Устройство для программного счета витков из гибкого материала Советский патент 1987 года по МПК G06M3/02 

7, первый 8 и второй 9 элементы равнозначности, шифратор 10, блок 11 задания предварительного торможения и блок 12 задания скорости электропривода. Блок 11 задания предварительного торможения содержит генератор 13 эталонной частоты, первый счетчик 14, первый регистр 15, компаратор 16, первый коммутатор 17, элемент И 18, второй счетчик 19, второй регистр 20, первый 21, второй 22,

1

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано в машиностроении для точной намотки различных материалов и для других технологий цикловой автоматизации.

Цель изобретения - повьпиение точности счета.

На фиг,1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2, - та- хогра.мма работы электропривода.

Устройство содержит электропривод 1, импульсный датчик 2 оборотов привода, счетчик 3, дешифратор 4, блок 5 индикации, формирователь 6 сигнала сброса, переключатель 7, первый и второй элементы 8 и 9 равнозначности шифратор 10, блок 11 задания предварительного тЬрможения, блок 12 задания скорости электропривода.

В состав блока 11 задания предварительного торможения входит генератор 13 эталонной частоты, первый счетчик 14, первый регистр 15, компаратор 16, первый коммутатор 17, элемент И 18, второй счетчик 19, второй регистр 20, первый, второй и третий сумматоры 21-23, блок 24 постоянной памяти, четвертый сумматор 25, второй коммутатор 26, третий регистр 27, элемент 28 задержки, четвертый регистр 29.

Б состав блока 12 задания скорост электропривода входит кнопка 30 Пуск, первый, второй и третий триггеры 31-33, первый, второй и третий потенциометры 34-36, первый, второй третий ключи 37-39.

Первый и второй коммутаторы 17 и 26 предназначены, соответственно.

и третий 23 сумматоры, блок постоянной памяти 24, четвертый сумматор 25, второй коммутатор 26, третий регистр 27, элемент задержки 28 и четвертый регистр 29, Блок 12 задания скорости электропривода состоит из кнопки 30 Пуск, первого 31, второго 30 и третьего 33 триггеров, первого 34, второго 35 и третьего 36 потенциометров, первог о 37, второго 38 и третьего 39 ключей. 2 ЗЛ1. ф-лы, 2 ил.

O

5

0

5

0

5

0

для установки периода пониженной скорости и для установки желаемого пути дотягивания и представляет собой набор ключей, соединенных с шинами потенциалов логических О и 1.

Первый, второй и третий триггеры 31-33 являются,1К-триггерами.

Первый, второй и третий потенциометры 34-36 предназначены, соответственно, для установки нулевой, пониженной и рабочей скоростей дотягивания .

В состав электропривода 1 входит сильноточный блок регулирования скорости, управляемый ключами 37-39.

Представленная на фиг.2 тахограм- ма поясняет работу электропривода 1. За время t электропривод 1 делает W витков, после чего в точку А поступает команда на предварительное торможение. За время t электропривод 1 тормозится до пониженной скорости дотягив;1ния и делает W витков, в точке В начинается дотягивание на пониженной скорости и за время t до точки С электропривод 1 делает У„ витков. Далее с точки С, при достижении заданного числа витков , начинается дотормаживание и происходит останов электропривода 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания автоматически обнуляется содержимое регистров 15, 20, 27 и 29, на выходах триггеров 31-33 устанавливаются логические нули. На переключателе 7 вручную выставляется з.аданное число витков и на выходе шифратора 10 появляется соответствующий двоичный код ,

Запуск станка осуществляется нажатием кнопки 30 Пуск, при этом сигнал приходит на первый вход установки логическоГ единицы третьего триггера 33, и на его выходе запоминает- ся логическая единица, срабатывает третий ключ 39, вход сильноточного блока .регулирования скорости электропривода 1 соединяется с выходом третьего потенциометра 36 скорости, и электропривод 1 начинает разгоняться,

В процессе намотки счетчик 3 считает импульсы от импульсного датчика 2 оборотов или намотанные витки, двоичный код текущего числа витков пос- тупает на дешифратор 4, и с выхода дешифратора 4 десятичный код поступает на блок 5 индикации. Первый счетчик 14 блока 11 заполняется импульсами генератора 13 эталонной часто ты,

Перезапись содержимого первого счетчика 14 в первый регистр 15 и обнуление первого счетчика 14 осуществляется импульсами датчика 2 оборо- тов. Таким образом, на выходе первого регистра 15 всегда двоичный код, соответствующий периоду следования импульсов датчика 2, Выходной код первого регистра 15 одновременно явля- ется адресным кодом для блока 24 постоянной памяти, выходной код Wпъ которого является функцией текущей скорости электропривода, вид функции зависит от суммарного тормозного мо- мента для данного типа намоточного станка и данного способа торможения электропривода 1 , Код определяет необходимый тормозной путь - число витков W ,, наматываемых при торможе- НИИ электропривода 1 с данной скорости, определяемой кодом периода следования импульсов с датчика 1, до пониженной скорости дотягивания. Причем данное число витков записано в ин- версном коде,, поэтому на выходе блока

24 постоянной памяти код W

n-W

-w.

На первый вход третьего сумматора 23 приходит код с выхода дешифратора 10, на второй вход - с выхода блока 50 24 постоянной памяти. На выходе третьего сумматора 23 получается код

W,, W,+ W

- W, .

Ha втором коммутаторе 26 установлен инверсный двоичный код желаемого пути дотягивания . На входы четвертого сумматора 25 приходят коды с выхода третьего регистра 27 и с выхода второго коммутатора 26, поэтому fa выходе четвертого с мма- тора 25 образуется двоичный код

W

W,

«jSM 4G -«

Ha входы первого сумматора 21 приходят коды с выходов второго регистра 20 W

2 R G

И четвертого сумматора 25

, , На выходе первого с т матора 21 образуется код

W.,

W.

-W.

VSM + W,ftG - V,.M . d.

На входы второго cy мaтopa 22 поступают двоичные коды с выхода первого сумматора 21 W,e,M и с выхода третьего сумматора 23 VJ. . На выходе второго ciT-tMaTopa 22 образуется код

W«M W,,, W,«- W,.i -W, - W.,, Согласно фиг.2 заданное число витков получается как сумма

. W,,s. Wn.T + W, + W,..

Поэтому число витков W , при достижении которого начинается предварительное торможение, выражается как

W

W ,,.а - W , - ,

2530j 40 45

50

55

Сопоставляя выражения для W

, , видно, что - это ЧИСЛО

W,

витков, после намотки которых электропривод 1 должен начать тормозиться, чтобы число витков при дотягивании было равно желаемому. i

В процессе намотки увеличивающийся двоичный код текущего числа витков с выхода счетчика 3 поступает на первый вход второго элемента 9 равнозначности, на второй вход которого поступает код с выхода второго сумматора 22, соответствующий числу витков начала торможения электропривода 1,. Когда коды становятся равными, на выходе второго элемента 9 появляется логическая 1. На фиг.2 этому моменту соответствует точка А. Выходной сигнал второго элемента 9 поступает на второй вход сброса третьего триггера 33, на второй вход установки логической 1 второго триггера 32 и обнуляет содержимое второго счетчика 19 блока 11. На выходе третьего триггера 33 устанавливается логический О, третий ключ 39 закрывается. На выходе второго триггера 32 устанавливается логическая 1, второй ключ 38 открывается и вход системы управленля скоростью электропривода 1 соединяется с выходом второго потенциометра 35. Электропривод 1 начинает тормозиться до выхода на участок пониженной скорости дотягивания (на фиг.2 участок АВ),

На первом коммутаторе 17 блока 11 установлен двоичный код, соответствующий периоду действия скорости дотягивания. Данный код и код периода импульсов датчика 2 оборотов с выхода первого регистра 15 поступают на входы компаратора 16.

По мере торможения период импульсов датчика 2 увеличивается и в момент времени, обозначенный точкой В (фиг.2), превышает код с выхода первого коммутатора 17. На выходе ком- пар.атора 16 появляется логическая 1. Начинается участок дотягивания, импульсы с выхода импульсного датчика 2 оборотов начинают проходить через элемент И 18 на счетный первый вход второго счетчика 19 блока 11. Таким образом, на выходе второго счетчика 19 блока 11 образуется двоичный код, соответствующий текущему числу витков, сделанных при дотягивании ,

W

кущий увеличивающийся код общего витков с выхода счетчика 3 и / заданного числа витков с выхода тора 10 поступают на входы перэлемента 8. По окончании дотяги- г равен коды сравниваются и на выходе го элемента 8 появляется логия 1, поступающая на первый сброса второго триггера 32, втоход установки логической 1 го триггера 31, вход формирова6 импульса сброса, второй вход аписи четвертого регистра 29 и од элемента 28 задержки. На вывторого триггера 32 появляется еский О, после чего второй 38 закрывается, на выходе пертриггера 31 появляется логичесэтом с на пер гера 3 тригге гера О, крыва ра 33 после ся и гулир 1 под 36 ра ков д можен

где в

40

ется преды разно емого

гиван

45

W.

ISM

+ (W

Ес число равно т.е. танов работы Если личал измен - V,. вом з тельн витко

кая 1, после чего первый ключ 37 открывается, вход сильноточного бло- ка регулирования скорости электропривода 1 соединяется с выходом первого потенциометра 34 нулевой скорости. На фиг.2 этому моменту соответствует точка С. Электропривод 1 останавли- вается, путь, проходимый при доторма- живании, пренебрежимо мал. После получения сигнала с выхода первого элемента 8 равнозначности формирователь

2987836

6 импульса сброса с выдержкой времени сбрасывает в О счетчик 3, четвертый регистр 29 переписывает на свой

выход код 5 матора 21

выхода первого сумW

15 м

Код W используется для формирования коррекции на след тощем цикле намотки. Далее с паузой, задаваемой элементом 28 задержки, этот код переписывается в третий регистр 27, и одновременно во второй регистр 20 переписывается код, соответствующий числу витков, сделанных при дотягивании }. Первый цикл намотки закончен. Следующий.цикл намотки начинается нажатием кнопки 30 Пуск. При

равен

этом сигнал логической 1 приходит на первый вход сброса первого триггера 31 и на первый вход третьего триггера 33, На выходе первого триггера 31 устанавливается логический О, после чего первый ключ 37 закрывается, на выходе третьего триггера 33 устанавливается логическая 1, после чего третий ключ 39 открьшает- ся и к входу сильноточного блока регулирования скорости электропривода 1 подключается третий потенциометр 36 рабочей скорости. Код числа витков для начала предварительного торможения на 1зыходе второго сумматора

+

W.SM W.

коррекции V/

,аа- W,+W,

1SM

выражаравен

ется как сумма величины коррекции с предыдущего цикла намотки и разности действительного Wg и желаемого W. числа витков при дотяравен

гивании.

равен

W.

Wi«c +

ISM .

+ (W - W

W.RC- W,

A W+

iRCV

к.д.

Если при окончании цик.ча намотки число витков при дотягивании было равно желаемому, то W,,, U. , т.е. величина коррекции принимает установившееся значение, и тахограмма работы электропривода 1 повторяется. Если число витков при дотягивании отличалось от желаемого, то код Wni изменится на. величину разности (W - - V,. ) и торможение начнется при новом значении числа витков предварительного торможения, при этом число витков при дотягивании станет равно

to

н пульса сброса и подключел к выходу первого элемента равнозначности, выход счетчика соединен с первым входом первого элемента равнозначности и с первым входом второго блока совпадения, второй вход которого подключе}{ к выходу блока задания предварительного торможения, третий вход которого объединен с вторым входом первого элемента равнозначности и подключен к шифратору, вход которого соединен с выходом переключателя, выход второго элемента равнозначности подключен к четвертому входу блока задания предварительного торможения и второму входу блока задания скорости электропривода, выход которого является выходом устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч ав функции текущей ско-20 ю Щ е е с я тем, что блок задания

предварительного торможения содержит генератор эталонной частоты, первый и второй счетчики, первый, второй, третий и четвертый регистры, первый

желаемому. Если число витков при дотягивании было больше желаемого, то на новом цикле полное время намотки ) уменьшится (на фиг.2 кривая А-А - В -С ). Последующие циклы намотки 5 протекают аналогично. Если число витков при дотягивании было меньше желаемого, что может привести к превышению при намотке заданного числа витков, то на новом цикле за счет обеспечения желаемого числа витков при дотягивании будет гарантирована точная на ютка. Последующие циклы намотки протекают аналогично.

При этом всевозможные изменения значения скорости, с которой начинается предварительное торможение, автоматически компенсируются постоянным блоком 24 памяти за счет изменения кода

рости, а возможные изменения условий торможения, приводящие к отклонению числа витков при дотягивании от желаемого, компенсируются при следующем

f5

25 и второй коммутаторы, элемент И, блок сравнения, элемент задержки, первый, второй, третий и четвертый сумматоры и блок постоянной памяти, выход ге- нератора эталонной частоты соединен 30 с первым входом первого счетчика,

цикле намотки за счет введения допол нительной коррекции (W - N,3)Таким образом, изобретение позволяет устранить затраты рабочего времени на настройку задания предварительного торможения, гарантирует высокую точность и минимальные затраты времени на намотку за счет обеспечения желаемого участка дотягивания.

Формула изобретения

1. Устройство для программного счета витков из гибкого материала, содержащее переключатель, первый эле- мент равнозначности, импульсный датчик оборотов привода, выход которого соединен с счетным входом счетчика, выход которого через дешифратор подключен к блоку индикации, выход фор- миров ателя с 1гнала сброса соединен со входом установки в нуль счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй элемент равно- значности, шифратор, блок задания предварительного торможения и блок задания скорости электропривода, выход импульсного датчика оборотов привода соединен с первым входом блока задания предварительного торможения, второй вход которого объединен с первым входом блока задания скорости электропривода, входом формирователя

to

5

5

f5

25 и второй коммутаторы, элемент И, блок сравнения, элемент задержки, первый, второй, третий и четвертый сумматоры и блок постоянной памяти, выход ге- нератора эталонной частоты соединен 30 с первым входом первого счетчика,

второй вход которого объединен с первыми входами первого регистра и элемента И и является первым входом блока задания предварительного торможе5

0 5 Q 5

к второму входу первого регистра, выход которого соединен с первым входом компаратора и адресным входом блока постоянной памяти, выход первого коммутатора подключен ко второму входу компаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого является четвертым входом блока задания предварительного торможения, выход второго счетчика подключен к первому входу второго регистра, выход которого соединён с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу четвертого регистра и первому входу второго сумматора, выход которого является выходом блока задания предварительного торможения, вторым входом которого является вход элемента задержки, объединенный с вторым входом четвертого регистра, выход которого подклю- чен к первому входу третьего регнетpa, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, выход второго коммутатора соединен с вторым входом четвертого сумматора, первый вход третьего сумматора является третьим входом блока задания предварительного торможения, выход элемента задержки соединен с вторыми входами второго fO и третьего регистров, выход постоянной памяти подключен к второму входу третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора.

3. Устройство по П.1, от л и ч а- ю щ е е с я тем, что блок задания скорости электропривода содержит

потенциометры, первый, второй и третий ключи, выход кнопки Пуск соединен с первь ми входами первого и третьего триггеров, выходы которых подключены соответственно к первым- входам первого и третьего ключей, выходы которых объединены с выходом второго ключа и являются выходом блока задания скорости электропривода, первым входом которого являются объединенные второй и первый входы, соответственно, первого и второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выходы первого, второго и третьего потенциометров соединены, соответственно, с вторыми входами первого, второго и третьего ключей, вторые входы второго и третьего триггеров объединены

. 1 i .JJ. .Aj - -w- f - - - ,-, -.- j.-кнопку Пуск, первый, второй и тре-20 и являются вторым входом блока зада- тий триггеры, первый, второй и третий ния скорости электропривода.

потенциометры, первый, второй и третий ключи, выход кнопки Пуск соединен с первь ми входами первого и третьего триггеров, выходы которых подключены соответственно к первым- входам первого и третьего ключей, выходы которых объединены с выходом второго ключа и являются выходом блока задания скорости электропривода, первым входом которого являются объединенные второй и первый входы, соответственно, первого и второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выходы первого, второго и третьего потенциометров соединены, соответственно, с вторыми входами первого, второго и третьего ключей, вторые входы второго и третьего триггеров объединены

дотяг. /-

Редактор В.Данко

Составитель Н.Ваганова

Техред И.Попович Корректор Г. Решетник

Заказ 892/53 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fuz.Z

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в машиностроении для точной намотки различных материалов и для других технологий циклоцой автоматизации. Целью изобретения является повышение точности счета. Устройство для программного счета витков из гибкого материала с помощью электропривода 1 содержит импульсный датчик оборотов 2, счетчик 3, дешифратор 4, блок индикации 5, формирователь 6 сигнала сброса, переключатель (Л ьо со 00 VI 00 со