ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛЯТОРОВ СКОРОСТИ с ИМПУЛЬСНЫМИ ДАТЧИКАМИ СКОРОСТИ Советский патент 1971 года по МПК B30B15/20 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления скоростью прессова шя гидравлических прессов. Известны регуляторы скорости для гидравлических прессов, в которых программа задается по длине заготовки, измеряемой и.мпульсным датчиком. Интервал длины, соответствующий шагу программы, определяется подсчетом количества импульсов, поступающих на счетные устройства, что приводит к громоздкости схемы и неудобству перестройки программ для измерения малых скоростей (от 0,5 мм/сек и ниже) с высоким быстродействие.м. Предлагаемое программное устройство обеспечивает работу с датчиками с любым количеством импульсов на единицу длины, позволяет легко осуществлять перестройку программы и отличается большей простотой по сравпепию с чисто дискретным устройством. Для этого вход накопителя с переменным шагом соединен с выходом импульсного датчика скорости, а выход его через командный блок - со входом блока задания программы, выход которого, в свою очередь, связан со входом преобразователя. На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого программного устройства; на фиг. 2- схема блока-накопителя с переменным щагом; на фиг. 3 - схема командного блока; на фиг. 4 - схема блока задания; на фиг. 5 - схема иреобразователя. Программное устройство состоит из блока накопителя / с переменпым шагом, осуществляющего необходимое деление числа импульсов, поступающих на его вход, соединенного с командным блоком 2, на выходах которото .появляются напряжения при поступлении импульса с блока накопителя / с перемепны.м шагом, блока задания 3, соединенного с .командным блоком 2 и преобразующего водные напряжения в соответствии с уставками, набранными на не.м. Выход блока задания 3 соединен со входом преобразовательного блока 4, функцией которого является преобразование входного напряжения в длительность импульсов. Блок накопителя с переменным шагом содержит формирователь 5 прямоугольных импульсов с постоянной дл-ительностью, переключатель 6 выбора щага программы с набором конденсаторов 7, двойной диод 8, одновибратор 9, два катодных повторителя 10 и Л и импульсный трансформатор 12. Блок накопителя работает следующим образом.

вой половины близок к нулю, так как сетка через резистор 14 и замкнутый контакт 5 подключена к плюсовому источн1п у налряже«ня. Катодный повторптель 10 заперт папрянием, сни-маемым с делителя на1пряже гия на резисторах 16 и 17, подключенного к аноду правой половины лампы одновнбратора 9 и источнику отрицательного налряже«ия. Потенц1 ал второй обкладки конденсатора 13, соединенный с катодом катодного иовторнтеля 10, равен нулю.

Сигнал, поступающий па вход формирователя 5, преобра1зуется в .прямоугольные и.мпульсы постоянной длительности и амплиту..ды и через одйн из .конденсаторов 7 и переключатель 6 выбора шага поступает на среднюю точку последовательно соединенных диодов лампы 8, катод одного из которых подключен к сетке левой половины ламт1ы одновибратора 9 и к конденоатору 13, а анод другого через диод /5 - к делителю напряя ения на резисторах 19 и 20, по.дключенному между ИСТОЧ1ШКОМ отрицательного напряжения и землей. Таким образом, за каждый период входного сигнала на конденсатор 13 поступает положительный заряд, определяемый величиной одного из Конденсаторов 7. При достижении напряжение.м конденсатора 13 порога открытия лампы одновибратора 9, последний онрокидывается, открывая катодный повторитель 10, и с трансформатора 12 выдается импульс в командный блок 2. Появляющееся на катоде катодного повторителя 10 положительное напряжение подничмает потенциал второй обкладки конденсатора 13 (нримерно на 120 в), и конденсатор 13 разряжается через сетку левой ПОЛОВИНЫ лампы одновибратора 9. В результате на сетке левой половины лампы одновибратор.а 9 устанавливается напряжение порядка 40 в, определяемое стабилитронами 21. Через определенное Время, определяемое .резистором 14 и конденсатором 22 цепи одновибратора Я последний возвращается в исходное состояние, и напряжение на катоде катодного повторителя 10 уходит в нуль. Потенциал левой половины лампы одновибратора 9 стремится уйти от +40 в ъ -80 в, .но фиксируется «а уровне -75 в по диодной цепочке лампы 8, следовательно, схема пришла в исходное состояние, и процесс повторяется.

Для визуального контроля за работой блока накопителя служит ПОказывающий прибор 23, подключенный к катоду катодного повторителя //.

Для установки блока накопителя из любого промежуточного в исходное состояние служат контакты 15 и 24. При поступлении команды на сброс накопителя контакт 15 размыкается, подключая правую сетку лампы одновибратора 9 через резисторы 14 я 25 к источнику отридательного напряжения, а через замыкающий контакт 24, резистор 26 и лампу 8 на сетку левой половины лампы одновибратора 9 подается напряжение от источника 44 0. Командный блок 2 состоит из ряда трИ1Ггерных ячеек 27, 28, 29, ключей 30, 31, 32 и усил 1телей 33, 34, 35.

Все триггерные ячейки через соответствующие :лючи подключены к общей щине запуска. В исходном состоянии левые транзисторы всех тр:птерных ячеек открыты, а правые закрыты, ц на каждом из двух выходов 36-41 триггерных ячеек напряжение равно нулю, так ка;{ выходы 36, 38, 40 подключены к коллекторам открытых транзисторов, а зыходы 37, 39, 41 подключены к коллекторам закрытых транзисторов через стабилитроны 42, 43, 44, падение напряжения на которых равно коллекторному нанряжению закрытых транзисторов.

Транзисторы усилителей 33, 34, 35, базы которых включены в эмиттеры закрытых тра;;зисторов триггерных ячеек, также закрыты. Ключ 30, подсоединенный через электриче° скую цепь 45 к коллектору открытого транзистора триггерной ячейки 27, открыт. Ключи 31 и 32 закрыты по дополнительным цепям, образоваНными электрическ1ми цепями 46 и 47, подключенными соответственно к за.кры тым транзисторам триггерных ячеек 27 и 28. При поступлении отрицательного импульса из блока накопителя У на общую щину запуска, образованную эмиттерами транзисторов ключей 30, 31, 32, триггерная ячейка 27 опрокидывается (ее ключ открыт), на выходах 36 и 37 появляются разнополярные напряжения, транзистор усилителя 33 открывается, и с ключа 31 по электрической цели 46 снимается блокировка, подготавливая ключ к приему

5 следующего импульса, а по электрической цепи 45 ключ 30 триггерной ячейки 27 блокируется отрицательным напряжением.

При поступлении следующего и.мпульса срабатывает триггерная ячейка 28, соответственно появляется разнополярное напряжение на ее выходах 38, 39, открывается транзистор усилителя 34, а ключ 31 данной ячейки блокируется. Следующие ячейки работают аналогично. Возврат схемы в исходное состояние осуществляется подачей отрицательного напряжения через резисторы 48, 49, 50 на базы левых транзисторов триггерных ячеек 27, 28, 29.

Р.азнаполярные напряжения с выходов 36-

0 41 триггерных ячеек подаются на блок задания, а выходы усилителей 33, 34, 35 подаются в тот же блок на цепи сигнализации.

Блок задания 3 состоит из переключателей 51, 52, 53 с платами, на контактах которых набраны делители напряжения 54, 55, 56 и плат 57, 55, 59, «а которые подключены ячейки сигнализации 60, 61, 62.

Каждый из делителей напряжения 54, 55, 0 56 подключен соответственно к двум выходам 36-4} триггерных ячеек 27, 28, 29 командного 2. Подвижные контакты плат переключателей 51, 52, 53, на которых собраны делители напряжения 54, 55, 56, через резисторы 63, 64, 65 65 подключены к общей выходной щине 66.

В среднем положении переключателей подвижные контакты переключателей 5/, 52, 53 подключают к выходной шйне 66 средние точки делителей напряжения 54, 55, 56.

В исходном положении напряжения, .подаваемые из командного блока 2 на делители напряжения 54, 55, 56, равны нулю, и следовательно, напряжение на выходной шине отсутствует.

При срабатывании первой триггерной ячейки 27 командного блока 2 на выходах 36, 37 и, следовательно, на деллтеле напряжения 5 появляется напряжение противоположного знака и равной амплитуды. Если подвижный контакт переключателя 51 находится в среднем положении, т. е. подключен к средней точке делителя напряжения 54, что соответствует сохранению прежней величины задания, то на 1зыходной шине напряжение не изменитоя {останется равным нулю). Если же подвижной контакт находился не в среднем положении (влево или вправо от среднего), то на выходной шине 66 появится напряжение соответствуюшего знака и амплитуды.

При срабатывании последуюидих триггерных ячеек 28, 29 на соответствуюш,их выходах и, следовательно, на делителях напряжения 55, 56, и на подвижных контактах переключателей 52, 53 появляются напряжения, суммирующиеся .на выходной шине 66.

Таким образом, напряжение на выходной шине для каждого участка программы определяется суммой напряжений всех нредыдуших уставок.

При срабатывании каждой триггерной ячейки 27, 28, 29 командного блока 2 через усилитель 33, 34, 35 запитываются ячейки сигнализации 60, 61, 62 и загораются соответствующие .сигнальные лампы, сигнализируя о ходе выполнения заданной програ.ммы.

Таким образом, блок н акопителя 1 с пере.менным шагом, командный блок 2 и блок задания 3 представляют собой в совокупности программное устройство, выдающее изменяющееся по программе напряжение или ток в функции длины заготовки или изделия.

Описываемое программное устройство было разработано для регулятора и указателя скорости прессования гидропрессов, для которого обязательным условие.м програм.много изменения задания являлось требование сохранения постоянства напряжения на реостате установки начального задания. Это требование привело к необходимости преобразования выходного напряжения (тока) программного устройства в постоянное напряжение. скважность которого обратно пропорциональна величине выходного нанряжения (тока) устройства.

Для этой цели .предлагается преобразователь (см. фиг. 5), преобразующий входное напряжение или ток в постоянное напряжение, скважность которого обратно пропорцио-нальиа величине входного напряжения (тока), состоящий из мультив.ибратора, выполненного

.на лампе 67, разрядных транвисторов 68, 69, входного усилителя постоя ниого тока и эмиттер ного повторителя, выполненных соответственно на транзисторах 70 71, и ключа .на

5 транзисторе 72.

Разрядные транзисторы 68, 69 коллекторами через резисторы 73 и 74 подсоединены к сеткам лампы 67 мультивибратора.

Эмиттер разрядного транзистора 68 ч.ерез резистор 75 и переход эмиттер-коллектор транзистора 71 и э.миттер разрядного транзистора

69через стабилитроны 76 подключены к резистору 77, .который, в свою очередь, подключен к источнику 250. в. База тра,н3.исто15 ра 71 соединена с коллектором-тра зистора 70, включенного по схеме с заземленной базой. Анод .мультивибратора (лампа 67) через резистор 78 подключен к базе транзистора 72 ключа.

0 Эмиттер (вход схемы) тра.нзистора 70 усилителя постоянного тока соединен с выходной шиной 66 блока зада.ния 3. В отсутствии сигнала (тока в шине 66) начальный ток транзистора 70 усилителя постоянного тока за-J дается резистор ами 79, 80, подключенными к источнил} -45 в, а нуль напряжения на входе усилителя (относительно источника -34 в) задается делителем нанряжения, образованны.м резисторами 8 и 82, нодключенными между источниками напряжений +250 в и -34 в, причем средняя точка делителя подключена к базе транзистора 70 усилителя постоянного тока. Начальный режим транзистора 71, обеспечивающий равенство эмиттерных токов разрядных транзисторов 68, 69 и, следовательно, равенстве разрядных токов двух сеток лампы 67 мультивибратора, задается начальным токо.м транзистора 70, при котором падение напряжения на резисторах 83, 84, являющих0ся его коллекторной нагрузкой, равно нулю. В этом режиме ламна 67 выдает прямоугольные импульсы равной длительности, а скважность нанряжения на коллекторе транзистора 72 ключа равна двум.

Изменение коэф фициента усиления транзистора 70 усилителя постоянного тока осуществляется изменением величины неременного резистора 84 в его коллекторной цепи. При поступлении с выходной щины 66 бло ка задания 3 на вход (эмиттер) транзистора

70сигнала на изменение программы, например в положительной полярности, ток транзистора 70 усилителя ностоянного тока уменьшается, напряжение на его коллекторе я, следовательно, на базе транзистора 71 возрастает, что приводит к увеличению эмиттерного тока разрядного транзистора 68 и равному уменьшению эмиттерного тока разрядного транзистора 69, так как сумма их токов постоянна

0 и определяется резистором 77.

жительного импульса на левом аноде лампы 67, соединенном с базой транзистора 72 ключа.

Таким образом, на коллекторе транзистора 72 (выходе преобразователя) скважность выходного напряжения уменьшается, т. е. увеличивается среднее значение тока задания.

Управление одновременно по двум сеткам лампы 67 мультивибратора обеспечивает линейную зависимость между средним значением тока З1адания и выходным сигналом блока задания программы.

Предлагаемое программное устройство совместно с блоком преобразования и регулятором скорости прессования было испытано в промынлленных условиях и дало положительные результаты.

Предмет изобретения

Программное устройство для регуляторов скорости с импульсными датчиками скорости, содержащее блок задания, блок накопителя с переменным шагом, командный блок и преобразователь, отличающееся тем, что, с целью

-изменения шага программы при использовании датчиков, выдающих различное число импульсов .на единицу длины пути, вход накопителя с переменным соединен с выходом импульсного датчика скорости, а выход его

через командный блок соединен со входом блока задания программы, выход которого связан со входом преобразователя.

+25OS

fu5

us 5