Способ автоматического управления работой механизмов по заданной программе Советский патент 1956 года по МПК G05B19/16 

Изобретение относится к снособам автоматического управления работой механизмов ио заданной программе, которую записывают на магнитной ленте и воспроизводят с последней в виде системы электрических сигналов, управляющих исполнительными органами механизма.

При при1менении известных способов подобного типа магнитную запись программы производят отдельными дорожками, что не обеспечивает достаточпой точности воспроизведения автоматизированного процесса и усложняет аппаратуру.

Согласно изобретению, с целью упрощения схемы управления и повышения точности работы, песколько высокочастотных напряжений разных частот модулируют низкочастотными напряжениями, отображающими отдельцые записываемые операции, модулированнью колебания несущих частот совмещают в одном Kanajre и записывают магнитным путем па одном обн1ем тракте, а в процессе воспроизведения модулированные высокочастотные напряжения разделяют по разным каналам нри помощи полосовых электрических фильтров и демодулируют для получения низкочастотных сигналов, которые подают к аппаратам управления соответствующих исполнительных органов управ.тяемого механизма.

На чертеже показана скелетная схема устройства для осуществления автоматичесядаго управления по предложен}1ому способу.

Схема состоит из трех основных частей - аппаратуры ввода команд, аппаратуры магнитной записи и чтения и исполнительной аппаратуры воспроизведения.

В аппаратуре ввода команд имеются два сельсина 0i и Фо, обмотки статоров которых питаются трехфазным переменным током промышленной частоты. Однофазные роторы сельсинов можно вращать принудительно или ЗС та на вливать в определенные положения рукоятками В, и BZ. Каждому мгновенному положению ротора по отношению к обмоткам статора соответствует фазовое смен1,ение напряжения в обмотке ротора.

Напряжения с роторов сельсинов Ф и 02 подаются в модуляторы Aii и Alz, где они модулируют (по амплнтуде, частоте и т. п.) несущие более высокочастотные колебания, генерируемые гармоническими генераторами Г и А. Нромодулированные несущие колебания, пройдя через полосовые электрические фильтры Я и Я2, поступают в смесительный трансформатор Т, объединяющий,все колебания в один тракт записи.

Вводов может быть больше, чем имеется вспомогательных органов, для которых они предназначены. Ввод-рукоятка бц (показан пунктиро:м) с соответствующими ему сельсином Фц, модулятором Мц, генератором Гц и фильтром Яц, слулшт для записи дополнительного варианта рабочего цикла для первого исполнительного органа. Вьпюлнение этого (или основного) варианта зависит от реальных условий при воспроизведении рабочего цикла и определяется индикаторами, переключающими полосовые фпльтры.

Ввод-рукоятка 621 для грубой записи (при помощи сельсина 21), осуществляемой поворотом рукоятки 2.

Командный ключ (кнопка) В,, служит для ввода дискретных команд (пуск-остановка) или одного изи Мпульсов в двоичной системе счета. Эти команды поступают в модулятор Мр и затем в виде промодулнроваяных несущих частот - в смесительный трансформатор Т.

В последне.м тракте аппаратуры ввода напряжение одной из фаз трехфазного тока, поступающего к обмоткам статоров сельсинов, используется в качестве эталонного и подается непосредственно к отдельному модулятору Мэ, а затем в виде 1модулированного колебания несущей частоты - в смесительный трансформатор Г для дальнейшей записи совместно со всеми предыдущими колебаниями на одной дорожке записи.

Аппаратура А записи и чтения включает записывающую и читающую магнитные головки, обычные элементы генератора подмагничивающих и стирающих колебаний, усилитель колебаний, индуктируемых в магнитной головке, и т. п.

Магнитоноситель может иметь вид проволоки, ленты или барабана. Для автоматизации рабочих процессов Здобен Магнитоноситель в виде нанесенной на барабан спиральной дорожки, так как это позволяет избежать перематываний в начале каждого автоматического повторения рабочего цикла и уменьшает механический износ магнитоносителя (поскольку перевод головки в начало воспроизведения производится но кратчайшему пути).

Исполнительная анпаратура воспроизведепия состоит из распределительного трансформатора Т , полосовых фильтров rii, П2 и т. д., демодуляторов-детекторов Дь Д2 и т. д., с выходов которых снимаются колебания в том виде, в котором они поступали к соответствующим 1модуляторам в аппаратуре ввода. Фазовые соотношения (после нодстройки) между поступающими со всех демодуляторов колебаниями строго соответствуют записанным, так как при записи одной магнитной головкой на одной дорожке смещения фаз могут произойти только в электрических цепях, что устраняется первоначальной подстройкой. Иехапические и тепловые источники искажений, которые нельзя устранить разовой нодстройкой, в данном случае отсутствуют.

В частности, правильно воспроизводятся мгновенные фазовые смещения ;между эталонной фазой и каждым колебанием, смещение фазы которого отражает поворот рукоятки ввода команд. Воспроизведенное однофазное эталонное колебание (напряжение) поступает в преобразователь (фазорегуляторного или иного типа) и выходит из пего в виде трехфазного синхронизированного напряжения, согласованного по фазе с эталонным.

Указанные трехфазные напряжения используются в обмотках роторов сельсинов-трансформаторов для возбуждения напряжений, отражающих смещением фазы реальное по-, ложение исполнительных валов в процессе воспроизведения рабочего цикла.

В преобразователях (фазовых дискриминаторах) PI, Р, PZI проис.ходит сравнение записанпых смещепий фаз с реальными, причем сигнал рассогласования используется после усиления в усилителях У, У2 для управления электродвигателями С, С-2 (двухфазными или постоянного тока) , воздействующими на исполнительные органы HI и Я2 рабочих механизмов.

Путем переключения контактов KI, Кц на электродвигатель Ci может быть направлена программа, записанная на несущей частоте полосового фильтра П или фильтра Яп, что ведет к исполнению того или другого варианта рабочего пикла.

Фильтр Яа снимает с записи колебания, управляющие точной настройкой или двил ением исполнительного органа И2, а фильтр IJzi - колебания, управляющие его грубой пастройкой. Когда расхождения (ощибка) выходят за пределы тонкой настройки, переключение фильтров производится автоматически переключателем Л.

Посредством фильтра П , с записи снимаются дискретные команды, управляющие через демодулятор Д,, исполнитеоТьным реле ИрИ записанные ранее с помощью командного ключа (кнопки) В.

Канал, состоящий из полосового фильтра Я, демодулятора Дэ и преобразователя Э, служит для воспроизведения эталонного напряжения.

Предмет изобретения

Способ автоматического управ,1ения работой механизмов по заданной программе, которую записывают на магнитной ленте и воспроизводят с последней в виде системы электрических сигналов, управляющих исполнительными органами :Механизма, отличающийся тем, что, с пелью упрощения схемы управления и повынтения точности работы, несколько высокочастотных напряжений разных частот модулируют низкочастотными напряжениями, отображающими отдельные записываемые операции, модулированные колебания несущих частот совмещают Б одном канале и записывают магнитным путем на одном общем тракте, а в процессе воспроизведения модзлированные высокочастотные напряжения разделяют по разным каналам при помощи полосовых электрических фильтров и демодулируют для получения низкочастотных сигналов, которые подают к аппаратам управления соответствующих исполнительных органов управляемого механизма.