ВСЕСОЮЗНАЯ ШШйМШМ^?ЭШБИБ/НЮ Г?КА Советский патент 1971 года по МПК B21B15/00 G01B7/04 

Изобретение относится к технике измерения рассогласования взаимного положения парных механизмов при их перемещении, широко применяемой во многих отраслях промышленности, и в частности в металлургической промышленности при синхронизации движения нажимных винтов прокатной клети. Режим работы нажимных винтов характеризуется тем, что любое взаимное положение винтов, принятое при раздельной работе, при переходе на совместную работу должно приниматься за исходное, относительно которого и должно производиться измерение возникающего рассогласования.

В настоящее время для измерения рассогласования положения нажимных винтов применяют электромеханический способ согласования сельсин-датчиков положения нажимных винтов.

Однако эти измерители имеют большое число переключающих контактов или требуют наличия прецизионного кинематического редуктора. Помимо этого в них возможно проскальзывание электромагнитной муфточки, что снижает точность и надежность устройства.

ход триггера старшего разряда первого счетчика соединен с первыл входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом первого триггера управления, третий вход вентиля

соединен с выходом второго триггера управления, выход вентиля соединен с первым входом третьего триггера управления, второй вход которого соединен с инверсным выходом мультивибратора.

На чертеже дана сгсема измерителя рассогласования положения нажимных винтов.

Измеритель содержит сельсин 1, роторная обмотка которого соединена со счетчиком 2 и фазосдвигающей цепью 3, а его статорная обмотка через формирователь связана с раздельным входом управляющего триггера 5; сельсин 6, роторная обмотка которого соединена со счетчиком 7 и фазосдвигающей цепью 8, а его статорная обмотка через формирователь 9 связана со вторым раздельным входом триггера 5; мультивибратор 10, связанный со счетчиками 2 и 7 и помимо этого со счетчиком 11 через вентиль 12, соединенный с управляющими триггерами 5 и 13, управляющий триггер 14, выход которого соединен со входом цепи переноса /5. Последняя связывает параллельными шинами счетчики 11 и 7, триггер старшего разряда (счетчика 7) которого через вентиль 16, соединендинен с раздельным входом управляющего триггера 14, фазовый детектор 18, связанный по входу с формирователями 4 и 5, а по управлению с управляющим триггером 17, а также нормально закрытый контакт 19, соединяющий с землей цепи сброса па нуль триггеров 5, 13, 14, 17 и триггеров счетчика 11.

С момента подачи напряжения питания на схему мультивибратор 10 выдает нрямоугольные импульсы частотой 3, 2 кгц, которые поступают на входы щестиразрядных счетчиков 2 и 7. В результате деления триггерами счетчиков входиой частоты на два, со старгиих разрядов счетчиков 2 и 7 будут сниматься

,. 3,22 кгц

прямоугольные импульсы частотой

50 гц (опорное напряжение).

Для формирования прямоугольных импульсов 50 гц, сдвинутых относительно опорных на 120 и 240°, используется известный принцип нолучения фазового сдвига от совмещения импульсов разных частот следования при помощи 4.33-Р-СДВигающих цепей 5 и S. .0:б., оба сельсина запитываются Tpel a3HSlM прямоугольным нанряжением но |)-оторной обмотке.

Со статорной.-обмотки каждого сельсина снимается напряжение,- сдвинутое но фазе относительно опорного нрямоугольного напряжения па величину, определяемую положением ротора сельсина. Формирователи 4 и 5 формируют прямоугольные импульсы из отрицательных полуволн отфильтрованного синусоидального напряжения.

В режиме раздельной работы нажимными винтами измерение рассогласования не нроизводится, так как цени сброса на нуль управляющих триггеров 5, 13, 14, 17 и все триггеры счетчика 11 соединены с землей нормально замкнутым контактом 19, т. е. искусственно переведены в нулевое состояние.

Переход в режим совместной работы соответствует размыканию контакта 19. При этом все триггеры измерительной схемы обнулены, кроме триггеров, участвующих в формировании трехфазного нрямоугольного напряжения, так как во избежание переходных процессов в сельсинах, эти триггеры вообще не устанавливаются в нуль принудительно.

На первом этапе работы после размыкания контакта 19 первый же импульс с формирователя 4 перебрасывает триггер 5, импульс же с формирователя .9 возвращает его в нулевое положение. Таким образом, в течение промежутка времени, характеризующего сдвиг фаз между импульсами с формирователя 9 относительно импульсов с формирователя 4, вентиль 12 будет открыт отрицательным потенциалом с триггеров 5 и 13, и на вход счетчика П будут ностунать имнульсы с частотой 3, 2 Keij. В результате в счетчике II оказывается записанной измеренная величина начального сдвига в двоичном коде. При этом под начальным сдвигом следует понимать положение ротора сельсина 6 отпосительпо положения ротора сельсина / плюс угол сдвига опорного напряжения от счетчика 7 относительно опорного напряжения от счетчика 2.

Так как измерение начального сдвига производится однократно, то вход счетчика 11 необходимо блокировать носле однократного измерения. Это осуществляется в момент возвращения триггера 5 в нулевое состояние, так

как перепад нанряжения при этом приводит к перебросу триггера 13 и тем самым блокированию вентиля /2 построенного по схеме совнадения «И, и блокированню, таким образом, входа счетчика //. Триггер 13 остается в

нереброщенном состоянии в течение всего периода совместной работы винтов. Переброс триггера 13 подготавливает вентиль 16, который участвует в управлении онерацией переноса.

Вентиль 16 соединен с триггерами /5 и 17, а также с триггером старщего разряда счетчика 7. В момент переполнения счетчика 7 через вентиль 16 осуществляется переброс триггера 14. При этом открывается цепь переноса 15, ностроенная на импульсно-потенциальных ячейках занрета, нутем нодачи нулевого потенциала с триггера 14. Через цепь переноса 15 из счетчика // измеренная величина начального сдвига переписывается в счет

чик 7, все триггеры которого в результате переполнепия находятся в нуле. Таким образом, в счетчнк 7 оказывается неренисанным двоичный код начального сдвига и после возвращения триггера 14 в нулевое состояние счет

импульсов в счетчике 7 начнется с нереписанной в него величины, вследствие чего напряжение питания сельсина 6 окажется сдвинутым но фазе на величину начального сдвига. Следовательно, сдвиг между имнульсами с

формирователей 4 и 9 ликвидируется искусственным заноминанием начального сдвига.

Возвращение триггера М в нулевое состояние осуществляется импульсом 3, 2 кгц, инверсным основному, от мультивибратора 10.

Перепад нанряженнй нри возвращении триггера 14 в пулевое состояние приводит к перебросу триггера 17, который остается в этом состояпии весь цикл совместной работы. При это.л блокируется вентиль 16, тем самым делая невозможным повторепие операции переноса. Помимо этого переброс триггера /7 приводит к подключению цепи фазового детектора 18, построенного, нанример, на триггерах н ключах. Фазовый детектор 18 производит

аналоговое измерение разноети фаз между имнульсами с формирователей 4 и 9. После осуществления операции перепоса сдвиг между импульсами с формирователей 4 к 9 равен нулю, и поэтому на выходе измерителя будет

нуль. Пока винты работают синхронно и их взаимное положение не меняется, текущий сдвиг остается равным нулю. При появлении рассогласовання во взаимном ноложении вин10В однн из импульсов с формирователей нана выходе измерителя появится последовательность импульсов, длительность которых равна величине рассогласования, полярность же определяет направление рассогласования. После усреднения полученное напряжение, величиной и полярностью характеризующее величину и знак рассогласования, поступает в схему управления приводами винтов.

По окончании совместной работы осуществляется переход на раздельную работу путем замыкания контакта 19. Далее цикл работы схемы измерителя рассогласования повторяется.

Предмет изобретения

Дискретно-аналоговый измеритель рассогласования положения нажимных винтов, содержащий два сельсин-датчика, мультивибратор, дискретные счетчики, фазосдвигающие цепи, цепь переноса, вентили, триггеры управления, фазовый детектор и формирователи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, раздельные входы первого счетчика соединены через цепь переноса с выходами второго счетчика, выход триггера старшего разряда первого счетчика соединен с первым входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом первого триггера управления, третий вход вентиля соединен с выходом второго триггера управления, выход вентиля соединен с первым входом третьего триггера управления, второй вход которого соединен с инверсным выходом мультивибратора.

М левому нажимному ораво.и/ нажил11но 11/ винти