Устройство контроля системы автоматического управления землеройной машиной Советский патент 1985 года по МПК E02F9/20 E02F9/26 

Изобретение относится к контролю работы строительных, дорожных и других машин, в частности к их автоматизации. В особенности оно относится к контролю автоматических систем управления бестраншейными дреноукладчиками. Известно устройство встроенного контроля состояния системы автоматического управления типа «Профиль-2. Это устройство является неотъемлемой частью системы управления, в частности ее пульта управления, и представляет собой комплект индикаторных лампочек, размещенных на передней панели пульта управления. Лампочки выполняют функции контроля состояния системы: подачу питания, оценку зоны нечувствительности, качественную оценку прохождения сигнала управления через пульт и по всей системе, оценку работоспособности гидравлических золотников 1. Таким образом в системе «Профиль-2 имеются элементы встроенного контроля, позволяющие по зажиганию лампочек судить как о состоянии системы, так и величине ее зоны нечувствительности. Кроме того, они позволяют судить, поступило напряжение на электромагниты или нет. Недостатком данного устройства контроля является отсутствие возможности измерения времени задержки на прохождение сигнала. Это время складывается из суммы задержки сигнала в последовательно соединенных элементах системы. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство контроля управления землеройной машиной, содержащее потенциометрический задатчик положения, индикатор и переключатели каналов, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных датчика регулируемой величины, регулятора, электрогидравлического золотника и исполнительного механизма 2. Применение известного устройства позволяет сократить на 30-40% время поиска неисправностей и их устранение при наладке автоматизированных землеройно-планировочных машин непосредственно на месте работ. Достижение этого эффекта происходит благодаря тому, что с помощью этого устройства оператор получает возможность, не выходя из кабины, коммутировать элементы системы на режим контроля или работы и, следовательно, локализовать неисправный участок. Однако известное устройство не дает возможности измерить время задержки прохождения сигнала в отдельных звеньях системы, что снижает точность настройки. Целью изобретения является повышение точности настройки системы управления путем учета времени задержки сигнала. Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля системы автоматического управления землеройной машиной, вклю82чающее индикатор и пере; лючатели каналов управления, каждый из которых выполнен, из последовательно соединенных датчика регулируемой величины, регулятора, электрогидравлического золотника и исполнительного механизма, снабжено источником стабильного напряжения, соединенным с делителем напряжения бортовой сети, и последовательно соединенными логическим блоком сложения, переключающим элементрм и генератором пилообразного напряжения, при этом выход регулятора каждого канала управления через первый переключатель каналов соединен с входом блока логического сложения, а вход регулятора через второй переключатель каналов - с делителем напряжения бортовой сети, причем переключающий элемент соединен с источником стабильного напряжения, а генератор пилообразного напряжения - с вторым переключателем каналов и индикатором. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример исполнения его принципиальной схемы. Устройство автоматического управления землеройной машиной включает канал 1 управления угловым положением рабочего органа (фиг. 1), включающий датчик 2 регулируемой величины, соединенный с одним из входов усилителя 3, выход которого соединен со входом регулятора 4, связанного через электрогидравлйческий исполнительный механизм 5 с исполнительным механизмом углового положения 6 рабочего органа 7, а также канал 8 управления положения 6 рабочего органа 7, а также канал 8 управления высотным положением рабочего органа 7, включающий аналогичные элементы 2-6 с аналогичными связями. Контуры управления высотным и угловым положением каналов 1 и 8 связаны с измерителем 9 времени задержки сигнала управления, который включает в себя источник 10 стабильного питания, соединенный через делитель 11 напряжения бортовой сети с переключателем 12 каналов, который соединен также с выходами каждого сравнивающего усилителя 3 каналов 1 и 8, переключатель 13 каналов, соединенный с выходом регулятора 4 каждого из каналов 1 и 8 и с входами блока 14 сложения, выход которого соединен с входом переключающего элемента 15, второй вход которого также соединен с источником 10 стабильного питания. Выход переключающего элемента 15 соединен с входом генератора 16 пилообразного напряжения, к выходу которого подсоединен индикатор 17 напряжения. На фиг. 2 приведен пример исполнения принципиальной электрической схемы измерителя 9 времени задержки. Напряжение бортовой сети поступает на источник 10 стабильного питания, например параметрический стабилизатор напряжения, и делитель 11 напряжения. Переключатель 12 своим средним контактом соединен с делителем 11 напряжения, а крайними контактами - с каналами. 1 и 8. Переключатель 13 соединен, с каналами 1 и 8 и через блок 14 логического сложения (например, диодную логическую цепочку) - с входом переключающего элемента 15 (реле). Переключающий элемент 15 подает питание от источника 10 стабильного питания на генератор 16 пилообразного напряжения, к выходу которого подсоединен индикатор напряжения 17 (например, вольтметр).

В процессе нормальйой эксплуатации системы происходит изменение параметров элементов системы и вследствие этого изменение качественных показателей ее работы. В частности, происходит изменение времени задержки прохождения сигналов управления по цепи: датчик регулируемой величины - исполнительный механизм. При необходимости измерить время задержки в регуляторе необходимо переключатели 12 и 13 поставить в положение, при котором измеритель времени присоединен к входу и выходу регулятора 4 проверяемого канала.

Принцип действия системы угловой стабилизации канала 1 и высотной стабилизации канала 8 аналогичен - при отклонении системы от положения равновесия датчик 2 выдает сигнал, пропорциональный этому отклонению, который преобразуется в регуляторе 4 в релейньш сигнал необходимого знака и мощности и включает электрогидравлический золотник 5, который, в свою очередь, включает исполнительный механизм 6. Когда оба канала включены и находятся в положении равновесия, постоянное напряжение подается на вход регулятора 4 через переключатель 12 одного из каналов и одновременно на вход генератора 16 пилообразного напряжения через переключающий элемент 15. После появления на входе генератора постоянного напряжения на его выходе появляется линейно нарастающее напряжение, причем скорость изменения этого напряжения пропорциональна времени.

Напряжение, поданное на вход регулятора 4, появляется на его выходе не сразу, а после определенного времени, характеризующего задержку на включение. Как только на выходе регулятора 4 появится напряжение, оно через переключатель 13 и блок логического сложения включает переключающий а1емент 15, который размыкает переключатель, и тем самым прекращается рост напряжения на выходе генератора. Величина напряжения на выходе генератора характеризует время, прощедщее от момента появления сигнала на входе регулятора 4 до момента появления сигнала на его выходе.

Таким же образом проверяется время задержки на включение регулятора 4 другого канала. Изменяется при этом только положение переключателей 12 и 13 каналов. Время задержки сигнала в цепи регулятора используется затем для проверки времени прохождения сигнала по цепи датчик - исполнительный механизм. Для осуществления этой проверки переключатель необходимо подключить к выходу регулятора 4 канала 1, а переключатель 12 - к входу регулятора канала 8. После того как сигнал будет подан на вход регулятора 4 канала 8, через определенное время задержки включается исполнительный механизм канала 8 и вследствие этого изменяется высотное положение рабочего органа. Так как изменение высотного положения в данном устройстве неизбежно приводит к изменению его углового положения, то через определенное время, равное времени прохода обеими системами зоны нечувствительности, появляется сигнал на выходе датчика 2 канала 1, и следовательно, на выходе регулятора 4 канала I. Сигнал на выходе регулятора 4 канала 1 через переключатель 13, блок 14 логического сложения разомкнет и переключающий элемент 15, и на выходе генератора 16 фиксируется линейно нарастающее напряжение, которое появляется на его входе в момент подачи напряжения на в.ход регулятора 4 канала 8. Это напряжение пропорционально времени задержки сигнала в цепи регулятор - исполнительный механизм канала 8 - перемещение рабочего органа по высоте и углу - регулятор 1 канала.

Время задержки регулятора 1 канала известно из предыдущих измерений. Время прохождения рабочим органом зоны нечувствительности измеряется секундомером или вычисляется аналитически по известной скорости перемещения исполнительного механизма (заранее), тогда время задержки по цепи датчик - исполнительный механизм равно измеренному времени минус .время задержки регулятора 4 канала 1 и минус время прохождения рабочим органом зоны нечувствительности из положения равновесия.

Если измеренные значения величины задержки не соответствуют требуемым, то это свидетельствует о необходимости настройки системы путем настройки или ремонта того элемента, задержка сигнала в котором не соответствует норме.

Экономический эффект изобретения определяется тем, что применение предлагаемого устройства позволяет оперативно реагировать на изменение точности работы системы и тем самым уменьшать количество бракованных дрен.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНОЙ, включаюш.ее индикатор и переключатели каналов управления, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных датчика регулируемой величины, регулятора, электрогидравлического золотника и исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности настройки системы управления путем учета времени задержки сигнала, устройство снабжено источником стабильного напряжения, соединенным с делителем напряжения бортовой сети, и последовательно соединенными логическим блоком сложения. переключаюш.им элементом и генератором пилообразного напряжения, при этом выход регулятора каждого канала управления через первый переключатель каналов соединен с входом логического блока сложения, а вход регулятора через второй переключатель каналов - с делителем напряжения бортовой сети, причем переключаюший элемент соединен с источником стабильного напряжения, а генератор пилообразного напряжения - с вторым переключателем каналов и индикатором. сд 00 to