CS211354B2 - Zapojení pro směrově a cílově závislé automatické řízení pohonu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro směrově a cílově závislé automatické řízení pohonu, zejména pro zvedací dopravníkové zařízení, pohybující se po nucené dráze, které obsahuje spínací ústrojí pro určení skutečné polohy uvedeného zařízení a spínací ústrojí pro výběr cílového místa, jejichž obvody jsou navzájem spojeny pomocí odporů nebo skupin odporů, přičemž druhé póly obvodu toto určení skutečné polohy jsou napojeny na jeden z pólů, s výhodou na uzemněný pól napájecího zdroje, druhé póly obvodu pro výběr cílového místa jsou spojeny s druhým pólem napájecího zdroje a část spínacíhoi ústrojí pro určení skutečné polohy je spojena přes ventily zapojené do matice, přednostně diody, s částí spínacího ústrojí pro volbu cílového místa.

Zařízení udržující směr a vzdálenost představují základní prostředky automatického řízení pohonu. Na tato zařízení se klade řada důležitých požadavků. Zařízení má mít možnost z libovolného bodu dráhy, která je z hlediska ovládání programovatelná, automaticky zapojit pohon na jeho libovolný bod a odpojit jej, popřípadě dodávat pro akční jednotku jednoznačný, analogový signál. Zařízení má dále zajišťovat pohyb' podle předem zadaného diagramu cesta-čas, se zahrnutím funkce skutečné polohy a vzdálenosti urči2 tého· cílového místa. Diagram cesta-čas má být měnitelný (nastavitelný) pomocí jednoduchých prostředků a metod.

Jsou známa zařízení, která automaticky řídí pohon zvedacích dopravníkových zařízení pohybujících se po nucené dráze, u nichž dochází při normální dopravní rychlosti v blízkosti cíle k přepnutí na sníženou rychlost, prováděnému podle předepsaného diagramu cesta-čas, což je v zájmu snížení přepravní doby nutné. Maximální přípustná rychlost musí být totiž dodržována do té doby, než se dopravníkové zařízení dostane do blízkosti cíle, neboť pak je třeba rychlost v zájmu hladké odstavitelnosti snížit.

Známá řídicí zařízení jsou například opatřena obvody, v nichž se nachází prostředky určující pozici, prostředky budící signály, které jsou funkcí skutečné polohy a určeného¹ cílového místa a akční členy ovládané řídicími signály a mimoto obsahující prostředek určující pozici odporového děliče. Jednotlivým uzlovým bodům řetězce je připojen jeden konec spínacích zařízení spojených s ekvidistantními snímači, umístěnými postupně podél dráhy. Volné konce spínacích obvodů jsou připojeny na jeden pól napájecího· zdroje. Uzlové body děliče, který se nachází v zařízení pro určování pozic se připojují také ,na spínací zařízení, která jsou vhodná pro výběr určitého cílového· místa a jsou postupně spojena se zmíněnými spínači, které odpovídají ekvidistantním pozicím dráhy, a volné konce těchto spínacích zařízeních jsou rovněž spojeny s jedním výstupem· pracovního odporu, přičemž je druhá svorka pracovního odporu, připojena ke druhému pólu napájecího zdroje.

U tohoto řešení vznikají v uzolvoých bodech v důsledku vnějších řídicích signálů napěťové rozdíly, které jsou ve formě analogových signálů připojeny na řídicí elektroniku. Charakteristika provozního- chování obvodu odpovídá matematické funkci:

x to znamená, že postupuje-li se po odporovém děliči z jednoho- koncového bodu do b-o-du druhého-, je rozdíl mezi napětími obou sousedních uzlových hodů proměnný a je stále menší.

Z toho vyplývá, že obvod může využívat pouze strmý počáteční úsek charakteristiky vyjádřené matematickou funkcí. V důsledku toho může být každá obsluha, která má mít za následek směrově správné řízení pohonu z libovolného b-o-du dráhy do- jiného- jejího libovolného- bodu, uskutečněna pouze pomocí pohybu Odpovídajícího- výchozího bodu systému koordinát a jeho spojitého· překládání.

S odpovídající jistotou mohou být odhadnuty pouze některé stupně analogového· signálu. Výskyt defektu na kterémkoli členu v řadě zapojeného odporového řětězce může mít za následek částečnou provozní neschop-. nost ve funkci určení skutečné polohy a zvoleného cílového místa nebo v určení opačného směru pohybu, než je žádaný.

V-důsledku požadavku na postupnou a symetrickou konstrukci neexistuje v jednotlivých nutných -případech možnost automatického zapnutí a vypnutí omezení rychlosti uvnitř programovatelné dráhy.

Vynález se zakládá na poznatku, že místo odporového řetězce je vestavěn maticový •obvod s počtem· prvků, který odpovídá požadavkům stanoveným diagramem cesta-čas. V tomto případě je možno odstranit nedostatky známých zařízení, aniž by byly zmenšeny jejich výhody.

Tyto -nedostatky js-ou odstraněny u zapojení -podle vnyálezu, jehož podstatou je, že odpory nebo skupiny odporů, spojující spínací ústrojí pro· určení skutečné polahy zvedacího dopravníkového zařízení a spínací ústrojí pro· výběr cílovéh-o místa, jsou uspořádány v matrici v sérii s ventily, přednostně s diodami, a každé spínací ústrojí pro výběr cílového místa, přednostně pragramové paměti, je spojeno odděleně přes odpory a přes prostředky dovolující jednosměrný průtok proudu, přednostně diody, se spínacími obvody ústrojí pro určení skutečné polohy zařízení, přednostně s pozičními čidly nebo- jejich částmi, přičemž programové paměti, odpovídající konečným polohám zařízení, jsou připojeny k jedné větvi, kdežtoprogramové paměti, odpovídající mezimediárním polohám zařízení, jsou připojeny ke dvěma vzájemně paralelním soupravám větví.

K podstatě vynálezu náleží řada dalších význaků. Za programovými pamětmi, které o-dpovídají mezimediárním polohám, je umístěn v každé z -obou paralelních soustav větví vždy jeden odpor a vždy jeden prostředek, dovolující jednosměrný průtok proudu, -především di-oda.

Jednotlivé programové paměti jsou spojeny s pozičním čidlem odpovídajícím určité poloze zaříze-ní, která je určena programovou pamětí pro- každou větev paralelní soupravy větví přes prostředek, dovolující jednosměrný průtok proudu, především, přes diody.

Každé poziční čidlo bezprostředně předcházející pozičnímu čidlu, které odpovídá poloze zařízení určené programovou pamětí nebo· jeho- část, je přes prostředek, -dovolující jednosměrný průtok proudu, především diodu a odpor, připojeno na jednu paralelní soupravu větví pro každé poziční čidlo bez -prostředně následující po pozičním čidle, které odpovídá pozici určené programovou pamětí, nebo jeho části, je připojeno- přes prostředek, dovolující jednosměrný průtok pro-u-du, především, diodu a odpor, na druhou paralelní soupravu větví programové paměti.

Paralelní souprava větví je přes prostředky, dovolující jednosměrný průtok proudu, především: diody, připojena na výstup zmenšujícího se směru a rychlosti, zatímco- skupina druhá, paralelní souprava větví je přes prostředky, dovolující jednosměrný průtok proudu, především diody připojena na výstup narůstajícího· směru a rychlosti.

Výhoda zapojení podle vynálezu je v umc-žnění tímto zařízením automaticky zapnout nebo vypnout uvnitř programovatelné dráhy v případě nutnosti -omezení rychlosti.

Protože mezi libovolnou programovou pamětí a pozičním čidlem je možné spojení také po- více proudových drahách, lze hlavní pohyby řídit podle diagramu čas-cesta ve vzájemně opačných směrech. Takovéto- požadavky se objevovaly dříve například u skladištních vykládacích zařízení, protože v důsledku geometrické úpravy jsou brzdicí dráhy, zvláště v případě zvedacích zařízení značně závislé n-a směru pohybu. Dosud známými řídicími zařízeními není možné tyto problémy řešit, v důsledku čehož musela být volena zrychlení, -odpovídající nejméně výhodnému stavu.

Vynález je podrobněji vysvětlen na příkladu jeho provedení zřej-méno z výkresu představující schéma zapojení.

Na výkrese je znázorněn příklad provedení, u něhož je počet programových pamětí a

2113S4 pozičních čidel vždy roven šesti. Vynález však není omezen na předložený příklad provedení, například počet programových pamětí a pozičních čidel se může vzájemně odlišovat, tedy být větší, popřípadě menší než šest.

U řízení pohonu znázorněném jako, příklad na výkresu jsou spínací ústrojí pro· výběr cílového místa, především programové paměti Pi... Ps spojeny se spínacími obvody pro určení skutečné polohy zařízení, především s pozičními čidly Ht... Hs. S výjimkou obou vnějších programových pamětí Pi a P6 jsou všechny ostatní programové paměti P2... Ps, odpovídající mezimediárním polohám, spojeny se dvěma paralelními soupravami větví ez. -. es, popřípadě I12... hs, z nichž větve e2... es slouží pro výběr pohybu v jednom směru a druhé větve hz ... hs pro výběr pohybu ve druhém směru. S každou programovou pamětí Pi... Ρε je s jednotlivými větvemi paralelní soupravy ez.. es,

I12... hs v sérií zapojen odpor R_ei... R_es, R_hi... Β,,δ. Odpory R_e2... R_es, Ri,2 ... RhS, které jsou zapojeny k pragramovým pamětem P2... P5, odpovídajícím mezimediárním polohám, jsou připojeny na prostředky dovolující jednosměrné proudění, přednostně na diody D_e2... D_e5, D_h2... D_hs, které zabraňují, aby při pohybu v jednom směru se neuzavřel proudový okruh dovolující pohyb v druhém směru. Jednotlivé programové paměti Pí jsou spojeny s pozičními čidly Hj, které odpovídají zvolené poloze i, pro každou větev e_b popřípadě hj, pomocí prostředků, dovolujících jednosměrné proudění, především diod D_eii, popřípadě D_hii. Nechť je například i — 3. V tomto případě je programová paměť P3 spojena s pozičním čidlem Hs prostřednictvím diod D_e.s.s, popřípadě D_h,3,3.

Každé poziční čidlo Η,-ζ, Hj_i, nebo. jeho část, které bezprostředně předchází pozičnímu čidlo, Hj, odpovídajícímu určité pozici i určené programovou pamětí P_i( je spojeno přes prostředky dovolující jednosměrné proudění, především diody ... D_e,i,i_2, D_eii» 1 a odpory .., R_e,i,i-2, R_e,i,i-l s jednou paralelní soupravou ei větví, zatímco poziční čidla H_i+i, H_i+2, nebo jejich části, která bezprostředně následují za pozičním čidlem H’, jsou přes prostředky,. dovolující jednosměrné proudění, především diody D_h,i,i+l, D_hli,_i+2 a odpory . . Rh,i,i+i, Rh,i,i+2, připojeno na druhou paralelní soupravu větví hi a tím jsou tato čidla připojeny na programovou paměť Pí.

Podle předloženého příkladu jsou připojena poziční čidla Hi, Hz na jednu větev přes diody D_e,i,3, D_e,2,3 a odpory R_e,i,3, R_e,2,3, popřípadě na druhou větev přes diody D_h,4,3, D_h,5^3 a D_h,6,3 a odpory R_h,4,3, Rh,5,3, Rh,6,3 a přes .ně na programovou paměť P3.

Jedna paralelní souprava větví ei... es je připojena přes prostředky, dovolující jednosměrné proudění, především diody D_e,i..

.. D_e,5, ve snižovaném směru a rychlosti na svorku Ai, zatímco druhá souprava paralelních větví I12... h6 je přes prostředky, dovolující jednosměrné proudění, především diody D_h,z. ·. D_h,6, spojena ve zvyšujícím se směru a rychlosti a připojený na svorku Az.

Druhé výstupy požičních čidel Hi... H6 sou připojeny především na nulový potenciál napájecího, napětí Bi, druhé výstupy programových pamětí Pi... Ps jsou připojeny především na kladný pól napájecího napětí B2.

Zapojení podle vynálezu pracuje takto: Podle cílových informací určených programem je třeba dovést zvedací dopravníkové zařízení do· polohy označené pozičním číslem 5. Povelem na programovou paměť Ps, je tato paměť připojena na vstupu staticky na kladný pól napájecího napětí B2.

Proudový okruh se uzavírá, od kladného pólu napájecího· napětí B2 přes programovou paměť Ps, odpor R_es, diody D_es, D_e5, D_eá, D_e3, D_ez, D_eii a poziční čidlo Hi k nulovému potenciálu napájecího zdroje Bi. Na výstupu Ai snižujícího se směru a rychlosti je také nulový potenciál.

Druhá větev proudového okruhu se uzavírá od programové paměti P5 přes odpor R_hs, diody D_h5 a D_hs ke zvyšujícímu se výstupu Az směru a rychlosti, přičemž napěťový rozdíl mezi nulovým potenciálem Bi a výstupem Az zvětšujícího se směru a rychlosti A dává tak dlouho, povel pro plnou rychlost, dokud se zařízení nedostane k cíli až na vzdálenost určenou obvodem, v popisovaném případě až ke třetí před cílem.

Zvedací dopravníkové zařízení se tedy dává do pohybu z polohy 1 do polohy 5. Jakmile se dostane do polohy 2, odděluje se poziční čidlo Hi a uzavírá se poziční čidlo Hz. S počátkem pohybu tedy putuje periodicky statický vodivý stav pozičních čidel k narůstající místní hodnotě.

S připojením pozičního čidla Hz se uzavírá prvý proudový okruh přes následující prvky: kladný pól Bz napájecího napětí, programová paměť Ps, odpor R_es, diody D_e5, D_es, D_e4, D_e3, D_ezz, poziční čidlo H2, nulový potenciál Bi. Na výstupu Ai snižujícího se směru a rychlosti je nezměněné nulové napětí.

Druhý proudový okruh se naproti tomu mění v pořadí kladný pól napájecího napětí Bz, programová paměť P5, odpor Ř_hs, dioda D_h5,2, poziční čidlo Hz, nulový potenciál Bi. Na výstupu Az zvyšujícího se směru a rychlosti se objevuje, ve srovnání s předcházejícím stavem, nižší napětí. Napětí na výstupu zvyšujícího, se směru a rychlosti, totiž činí oproti U_n = U_t v předchozím stavu.

Změnou prvého proudového okruhu je možno dále dokázat, že napětí na výstupu Ai snižujícího se směru a rychlosti Ai zůstává vždy nulové, zatímco se napětí na výstupu

A2 zvyšujícího se směru a rychlosti od pozi8 ce k pozici snižuje s odpovídající volbou hodnoty odporu.

Dostane-li se zařízení do pozice 3, vytváří se druhá proudová dráha k programové paměti Ps následovně: Odpor R_hs dioda D_h5,3 dioda D_h5,3j poziční čidlo H3, nulový potenciál Ρ. V tomto ipřípadě je napětí na výstupu zvětšujícího· se směru a rychlosti

U_n3=U_t

Rh5,3

Rh5-(-Rh5,3

Druhý proudový okruh v pozici 4: Odpor R_h5, dioda D_hs, odpor R_b5,3, dioda D_h5,s, potiční čidlo· Hd, nulový potenciál Bi.

Napětí na výstupu zvyšujícího se směru a rychlosti je

U„4=U_t

Rh5,4

Rh54~Rh5,4

R_h5, dioda D_h5, dioda D_h5,5, poziční čidlo· Hs, nulový potenciál Bi. Na výstupu zvyšujícího se směru a rychlosti Aa tedy bude nulové napětí, což znamená odstavný povel pro pohon. Jak vyplývá z uvedených vztahů, kde pomocí určení libovolných sestupných hodnot odporů R_h5,a, R_hs,3 a R_hs,4 a odpovídající volbou poměrů těchto odporů a odporu R_hs, možné dosáhnout pro· každou pozici libovolně se snižující napětí.

Podle příkladu provedení se používá při oboustranném přihlížení cílového místa na výstupu v různých napěťových úrovních 'tak zvaný předsignál, který slouží k regulaci pohonu. Tyto· stupně je možné v principu neomezeně zvyšovat, počet předsignálů příslušných k jednotlivým cílovým místům může také v závislosti na směru přibližování být libovolně volen.

Druhý proudový okruh v pozici 5: Odpor

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   1. Zapojení pro směrově a cílově závislé automatické řízení pohonu, zejména pro zvedací dopravníkové zařízení, pohybující se po nucené dráze, která obsahuje spínácí ústrojí pro· určení skutečné polohy uvedeného· zařízení a spínací ústrojí pro výběr cílového místa, jejichž obvody jsou navzájem spojeny pomocí odporů nebo· skupin odporů, •přičemž druhé póly obvodu pro· určení skutečné polohy jsou napojeny na jeden z pólů, s výhodou na uzemněný pól, napájecího zdroje, druhé póly obvodu pro· výběr cílového místa jsou spojeny s druhým· pólem napájecího zdroje a část spínacího· ústrojí pro určení skutečné polohy je spojena přes ventily zapojeny do matrice, přednostně diody, s části spínacího ústrojí pro volbu cílového místa, vyznačující se tím, že odpory .nebo skupiny odporů (R_ei... R_e5, Rhi...

   ... R_hs, R_e2... R_e5, R_h2... R_h5), spojující spínací ústrojí pro· určení skutečné polohy zvedacího dopravního· zařízení a spínacího ústrojí pro výběr cílového místa, jsou uspořádány v matrici v sérii s ventily, přednostně diodami, a· každé spínací ústrojí pro výběr cílového místa, přednostně programové paměti (Pi... Pe) je spojeno odděleně přes odpory t Rel · · · Re5, Rhl · · · Rh6, Re2 . . . R_e5, Rh2 . ...R_h5) a přes prostředky, dovolující jednosměrný průtok proudu, přednostně diodu (D_e2... D_e5, D_h2... D_h,s—i) se spínacími obvody ústrojí pro určení skutečné polohy zařízení, přednostně pozičními čidly (Ηι.,.Ηβ) nebo jejich částmi, přičemž programové paměti [ΡΙ.,.Ρη), odpovídající polohám zařízení, jsou připojeny k jedné větvi, kdežto programové paměti (P2 ... P5), odpovídající mezimediárním polohám zařízení, jsou připovynAležu jeny ke¹ dvěma paralelním soupravám větví (es... es, hz... hs).
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že za programovými pamětmi (ez.-.es, h2...h5), které odpovídají mezimediárním pozicím (P2...P_n-i), je umístěn v každé z obou paralelních souprav větví (ez.-.es, h2... hs) vždy jeden odpor (R_e2, Rh2... R_e, R_h,_n-1) a· vždy jeden prostředek, dovolující jednosměrný průtok proudu, především dioda (D_e2, D_h2 • · · Dem 1, Djj,_n-l).
3. 3. Zapojení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že jednotlivé programové paměti (Pí) jsou spojeny s pozičním čidlem (H_s), odpovídajícím určité pozici (i), která je určena programovou pamětí (P₍), pro každou větev (ej, hj paralelní soupravy přes prostředek dovolující jednosměrný průtok proudu, především přes diody (D_eij, popřípadě D_hij).
4. 4. Zapojení podle bodu 3, vyznačující se tím, že každé poziční čidlo (... Hj_2, Hj-i) bezprostředně předcházející pozičnímu čidlu (Hj), které odpovídá pozici (i) určené programovou pamětí (Pí], nebo jeho část, je přes prostředek, dovolující jednosměrný průtok proudu, především diodu ( ... D_e)i_2,j, D_eii-i,i) a odpor (... R_e,i_2,₁₍ R_e(i-i,i), připojeno na jednu paralelní soupravu větví (e^ a každé poziční čidlo (H₁₊i, H_i+2...) bezprostředně následující po pozičním čidle. (Ht), které odpovídá pozici (1) určené programovou pamětí (Pj), nebo· jeho část, je připojeno· přes prostředek, dovolující jednosměrný průtok proudu, především diodu (D_h,₁₊i,i, dále D_h,_i+2,i...) a odpor (Rm+u Rh,i+2,i,...), na druhou paralelní soupravu větví (hj) programové paměti (Pí).
5. 5. Zapojení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že paralelní souprava větví (ea··· . . . e_n-l) je přes prostředky, dovolující jednosměrný průtok proudu, především diody (_aD_e,i.. ._aDe,„-i), připojena na výstup (Ai] zmenšujícího· se směru a rychlosti zatímco druhá paralelní souprava větví (h2...h_n) je přes prostředky, dovolující jednosměrný průtok proudu, především diody (_aD_h,2... . .._aD_h,ⁿ) připojena na výstup (Az] narůstajícího směru a rychlosti.