Устройство управления групповым гидроприводом Советский патент 1992 года по МПК F15B9/03 F04B49/08 

Изобретение относится к гидропнепмо- автоматике и может быть использовано при объединении станков и промышленных роботов в единую систему управления.

Известны устройства, содержащие насосы разной производительности или многосекционные машины, соединенные с напорной и сливной гидролиниями через систему клапанов и гидрораспределителей, и способ управления объемным гидроприводом, включающий подачу задающих сигналов для управления частотами вращения приводов насоса и гидромотора, измерение давления нагнетания насоса и частот вращения насоса и гидромотора и формирование корректирующих сигналов, а также формирование результирующих сигналов путем алгебраического суммирования задающих корректирующих сигналов, причем один корректирующий сигнал формируется в виде отношения разности частот вращения насоса и гидромотора к частоте вращения насоса, а другой корректирующий сигнал формируется после сравнения измеренной величины давления с допустимой величиной в случае превышения измеренной величиной давления допустимой величины.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее насос, гидромотор, гидролинии, датчики частот вращения, давления и регуляторы частоты вращения, связанные входами с датчиками и задатчиком частот вращения, а выходами - с источниками электропитания электродвигателей, в состав устройства дополнительно включены пороговое устройство, блок вычитания, давления, инвертор и суммирующий усилитель, выполненный с управляемой цепью шунтирования, при этом датчик частот вращения насоса и гидромотора подключены к входам блока вычитания, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя последнего соединен с датчиком частоты вращения насоса, а выход - с одним из выходов суммирующего усилителя, другой оход которого подключен к задатчику давления, цепь шунтирования через пороговое устройство связана с датчиком давления, а выход - с регулятором частоты вращения насоса и через инвертор - с регулятором частоты вращения гпдромотора.

Цель изобретения повышение КПД и долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее гидромашины, гидробак, nanopHvto и сливную магистрали, исполнительное обопудовяние. введены мультиплексор лв ггчерагора сигналов, три счетчика, реп. сгр. постоянное запоминающее устроив . вентиль и коммутаторы включения электромоторов насосов гидромашин.

На чертеже изображено устройство для управления групповым гидроприводом.

Устройство содержит насосы (гидромашины) 1. гидробак 2 для размещения рабочего тела, напорную 3 и сливную магистрали 4, подключенные к исполнительным механизмам (исполнительному оборудованию)5.

0 мультиплексор 6, счетчик 7. генератор 8 электрических импульсов, вентиль 9. счетчик 10, генератор 11 временных импульсов, регистр 12 с синхронизирующим входом, счетчик 13, многоразрядное запоминающее

5 устройство 14, коммутаторы 15 и электромоторы 16 гидромашин. Датчики исполнительного оборудования 5 формируют нормированный по амплитуде (логический) сигнал включения оборудования 5. датчики

0 включения исполнительного оборудования подключены к входам мультиплексора 6 реализованного на микросхемах, например 155КП1. Двоичный счетчик 7, например 155ИЕ7 обеспечивает циклическую выборку

5 входов мультиплексора 6 за счет подключения выходов счетчика 7 к входам адресации мультиплексора 6. Генератор 8 электрических импульсов в уровнях ТТЛ подключен к счетному входу счетчика 7. Выходы генера0 гора 8 и мультиплексора 6 подключены к входам вентиля (схемы И) 9. выход которой связан со счетным входом двоичного счетчика 10. например 155ИЕ7. Выходы этого счетчика подключены на информационные

5 входы регистра 12 (например, регистр 155ИР 13) , выход переноса счетчика 7 поступает на вход сброса счетчика 10 и синх- ровход регистра 12. выходы которого подключены к младшим разрядам адресов

0 ПЗУ 14, реализованного на микросхемах 573РФ2. К старшим адресам ПЗУ 14 подключен выход счетчика (например 155ИЕ7) 13. На вход установки счетчика 13 подается код установки (например, с тумблером на5 борника). счетный вход счетчика 13 связан с генератором 11, формирующего сигналы в ТТЛ уровнях, на вход уставки счетчика 13 поступает сигнал переноса счетчика 13. Выходы ПЗУ 14 подключены к коммутаторам 15

0 электромоторов 16. Коммутаторы реализуются на реле, коммутирующих напряжение питания Un электромоторов по сигналам ПЗУ, (1 - питание на электромотор 16 подается О -электромотор 16 - выключен).

5Устройство работает следующим образом.

Циклически работающий счетчик 7 опрашивает входы мультиплексора б, при этом в счетчике 10 формируется двоичный-код, соответствующий числу включенного исполнительного оборудования 5. По сигналу переноса со счетчика 7 код переписывается в регистр 12, счет циклически повторяется. Счетчик 13 является датчиком двоичного кода текущего времени, накапливает сигналы генератора 11 с учетом кода начальной установки. В ПЗУ 14 заложены коды, устанавливающие количество включаемых гидромашин с учетом равномерного использования их ресурса. Рассмотрим для про- стоты случай пяти гидромашин и шести единиц исполнительного оборудования 5, причем работу одной или двух единиц исполнительного оборудования обеспечивает один насос 2, трех или четырех единиц исполнительного оборудования насоса 2, пяти или шести единиц исполнительного оборудования насоса 2. Из общего количества 5 гидромашин - две постоянно находятся на профилактике. Например, 1-ю неделю - гидромашины 4, 5, 2-ю неделю - гидромашины 5. 1. 3-ю неделю - гидромашины 1. 2, 4-ю неделю - гидромашины 2, 3, 5-ю неделю - гидромашины 3, 4, шестую (первую) неделю - гидромашины 4, 5 и т.д. Коды прошивок ПЗУ, обеспечивающие работу устройства по указанной схеме, приведены в табл.1.

Код начальной установки счетчика 13 определяет цикличность выбора групп ра- встающих непрерывно гидромашин и время периодической разгрузки определенных гидромашин без остановки работы подключенного к гидросистеме исполнительного оборудования.

Логическая формула в данном случае имеет вид:

(Оо,01,02,0з.04) - (Хз л Уз1). (Х4 Y4%

(Хй луЛ (Хб ЛУб1). (Х-у ЛУ 1),

где Хз , XV, Xs1. Хб1. - 1-й циклический сдвиг влево с переносом старшего разряда в младший двоичного числа (Хз , Хд . Xs , Хб°, Х. Данное число представляет собой (матрицу), которая определяет номера гидромашин, находящихся на профилактике в начальный момент (определяемый значением I (А4, As. Аб, А) 0 работы устройства, где (Ад, As, Ае, А у) - двоичное число - счетчик времени наработки устройства, формируемой на выходе третьего счетчика.

В данном случае. (Хз°. Х4°, Х&°, Хб°, ) (1,1,1), (нулевой циклический сдвиг, на профилактике гидромашины 4, 5), а

1-{(0)2. (1)2. (2)2. (3)2, (4)2),

где (0)2 .,. (4)2 - двоичные числа, соответствующие 1.,.5-й неделям работы устройства. Очевидно, для циклических сдвигов I, N 0,1, 2, 3, 4 имеет вид. представленный в табл.2.

2) Уз , Уч , Y5 , Ye , -и циклически сдвиг влево с переносом старшего разряда в младший двоичного числа (Zo, Zi, Z2 Z3. Zs).

При I 0 значения (Zo, Zi.... Zs) приведены в табл. 3, (Zo, ZL... Zs). в зависимости от значения числа (Ао, Ai, A2, Аз), которое равно количеству включенных единиц исполнительного оборудования, имеет вид (при N

2).

Очевидно, для циклических сдвигов I, причем I 0, 1,2.3, 4 для (Уз , YV, YS. Уб , ) имеем: (табл.4)

Взяв, например, I 3

Хз1, Х41. Xs. Хб1. Х7 -(11001).

и фрагмент таблицы С для I 3

Уз1. YV, Ys1, Y6 ,

В результате поразрядной, построчной операции Л приведенных чисел получим:

QQ, 01,02,03.04

что представляет фрагмент табл. 1 ПЗУ для 4-й недели.

Использование предлагаемого способа управления и устройства для его осуществления обеспечивает равномерную загрузку гидромашин, оптимальное регулирование расхода рабочего тела в зависимости от числа включенного исполнительного оборудования, что в целом повышает надежность работы гидромашин. Использование предлагаемого способа управления групповым гидроприводом и устройство по его осуществлению позволяет снизить на 40-45 дБ шумовые характеристики от работающего в цехе оборудования за счет выноса и отдельного размещения за пределами цеха гидромашин, уменьшить энергопотребление оборудования.

Формула изобретения Устройство управления групповым гидроприводом, содержащее исполнительные механизмы с датчиками включения, соединенные напорной и сливной магистралями с гидромашинами, имеющими приводные

двигатели и коммутаторы, подключенные к системе определения очередности включения, и коммутаторы, подключенные к системе определения очередности включения и выключения гидромашин, отличающее- с я тем, что, с целью повышения КПД и долговечности, система определения очередности выполнена в виде мультиплексора, задатчика кода, генератора электрических импульсов, генератора временных сигналов, логической схемы И, трех счетчиков, регистра с синхронизирующим входом и связанного с коммутаторами многоразрядного запоминающего устройства, причем информационные входы мультиплексора соединены с датчиками включения, генератор электрических импульсов

0

5

подключен к первому входу схемы И и через первый счетчик, к адресному входу мультиплексора, выход которого подключен к второму входу схемы И, а выход переноса первого счетчика подключен к управляющему входу сброса второго счетчика и к синхронизирующему входу регистра, при этом с информационным входом последнего соединен через второй счетчик выход схемы И, а выход регистра соединен с младшими адресными разрядами запоминающего устройства, к старшим адресным разрядам которого подключен выход третьего счетчика, счетный вход которого соединен с генератором временных сигналов, выход переноса -с входом уставки, а вход установки - с задатчиком кода.

Изобретение относится к гидропневмо- автоматике и может быть использовано в системах управления станков и промышленных роботов. Целью изобретения является повышение КПД и долговечности. Счетчик 7 Чл опрашивает входы мультиплексора 6, а в счетчике 10 формируется двоичный код. соответствующий числу включенных исполнительных механизмов 5. По сигналу переноса со счетчика 7 код переписывается в регистр 12, счет циклически повторяется. Счетчик 13 накапливает сигналы генератора 11 с учетом кода начальной установки. В запоминающем устройстве 14 имеются коды, устанавливающие количество включенных гидромашин. Количество и номера одновременно работающих гидромашин определяется устройством 14 пропорционально расходу рабочей среды в напорной магистрали и времени непрерывной наработки каЗкдой гидромашины после ее включения. 4 табл. 1 ил. ел 3 XI N5 2

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Продолжение табл. 4