Следящая система Советский патент 1991 года по МПК G05B11/01 

о

VJ N5

Ю

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может использоваться в различных отраслях промышленности при создании приводов с регулируемой скоростью и ограниченным углом поворота выходного вала, например в системах управления оптическими телескопами, радиотелескопами, подъемными и поворотными механизмами.

Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения динамических нагрузок на объект и его механизмы при включении и отключении движения, а также в зоне ограничения углов поворота.

На чертеже представлена структурная схема следящей системы.

Следящая система содержит задатчик 1 скорости, блок 2 ограничения ускорения, элемент 3 сравнения,блок 4 усиления, двигатель 5 с тормозом 6 и датчиком 7 скорости, Объект 8 регулирования, блок 9 контроля скорости, первый концевой выкпючатель 10, самоудерживающуюся кнопку 11 включения, первый 12 и второй 13 элементы, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы ИЛИ, источник 17 питания и второй концевой выключатель 18.

Задатчик 1 скорости, блок 2 ограничения ускорения, элемент 3 сравнения, блок 4 усиления, двигатель 5 с тормозом 6 и датчиком 7 скорости; а также объект 8 регулирования соединены последовательно. Выход датчика 7 скорости соединен с вычитающим входом элемента 3 сравнения и входом блока 9 контроля скорости. Объект 8 регулирования механически связан с концевыми выключателями 10 и 18.

Блок 2 ограничения ускорения служит для ограничения скорости изменения сигнала задатчика 1 скорости, поступающего через блок 2 на задающий вход элемента 3 сравнения. Блок 2 выполнен в виде RC-кон- тура с одинаковой постоянной времени заряда и разряда, что позволяет получать на выходе блока 2 плавное изменение напряжения при подаче и снятии входного сигнала. Постоянная времени выбирается из условия ограничения ускорения вала двигателя 5 и, как следствие, уменьшения динамических нагрузок на объект и его механизмы при включении и отключении движения.

Блок 9 контроля скорости фиксирует наличие скорости двигателя 5 и используется для отключения двигателя после уменьшения скорости ниже выбранной величины. Блок 9 контроля скорости выполнен в виде усилителя с зоной нечувствительности, нагрузкой усилителя является реле, а выходом блока служат замыкающие контакты этого

реле Величина скорости, при которой управление двигателем отключается, выбирается из условия ограничения динамической нагрузки, возникающей при остановке двигателя

Выходы первого 12 и второго 13 элементов И соединены с первым и вторым входами задатчика 1 скорости, выходы первого 14 и второго 15 элементов ИЛИ соединены с

0 втбрым и третьим входами блока 4 усиления, выход тре/гьего элемента ИЛИ 16 соединен с тормозом 6, первые входы всех элементов ИЛИ соединены с замыкающим контактом блока 9 контроля скорости, пер5 вые входы обоих элементов И 12 и 13, а также второй вход третьего элемента ИЛИ 16 и размыкающие контакты каждого из двух концевых выключателей 10 и 18 соединены с замыкающим контактом самоудер0 живающейся кнопки 11 включения, вторые клеммы замыкающих контактов блока 9 контроля скорости и кнопки 11 включения соединены с источником питания логических .элементов 17, вторые входы первого эле5 мента И 12 и первого элемента ИЛИ 14 соединены с второй клеммой первого концевого выключателя 10, вторые входы второго элемента И 13 и второго элемента ИЛИ 15 соединены с второй клеммой раз0 мыкающего контакта второго концевого выключателя 18.

Логические элементы коммутируют цепи управляющих сигналов непосредственно или через промежуточные усилители. При

5 этом выходы элементов И соединены с цепями сигналов зэдатчика скорости, задающих движение влево и вправо, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены в усилителе с цепями управляющего сиг0 нала, с помощью которых осуществляется управление движением влево и вправо, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с цепью управления тормозом 6

При замыкании контактов самоудержи5 вающейся кнопки 11 включения от источника 17 поступают сигналы на первые входы элементов И 12 и 13. второй вход третьего элемента ИЛИ 16, а через замкнутые контакты концевых выключателей 10 и 18 - на

0 вторые входы элементов И 12 и 13. первого элемента ИЛИ 14 и второго элемента ИЛИ 15. При этом замыкаются выходные цепи элементов И и ИЛИ подготавливая систему к работе, причем первый элемент И 12 замы5 кает цепь сигнала задатчика 1 скорости, обеспечивающую движение системы влево, а второй элемент И 13 замыкает цепь сигнала задатчика скорости, обеспечивающую движение системы вправо. Первый элемент ИЛИ 14 замыкает цепь усилителя, обеспечивающую движение системы влево, второй элемент ИЛИ 15 замыкает цепь усилителя, обеспечивающую движение системы вправо, а третий элемент ИЛИ 16 замыкает цепь включения тормоза. С помощью задатчика 1 скорости оператор устанавливает величину скорости и направление движения.

Сигнал, пропорциональный установленной скорости, с выхода задатчика 1 скорости поступает на вход блока 2 ограничения ускорения, плавно нарастающий сигнал с блока 2 ограничения ускорения поступает на задающий вход блока 3 сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика 7 скорости. Сигмам с выхода элемента 3 сравнения поступает на блок 4 уси лителя, где усиливается по напряжению и мощности до величины, необходимой дтя управления двигателем 5. Двигатель плавно разгоняется, приводя в движение объект 8 регулирования, при этом с выхода датчика 7 скорости поступает сигнал на элемент 3 сравнения и вход блока 9 контроля скорости. По достижении двигателем скорости, примерно равной 0,1 от номинальной, замыкаются контакты реле блока 9 контроля скорости и на первые входы элементов ИЛИ поступает сигнал, что не изменяет состояния выходов этих элементов.

При размыкании одного из контактов концевого выключателя снимаются сигналы С вторых входов элементов И 12 и ИЛИ 14 (при движении влево) ил и И 13 и ИЛИ 15 (при движении вправо), при этом элемент И размыкает цепь сигнала задатчика 1 скорости, обеспечивающую соответствующее направление движения, что приводит к плавному уменьшению сигнала на выходе блока 2 ограничения ускорения и плавному уменьшению скорости двигателя 5. После уменьшения скорости двигателя 5 до выбранной величины размыкается контакт реле блока 9 контроля скорости и отключается сигнал с первых входов элемента ИЛИ. При этом в случае движения влево первый элемент ИЛИ 14 размыкает цепь блока 4 усиления, обеспечивающую движение системы влево, и двигатель останавливается, а состояние элементов ИЛИ 15 и 16 не меняется, что позволяет задать движение двигателю в обратном направлении. В случае движения вправо элемент ИЛИ 15 размыкает цепь блока 4 усиления, обеспечивающую движение системы вправо, и двигатель 5 останавливается, а состояние элементов ИЛИ 14 и 16 не меняется, что позволяет задать движе-- ние двигателю в обратном направлении.

При отключении системы кнопкой 11 отключаются сигналы с входов элементов И и вторых входов элементов ИЛИ. Элементы И

открывают цепи сигналов задатчика 1 ско-. рости, сигнал на выходе блока 2 ограничения ускорения плавно уменьшается и соответственно плавно уменьшается ско5 рость двигателя 5 После уменьшения скорости двигателя до выбранной величины размыкается контакт реле блока 9 контроля скорости и отключается сигнал с первых входов элементов ИЛИ, при этом первый 14

0 и второй 15 элементы ИЛИ отключают цепи сигналов усилителя, а третий элемент ИЛИ 16 отключает цепь питания тормозом 6, и система останавливается

5 Формула изобретения

Следящая система, содержащая последовательно соединенные задатчик скорости, блок ограничения ускорения, элемент сравнения, блок усиления и двигатель., ме0 хан.шески связанный с тормозом и датчиком скорости, установленными на его валу, а также блок контроля скорости и два концевых выключателя, причем первый и второй концевой выключатели установлены на

5 обьекте регулирования, механически связанном с валом двигателя, из условия ограничения движения ооьекта регулирования соответственно вправо и влево, а выход датчика скорости соединен с вычитающим вхо

0 дом элемента сравнения и управляющим входом блока контропя скорости, отличающаяся тем. что. с целью повышения надежности путем ограничения динамических нагрузок на объект и его механизмы

5 при включении и отключении движения, а также а зоне ограничения углов поворота, в нее дополнительно введены два элемента И и три элемента ИЛИ, источник питания и самоудерживающаяся кнопка включения,

0 при эгом выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с входами задания скорости оправо и влево задатчика скорости, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно

5 с первым и вторым входами управления коэффициентом усиления силителя, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с электрическим входом тормоза, первые входы элементов ИЛИ соединены с выходом блока

0 контроля скорости перпые входы элементов И. второй вход третьего элемента ИЛИ и первые клеммы размыкающих контактов концевых выключателей соединены с первой клеммой замыкающего контакта само5 удерживающейся кнопки включения, вход блока контроля скорости и вторая клемма замыкающего контакта самоудерживающейся кнопки включения соединены с источником питания, вторые входы первого элемента И и первого элемента ИЛИ соеди716724128

йены с второй клеммой размыкающего кон- элемента ИЛИ соединены с второй клеммой такта первого концевого выключателя, вто- размыкающего контакта второго концевого рые входы второго элемента И и второго выключателя.

Изобретение относится к системам автоматического регулирования. Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения динамических нагрузок на объект и его механизмы при включении и отключении движения, а также в зоне ограничения углов поворота. В следящую систему, содержащую последовательно соединенные задатчик скорости 1, блок ограничения ускорения 2, блок усиления 4, двигатель 5 с тормозом 6 и датчиком скорости 7, имеющую блок контроля скорости 9 и два концевых выключателя 10, 18, дополнительно введены два логических элемента И 12, 13 и три элемента ИЛИ 14 - 16. Задание скорости осуществляется через блок ограничения ускорения, что обеспечивает плавный разгон и торможение двигателя. При срабатывании концевых выключателей через элементы И отключаются цепи управляющего сигнала задатчика скорости, двигатель плавно с заданным ускорением тормозится, а окончательная остановка двигателя производится через логические элементы ИЛИ после уменьшения скорости двигателя до установленной величины, что фиксируется блоком контроля скорости. 1 ил.