DE3310823A1

DE3310823A1 - Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen des durch einen motor fliessenden arbeitsstromes

Info

Publication number: DE3310823A1
Application number: DE3310823A
Authority: DE
Inventors: Kinya Hirata; Yoshio Nagoya Aichi Torisawa
Original assignee: Okuma Tekkosho KK; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1983-10-13
Also published as: GB2117987A; JPS58172928A; GB2117987B; US4581711A

Description

S 280 M ( Gh/ne/lz) 24. März 1983

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des durch einen Motor fließenden Arbeitsstromes

Die Erfindung betrifft ein überwachungsverfahren und eine überwachungsvorrichtung zum Vergleichen des Arbeitsstromes eines Motors, der während des Arbeitens festgestellt wird, mit dem Arbeitsstrom des Motors, der während des Modell- bzw. Musterarbeitsvorganges gespeichert wurde, und zum überwachen der überlast des Motors.

Bekannte Vorrichtungen, beispielsweise die Vorrichtung, die in Fig, 1 dargestellt ist, wurden als überwachungsvorrichtung vorgeschlagen. Bei der Vorrichtung wird der Arbeitsstrom LI eines Motors über einen Analog-Digital-Umsetzer 1 an Tore oder Gatter 2 und 3 angelegt, und, wenn die Vorrichtung durch ein Torschaltsignal GC zum Modell- bzw. Musterarbeitsvorgang geschaltet wird, speichert ein Speicher 4 den Stromwert über das Tor 2, und, wenn die Vorrichtung beim tatsächlichen Arbeiten betrieben wird, wird der Stromwert über das Tor 3 als Eingang in eine Subtraktionseinrichtung 5 geliefert. Zur Zeit eines normalen Arbeitens berechnet die Subtraktionseinrichtung den Unterschied zwischen dem Wert des Arbeitsstromes des Musterarbeitsvorganges , der in dem Speicher 4 gespeichert ist, und dem Stromwert beim tatsächlichen Arbeiten, der von dem Tor 3 übertragen bzw. geliefert wird, um einen Subtraktionswert BV zu erhalten, und eine Vergleichseinrichtung 6 vergleicht den Subtraktionswert BV mit einem vorgeschriebenen eingestellten Wert SV einer Einstelleinrichtung 7, und, wenn der Subtrak-

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tionswert BV größer als der vorgeschriebene Wert SV ist, liefert die Vorgleichseinrichtuncj 6 ein Alarmsignal ΑΓ,. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch nachteilig, weil die Kapazität des Speichers 4 außerordentlich groß sein muß, da die Werte des Arbeitsstromes des Motors analog-digital umgesetzt werden und alle diese Werte in dem Speicher 4 gespeichert werden. Dies führt zu dem Nachteil, daß zusätzliche teure äußere Speichereinrichtungen wie beispielsweise Magnetbänder erforderlich sind,

Demgemäß besteht ein Zweck der Erfindung darin, eine überwachungsvorrichtung für einen Motor zu schaffen, die mit einem Speicher minimaler Größe aufgebaut werden kann, so daß die Kosten der Vorrichtung verringert werden.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Überwachen eines Motors zu schaffen, bei welchem der Arbeitsstrom eines Motors zur Zeit des Modell- oder Musterarbeitsvorganges gespeichert wird, ausgedrückt durch den Unterschied gegenüber einem Bezugswert und der Zeitdauer, um die Menge gespeicherter Daten zu verringern und die Arbeitsweise des Vergleichens zu erleichtern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Beispieles einer bekannten überwachungsvorrichtung für einen Motor.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung .

Fig.3A, 3B und 4 sind Zextsteuerdiagramrae, welche Beispiele des Arbeitens der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei welcher der Arbeitsstrom LI eines Motors mittels eines Analog-Digital-Umsetzers 10 in einen digitalen Stromwert DI umgesetzt

BAD ORIGINAL

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wird, der gleichzeitig an ein Gatter oder Tor 11 und an eine Subtraktionseinrichtung 12 geliefert wird. Das Tor 11 wird von einem Torschaltsignal GC gesteuert, und der digitale Stromwert DI zur Zeit des Modell- bzw. Musterarbeitsvorganges wird über das Tor 11 in einen Speicher 13 geliefert, und das Ergebnis der Subtraktion SB wird von der Subtraktionseinrichtung 12 als Eingang an einen Vergleichs- und Steuerstromkreis 14 geliefert, um mit einem eingestellten Wert ST von einer Einstelleinrichtung 15 verglichen zu werden. Ein Impulsoszillator 20 liefert einen Zeitgabeimpuls CP einer vorbestimmten Frequenz, der \on einem Zähler 21 gezählt wird. Der gezählte Wert, der Zeitdaten CV darstellt, wird als Eingang an ein Tor 22 und an eine Subtraktionseinrichtung 23 geliefert. Ein Torschaltsignal GC wird gleichzeitig als Eingang an das Tor 22 geliefert und der zur Zeit des Musterar beitsvorganges von dem Zähler 21 gezählte Wert CV wird als Eingang an einen Speicher geliefert. Der Subtraktionswert SBT, der von der Subtraktionseinrichtung 2 3 berechnet wird, wird als Eingang an eine Vergleichseinrichtung 25 geliefert. Die Vergleichseinrichtung 25 vergleicht den von der Subtraktionseinrichtung 23 gelieferten Subtraktionswert SBT mit einer zulässigen Zeit STT, die durch eine Einstelleinrichtung 26 eingestellt worden ist, und sie liefert ein Alarmsignal AL, wenn der Subtraktionswert SBT die zulässige Zeit STT überschreitet. Das Torschaltsignal GC wird auch als Eingang an den Vergleichs- und Steuerstromkreis 14 geliefert, so daß der Ausgang CM des Stromkreises 14 die Speicher 13 und 2 4 sowie die Vergleichseinrichtung 25 und den Zähler 21 steuert.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung wird nachstehend erläutert unter Bezugnahme auf die Zeitsteuerdiagramme gemäß den Fig. 3A, 3B und 4.

Der vorgeschriebene oder vorbestimmte Wert ST der Einstelleinrichtung 15 wird, wie in Fig. 3B angegeben, auf einen Wert zwischen dem maximalen Wert ST1 und dem minimalen Wert ST2 eingestellt, und der eingestellte Wert ST wird

als Eingang an den Vergleichs- und Steuerstromkreis 14 geliefert. Die zulässige Zeit STT der Einstelleinrichtung 26 wird auf At eingestellt, und die zulässige Zeit STT(At) wird als Eingang an die Vergleichseinrichtung 25 geliefert. Zur Zeit des Musterarbeitsvorganges werden die Tore 11 und 22 mit dem Torschaltsignal GC betätigt. Wenn der Arbeitsstrom LI des Motors ein Eingang ist, wie es in Fig. -3A dargestellt ist (nach dem Zeitpunkt ti), wird dieser mittels des Analog-Digital-Umsetzers

10 zu einem digitalen Stromwert DI umgesetzt, der über das Tor

11 als Eingang an den Speicher 13 geliefert wird. Dann berechnet die Subtraktionseinrichtung 12 den Unterschied zwischen dem digitalen Stromwert DI des Musterarbeitsvorganges und dem anfänglichen Wert S1 und liefert den subtrahierten Wert SB an den Vergleichs- und Steuerstromkreis 14. Der Vergleichsund Steuerstromkreis 14 vergleicht den subtrahierten Wert SB mit einem vorgeschriebenen Wert ST der Einstelleinrichtung 1-5,

ι und, wenn der Subtraktionswert SB den vorgeschriebenen Wert ST

(beispielsweise zum Zeitpunkt t2) überschreitet, ordnet der Stromkreis 14 beispielsweise dem Vergleichsergebnis CM eine "1" zu und bewirkt, daß der Speicher 13 den Arbeitsstrom S2 zu dieser Zeit speichert. Der Zähler 21 zählt die Zeitgabeimpulse CP von dem Impulsoszillator 20 vom Zeitpunkt ti an. Der gezählte Wert CV des Zählers 21 bewirkt, daß der Speicher 24 die Zeit T1 vom Zeitpunkt ti bis zum Zeitpunkt t2 über das Tor 22 speichert. Wenn der Stromwert S2 in dem Speicher 13 gespeichert ist, wird der Ausgang des Speichers 13 erneuert, so daß er zum Wert S2 wird, während die Zeit T1 in dem Speicher 24 gespeichert und der Speicher 24 erneuert wird, wodurch der Zähler 21 mit dem Vergleichsergebnis CM gelöscht bzw. geräumt wird.

In Übereinstimmung damit berechnet die Subtraktionseinrichtung den Unterschied SB zwischen dem Ausgangswert. S2 des Speichers 13, der erneuert wurde, und dem digitalen Stromwert DI von dem

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Analog-Digital-Umsetzer 10, wonach der Vergleichs- und Steuerstromkreis 14 den Unterschied SB mit dem vorgeschriebenen Wert ST von der Einstelleinrichtung 15 in einer Weise vergleicht, die der oben beschriebenen Weise ähnlich ist, und der Speicher 13 speichert den Stromwert S3 zu der Zeit, zu welcher der subtrahierte Wert SB den vorgeschriebenen Wert ST übersteigt (zum Zeitpunkt t3). Der Speicher 24 speichert die Zeit T2 von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3. In einer Weise ähnlich der vorbeschriebenen Weise speichert der Speicher 13 jedesmal, wenn der Unterschied SB zwischen dem erneuerten Stromwert und dem Wert des Arbeitsstromes den vorgeschriebenen Wert ST überschreitet, dann Stromwerte S4, S5, S6, S7 bzw. S8, während der Speicher 24 die Zeitdauer T3, T4, T5, T6, T7 und T8 speichert, während welcher die Stromwerte jeweils

beibehalten werden. Zur Zeit des Musterarbeitsvorganges speichert der Speicher 13 den Wert des Arbeitsstromes jedesmal, wenn der Arbeitsstrom des Motors einen vorbestimmten Toleranzbereich (zwischen STI und ST2) überschreitet, während der Speicher 24 die Zeit speichert, während welcher der Stromwert innerhalb dieses Bereiches bleibt.

Wie zuvor beschrieben, beginnt das Arbeiten, nachdem der Hirtinwert und die Zeit des Musterarbeitsvorganges in dem Speicher 13 bzw. in dem Speicher 24 gespeichert sind. Zur Zeit des tatsächlichen Arbeitens sind die.Tore 11 und 22 mit einem Schaltsignal GC entregt. Demgemäß werden die in den Speichern 13 und 24 gespeicherten Daten durch einen Ausgang CM des Vergleichs- und Steuerstromkreises 14 zeitweise als Eingang an die Subtraktionseinrichtungen 12 und 23 geliefert, und der Stromwert DI und die Zeitdaten CV des tatsächlichen Arbeitens werden als Eingang an die Subtraktionseinrichtungen 12 bzw. 23 geliefert. Wenn ein Arbeitsstrom des Motors geliefert wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, liefert der Speicher 13 den anfänglichen Stromwert S1 an die Subtraktionseinrichtung 12, an welche auch der Motorstromwert DI des tatsächlichen Arbeitens als Eingang geliefert wird. Darauf folgend wird entschieden, ob der Unterschied S1 - LI = SB innerhalb des Bereiches

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des vorgeschriebenen Werte ST (zwischen ST1 und ST2) , eingestellt an der Einstelleinrichtung 15, liegt. Wenn der Stromwert LI zwischen dem maximalen Wert ST1 und dem minimalen Wert ST2 liegt, ist der Ausgang des Vergleichs- und Steuerstromkreises 14 "0". Wenn jedoch der Stromwert LI den Toleranzbereich des eingestellten Werts ST überschreitet, beispielsweise im Fall der Darstellung gemäß Fig. 4, wo der Stromwert LI den eingestellten Maximalswert ST1 (Stromwert P1) überschreitet, wird das Ergebnis des Vergleichs CM durch den Vergleichs- und Steuerstromkreis 14 zu "1",.wodurch der Zeitwert T3, welches dieser Stellung entspricht, als Eingang an die Subtraktionseinrichtung 23 geliefert wird. Der Zeitwert CV, welcher von dem Zähler 21 berechnet ist, wird ebenfalls an die Subtraktionseinrichtung 23 geliefert, und der Zeitunterschied ΔΤ1 wird berechnet und als Eingang an die Vergleichseinrichtung 25 geliefert. Die Vergleichseinrichtung 25 entscheidet , ob der von der Subtraktionseinrichtung 23 als Eingang gelieferte Zeitunterschied ΔΤ1 größer als die zulässige Zeit STT(AT) ist oder nicht, und er liefert kein Alarmsignal, wenn ΔΤ1 kleiner als ΔΤ ist. Da das Ergebnis des Vergleichs für den Stromwert P1 anzeigt, daß der Zeitunterschied ΔΤ1 kleiner als der eingestellte Wert ΔΤ ist, liefert die Vergleichseinrichtung 25 kein Alarmsignal AL.

Die Vorrichtung fährt daraufhin fort, zu vergleichen. Wenn der Zeitunterschied ΔΤ2 größer als die zulässige Zeit ΔΤ an der Stelle P2 ist, liefert die Vergleichseinrichtung 25 als Ausgang ein Alarmsignal AL.

Wie zuvor beschrieben, ermöglicht es die Erfindung, Stromwerte immer dann zu speichern, wenn ein Stromwert eines Motors einen vorbestimmten Wert überschreitet, ferner die Zeit, während welcher ein solcher gespeicherter Stromwert bestehen bleibt, getrennt zu speichern, und die gespeicherten Daten mit den Daten des tatsächlichen Arbeitens zu vergleichen, um Überlast an dem Motor zu überwachen, wodurch die Größe der Speicherkapazität in zweckmäßiger Weise minimiert ist.

L e θ r s e i t e

Claims

KABUSHIKI KAISHA OKUMA TEKKOSHO 1-32, Tsujimachi, Kita-ku Nagoya-shi, Aichi-ken Japan Verfahren und Vorrichtung zum überwachen des durch einen Motor fließenden Arbeitsstromes Beanspruchte Priorität:

1. April 1982 - Japan - No. 54711/1982

Patentansprüche

1. Verfahren zum überwachen eines durch einen Motor fließenden Arbeitsstromes, um überlastung zu verhindern, dadurch g e k-e η η ζ ei c h η e t ,
daß das' Verfahren folgende Schritte umfaßt: der Wert des Arbeitsstromes bei einem Modell- bzw. Musterarbeitsvorgang wird zu der Zeit gespeichert, zu welcher der Arbeitsstrom einen vorbestimmten Bereich beim Musterarbeitsvorgang überschreitet,

die Dauer der Zeit, während welcher der Arbeitsstrom beim Musterarbeitsvorgang innerhalb des vorbestimmten Strombereiches verbleibt, wird gespeichert und der Arbeitsstrom des Motors beim tatsächlichen Arbeiten wird zeitweise mit dem gespeicherten

Stromwert des Musterarbeitsvorganges verglichen, wenn der Unterschied, der aus dem zeitweisen Vergleich erhalten wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird zeitweise der Zeitwert bis zu diesem Zeitpunkt mit der gespeicherten Dauer der Zeit verglichen, während welcher der. Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges innerhalb des vorbestimmten Strombereiches bleibt, und

es wird festgestellt, ob der beim zeitweisen Vergleich festgestellte Unterschied einen Toleranzbereich überschreitet oder nicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges auf einen anfänglichen Wert geräumt oder gelöscht wird, wenn der Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges den vorbestimmten Strombereich überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß, wenn der Zeitunterschied den Toleranzbereich überschreitet, ein Alarmsignal geliefert wird.

•4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges und die Zeit, während welcher der Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges innerhalb des vorbestimmten Strombereiches verbleibt, jeweils als Digitalwert gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Strombereich durch einen maximalen Wert und einen minimalen Wert bestimmt ist.

6. Vorrichtung zum überwachen eines Motors, gekennzeichnet

durch einen Stromwertspeicher, um den Wert des Arbeitsstromes

eines Modell- bzw. Musterarbeitsvorganges zu der Zeit zu speichern, zu welcher der Arbeitsstrom des Motors einen vorbestimmten Strombereich überschreitet, einen Zeitwertspeicher, um die Dauer von Zeiten zu speichern, während denen der Arbeitsstrom des Musterarbeitsvorganges innerhalb des vorbestimmten Strombereiches verbleibt, und durch eine Vergleichs- und Steuereinrichtung, die, wenn der Unterschied zwischen dem Arbeitsstrom des Motors zur Zeit des tatsächlichen Arbeitens und dem in dem Stromwertspeicher gespeicherten Wert des Arbeitsstromes des Musterarbeitsvorganges größer als ein vorbestimmter Wert wird, den Zeitwert bis zu dieser· Zeit mit der in dem Zeitwertspeicher gespeicherten Zeit ver- ' gleicht und entscheidet, ob der Unterschied einen Toleranzbereich überschreitet oder nicht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, - - -

daß der Wert des Arbeitsstromes des Musterarbeitsvorganges auf einen anfänglichen Wert geräumt oder gelöscht wird, wenn er den vorbestimmten Stromwert überschreitet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vergleichs- und Steuereinrichtung ein Alarmsignal liefert, wenn der genannte Zeitunterschied den Toleranzbereich überschreitet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,.

daß die Zeitmessung durch einen Oszillator, der ein Signal einer vorbestimmten Frequenz liefert, und von der Vergleichs- und Steuereinrichtung gesteuert ist.

1.0. Vorrichtung zum überwachen der überlastung eines Motors durch Vergleichen des beim tatsächlichen Arbeiten festgestellten Arbeitsstromes mit einem Arbeitsstrom eines Musterarbeitsvorganges, der zur Zeit des Musterarbeitsvorganges gespeichert wurde,

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gekennz eichnet durch

einen Analog-Digital-Umsetzer (10), der den Arbeitsstrom des Motors in einen digitalen Wert umsetzt, einen Stromwertspeicher (13) , um den Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers über ein erstes Tor (11) zu speichern, und eine erste Subtraktionseinrichtung (12), um den digitalen Wert von dem Stromwertspeicher zu subtrahieren, eine Stromwerteinstelleinrichtung (15), um einen Bereich für den Arbeitsstrom einzustellen, einen Vergleichs- und Steuerstromkreis (14), um den Ausgang der ersten Subtraktionseinrichtung mit dem von der Einstelleinrichtung eingestellten Stromwertbereich zu vergleichen, einen Oszillator (20), um einen Zeitgabeimpuls einer vorbestimmten Frequenz zu liefern, einen Zähler (21), um die Zeitgabeimpulse zu zählen, einen Zeitwertspeicher (24), um den vom Zähler berechneten Wert über ein zweites Tor (22) zu speichern, eine zweite Vergleichseinrichtung (25), um den vom Zähler berechneten Wert von dem Ausgang des Zeitwertspeichers zu subtrahieren, eine Zeitwerteinstelleinrichtung (26), um einen zulässigen Zeitbereich zeitweiser Abweichung einzustellen, und durch eine Vergleichseinrichtung, um ein Alarmsignal zu liefern nach einem Vergleichen des Ausganges der zweiten Subtraktionseinrichtung mit der zulässigen Zeit, wobei der Vergleichs- und Steuerstromkreis den Stromwertspeicher, den Zeitwertspeicher und die Vergleichseinrichtung zeitweise steuert, während ein Torschaltsignal (GC) das erste (11) und das zweite (22) Tor und den Vergleichs- und Steuerstromkreis (14) steuert.