Задатчик скорости Советский патент 1986 года по МПК G05B11/01 

операционного усилителя 1 поменяет свой знак. Логический элемент И 7 закроется. Задание на скорость устанавливается на уровне, соответствующем сигналу, которьш поступает на операционный усилитель с циФроана- логового преобразователя 10, При включении ключа 12 замедления (режим торможения) происходит обнуление

Изобретение относится к технике автоматизации и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, а именно как задатчик скорости, обеспечивающий необходимую ин- тенеивность изменения выходного сигнала к фиксацию его на заданном уровне в зависимости от времени.

Цель изобретения - повышение удобства обслужи1вания при многопостовом управлении.

На чертеже изображена функциональная схема задатчика скорости.

Задатчик скорости содержит операционный усилитель 1, регулируемый ограничитель 2, интегратор 3 с пара- фазньм выходом, компараторы 4 и 5, элементы И 6 и 7, генератор 8 тактовой частоты, счетчик 9, цифроана- логовый преобразователь 10, ключи ускорения Г и замедления 12, вход- иые резисторы 13,

Задатчик скорости можно использовать, например, как задатчик скорости электропривода.

Постенциальная шина питающего напряжения через ключ 11 ускорения подкеточена к первому входу операционного усилителя 1 и выводит его в режим насыщения . Через второй контакт ключа 1I ускорения или через ключ 12 замедления производится обнуление счетчика 9. Выходное напряжение усилителя 1 интегрируется интегратором 3 с парафазным вьосодом. Интегратор 3 и операционный усилитель 1 охвачены отрицательной обратной связью. Пока выходное напряжение не достигло уровня входа, обратная связь блокирована и операционный усилитель . имеет на выходе напряжение, определяемое ограсчетчика 9, -выходное напряжение циф- роаналогового преобразователя равно кулю, а выходное напряжение операционного усилителя 1 меняет свой знак под действием сигнала обратной связи. Это приводит к линейному спаданию вы- ходно1 о напряжения интегратора 3. i ил.

ничителем 2. В тот момент, когда выходной сигнал и сигнал задания сравниваются по величине, выходное напряжение усилителя резко падает практически до нуля и процесс интегрирования прекращается. С выходов усилителя 1 и интегратора 3 сигналы по- ступсоот на входы двух компараторов 4 и 5, причем сигнал с выхода усилителя

1 поступает на инвертирующий вход компаратора 5 и неинвертирующий вход компаратора 4, а сигнал с выхода интегратора 3 - на неинвертирующий вход компаратора 5 и на инвертируюЩий вход компаратора 4. Логические сигналы с выходов двух компараторов 4 и 5 поступают на вход логического элемента И 6, который управляет ограничителем 2 выходного напряжения

операционного усилителя и вторым логическим элементом И 7. При логической единице на входе элемента И 6 импульсы с генератора 8 через эле- г-1ент И 7 поступают в счетчик 9, преобразуются в аналоговый сигнал цифро- аналоговым преобразователем 10, выход которого подключен к второму входу операционного усилителя 1. В результате выходное напряжение цифроаналогового Преобразователя 10 устанавливается равнъм выходному напряжению интегратора 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении ключа 1I ускорения (режим разгона) напряжение питания поступает на первый вход операционного усилителя 1 и переводит его в режим насыщения. Постоянный выходной сигнал операционного усилителя 1 приводит к линейному нарастанию на.

пряжения на выходе интегратора 3 с парафазным выходом с темном, определяемым величиной ВЕ.1ХОДНОГО сигнала операционного усилителя 1. Полярность выходного напряжения интегратора противоположна полярности его входного напряжеттия, поскольку выходное напряжение снимается с инвертирующего выхода. Привод разгоняется. Для установления скорости электропривода на любом уровне достаточно отключить ключ И ускорения. При этом выходное напряжение операционного усилителя 1 меняет свой знак под действием сигнала обратной связи. Совпадение полярности входного и выходного напряжения интегратора 3 обеспечивает появление сигнала логической единицы на выходах обоих компараторов 4 и 5. В этом случае на выходе логического элемента И 6 формируется сигнал логической единицы, который дает разрешение на поступление импульсов с тактового генератора 8 через логический элемент И 7 в счетчик 9. При этом ключи 11 и 12 ускорения и замедления отключены и обнуление счетчика снято. Число импульсов, заполнивших счетчик 9, циф- роаналоговым преобразователем 10 пре образуется в соответствующий уровень напряжения, который поступает на второй вход операционного усилителя 1. Когда уровень сигнала с цифроанало- гового преобразователя 10 превысит уровень сигнала обратной связи с интегратора 3, выходное напряжение операционного усилителя 1 меняет сво знак. Полярность входного напряжения интегратора 3 с парафазным выходом противоположна полярности его выходного напряжения. При этом на выходе одного компаратора вырабатывается сигнал логической единицы, а на выходе второго - сигнал логического нуля. На выходе логического элемента И 6 формируется сигнал логического нуля, который закрывает логический элемент И 7 и препятствует дальнейшему поступлению импульсов в счетчик 9. При этом уровень напряжения с цифроаналогового преобразователя 10, определяемый числом импульсов, просчитанных счетчиком 9 равен уровню сигнала обратной связи с интегратора 3. Задание на скорость привода устанавливается на уровне, соответствующем сигналу, который по

10.

5

20

25

30

3Д8()94

ступает на второй вход операц Юиного усилич еля 1 с цифроанало1 ово ч1 преобразователя 10.

При включении ключа 12 замедше- ния (режим торможения) происходит обнуление счетчика 9. Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 10 устанавливается равным нулю, а выходное напряжение операционного усилителя 1 меняет свой знак под действием сигнала обратной связи. Это приводит к линейному спаданию выходного напряжения интегратора 3 при его неизменной полярности на все время торможения электродвигателя.

Вьиду того, что устройство для задания скорости снабжено тактовым генератором, логическим элементом И, счетчиком и цифроаналоговым преобразователем, обеспечивается многопосто- . вое управление скоростью электропривода с помощью ключей ускорения и замедления . Точность вьшолнения всех операций этими устройствами в задат- чике скорости зависит от частоты следования импульсов тактового генератора и разрядности счетчика: чем выше частота следования импульсов и разрядность счетчика, тем точнее выполняются все операции. Практически так- товьй генератор на 10 кГц и 8-разрядный счетчик удовлетворяет требованиям, предъявляемым к устройствам для задания скорости электропривода.

Задатчик скорости может быть использован в линиях типа Лга 12-3 и в станах многократного волочения, таких как ВПЦ-3-4/550,ВМЭП-6/350, ВПТ-5/750 it других.

35

40

Формул

и 3 о б

р е т е н и я

Задатчик скорости, содержапцш сое- диненные последовательно операционный усилитель с регулируемым orpaim- чителем в обратной связи и интегратор с парафазным выходом, охваченные общей отрицательной обратной связью по одному из входов операционного усилителя, два компаратора и первый элемент И, подключенный выходом к управляющему входу регулируемого ограничителя , а входами - к выходам компараторов , причем неинвертирующий вход первого компаратора соеди- и.ен с инвертир тощим входом второго компаратора и с выходом t

5 1234809

операционного усилителя, а инверти-ления, вход установки О счетчика рующий вход первого компаратора под-.через параллельно включенные замыкаю- ключен к неинвертирующему входу вто-щие контакты ключа ускорения и клю- рого компаратора и к выходу интег-5 ча замедпения подключен к шине обну- ратора, являющемуся выходом задатчи-ления,, второй вход второго элемента ка скорости, отличающийсяИ соединен с выходом первого элемен- тем, что, с целью повышения удобст-та И, цифроаналоговый преобразователь ва обслуживания при многопостовомвыходом подключен к второму входу управлении, он содержит последова- .Ю операционного усилителя, третий вход тельно соединенные генератор тактовойкоторого через второй замыкающий кон- частоты, второй элемент И, счетчиктакт ключа ускорения подключен к по- и цифроаналоговый преобразователь,тенциальной шине питающего напряже- а также ключ ускорения и ключ замед-ния.

Изобретение относится к технике автоматизации и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, позволяет повысить удобство обслуживания при многопосговом управлении. При включении ключа 11 ускорения (в режиме разгона) напряжение питания поступает на вход операционного усилителя 1 и переводит его в режим насыщения. На выходе интегра-. тора 3 с парафазным выходом напряжение линейно нарастает. Привод разгоняется. Для установления скорости электропривода на любом уровне достаточно отключить ключ П ускорения. При этом выходное напряжение операционного усилителя 1 меняет свой знак под действием сигнала обратной связи. Совпадение полярности входного и выходного напряжения интег-. ратора 3 обеспечивает появление сигнала на выходах компараторов 4 и 5 и на ныходе элемента И 6. Импульсы с тактового генератора 8 поступают в счетчик 9. Число импульсов в счетчике 9 преобразуется цифроаналоговым прео5разовател гм 10 в напряжение, которое поступает на операционный усилитель 1. Когда это напряжение превы- сит уровень сигнала обратной связи с интегратора 3, выходное напряжение С S сл (In П :гГ