CS236518B1 - Zapojení řídicí polohové jednotky pro servopohony - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení řídicí polohové jednotky pro servopohony, umožňující využívat přírůstkové nebo induktivní odměřování a řídit elektrické rotační a hydraulické rotační i lineární pohony beze změny obvodového řešení. Podstata vynálezu spočívá v propojení na následující bloky: Obvod ošetření povelových impulsů, obvod vyhodnocení najetí do referenčního bodu, dvoufázovač, první impulsně fázový převodník, první diferenční obvod, první fázově frekvenční převodník, první fázově napětový převodník, první dělič, druhý impulsně fázový převodník, druhý diferenční obvod, druhý fázově napětový převodník, analogový sčítací obvod, regulátor s napětovým výstupem, regulátor s proudovým výstupem, obvod hlídání polohové odchylky, výkonový spínač, napáječ induktivního snímače, induktivní snímač polohy, zesilovač, druhý fázově frekvenční převodník, generátor frekvence, druhý dělič, přírůstkový snímač polohy, obvod rozlišení směru pohybu, přepínač, třetí impulsně fázový převodník, třetí diferenční obvod, třetí dělič, převodník změny frekvence na napětí, Zapojení podle vynálezu je vhodné zejména pro použití na obráběcích strojích a manipulátorech.

Description

Vynález se týká zapojení řídící polohové jednotky pro servopohony k polohovému řízení s vysokou přesností zapolohováni ovládané části zařízení, vhodné zejména pro použiti na obráběcích strojích a manipulátorech.

V současné době se ve světě vyrábějí polohovací jednotky, které jako odměřováni využívají přírůstkové nebo induktivní snímače polohy a jsou určeny obvykle pro řízení pouze jednoho druhu pohonu, například elektrických rotačních nebo krokových pohonů.

Jejich nevýhodou je, že jej|eh obvodové řešení neumožňuje použití různých druhů odměřování a různých druhů pohonů, například elektrických rotačních, hydraulických rotačních a hydraulických lineárních.

Některé z těchto nevýhod odstraňuje řečení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup obvodu oěetření povelových impulsů je spojen s prvním vstupem obvodu pro vyhodnocení najetí do referenčního bodu, jehož výstup je připojen jednak na vstup dvoufézovače, jednak na vstup prvního impulsně fázového převodníku, jehož výstup je připojen na první vstup prvního diferenčního obvodu. Druhý vstup prvního diferenčního obvodu je spojen s druhým vstupem obvodu vyhodnocení najetí do referenčního bodu, dále s druhým vstupem druhého obvodu a s výstupem třetího impulsně fázového převodníku. Výstup prvního diferenčního obvodu je připojen jednak na vstup fázově frekvenčního převodníku, jednak, na vstup prvního fázově napěťového převodníku. Výstup fázově frekvenčního převodníku je zapojen na vstup prvního děliče, jehož výstup je připojen na vstup druhého impulsně fázového převodníku. Výstup druhého impulsně fázového převodníku je připojen na první vstup druhého diferenčního obvodu, jehož výstup je připojen jednak na vstup druhého fázově napěťového převodníku, jednak na vstup obvodu hlídání polohové odchylky. Výstup obvodu hlídání polohové odchylky je Bpojen se vstupem výkonového spínače, výstup druhého fázově napěťového převodníku je zapojen na první vstup analogového sčítaciho obvodu, na jehož druhý vstup je připojen výstup prvního fázově napěťového převodníku. Výstup analogového sčítaciho obvodu je zapojen jednak na vstup regulátoru s proudovým výstupem, jednak na vstup regulátoru s napěťovým výstupem.

Výstup generátoru frekvence je připojen na vstup druhého děliče, jeho výstup je spojen ee vstupem napáječe induktivního snímače, jehož výstup je spojen se vstupem induktivního snímače polohy. Výstup induktivního snímače polohy je spojen se vstupem zesilovače, jehož výstup je spojen jednak se vstupem převodníku změny frekvence na napětí, jednak s druhým vstupem třetího diferenčního členu, výstup přírůstkového snímače polohy je spojen se vstupem obvodu řozliěení směru pohybu. Výstup obvodu rozliěení směru pohybu je spojen s prvním vstupem přepínače, jehož druhý vstup je spojen s výstupem třetího děliče. Výstup přepínače je spojen se vstupem třetího impulsně fázového převodníku, jehož výstup je připojen jednak na první vstup třetího diferenčního obvodu, jednak na druhý vstup prvního diferenčního obvodu. Druhý vstup třetího diferenčního členu je spojen s výstupem zesilovače, výstup třetího diferenčního obvodu je připojen na vstup druhého fázově frekvenčního převodníku. Výstup druhého fázově frekvenčního převodníku je připojen na vstup třetího děliče.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že lze využít jak odměřování induktivní lineární nebo rotační, tak přírůstkové lineární nebo rotační, aniž by bylo zapotřebí měnit obvody v řídící jednotce a dále struktura regulačních obvodů jednotky zaručuje dosažení velmi dobrých statických vlastností, jako je vysoká citlivost, vysoká stabilita nastavené polohy nezávislá na vnějších silách a poruchách, a to jak při použití elektrických rotačních, tak i hydraulických lineárních a rotačních pohonů.

Zapojení podle vynálezu je znázorněno na‘připojeném výkrese, které představuje blokové schéma zapojení řídící jednotky pro servopohony. Výstup obvodu oěetření povelových impulsů £ je spojen se vstupem obvodu 2 pro vyhodnocení najetí do referenčního bodu, kterýpropouětí impulsy na vstup prvního impulsně'fázového převodníku 4.

V případě, že bylo dosaženo referenčního bodu, průchod impulsů se zastaví. Impulsy jsou současně zavedeny na vstup dvoufázovače 1, který převádí sled vstupních Impulsů na dvojici posunutých impulsů· První impulsně fázový převodník 1 převádí povelové impulsy na posouvání elektrické fáze, která se porovnává v prvním diferenčním obvodu 2 o fází přivedenou z výstupu třetího, impulsně fázového převodníku 26. Výstup prvního diferenčního obvodu 2 3® připojen na vstup fázově-frekvenčního převodníku 6jJ jehož výstup je spojen se vstupem prvního děliče 8, výstup prvního diferenčního obvodu 2 3® přiváděn na vstup prvního fázově nepilového převodníku 2, jehož výstup je zaveden na druhý vstup analogového sčítacího obvodu 12.

Výstup prvního děliče 8 je připojen na vstup druhého impulsně-fázového převodníku 2t jehož výstup je připojen na první vstup druhého diferenčního obvodu 10. který porovnává fáze druhého impulsně fázového převodníku 2>® fází z výstupu třetího impulsně fázového převodníku 26. Výstůp druhého diferenčního obvodu 10 je připojen jednak na vstup druhého fázově napělového převodníku 11. jednak na vstup obvodu hlídání polohové odchylky 15. který v případě překročení rozfázování výstupu druhého diferenčního členu 10 nad přípustnou mez sepne výstupní výkonový spínač 16. Výstup druhého fázově napělového převodníku 11 je spojen na první vstup analogového sčítacího obvodu 12, na jehož druhý vstup je připojen výstup prvního fázově napělového převodníku 2. Výstup analogového sčítacího obvodu 12 je zapojen jednak ná vstup regulátoru s proudovým výstupem li, jednak na vstup regulátoru s napělovým výstupem 13. Výstup generátoru frekvence 21 je připojen na vstup druhého děliče 22 a jeho výstup je spojen se vstupem napáječe induktivního spínače 12, který napájí vstup induktivního snímače 18.

Výstupní fáze z indukčního snímače se zesiluje v zesilovači 12, jehož výstup je spojen jednak s druhým vstupem třetího diferenčního obvodu 27. jednak se vstupem převodníku změny frekvence na napětí 29. Výstup přírůstkového snímače polohy 23 je spojen se vstupem obvodu rozlišení směru pohybu 24. jehož výstup je spojen e prvním vstupem přepínače 25. jehož druhý vstup je spojen s výstupem třetího děliče 28. Výstup z přepínače 25 je spojen se vstupem třetího impulsně fázového převodníku 26, jehož výstup je připojen jednak na první vstup třetího diferenčního členu 27. jehož druhý vstup je připojen s výstupem zesilovače 12· Výstup třetího diferenčního členu 27 je připojen na vstup druhého fázově-frekvenčního převodníku 20, jehož výstup je připojen na vstup třetího děliče 28. Je-li přepínač 25 přepnut na přírůstkové odměřování, tak impulsy z přírůstkového snímače polohy 23 po zpracování v obvodu rozlišení směru 24 procházejí přes přepínač 25 na vstup třetího impulsně fázového převodníku 26, kde se převedou na fázi odpovídající poloze. Je-li přepínač 25 přepnut na fázová odměřování, tak fáze odvozené z indukčního snímače 18 po zesílení v zesilovači 12 se v třetím diferenčním obvodu 27 porovnává s výstupní fází třetího impulsně fázového převodníku 26.

Při nesouhlasu fází propouští druhý fázově-frekvenční převodník 20 frekvenci na vstup třetího děliče 28, která po vydělení prochází přes druhý vstup přepínače 25 na vstup třetího impulsně fázového převodníku 26 a posouvá fázi tak, fází na třetím diferenčním obvodu 27 snižovala. Tím se dosáhne toho, třetího impulsně fázového převodníku 26 neustále sleduje fázi ze zesilovače 12· Toto zpětnovazebně zapojení má navíc vlastnost číslicového filtru, který potlačuje rušivé vlivy, které pronikají do induktivního odměřování 18 z vnějšího prostředí.

aby se diference že výstupní fáze

Claims (1)

1. p Se dm Ě τ VYNÁLEZU

   Zapojení řídící polohové jednotky pro aervopohony, vyznačující se tím, že výstup ebvedu ošetření povelových impulsů (1) je spojen s prvním vstupem obvodu (2) pro vyhodnocení najetí referenčního bodu, jehož výstup je propojen jednak na vstup dvoufázovačo (3), Jednak na vstup prvního impulsnš fázového převodníku (4), jehož výstup je připojen na první vstup prvního diferenčního obvodu (5), jehož druhý vstup je spojen s druhým vstupem obvodu (2) pro vyhodnocení najetí do referenčního hodu, dále s druhým vstupem druhého diferenčního obvodu (10) as výstupem třetiho impulsnš fázového převodníku (26), výetup prvního diferenčního obvodu (5) je připojen jednak na vstup fázovš frekvenčního převodníku (6), jednak na vstup prvního fázoví napěťového převodníku (7), výstup fázovš frekvenčního převodníku (6) je zapojen na vstup prvního děliče (8), jehož výetup je připojen na vstup druhého impulsně fázového převodníku (9), jehož výstup je připojen na první vstup druhého diferenčního obvodu (10), jehož výstup je připojen jednak na vstup druhého fázově napěťového převodníku (11), jednak na vstup obvodu hlídání polohové odchylky (15), jehož výstup je spojen se vstupem výkonového spínače (16), výstup druhého fázově napěťového převodníku (11) je zapojen na první vstup analogového sčítacího obvodu (12), na jehož druhý vstup je připojen výstup prvního fázově napěťového převodníku (7), výstup analogového sčítacího obvodu (12) je zapojen jednak na vstup regulátoru s proudovým výstupem (14), jednak na vstup regulátoru s napěťovým výstupem (13)» výstup generátóru frekvence (21) je připojen na vstup druhého děliče (22), jeho výstup je spojen se vstupem napáječe induktivního snímače (17), jehož výstup je spojen se vstupem induktivního snímače polohy (18), jehož výstup je spojen se vstupem zesilovače (19), jehož výstup je spojen jednak ee vstupem převodníku změny frekvence ne nepití (29), jednak s druhým vstupem třetího diferenčního členu (27), výstup přírůstkového snímače polohy (23) je spojen se vstupem obvodu rozliíení sijišru pohybu (24), jehož výstup je spojen s prvním vstupem přepínače (25), jehož druhý vstup je spojen s výstupem třetího děliče (28), výstup přepínače (25) je spojen se vstupem třetího impulsně fázového převodníku (26), jehož výstup je připojen jednak na první vstup třetího diferenčního obvodu (27), jednak na druhý vstup prvního diferenčního obvodu (5), druhý vstup třetího diferenčního členu (27) je spojen s výstupem zesilovače (19), výstup třetího diferenčního obvodu (27) je připojen na vstup druhého fázově frekvenčního převodníku (20), jehož výstup jo připojen na vstup třetího děliče (28).