Многоканальное устройство для управления следящими приводами Советский патент 1979 года по МПК G05B19/418 G05B19/40 

I

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано, например, в системах числового программного управления технологи 1ескнм оборудованием.

Известны устройства для управления приводом, содержащие датчик и задатчик программы, подключенные через блок сравнения к коммутатору и блоку управления i, 2J.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является многсжанальное устройство для управлени следящими приводами, содержащее интерполятор, выходы которого соединены со входами блока выбора входной информации, первый цифро-аналоговый преобразователь, соединен1сый с формирователем кода положений, второй цифро-аналоговый преобразователь, соединенный с преобразователем кода скорости, причем входы формирователя кода положения и преобгразователя кода скорости присоединены к выходу блока выбора входной информа

ДНИ, и в каждом канале имеются последовательно соединенные привод, блок сравнения, сумматор {з.

Недостатком указанных устройств является то, что они могут управлять только одним приводом, а для увеличения количества опновременно управляемь х приводов требуется пропорционально увеличивать количество единиц электронного оборудования, при этом габариты устройства программного управления мотут недопустимо увеличиться. Кроме того, такие многоканальные устрюйства сложны в настройке и эксплуатации из-за большого количества аналоговых узлов, определяющих точность характеристики следящих систем.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение устройства (сокращение объема электронного оборудования) йри одновременном управлении многокоорципатным технологическим оборудованием. Так у сложных станков типа Обрабатывающий

центр число одновременно работаюпщх подвижных органов может доходить до восьми, а среднее число управляемых координат для большинства типов технологического оборудования составляет три-четыре.

Для достижения указанной цели в устройство введены коммутатор и аналоговые запоминающие блоки по числу каналов, первые и вторые входы коммутатора присоединены соответственно к выходам первого и второго цифроаналоговых преобразователей, первые выходы коммутатора подключены ко входам блока сравнения, вторые выходы ко входам сумматоров, выходы которых через аналоговые запоминающие блоки присоединены к приводам соответствующих Каналов.

Блок-схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит интерполятор 1, блок 2 выбора входной информации, формирователь 3 кода положения, преоб1зазователь 4 .кода скорости, первьШ 5 и второй 6 пифро-аналоговыё преобразователи, коммутатор 7, блоки сравнения 8, сумматоры 9, аналоговые запоминающие блоки 10, приводы 11.

Устройство работает следующим образом. Информация от интерполятора 1, определяющая заданное положение и скорость перемещерия подвижных органов, поступает на блок 2 выбора входной информации, который хр1анит входную информацию по каждому каналу (координате) до момента обращения к данному каналу и пооЧер1едно передает ее на формирователь 3 и преобразователь 4 кода скорости. Алгоритм выбора информации может определяться приоритетом каналов скорости или положения перед другими или иными требованиями. В простейшем случае реализуется циклический порядок счета.

Входная информация может поступать в виде унитарного или параллельного кода. .

Формирователь 3 формирует по каждому каналу (координате) код заданного положения с разрядностью, определяемой периодом работы блока сравнения 8, например, датчика положения, и требуемой дискретностью перемещения.

Этот код поступает на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 5 , который формирует систему напряжений, обеспечивающую работу блока 8 и соответствующую заданному положению исполнительгного механизма привода 11. КоммуTaTojD

7 подключает выход ЦАП 5 ко входу блока 8 того канала, который в данный момент выбран блоком 2 выбора входной информации и обрабатывается ЦАП 5.

Длительность подключения определяется временем, необходимым для выявления рассогласования между фактическим yi -заданным положением исполнительного органа привода 11, усиления и выпрямления сигнала рассогласования в сумматоре 9 и запоминания величины рассогласования в аналоговом запоминающем блоке 10.

Преобразователь 4 формирует код

скопости из информации, поступающей с выхода блока 2. Цифро-аналоговь1й преобразователь 6 предназначен для формирования напряжения постоянного тока, велйчи;1 1 j oToporo пропорциональна за-

данному значению скорости перемещения. С помощью коммутатора 7 и сумматора 9 происходит алгебраическое сложение аналоговых сигналов скорости и рассогласования в каждом канале (координате)

управления приводом 11.

Выбор оптимального числа каналов устройства управления следящими приводами определяется быстродействием привода и скоростью изменения входной

информации от интерполятора, т.е. необходимо, чтобы привод реагировал на все изменения заданной скорости и сохранял при этом монотонность перемещения. Построение устройства управления

следящими приводами по предлагаемой схеме для числа каналов П - Q позволяет по сравнению с аналогичной одноканальной структурой использовать один формирователь кода положения вместо 8,

один ЦАП положения вместо 8, один преобразователь кода скорости вместо 8, один ЦАП скорости вместо 8.

При этом дополнительно вводится коммутатор с ячейками аналоговой памяти.. ; ;

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности устройства управления следящими приводами за счет осуществления многоканального управления приводами и одновременно сократить объем электронного: оборудования по сравнению с известными одноканальными устройствами за счет многократного использования наиболее ответственных и дорогостоящих узлов. Применение общих ЦАП положения и ско рости для всех каналов (координат) управления приводамипозволяет получить идентичность точнос;тнь х характеристик каналов, при этом существетшо облегчае ся настройка и обслужива1тое технологического оборудования с программным управлением. Формула и 3 о б р е т е и и Многоканальное устройство для управления следящими приводами, содержащее интерполятор, :выходы которого соединены со входами блока выбора вход ной информации, первый цифро-аналоговы преобразователь, соединенный с формиро вателем кода положения, второй цифроаналоговый преобразователь, соединенны с преобразователе кода скорости, причем входы формирователя кода положени и преобразователя кода скорости присое- динены к выходу блока выбора входной информашта, и в каждом канале последовательно соединенные привод, блок .сравнения и сумматор, отличающе е С Я тем, что, с целью расширения функ11ионалыа.1х возможностей и упрощения устройства, в него введены коммутатор и аналоговые запоминающие блоки по числу каналов; первые, и вторые входы ком утатора присоединены соответственно к выходам первотч и второго цифроаналоговых преобразователей, а первые выходы коммутатора подключены ко входам блока сравнения, вторые выходы ко входам сумматоров, выходы которых через аналоговые запоминающие блоки присоединены к приводам соответствукидих каналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Акцентированная заявка, ФРГ № 2.114655. кл. Q 05 Б 3/00, 1976, Устройство со следящим приводом, 2.Авторское свидетельство СССР № 519746, кл. в 05 В 19/i8, 1974. 3.Патент Великобритании № 1.265.948, кп. 6 3 W 1972 (прототип).