ТЕХНЙЧССК-ДЯ '" БИБЛИОТЕКАВ. И. Симоненков Советский патент 1969 года по МПК G05B19/16 

Известны аналоговые системы программного управления с записью информации на носитель программы в форме синусоидальных фазомодулированных сигналов, охваченные обратной связью по положению с применением датчиков-фазовращателей с двумя выходными сигналами, Находящимися между собой в квадратуре, содержащие канал опорного сигнала, каналы рабочих сигналов координат, каждый из которых содержит фазовый дискриминатор, резервный канал и блок включения резервного канала при выходе из строя любого рабочего канала.

Описываемая аналоговая система отличается от известных тем, что в каждый канал рабочего сигнала введен дополнительный фазовый дискриминатор с управлением от квадратурного сигнала датчика обратной связи по положению; резервный канал содержит фазовый дискриминатор с линейным участком характеристики, превыщающим соответствующий участок характеристики фазового дискриминатора рабочего канала. Это отличие позволяет определить момент неисправпости по методу уменьшения амплитуды выходного сигнала рабочего канала до нулевого значения, а также исключить потери информации программы при переключении неисправного канала на резервный.

Определение неисправного канала и переключение на резервный в процессе работы станка достигается -путем применения в каждом рабочем канале дополнительного фазового дискриминатора суммо- разностного типа, опорный сигнал на который поступает с квадратурной обмотки датчика обратной связи по положению. Рабочая характеристика второго фазового дискриминатора сдвинзта на 90° относительно характеристики фазового дискриминатора рабочего канала.

При выходе из строя любого элеме:нта управления по координате или при нарушении синхронизма работы следящей системы с заданной программой выходное напряжение дополнительного фазового дискриминатора изменяется от номинальной рабочей величины до нулевого значения, что и является сигналом для реле, переключающего работу неисправного блока координаты на резервный.

Схема блока резервного канала аналогична схемам рабочих блоков каналов, за исключением фазового дискриминатора, который в резервном канале имеет более продолжительный

линейный рабочий участок характеристики, чем в рабочем канале, с таким условием, чтобы при переключении неисправного канала на резервный рабочая точка следящей системы не вышла из линейного участка характеристимации программы при переключении на резервный канал.

На фиг. 1 изображена блок-схема одного рабочего канала, т. е. рассматривается работа одной координаты, другие координаты по структуре и работе аналогичны.

Информация заданной программы в форме синусоидальных фазомодулированных колебаний считывается с магнитной ленты магнитной головкой 1 и после усиления предварительным усилителем 2 рабочего канала поступает на фазовый дискриминатор 3 (ФД), где информация заданной программы сравнивается с информацией, поступающей с датчика обратной связи по положению, в качестве которого применяется вращающийся трансформатор 4.

Сигнал рассогласования, выдаваемый фазовым дискриминатором, после усилителя мощности 5 отрабатывается исполнительным механизмом координаты 6.

Сигнал информации программы после предварительного усилителя поступает также на дополнительный фазовый дискриминатор 7 (ФД2), который «лужит для выявления неисправности в рабочем канале. Оба фазовых дискриминатора рабочего канала имеют одинаковые схемные решения - это суммо-разностные схемы кольцевого типа, выполненные на диодах. Опорные сигналы, поступающие с датчика обратной связи по положению, с его квадратурных выходных обмоток, сдвинуты между собой на 90°, следовательно, и выходные амплитудно-фазовые характеристики сдвинуты между собой также на 90°.

Амплитудно-фазовые характеристики дискриминаторов рабочих 5 и 7, а также резервного 8 каналов изображены на фиг. 2. В динамическом режиме работы рабочая точка следящей системы перемещается возле нулевой точки О амплитудно-фазовой характеристики дискриминатора рабочего канала, не выходя за пределы линейного участка характеристики аЬ.

При появлении неисправности, а такнсе при потере устойчивости следящей системой координаты рабочая точка на характеристике фазового дискриминатора может не только выйти за пределы линейного участка аЬ, но и перейти за точку с, в область положительной обратной связи, которая занимает область характеристики от точки с до точки k, в результате чего наступает необратимая потеря информации программы.

Для определения критического положения рабочей точки и дополнительный фазовый дискриминатор.

Если рабочая точка фазового дискриминатора координаты достигнет критической точки с или d, то в это время рабочая точка дополнительного фазового дискриминатора движется к точкам с или d, т. е. амплитуда выходного сигнала уменьшается до нулевого значения. Точки cud соответствуют характеристике фазового дискриминатора резервного канала.

При нулевом значении выходного сигнала второго фазового дискриминатора срабатывает система, которая переключает дефектный канал на резервный. Резервный канал имеет

10 структуру, аналогичную рабочему каналу, за исключением фазового дискриминатора, который имеет линейную характеристику в пределах 180°, что достигается применением коммутаторного дискриминатора. Резервный канал

имеет, так же как и рабочий, предварительный усилитель 9 и усилитель мощности 10.

При переключении рабочего канала на резервный в динамическом режиме работы системы рабочая точка попадает на линейный учасQ ток характеристики резервного канала, и тем самым потеря информации в процессе переключения каналов будет исключена.

Если несмотря на нереключение каналов ошибка в следящей системе продолжает расти,

то система переключения выключает всю систему станка.

Предмет изобретения

Q 1. Аналоговая система программного управления, например, металлообрабатывающими станками с записью информации на носитель программы в форме синусоидальных фазомодулированных сигналов, охваченная обрат, ной связью но положению с применением датчиков- фазовращателей с двумя выходными сигналами, находящимися между собой в квадратуре (сдвиг по фазе 90°), содержащая канал опорного сигнала, каналы рабочих сигналов координат, каждый из которых содержит фазовый дискриминатор, резервный канал и блок включения резервного канала нри выходе из строя рабочего канала, отличающаяся тем, что, с целью определения момента появления неисправности в рабочем канале но методу уменьшения амплитуды выходного сигнала рабочего канала до нулевого значения, в каждый канал рабочего сигнала введен дополнительный фазовый дискриминатор, управляемый от квадратурного сигнала датчика обратной связи по положению.

2. Система но п. 1, отличающаяся тем, что, с целью исключения потери информацип программы при переключении неисправного рабочего канала на резервный, резервный канал содержит фазовый дискриминатор с линейным участком характеристики, превышающим соответствующий участок характеристики фазового дискриминатора рабочего канала.