Следящая система Советский патент 1982 года по МПК G05B11/16 G08C9/06 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования для дистанционной передачи угла поворота стрел ки И31юрительного прибора. Известно устройство автоматического регулирования, содержащее измерительный прибор, первый и второй вх ды которого через соответствующие усилители и к.точи подключены к двига телю, а третий выход через повторитель подключен к формирователю, выход которого соединен с выходами первого и второго усилителей ,1. Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональ ные возможности. .Известна также следящая система, которая содержит двигатель, кинемати чески связанный с валом, осветитель и Два фотоэлемента, жестко связанные с Всшом и подключенные через усилители к управляющим входам двух ключе сигнальные входы которых соединены с источником напряжения питания, а обходы подключены к двигателю, стрелка измерительного прибора установлен соосно с валом и расположена между осветителем и фотоприемниками t 2J. На стрелке измерительного прибора известной системы установлена шторка, ограничивающая точность преобразователя . Наиболее близкой к предлагаемой является следящая система, содержащая привод, кинематически связанный с валом, на котором установлены диск с осветителем и тремя фотоэлементами, стрелка измерительного прибора установлена соосно с валом и расположена между осветителем и фотоэлементами, два триггера, выходы которых подключены к одним входам соответствующих ключей, выходы ключей подключены к приводу. Клходы первых двух фотоэлементов подключены к единичным входам соответствующих триггеров, а выход третьего фотоэлемента подключен к нулевым входам триггеров. Другие входы ключей соединены с источником питания Гз. Недостатками известной система являются отсутствие начальной установки выходного вала в согласованное положение при включении напряжения питания и отсутствие цифровой индикации положения выходного ваша. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей CHCTei j. Поставленная цель достигается тем что в следящую систему, содержащую привод, кинематически связанный с ва лом, на котором установлены диск с осветителем и тремя фотоэлементами, стрелка измерительного прибора установлена соосно с валом и расположена между осветителем и фотоэлементами, цва триггера, выходы которых подключены к одним входам соответствующих ключей, выходы ключей подключены к приводу, введены неподвижные осветитель и фотоэлемент, оптически связан ные через отверстия в диске, три инвертора, четыре элемента И, третий триггер, генератор импульсов, реверсивный счетчик и источники команд О и Пуск, выходы трех фотоэлементов через инверторы подклю чены к одним входам соответствующих трех элементов И, выходы первых двух элементов И подключены к единичным входам первого и второго триггеров соответственно, к нулевым входам которых подключен выход третьего элеме та И, выход неподвижного фотоэлемента подключен к одному входу четвертого элемента И, выход которого подключен к единичному входу третьего триггера и к нулевому входу второго триггера, единичный выход третьего триггера подключен к другим входам первого, второго и третьего элементов И, нулевой выход третьего тригге ра подключен к другому входу четвертого элемента И, eдиничнo ry входу второго триггера и нулевым входам пе вого триггера и реверсивного счетчика, сигнальные входы которого соединены с выходами ключей, генератор импульсов подключен к другим входам ключей, источник команды О подключен к нулевому входу третьего тригге ра, а источник команды Пуск подклю чен к единичному входу первого тригг ра. Структурная электрическая схема следящей системы представлена на чертеже. Следящая система содержит привод 1,кинематически связанный с валом 2,на котором установлены диск 3с осветителем 4 и фотоэлементами 5, б и 7, Стрелка 8 измерительного прибора 9 установлена соосно с валом 2 и расположена между осветителем 4 и фотоэлементами 5, б и 7, выхода ко торых через инверторы 10, 11 и 12 подключены к входам с оответствующих элементов И 13, 14 и 15. Выходы элементов. И 13 и 15 подключены к единич ным входам триггеров 16 и 17, нулевые входы которых соединены с элементом И 13. Выходы триггеров 16 и 17подключены к одним входам ключей 18и 19, другие входы которых соединены с генератором 20 импульсов, а выход1л подключены к приводу 1 и сиг-нальным входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 21. Неподвижный осветитель 22 через отверстие в диске 3 оптически связан с неподвижным фотоэлементом 23, выход которого подключен к элементу И 24, выход элемента И 24 подключен к единичному входу триггера 25 и к нулевому входу триггера 17. Единичный выход триггера 25 подключен к управляющим входам элементов И 13, 14 и 15, а нулевой выход - к нулевым входам триггера 16, реверсивного счетчика 21, единичному входу триггера 17 и управ,ляющему входу элемента И 24. Источник 26 команды О подключен к нулевому входу триггера 25, а источник 27 команды Пуск - к единичному входу триггера 16. Фотоэлементы 5, 6 и 7 установлены по окружности диска на равных расстояниях от центра вращения. В нулевом состоянии системы стрелка 8 загораживает фотоэлемент 6 от осветителя 4, а осветитель 22 через в диске 3 облучает фотоэлемент 23. Перед началом работы систег/ы диск 3 может занимать произвольное положение относительно нулевого положения, определяемого расположением осветителя 22 и фотоэлемента 23, а также относительно стрелки 8. По команде О с источника 26 триггер 25 устанавливается в нулевое состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 25 устанавливает в 1 триггер 17, устанавливает в О триггер 16, реверсивный счетчик 21 и открывает элемент И 24. Импульсы с генератора 20 проходят через открытый ключ 19 на вход вычитания реверсивного счетчика 21 и на вход привода 1, который начинает вращать диск 3 в обратную сторону до тех пор, пока диск 3 не займет нулевого положения, т. е. отверстие диска 3 не окажется на одной прямой с осветителем 22 и фотоэлементом 23. В процессе обратного вращения диска элементы И 13, 14, 15 закрыты, а реверсивный счетчик 21 находится в нулевом состоянии. По достижении нулевого положения диска 3 выходной сигнал фотоэлемента 23 проходит через открытый элемент И 24 и устанавливают триггер 25 в единичное состояние, а триггер 17 - в нулевое состояние. Выходным сигналом триггера 25 открываются элементы И 13, 14 и 15, а элемент И 24 закрывается. ЕСЛИ стрелка 8 не перекрывает элемент 5 или 7, то привод 1 останавливается, поскольку триггер 16 или 17 находится в нулевом состоянии и ключ 18 или 19 закрыт. После этого подается команда Пуск с источника 27.-Триггер 16 устанавливается в единичное состояние, открывается ключ 18, и импульсы с генератора 20 поступают на привод 1 и вход сложения реверсивного счетчика 21. Диск 3 вращается в прямом направлении до тех пор, пока стрелка 8 не перекроет фотоэлемент б от осветителя 4. При отсутствии сигнала на фотоэлементе б выходной сигнал элемента И 14 устанавливает триггеры 16 и 17 в нулевое состояние, ключи 18 и 19 закрыБаются, диск 3 останавливается. На реверсивном счетчике 21 появляется код, пропорциональный отклонению стрелки 8 от нулевого положения. При дальнейшем изменении показаний прибора 9 стрелка 8 перекЕ«лвает фотоэле мент 5 или 7, триггер 16 и 17 устана ливается в единичное состояние, открывается ключ 18 или 19 и импульсы с генератора 20 поступают на соответствующие входы привода 1 и реверсивного счетчика 21. Диск 3 вращается вслед за стрелкой 8,пока она неперекроет фотоэлемент б, ,т. е. пока диск 3 не. отработает перемещение стрелки 8. В результате код угла поворота стрелки 8 формируется в реверсивном счетчике 21. Преимуществом предлагаемой следящей системы является ее способность автоматически после включения соответствующих команд устанавливат -ся в нулевое состояние и находить по ложение стрелки 8, после чего продолжается отслеживание изменения по ложения стрелки. При этом положение стрелки 8 фиксируется в цифровом ко де. Формула изобретения Следящая система, содержащая при вод, кинематически связанный с вало на котором установлены диск с осве тителем и тремя фотоэлементами, стр ка измерительного прибора установле соосно с валом и. расположена между осветителем и фотоэлементами, два триггера, выходы которых подключены к одним входам соответствующих ключей , выходы ключей подключены к приводу, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нее введены неподвижные осветитель и фотоэлемент, оптически связанные через отверстие в диске, три инвертора, четыре элемента И, третий триггер, генератор импульсов, реверсивный счетчик и источники команд О и Пуск, выходы трех фотоэлементов через инверторы подключены к одним входам соответствующих трех элементов И, выходы первых двух элементов И подключены к единичным входам первого и второго триггеров соответственно, к нулевым входам которых подключен выход третьего элемента И,выход неподвижного фотоэлемента подключен к одному входу четвертого элемента И,выход которого подключен к единичному входу третьего триггера и к нулевому входу второго триггера, единичный выход третьего триггера подключен к другим входам первого, второго и третьего элементов И, нулевой выход третьего триггера подключен к другому входу четвертого элемента И, единичному входу второго триггера и нулевым входам первого триггера и реверсивного счетчика, сигнальные входы которого соединены с выходами ключей, генератор импульсов подключен к другим входам ключей, источник команды О подключен к нулевому входу третьего триггера, а источник команды Пуск подключен к единичному входу первого триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №. 752225, кл. G 05 В 11/16, 1975. 2.Гордин Е.м. и др. Автоматическое управление. М., Высшая школа, 1976, с. 208, рис. XII.1. I 3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3221525/18-24, кл. G 05 В 11/16, 1980 (прототип).