Устройство автоматического управления электроприводом центрифуги Советский патент 1991 года по МПК B04B11/02 

4 САР. Входы блока 12 подключены к цепям выдачи сигналов: Уз - к выходу задатчика 1 скорости; Unp - к выходу задатчика 3 интенсивности (по дискриминатору знака производной сигнала Us задания скорости); Un, U Дл - сигналы действительной скорости п

и ее А П рассогласования выводятся из блока 4 САР.

Блок 13 интенсификации соединен выходом с входом блока 4 САР, а входами - с выходами UT и Ui - Un блока 1 СПУ, На вход блока 13 интенсификации и блока Т СПУ подключен переключатель 14 состояния режимов управления (Авт. - автоматического, Ручн. - ручного).

Эти сигналы перед включением в работу, а также во время циклической работы электропривода вырабатываются в схеме его устройств (блоки САР, СПУ) и передаются в блок 13 интенсификации в виде управляющих логических сигналов, определяющих работу устройства в целом и блока интенсификации в частности;

Ui - сигнал-команда опустить конус (1 - команда выдана с распределителя блока системы программного управления СПУ);

IJ2 - сигнал состояния конуса (1 - конус поднят);

из - команда на торможение (1 - команда выдана);

IJ4 наличие задания скорости фуговки пфуг в САР (1 - задание в САР выдано или тумблер Продление фуговки включен);

Us - сигнал от реле времени промывки (1 - время промывки истекло);

Ue - сигнал о состоянии тумблера промывки (1 -тумблер промывки включен);

U - сигнал наличия задания на любую скорость ( 1 - задание есть);

Us-сигнал наличия разрешения работы РР в системе программного управления . СПУ (О - РР есть: 1 - РР нет);

Ug - сигнал-команда выключить промывку из распределителя блока СПУ при регенерации СИТ (1 - выдана команда, исчезающая при исходном состоянии механизмов);

Uю - сигнал-импульсы частотой 100 Гц - разрешающий запись в триггеры исходного состояния дешифратора, равен 1 - при наличии РР (нормальная циклическая работа);

Un - сигнал разрешения записи в триггеры содержимого дешифратора, при нормальной работе (1 - время регенерации истекло, исчезает через такт 1с, О - все остальное время);

Ui - сигнал от шунта тока якоря электродвигателя (поступает на вход датчика тока);

UT - сигналы тактовых импульсов генератора (поступают на первый вход третьего логического элемента И-НЕ):

UBM - сигнал выхода блока интенсификации,

Блок 13 интенсификации динамических

0 режимов содержит датчик 15 тока, нуль-индикатор 16, первый - четвертый элементы ИЛ И-НЕ 17, 35, 42, 41, первый - двенадцатый элементы И-НЕ 18-20, 24, 37, 36, 38, 40, 39, 34, 44,43, счетчик 21 импульсов, дешиф5 ратор 22, запоминающее устройство 23, транзисторные ключи 25, резисторы-потенциометры 26, резисторы 27 - 30, усилитель 31, стабилитроны 32, инвертор 33. В блоке 13 интенсификации в главном канале управ0 ления и регулирования последовательно соединены датчик 15 тока, нуль-индикатор 16, первый элемент ИЛ И-НЕ 17, первый, второй, третий элементы И-НЕ 18-20, счетчик 21 импульсов, дешифратор 22, запоминэю5 щее устройство 23, четвертый составной по набору элемент И-НЕ 24, ключи 25 транзисторные, резисторы-потенциалы 26, резисторы 27 - 30, усилитель 31 со стабилитронами 32 ограничения выхода и инвер0 тор 33.

Второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ 17 подключен через десятый элемент И-НЕ

34. т.е. к его выходу и по входу, к цепи ввода сигнала U наличия задания на скорость, 5 второй вход первого элемента 18 И-НЕ подключен к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ

35. первый вход которого через пятый шестой элементы И-НЕ 37 и 36 соединен с цепью ввода сигналов .Ui задержки выгруз0 ки по команде Опустить конус и U2 - о состоянии конуса (конус поднят или опущен), второй вход шестого элемента И-НЕ 36 соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ 38, первый вход которого подключен

5 к цепи ввода сигнала Us продления фуговки- команды на торможение, а второй вход - к цепи ввода сигнала U4 о наличии задания скорости пфуг фуговки в САР, второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ 35 соединен с

0 выходом девятого элемента И-НЕ 39, первый вход которого через восьмой элемент И-НЕ 40 подключен первым входом к. цепи ввода сигнала Us продления промывки сит, а вторым входом - к цели ввода сигнала Ue

5 о состоянии тумблера промывки, установленного на пульте управления, встроенном в корпус центрифуги, При этом второй вход девятого элемента И-НЕ 39 соединен с цепью ввода сигнала заполнения памяти

( запоминающего устройства 23, второй вход третьего логического элемента И-НЕ 20 подключен к цепи UT выхода генератора тактовых импульсов нужной (1 Гц) частоты, вход Установка в 0 счета счетчика 21 подключен через третий, четвертый элементы ИЛИ-НЕ 42 и 41, первый вход которого соединен с цепью ввода сигнала Us наличия (отсутствия) разрешения работы РР СПУ, а второй вход - с цепью ввода сигнала Ug включения (отключения) промывки при регенерации сит, вход С1 записи (содержимого дешифратора) запоминающего устройства 23 соединен с выходом двенадцатого элемента И-НЕ 43, первый вход которого подключен к цепи ввода сигнала Uio разрешения записи запоминающего устройства 23, а второй вход - через одиннадцатый элемент И-НЕ 44 к цепи выдачи сигналов Un, фиксирующих, что время генерации сит истекло, и все остальное время, вторые входы четвертого элемента И-НЕ 24 подключены к цепи ввода сигналов Uyn от переключателя 14 состояния режимов управления (Авт - автоматического, Ручн - ручного).

Устройство работает следующим образом.

Перед включением электропривода центрифуги в циклическую работу в блоке 1 СПУ вырабатывается сигнал установки основных элементов блока 13 интенсификации (счетчик 21, дешифратор 22, запоминающее устройство 23 в исходное состояние. В этом случае на входах запоминающего устройства 23 (памяти), кроме первого (Оч), устанавливаются Лог. О, которые поступают на входы составного по набору элемента И-НЕ

24. Поэтому на выходах логического элемента 24, кроме первого 24.1, устанавливаются Лог. 1 и транзисторные ключи 25, кроме

25. 1, закрыты.

При этом через резистор 27 на вход усилителя 31 (или инвертора 33 через резистор 28 поступает сигнал-напряжение входа только от резистора-потенциала 26. 1, который определит минимальную величину биполярного сигнала выхода УБИ блока интенсификации, соответствующую минимальной установке m ограничения динамического тока якоря электродвигателя согласно функционалу m f(tycr).

В случае наличия в блоке 4 САР и блоке 1 СПУ сигнала разрешения работы РР начало рабочего цикла определяется наличием сигнала U задания скорости Us, поступающим на вход элемента ИЛ И-НЕ 17 через десятый третий элемент И-Н Е 34. При этом на счетчике 21 из блока 1 СПУ поступает сигнал Ue разрешения счета, а на элементы запоминающего устройства 23 - запрет

записи Un через одиннадцатый и двенадцатый логические элементы И-НЕ 44, 43 (сигнал Uio равен Лог. 1 при наличии РР).

Электродвигатель ротора центрифуги 5 разгоняется при токе (моменте), равном минимальному значению тока (момента) разгона. Наличие тока якоря, величина которого выше тока холостого хода двигателя центрифуги, определяет наличие на входе датчика

10 15 тока сигнала Ui и сигнала Лог. 1 на входе первого элемента ИЛИ-НЕ 17 и, следовательно, сигнала Лог. О на его выходе, что приводит в конечном результирующем итоге прохождения сигнала через элементы

5 И-НЕ 18-20 к запрету поступления тактирующих импульсов UT генератора на счетный вход (С1) счетчика 21 импульсов.

По окончании разгона электродвигателя ротора его ток и сигнал Ui снижаются до

0 величины, соответствующей току холостого хода, что приводит к изменению логического сигнала на выходе нуль-индикатора 16, т.е. на Лог. О вместо Лог, 1. На выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 17- Лог. 1,так

5 как на его входы поступают Лог. О и на выходе первого элемента И-НЕ 18 Лог. О, так как на входы последнего поступают Лог. 1. Далее через второй элемент И-НЕ 19 сигнал Лог. О инвертируется в Лог. 1

0 и поступает на первый вход третьего элемента И-НЕ 20, на второй вход которого поступают от генератора тактовые импульсы UT частотой 1 Гц.

В этом случае с выхода третьего элемен5 та И-НЕ 20 проходят тактирующие импульсы с интервалом 1 с на счетный вход (С1) счетчика 21 импульсов. Если в процессе работы центрифуги в электродвигателе возникает ток, что происходит при разгоне или

0 торможении, когда величина тока прэзыша- ет установку срабатывания нуль-индикатора 16, счет импульсов генератора на время существования этого тока прекращается. По мере отсчета тактирующих импуль5 сов UT счетчиком 21 соответственно их числу изменяется код на выходе счетчика 21 и согласно данному коду изменяется состояние выходов дешифратора 22. Состояние соответствующего выхода (согласно отсчи0 тайному времени) дешифратора 22 записывается-запоминается определенным триггером запоминающего устройства 23 в конце рабочего цикла. В тот момент, когда заканчивается время промывки сит на входе

5 одиннадцатого элемента И-НЕ 40 появляется сигнал Un и Лог. 1, который исчезнет через такт (1 с).

Вследствие появления Лог. 1 сигнала Un на входы (С1-С4) запоминающего устройства 23 поступает синхроимпульс и происходит запоминание фактического времени tycr в момент окончания цикла. Затем происходит сброс счетчика 21 в нуль при появлении сигнала УэС Лог. 1) Выключить промывку сит, который исчезнет через такт времени, если механизмы находятся в исходном состоянии. Начинается новый (следующий) рабочий цикл и новый отсчет времени бестоковых пауз tyci. Новый цикл работы пойдет с новой уставкой m orpa- ничения динамического тока, которая получается по результатам записи фактического отсчета времени tycT предыдущего цикла и определяется следующим образом.

Записанное состояние памяти заломи- мающего устройства 23 поступает через составные по набору элементы И-НЕ 24 на входы транзисторных ключей 25, что приводит к открытию определенного, соответствующего отсчитанному времени, транзисторного ключа (25.1 - 25,4). Транзисторный ключ подключает на вход усилите- ля 31 соответствующий резистор-потенциометр 26 (26.1.-26.4), изменяющий величину биполярного сигнала УБИ выхода блока интен- сификации и, тем самым, изменяя ее, регулирует уставку динамического тока в функции времени tycr работы с установившейся скоростью без нагрузки, т.е. согласно функционалу m--f(tycT). Величина m устав- к и токоограничения, полученной (запоминающейся) в данном цикле, таким образом, on ределяетвеличину тока электрон ривода в следующем рабочем цикле.

Вмешательство ручного управления в автоматический процесс рабочего цикла осуществляется оператором по его усмотрению прм протекании технологических операций. На время вмешательства ручного управления на второй вход первого элемен- та I/I-HE 18 поступает сигнал запрета счета тактирующих импульсов UT, что обеспечивается логическими элементами ИЛИ-НЕ 17, 35, 41, 42 и элементами И-НЕ 34, 36-40 и дает бо/iee точную оценку времени tycr рабо- ты электропривода с установившейся скоростью без нагрузки. В случае заполнения счетчики 21 -до величины, определяющей максимально допустимый ток якоря двигателя, поступает, сигнал запрета дальнейшего счета от дешифратора 22 (выход 0.4), на второй вход девятого элемента И-НЕ 39 через элемент ИЛИ-НЕ 35 и элемента И-НЕ 18-20. Из изложенного следует, что работа устройства определяется вполне определенными состояниями элементов блока интенсификации суть которых заключается в следующем, При отсутствии разрешения работы РР счет- чмк21 устанавливается в состояние Лог, О, на выходах дешифратора 22 будут Лог. 1,

которые записываются в запоминающее устройство 23, а на инверсных выходах Лог. О кроме первого, где Лог. 1 соответствует состоянию записи Лог. О счетчика 21 и дешифратора 22. Поэтому, если переключатель 14 стоит в положении Авт., эти Лог. О выхода дешифратора 23 закрывают ключи 25, кроме ключа 25.1, и на выходе усилителя-инвертора 31 - 33 будет сигнал 11ви минимальной уставки m ограничения тока, определившийся положением движка резистора-потенциометра 26.1. При поступ- ле нии разрешающего сигнала РР счетчик 21 дешифратора 22 и элементы запоминающего устройства 23 своего состояния не изменят.

Когда появится задание на скорость Uy в САР счетчик 21 начнет отсчет времени бестоковых пауз tycr.

Отсчет этих пауз будет прерываться сигналом UeC l, так как РР нет) при наличии тока якоря (Ui) и в случаях вмешательства оператора (ручное управление) в операции рабочего цикла: при продлении промывки (сигналы Us и Ue Лог. 1); при продлении операции фуговки (сигналы Уз и IJ4 - Лог. Г ); при задержке выгрузки (сигналы Ui nU2- Лог. 1).

Отсчет времени блоком 13 интенсифи-т кации также прекращается по истечении времени 90 с, когда счетчик 21 останавливает счет (сам себя), поскольку при такой (более 90 с) продолжительности бестоковых пауз в течение цикла электродвигатель уже может работать с максимально возможным допустимым током и дальнейший отсчет времени бестоковых пауз становится нецелесообразным.

По окончании рабочего цикла состояние дешифратора 22 переписывается в запоминающее устройство 23, а затем счетчик 21 сбрасывается в состояние Лог. О, начинается отсчет времени бестоковых пауз в очередном цикле, а этот очередной рабочий .цикл проходит с уставкой m ограничения тока, определившейся (запомнившейся) временем густ бестоковых пауз предыдущего цикла.

Формула изобретения

Устройство автоматического управле- . имя электроприводом центрифуги, содержащее последовательно соединенные блок програмного управления, задатчик скорости, задатчик интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала задания скорости, блок системы автоматического регулирования, нереверсивный преобразователь в цепи обмотки якоря и шунт тока

якоря, выход которого подключен к входу блока системы автоматического регулирования, а также блок управления торможением, входы которого подключены к выходам блока системы автоматического регулирования и к выходам задатчика скорости и задатчика интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала задания, скорости, а выходы - к входам блока системы автоматического регулирования, реверсивный преобразователь, входы которого соединены с выходом блока системы автоматического регулирования и датчиком нулевого тока, а выход подсоединен к обмотке возбуждения, тахотенератор, выход которого подключен к входу блока системы автоматического регулирования, шунт тока возбуждения, выход которого подключен к входу блока системы автоматического регулирования, блок интенсификации динамических режимов, выход которого подключен к входу блока системы автоматического регулирования, а входы - к выходам блока программного управления, выполненный с каналом регулирования ограничения тока в зависимости от продолжительности операций рабочего цикла, протекающих при установившейся скорости без нагрузки и включающий нуль-индикатор и последовательно соединенные транзисторные ключи, шунтирующие резосторы, резисторы-потенциометры смещения, усилитель и инвертор, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения надежности, блок интенсификации динамических режимов дополнительно содержит датчик тока, вход которого подключен к выходу шунта тока якоря, а выход - к входу нуль-индикатора, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ-НЕ 5 первый, второй, третий элементы И-НЕ, счетчик импульсов, дешифратор, запоминающее устройство, четвертый элемент И-НЕ, выходы которого соединены с входами транзисторных ключей, последовательно 0 соединенные пятый, шестой элементы И-НЕ, второй элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, а также седьмой элемент И-НЕ, выход которого подключен к второму

5 входу шестого элемента И-НЕ, последовательно соединенные восьмой, девятый элементы И-НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход девятого элемента соединен с

0 выходом запоминающего устройства, а также десятый элемент И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, последовательно соединенные третий, четвертый элемент ИЛИ-НЕ, выход

5 которого подключен к входам Установка в О счетчика импульсов, последовательно соединенные одиннадцатый, двенадцатый элементы И-НЕ, выход которого подключен к входам С1 запоминающего устройст0 вз, при этом входы четвертого элемента И-НЕ соединены с переключателем состояния режимов управления, а входы пятого, седьмого, восьмого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого элементов И-НЕ и треть5 его элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами блока программного управления.

Изобретение относится к управлению электроприводом центрифуги периодического действия в сахарном производстве. Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение надежности. Регулирование процессов разгона и торможения осуществляется в зависимости от общего времени операций рабочего цикла, измеряемого как разность времени цик Ъ Изобретение относится к управлению электроприводом центрифуги периодического действия в сахарном производстве. Цель изобретения - улучшение качества У регулирования и повышение надежности. На фиг. 1 изображена схема устройства; Иа фиг. 2 - схема блока интенсификации динамических режимов. Устройство (фиг. 1) содержит последовательно соединенные блок 1 программного управления (СПУ), задатчик 2 скорости, за- датчик 3 интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала Ua задания скола и времени динамических режимов, от времени бестоковых пауз при циклической работе электропривода, т.е. от времени операций, протекающих при установившейся скорости без нагрузки с учетом необходимого вмешательства в отдельные операции технологического цикла при ручном управлении, такие как, например, задержка выгрузки, продление процесса фуговки, продление операции сит при их регенерации. Регулирование интенсификации динамических режимов происходит автоматически по заданной зависимости m f(tycr), где m - перегрузка по току; tycr - полное время работы на установившейся скорости без нагрузки. Вмешательство в автоматический процесс рабочего цикла осуществляется оператором по его усмотрению. На время вмешательства дается более точная оценка времени tycr работы электропривода с установившейся скоростью без нагрузки. При этом величина уставки перегрузки, заполненная в- данном цикле, определяет величину тока электропривода в следующем цикле. 2 ил, рости, блок 4 системы автоматического регулирования (САР), тахогенератор 5, шунты 6 и 7 тока якоря и тока возбуждения, нереверсивный преобразователь 8 в цепи обмоток якоря и реверсивный 9 преобразователь с датчиком 10 нулевого тока возбуждения в электродвигателя 11. Блок 12 управления торможением своими выходами сигнала управления возбуждением соединен с входом регулятора тока возбуждения блока 4 САР,а сигнала UyBp бесконтактными реле (транзисторными ключами) регуляторов скорости и тока блока ел С о 00 N ел

Uie12

Uys

Uy5P

w

Фиг. 7