ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ Советский патент 1971 года по МПК D21F7/02 G05D13/64 

Известна цифровая система управления скоростью и соотношением скоростей секций бумаго- и картоноделательных машин, включающая задающий генератор стабильной частоты, делители частоты, грунпу вентилей для выборки импульсов и сельсины-датчики обратной связи.

Цель изобретения-повысить надежность и помехоустойчивость системы. Достигается это тем, что каждая секция содержит бесконтактный сельсин в качестве задатчика скорости, к выходу которого последовательно подключены циклический преобразователь фаза-код, управляемые входы группы вентилей, блок вычитания и делитель частоты. Один выход последнего подключен к импульсным входам группы вентилей, а другой - к блоку сложения н импульсным входам второй группы вентилей, управляющие входы которой соединены с переключателями индивидуальной подстройки скорости секции, а выход - с блоком сложения, с импульсным входом вентиля результирующей частоты и преобразователем импульсов. Причем управляющий вход вентиля результирующей частоты соединен с одним выходом устройства сравнения, ко входам которого подключены преобразователь импульсов и сельсин-датчик обратной связи, а другой выход через силовой преобразователь подключен к электродвигателю.

Чтобы облегчить ввод электропривода секции в синхронизм с сигналом задания нрп пуске на требуемую скорость, устройство сравнения каждой секции состоит из логической

схемы и фазового дискриминатора.

Па чертеже изображена блок-схема предлагаемой цифровой системы.

Датчик / обратной связи по положению соединен через редуктор с валом электродвигателя 2 данной секции 5. Выход датчика I подключен ко входам фазового дискриминатора 4 и логического устройства 5. Другие входы фазового дискриминатора и логического устройства подключены к выходу нреобразователя

6 импульсов задания в фазовый сдвиг, нропорцпональный числу импульсов. Выход фазового дискриминатора связан со входом силового нреобразователя 7, управляющего скоростью электродвигателя 2 данной секцни.

Выход логического устройства подключен с управляющему входу вентиля 8, установленного между выходом схемы 9 сложения, включенной на выходе делителя 10 частоты, и входом преобразователя 6. Другой вход схемы

сложения соединен с выходом грунпы 11 вентилей, на унравляюн1,ие входы которой подключены выходы переключателя 12 индивидуальной подстройки скорости данной секцни. РЬшульспые входы грунпы // вентилей свя3ты данной секции. Оперативный задатчик 13 скорости (соотношения скоростей) подключен ко входу циклического параллельного нреобразователя 14 фаза-код, выход которого соедивен с управляющими входами группы 155 вентилей. На импульсные входы группы 15 вентилей подключены выходы разрядов делителя 10, общий выход группы 15 вентилей связан с одним из входов схемы 16 вычитания, включенной на входе делителя 10. На другойЮ вход схемы вычитания делителя 10 данной секции нодключен выход схемы вычитания делителя частоты предыдуш,ей секции или выход задающего генератора 17 для секции первой мащины. Выход задающего генератора 1715 соедииен также со входом дополнительного делителя 18 частоты, на выходе которого включен формирователь 5 сдвигов фаз -120°, -240° относительно фазы напряжения основного сигнала опорной частоты. Выход основ-20 ного сигнала опорной частоты с делителя 18 и выходы формирователя 19 подключены к трехфазным обмоткам сельсинов-фазовращателей - датчиков обратной связи по положению и онеративных задатчиков 13 скорости25 (соотнощения скоростей). Выходы разрядов делителя 18 связаны с управляющими входами циклических преобразователей 14 фаза- код. Частота /зг с выхода кварцевого задающего30 генератора 17 подается через схему 16 вычитания в делитель 10 частоты секции с грунпами 11 и 15 вентилей. Группа 15 вентилей управляется двухотсчетным циклическим преобразователем 14, преобразующим в параллель-35 ный цифровой код фазы двух бесконтактных сельсинов в режиме фазовращателей, связанпых кинематическим редуктором, так, что вместе они образуют двухотсчетный онеративный задатчик 13 скорости мащины. Выборка40 импульсов из делителя 10 первой секции с помощью группы 15 вентилей при условии, что на входе делителя 10 осуществляется, например, вычитание импульсов выборки посредством схемы 16, обеспечивает щирокий45 диапазон изменения частоты выходной последовательности имнульсов делителя 10 первой секции по требуемому функциональному закопу при сохранении малой величииы ступени изменения последпей. Частота с выхода50 схемы 16 делителя 10 первой секции используется в качестве входной последовательноети импульсов для делителя 10 второй секции, грунпа 15 вентилей которого управляется одноотсчетиым циклическим преобразователем55 14, преобразующим в нараллельный цифровой код-фазу бесконтактного сельсина в режиме фазовращателя, используемого в качестве оперативного задатчика 13 соотнощения скоростей между данной и предыдун1;ей60 секциями. Импульсы выборки этой группы вентилей вычитаются из входной носледовательности имнульсов, а результрующая час4единение делителя 10 обеспечивает, таким образом, одновременное пропорциональное изменение выходных частот делителей всех последующих секций в зависимости от положения задатчика 13 скорости машины (секции I) и задатчика 13 соотношения скоростей между данной и предыдущей секциями, Группа 11 вентилей каждого делителя 10 используется для дополнительной индивидуальной подстройки выходной частоты делителей. Работает система следующим образом, Вьгходная частота делителя 10 и частота с выхода груины 11 вентилей подаются в схем 9 сложения, результирующая частота с выхода которой через вентиль 8, управляемый от логического устройства 5, поступает на вход преобразователя 6 импульсов в фазовый сдвиг, пропорциональный числу импульсов, относительно фазы напряжения основного сигнала опорной частоты 50 гц. В качестве датчика / обратной связи по положению используется бесконтактный сельсин в режиме фазовращателя. Трехфазное опорное напряжение частотой 50 гц для питания сельсинодатчиков 1 и задатчиков 13 скорости (соотношения скоростей) получается нутем деления частоты far задающего генератора 17 в дополнительном делителе 18 с носледующим формированием сдвигов фаз -120, --240° относительпо фазы напряжения основного сигнала онорной частоты 50 гц, получаемого с делителя 18, посредством формирователя 19. Напряжение на выходе датчика 1 обратной связи по положению, соединенного через редуктор с валом нриводного электродвигателя 2 секции 3, нри вращении последнего имеет частоту 50 гц ±Агд. Нри этом фаза сигнала обратной связи характеризует угловое положение вала электродвигателя 2, данной секции, а Д/д--его скорость. Направление вращеиия электродвигателя определяет знак А/д. Скорость электродвигателя каждой секции задается с выхода преобразователя 6 в виде нанряжения частотой 50 гц ±А/з, где А/з характеризует изменение фазы этого ианряжения в единицу времени относительно фазы основного сигнала опорной частоты. Величина А/з пропорциональна уставке скорости, а знак онределяет нанравлепне вращения, Сигнал задания сравнивается с сигналом обратной связи в фазовом дискриминаторе 4, напряжение на выходе которого нропорционально разности фаз входных сигналов, что обеспечивает астатическое поддержание заданной скорости при А/д А/а. Напряжение постояппого тока с выхода фазового дискриминатора подается в силовой преобразователь 7, управляющий скоростью электродвигателя данной секции. Нанряжения фиксированных частот, необходимые для нормальной работы цикличес