ячейки .«ИЛИ вЂ” НЕ» 11 и 7 управляют триггерами 18 и 19. С целью создания выдер>кки времени на отпускание реле, необходимой для четкой работы схемы логического действия, параллельно реле 20 включен конденсатор 27. Чтобы изменить направление поиска наибольшего значения регулируемой величины при достижении ,сервоприводами крайних положений и не допустить остановку сервоприводов 14 и 17 в крайних положениях, в цепь реле 20 введены концевые выключатели 28 — 81, которые замыкаются в крайних положениях сервоприводов.

Контакт 26 реле 20 подключает источник смещения 82 ко входам логических элементовячеек «И» 6 и 10.

Пусть регулятор включен, тогда режим работы станка изображается точкой а (см.

65 фиг. 2); при включении регулятора сервопривод 17 включается в сторону увеличения осевого усилия Г. Это значит, что триггеры 8 и 19 выдают сигналы с инверсных выходов, а поэтому логический элемент-ячейка «И» 9 включает усилитель 16. При дости>кении предельного значения какого-либо контролируемого параметра (точка б на фиг. 2) реле 20 срабатывает и своим контактом 26 подает сигнал на логические элементы-ячейки «И» б и 10.

Так как в рассматриваемый момент с триггера 8 снимается инверсный сигнал, то появляется выходной сигнал на элементе 10. Этот сигнал через элемент-ячейку «ИЛИ вЂ” НЕ» 7 реверсирует триггер 19, а последний через элементы-ячейки «И» 9 и 8 отключает усилитель

16 и включает усилитель 15. Это вызывает реверс сервопривода 17, и параметр F начинает уменьшаться (движение изображающей точки режима из б в точку в на фиг. 2). В точке г вновь достигается предельное значение контролируемых реле 20 параметров, это приводит к срабатыванию реле и подаче на входы элементов-ячеек «И» б и 10 сигнала. EIo теперь выдает сигнал элемент-ячейка «И» б, а не 10, так как с триггера 8 снимается прямой сигнал. Элемент-ячейка «И» 6 подает сигнал на элемент-ячейку «ИЛИ вЂ” НЕ» 11, а последний реверсирует триггер 18. Триггер 18 отклн>чает через элемент-ячейку «И» 5 усилитель 18 и включает через элемент-ячейку «И» 4 усилитель 12, что приводит к реверсу сервопривода

14 и уменьшению параметра и (движение из точки г в точку д на фиг. 2). Это уменьшает гегулируемую величину (скорость бурения) .

Вновь срабатывает запоминающее устройство

2 и реверсирует триггер 8. Сигналы с выходов триггера 8 подаются не только на элементыячейки «И» 4, 5, 8, 9, но и на элементы-ячейки

«ИЛИ вЂ” HE» 7 и 11, что приводит при переключении триггера 8 к реверсу триггера 18 или 19 в зависимоcòè от того, который из них включался в предыдущий раз. Следовательно, в рассматриваемый момент триггер 19 включен так, что при подаче сигнала на элементыячейки «И» 8 и 9 включится усилитель 16 и начнется увеличение параметра F до достижения предельного значения ограничивающих параметров (движение из точки д в точку е на фиг. 2).

Дальнейшая работа регулятора аналогична описанному. Регулятор будет поддерживать режим работы объекта управления в зоне наибольших возможных значений регулируемой величины с учетом ограничений. Естественно, возможны и другие траектории движения изображающей точки режима работы. При случайном включении сервопривода в начальный момент в сторону уменьшения варьируемого параметра запоминающее устройство 2 с помощью триггера 8 отключит этот сервопривод и включит второй. Если и второй сервопривод включится в сторону уменьшения регулируемой величины, запоминающее устройство 2 снова включит первый сервопривод, но уже в

268533 сторону увеличения регулируемой величины, так как произойдет реверс триггера 18 или 19.

Дальнейшая работа регулятора будет происходить аналогично описанному выше.

При достижении одним из сервоприводов 14 . > или 17 крайнего положения замыкается один из концевых выключателей 28 — 31 и включает реле 20, что приводит к реверсу этого сервопривода, таким образом крайние положени", сервоприводов следует считать тоже ограничивающими параметрами. При достижении ограничивающих параметров, за счет реверса одного из триггеров 18 или 19, направление поиска изменяется. Например, если до достижения ограничивающего параметра поиск велся по часовой стрелке, то после срабатывания реле 20, затем и одного из триггеров 18 или

19, поиск будет проходить против часовой стрелки, и наоборот. Это обеспечивает устойчивый режим автоколебаний в зоне оптимальных режимов при наличии технических ограничений, а в случае появления абсолютного экстремума на совмещенных характеристиках (например, при бурении шарошечным станком мягких пород), отыскание этого экстремума даже при достижении ограничивающих параметров во время поиска.

Предмет изобретения

Двухканальный экстремальный регулятор, содержащий датчики предельных значений технических параметров режима работы агрегата с выходными реле, концевые выключатели, два исполнительных устройства с усилителями и логи-ескими ячейками «И» в схеме управления реверсом, запоминающее устройство с триггером, каждый выход которого подключен к двум ячейкам «И» соответствующих схем управления реверсом, и последовательно соединенные логические ячейки «И» или

«ИЛИ вЂ” НЕ», отличающийся тем, что, с целью повышения производительности агрегата, например шарошечного станка, и поддержания ее на оптимальном уровне при наличии ряда ограничений значении технических параметров режима работы агрегата, в нем между входами ячеек «И» схемы управления реверсом каждого исполнительного устройства и выходом ячейки «ИЛИ вЂ” HE» включен триггер со счетным входом, установлены источник смещения и реле ограничений с нормально разомкнутым контактом, подсоединяющим выход источника смещения ко входу логических ячеек

«И», а в цепь реле ограничений включены контакты реле датчиков предельных значений технических параметров и концевые выключатели, причем выходы триггера запоминающего устройства перекрестными связями подсоединены ко входам логических ячеек «ИЛИ вЂ” НЕ»,