FI84291C - STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. - Google Patents
STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. Download PDFInfo
- Publication number
- FI84291C FI84291C FI880142A FI880142A FI84291C FI 84291 C FI84291 C FI 84291C FI 880142 A FI880142 A FI 880142A FI 880142 A FI880142 A FI 880142A FI 84291 C FI84291 C FI 84291C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- voltage
- conductors
- movement
- potentiometers
- hydraulic actuator
- Prior art date
Links
Description
1 842911 84291
Hydraulisen toimilaitteen ohjausmenetelmäHydraulic actuator control method
Esillä olevan keksinnön kohteena on hydraulisen toimilaitteen ohjausjärjestelmä, jossa hydraulisen toimilaitteen liikettä vastakkaisiin suuntiin ja liik-5 keen pysähtymistä ohjaavan kolmiasentoisen on-off - hydrauliventtiilin kytkentäasentoa muutetaan tasavirta-ohjausjännitteillä, joilla aktivoidaan hydrauliventtiilin kahta erillistä, kumpikin oman liikesuuntansa aikaansaavaa sähkömagneettia, joille tasajännite johdetaan 10 yhteisen johdinparin kautta, joista johtimista kulloin kin toinen saa jännitteen toisen ollessa jännitteetön tai molemmat ovat samanaikaisesti jännitteettömiä ja joihin johtimiin sähkömagneetit on kytketty rinnakkain näiden kanssa sarjassa olevien vastakkaissuuntaisien 15 tasasuuntauselimien (Dl, D2) kautta, jolloin toisen johtimen ollessa jännitteellinen vain toinen sähkömagneeteista aktivoituu halutun liikesuunnan mukaisesti, jolloin johtimien polariteetti määrää hydraulisen toimilaitteen liikesuunnan ja molempien johtimien ollessa 20 jännitteetön liike pysähtyy.The present invention relates to a hydraulic actuator control system in which the switching position of a three-position on-off hydraulic valve controlling the movement of the hydraulic actuator in opposite directions and the stopping of the movement is changed by direct current control voltages which activate two separate electromagnets via a common pair of conductors, one of which receives voltage when the other is de-energized or both are de-energized at the same time and to which conductors the electromagnets are connected in parallel with the opposite rectifier elements 15 (D1, D2), where only one of the electromagnets is activated according to the direction of movement, the polarity of the conductors determining the direction of movement of the hydraulic actuator and both conductors being 20 the de-energized movement stops.
Nykyisin käytössä olevissa sylinteriohjauksissa, joissa hydrauliventtiiliä ohjataan kahdella tasavirta-magneetilla, tarvitaan kolmejohtiminen ohjauskaapeli kumpaakin magneettia kohden venttiilin ohjaamiseksi 25 kolmeen eri kytkentäasentoon. Venttiilin ja ohjauskes kuksen välille tarvitaan tällöin yhteensä kuusi johdinta, jolloin ohjauskaapelista muodostuu suhteellisen paksu. Ohjauselektroniikka on myös sijoitettava erilleen toimilaitteesta omaksi yksikökseen, mikä on otettava 30 huomioon laitteiston suunnittelussa. Laitteiston asennus ja huolto voi myös vaatia huomattavia kustannuksia.In currently used cylinder controls, where the hydraulic valve is controlled by two DC magnets, a three-wire control cable is required for each magnet to control the valve 25 to three different switching positions. A total of six conductors are then required between the valve and the control center, making the control cable relatively thick. The control electronics must also be placed separately from the actuator in a separate unit, which must be taken into account in the design of the equipment. Hardware installation and maintenance can also be costly.
Julkaisuista GB C 1 206 877 ja DE A 2 131 517 on tunnettua, että hydrauliventtiilin liikesuuntaa muutetaan johtimien polariteettia vaihtamalla, tasasuuntaus-35 elimien ja vertailulogiikan avulla.It is known from GB C 1 206 877 and DE A 2 131 517 that the direction of movement of the hydraulic valve is changed by changing the polarity of the conductors, by means of rectifier-35 elements and reference logic.
Esillä olevalla keksinnöllä on tehtävänään saada aikaan hydraulisen toimilaitteen ohjausmenetelmä ja - 2 84291 järjestelmä, joka on nykyisin käytössä olevia yksinkertaisempi ja halvempi sekä laitteiston suunnittelun että asennuksen ja huollon kannalta. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella ohjausjärjestelmällä, jolle 5 tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1.It is an object of the present invention to provide a method and control system for controlling a hydraulic actuator which is simpler and less expensive than those currently in use, both in terms of equipment design and installation and maintenance. This object is achieved by a control system according to the invention, the characteristic features of which are set out in claim 1.
Keksinnön etuna nykyisiin ohjausjärjestelmiin nähden on se, että ohjauskeskuksen ja ohjattavan hydraulivent-tiilin välille tarvitaan vain yksi kaksijohtiminen 10 ohjauskaapeli, jolloin kaapelikoko ja riviliitinkotelo ja riviliittimet pienenevät. Keksintö on hyödynnettävissä teollisuudessa lukuisasti käytössä olevissa rajakyt-kimin ohjatuissa sylinteriohjauksissa.An advantage of the invention over current control systems is that only one two-conductor control cable 10 is required between the control center and the hydraulic valve to be controlled, whereby the cable size and the terminal block housing and terminal blocks are reduced. The invention can be utilized in limit-Kim controlled cylinder controls in numerous use in industry.
Korvattaessa edelleen rajakytkimet sylinterin aseman-15 mittauksella, jolloin sylinterin asema annetaan ohjaus- elektroniikalle jännitemuodossa, voidaan ohjauslogiikka sijoittaa venttiilin yhteyteen. Tasavirtaohjaussignaali toimii tällöin myös ohjauselektroniikan virtasyöttönä. Venttiilistä, ohjauselektroniikasta ja asemanmittaukses-20 ta voidaan siten muodostaa yhdessä sylinterin kanssa toimilaiteyksikkö, jota laitesuunnittelija ja huolto/-kunnossapito voi käsitellä erillisenä rakenneosana.By further replacing the limit switches with a cylinder position-15 measurement, whereby the cylinder position is given to the control electronics in voltage form, the control logic can be placed in connection with the valve. The DC control signal then also acts as a power supply for the control electronics. The valve, the control electronics and the position measuring 20 can thus be formed together with the cylinder into an actuator unit, which can be treated as a separate component by the device designer and the service / maintenance.
Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaammalla, jossa 25 kuvio 1 esittää kaaviomuodossa hydrauliventtiilin ohjausta kaksijohtimisen ohjauskaapelin jännitteillä, kuvio 2 esittää kaaviomuodossa suoritusmuotoa, johon sisältyy kaksijohtimisen ohjauskaapelin avulla virtasyö-tetty vertailuelektroniikka ja sylinterin aseman mit-30 taus, kuvio 3 esittää kaaviomuodossa keksinnön lisäsuori- tusmuotoa toteutettuna proportionaaliventtiilillä, jolloin vertailuelektroniikkaan on lisätty proportionaa-livahvistin, 35 kuvio 4 esittää graafisesti kuvion 3 mukaisella ohjausjärjestelmällä ohjatun sylinterin erästä mahdollista edestakaista liikesarjaa ja li 3 84291 kuvio 5 esittää perspektiivikuvantona kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon erästä toteutusta hydraulisylin-terin ja sylinterin päiden välillä kulkevan hydrauliput-ken ollessa poikkileikattuja.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows diagrammatically the control of a hydraulic valve at two-wire control cable voltages, Figure 2 shows diagrammatically an embodiment including a Fig. 4 shows graphically a possible series of reciprocating movements of a cylinder controlled by the control system according to Fig. 3, and Fig. 84291 when cross-sectioned.
5 Kuviossa 1 on esitetty kaaviomuodossa esillä olevan keksinnön pääperiaate. Liittimiin 1 ja 2 johdetaan kaksijohtimisen ohjauskaapelin tasajännitteet, esimerkiksi +24 V ja 0 V, jolloin hydrauliventtiilin 3, kuvatussa esimerkissä sähköohjatun nelitie-kolmiasentovent-10 tiilin kytkentäasento ja siten myös hydraulisen toimi laitteen, esimerkiksi hydraulisylinterin (ei esitetty) liikesuunta määräytyy liittimiin 1 ja 2 syötettyjen jännitteiden polariteetilla. Liittimen 1 jännitteen ollessa +24 V ja liittimen 2 jännitteen 0 V aktivoituu 15 sähkömagneetti 5 ja venttiili 3 ohjaa sylinterin liikku maan eteenpäin. Polariteetin vaihtuessa, jolloin liittimen 2 jännite on +24 V ja liittimen 1 jännite 0 V, aktivoituu sähkömagneetti 4 ja venttiili 3 ohjaa sylinterin liikkumaan taaksepäin. Molempien liittimien olles-20 sa jännitteettömät asettuu venttiili 3 keskiasentoon ja sylinterin liike pysähtyy. Diodien Dl, D2 avulla aktivoituu vain toinen sähkömagneeteista 4, 5 kerrallaan. Diodeilla D3, D4 ehkäistään haitallisten jännitepiikkien syntymistä, jotka voisivat vaurioittaa ohjauslaitteis-25 toa. Nämä viimeksi mainitut diodit D3, D4 ovat tunnettu ja eivätkä muodosta osaa keksinnöstä.Figure 1 shows in schematic form the main principle of the present invention. The DC voltages of the two-wire control cable are applied to terminals 1 and 2, for example +24 V and 0 V, whereby in the example of hydraulic valve 3 the electrically controlled four-way three-position valve-10 switching position and thus also the direction of movement of hydraulic actuator, e.g. hydraulic cylinder (not shown) with the polarity of the input voltages. When the voltage at terminal 1 is +24 V and the voltage at terminal 2 is 0 V, 15 solenoid 5 is activated and valve 3 controls the movement of the cylinder forward. When the polarity changes, when the voltage at terminal 2 is +24 V and the voltage at terminal 1 is 0 V, the solenoid 4 is activated and the valve 3 controls the cylinder to move backwards. When both connectors are de-energized, the valve 3 is in the middle position and the cylinder stops moving. The diodes D1, D2 activate only one of the electromagnets 4, 5 at a time. Diodes D3, D4 prevent the generation of harmful voltage spikes that could damage the control equipment. These latter diodes D3, D4 are known and do not form part of the invention.
Kuvion 2 suoritusmuodossa diodien Dl, D2 kanssa sarjassa olevilta vastuksilta johtimien 1, 2 ohjausjännitteet kytketään vertailulogiikan 6 kautta transisto-30 reille TRI, TR2, jotka toimivat pääteasteina vertailulo- giikalle 6. Vertailulogiikan toiminta perustuu sylinterin 7 aseman mittaukseen 8, jossa asematieto muunnetaan jännitemuotoon Uw, esim. 0 - 10 V. Jännitettä verrataan potentiometreillä 9, 10 esivalittuihin jännitearvoihin 35 komparaattoreissa 11, 12. Komparaattorit on kytketty JA- porttien 13, 14 kautta transistoreille TRI, TR2. Kun ' esimerkiksi JA-portin 13 molemmissa tuloissa on loogista 84291 4 l:stä vastaava jännite, kytkeytyy transistorin TRI kannalle jännite, jolloin transistori TRI tulee johtavaksi ja sähkömagneetti 4 aktivoituu. Kuten kuvion 1 suoritusmuodossa liikkuu sylinteri vastakkaisiin suun-5 tiin jomman kumman sähkömagneeteista ollessa aktivoi tuneena. Kun molemmat transistorit TRI, TR2 ovat johtamattomassa tilassa, ei sähkömagneettien yli kulje virtaa ja venttiili 3 asettuu keskiasentoon ja liike pysähtyy. Pysähtymiskohdat voidaan määrittää potentiometreillä 9, 10 10. Johdinten 1, 2 polariteetti määrää sylinterin 7 liikesuunnan.In the embodiment of Fig. 2 from the resistors in series with the diodes D1, D2, the control voltages of the conductors 1, 2 are connected via reference logic 6 to transistors TR1, TR2, which act as terminals for reference logic 6. The operation of the reference logic is based on cylinder 7 position measurement 8. , e.g. 0 to 10 V. The voltage is compared with the potentiometers 9, 10 to the preselected voltage values 35 in the comparators 11, 12. The comparators are connected via the AND gates 13, 14 to the transistors TRI, TR2. For example, when both inputs of the AND gate 13 have a voltage corresponding to logic 84291 4 l, a voltage is applied to the base of the transistor TRI, whereby the transistor TRI becomes conductive and the electromagnet 4 is activated. As in the embodiment of Figure 1, the cylinder moves in opposite directions with one of the electromagnets activated. When both transistors TRI, TR2 are in a non-conducting state, no current flows over the electromagnets and the valve 3 settles to the middle position and the movement stops. The stopping points can be determined with potentiometers 9, 10 10. The polarity of the conductors 1, 2 determines the direction of movement of the cylinder 7.
Vertailulogiikka 6, sähkömagneetit 4, 5 ja asemanmit-taus 8 saavat käyttöjännitteensä kaksijohtimisen ohjaus-kaapelin jännitteistä l, 2 diodisillan 15 kautta, jol-15 loin johtimien 1, 2 muuttuvan polaarisuuden vaikutus jännitesyöttöön eliminoituu. Sijoitettaessa venttiili 3, vertailuelektroniikka 6 ja asemanmittaus 8 sylinterin 7 yhteyteen muodostuu toimilaiteyksikkö, joka sisältää rajakytkinohjatun sylinterin toiminnot yhtenä koko-20 naisuutena.The comparison logic 6, the electromagnets 4, 5 and the position measurement 8 obtain their operating voltage from the voltages 1,2 of the two-wire control cable via the diode bridge 15, whereby the effect of the changing polarity of the conductors 1, 2 on the voltage supply is eliminated. When the valve 3, the reference electronics 6 and the position measuring 8 are placed in connection with the cylinder 7, an actuator unit is formed, which contains the functions of the limit-controlled cylinder in one size-20.
Kuviossa 3 on esitetty suoritusmuoto, jossa vertailu-logiikkaan 17, 18, 19 on lisätty proportionasiivahvistin 16. Tämä voi olla esim. tyyppiä VT 3000 S, valmistaja Rexroth. Venttiilinä on proportionaaliventtiili 3'.Figure 3 shows an embodiment in which a proportional amplifier 16 is added to the comparison logic 17, 18, 19. This can be, for example, type VT 3000 S, manufactured by Rexroth. The valve is a proportional valve 3 '.
25 Potentiometrien P5 - Pg avulla valitaan pysähtymispisteet tai asemat, joissa sylinterin 7 liikenopeus muuttuu. Asematiedot johdetaan komparaattoreilta 17 JA-porttien 18 ja vahvistimen 19 kautta proportionaalivahvistimelle 16. Potentiometrien Ρχ - P4 avulla valitaan sylinterin 7 30 asemaa vastaavat halutut liikenopeudet. Kuten kuvion 2 suoritusmuodossa syötetään käyttöjännite ohjausjärjestelmän komponenteille kaksijohtimiselta ohjauskaapelilta 1, 2 diodisillan 15 kautta. Johdinten 1, 2 polariteetti määrää sylinterin 7 liikesuunnan.25 Potentiometers P5 - Pg are used to select the stopping points or positions where the speed of the cylinder 7 changes. The position data is fed from the comparators 17 via the AND gates 18 and the amplifier 19 to the proportional amplifier 16. The desired motion speeds corresponding to the position of the cylinder 7 30 are selected by means of potentiometers Ρχ to P4. As in the embodiment of Fig. 2, the operating voltage is supplied to the components of the control system from the two-wire control cable 1, 2 via the diode bridge 15. The polarity of the conductors 1, 2 determines the direction of movement of the cylinder 7.
35 Kuviossa 4 on esitetty graafisessa muodossa eräs sylinterin 7 liikesarja nopeuden v muuttuessa sylinterin eri asemissa s. Vaaka-akselin yläpuolella oleva käyräFigure 4 shows graphically a series of movements of the cylinder 7 as the speed v changes at different positions s of the cylinder. Curve above the horizontal axis
IIII
5 84291 kuvaa nopeuksia sylinterin liikkuessa eteenpäin ja alapuolella oleva käyrä vastaavasti sylinterin liikkuessa taaksepäin.5,84291 depicts the velocities as the cylinder moves forward and the curve below, respectively, as the cylinder moves backward.
Kuviossa 5 on esitetty kuvion 3 suoritusmuodon toteu-5 tusta käytännössä. Vertailuelektroniikka ja proportio- naalivahvistin on sijoitettu venttiilin 3' päällä olevaan yksikköön 20, johon myös johdetaan tieto asemanmit-tauksesta 8. Kannessa 21 olevilla potentiometreillä -P4, Pg - P8 valitaan pysähtymispisteet ja liikenopeudet. 10 Kanteen 21 kiinnitetyn kaapelin johtimilla 1, 2 syöte tään käyttöjännite ja määrätään sylinterin 7 liikesuunta johdinten 1, 2 polariteetin avulla. Tällöin muodostuu sylinteristä 7, venttiilistä 3' ja ohjauslogiikasta toimilaiteyksikkö, jolla on laajat käyttömahdollisuudet. 15 Keksintö tarjoaa rajakytkimin toteutettua sylinterioh- jausta halvemman ratkaisun sekä suunnittelun, asennuksen että kunnossapidon kannalta.Figure 5 shows the implementation of the embodiment of Figure 3 in practice. The reference electronics and the proportional amplifier are placed in a unit 20 on top of the valve 3 ', to which information about the position measurement 8 is also fed. The potentiometers -P4, Pg to P8 on the cover 21 select the stopping points and the speeds of movement. 10 The conductors 1, 2 of the cable attached to the cover 21 supply the operating voltage and determine the direction of movement of the cylinder 7 by means of the polarity of the conductors 1, 2. In this case, the cylinder 7, the valve 3 'and the control logic form an actuator unit with a wide range of applications. The invention offers a cheaper solution than cylinder control implemented with limit switches in terms of design, installation and maintenance.
Edellä kuvatuissa suoritusmuodoissa on ohjauskeskuksen ja toimilaiteyksikön välinen yhteys toteutettu 20 kaksijohdinkaapelilla 1, 2, jonka johtimista kulloinkin toiseen kytketään positiivinen jännite toisen ollessa nollapotentiaalissa. Joissakin tapauksissa voisi olla piiriteknillisesti edullista lisätä kaapeliin kolmas, erillinen nollapotentiaalijohdin, jolloin positiivinen 25 jännite kytketään halutun liikesuunnan mukaisesti jom paan kumpaan johtimista 1, 2 mainitun kolmannen johtimen ollessa jatkuvasti nollapotentiaalissa.In the embodiments described above, the connection between the control center and the actuator unit is realized by a two-conductor cable 1, 2, one of the conductors of which is connected to each other with a positive voltage while the other is at zero potential. In some cases, it could be circuit-friendly to add a third, separate neutral potential conductor to the cable, the positive voltage being connected to one of the conductors 1, 2 according to the desired direction of movement, said third conductor being continuously at zero potential.
Keksintöä ei siten haluta rajoittaa vain edellä kuvattuja suoritusesimerkkejä koskeviksi vaan monet 30 muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimus ten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Thus, it is not intended to limit the invention to the embodiments described above, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the following claims.
Claims (4)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI880142A FI84291C (en) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. |
FI881581A FI84292C (en) | 1988-01-13 | 1988-04-06 | Control system in hydraulic actuator |
DE19883844396 DE3844396A1 (en) | 1988-01-13 | 1988-12-30 | Control method and system for a hydraulic actuator (servo) |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI880142A FI84291C (en) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. |
FI880142 | 1988-01-13 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI880142A0 FI880142A0 (en) | 1988-01-13 |
FI880142A FI880142A (en) | 1989-07-14 |
FI84291B FI84291B (en) | 1991-07-31 |
FI84291C true FI84291C (en) | 1991-11-11 |
Family
ID=8525718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI880142A FI84291C (en) | 1988-01-13 | 1988-01-13 | STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI84291C (en) |
-
1988
- 1988-01-13 FI FI880142A patent/FI84291C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI880142A (en) | 1989-07-14 |
FI880142A0 (en) | 1988-01-13 |
FI84291B (en) | 1991-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE59107892D1 (en) | Magnetic directional control valve for volume flow control | |
US3709253A (en) | Valve control with dither | |
US20030078697A1 (en) | Device for controlling a hydraulic actuator | |
KR930015433A (en) | Electrical controls to switch multiple electrical loads | |
KR100299495B1 (en) | System for Preventing Malfunction of Switching Circuit for Linear Motor | |
FI84291C (en) | STYRFOERFARANDE I HYDRAULISKT MANOEVERORGAN. | |
US4413863A (en) | Hydrostatic support device | |
US3734119A (en) | Apparatus for determining viscosity | |
US5045766A (en) | Excitation device for electromagnetic actuator | |
FR2701792B1 (en) | Installation for supplying an electrical component allowing touch control, production method and applications. | |
CA2099147A1 (en) | Radio Frequency Switch and Method of Operation Therefor | |
FI84292C (en) | Control system in hydraulic actuator | |
EP0445294A4 (en) | Method of control of moving element of magnetic levitation carrier apparatus | |
US3311858A (en) | Torque motor | |
US3376441A (en) | Linear induction motor actuator with electromagnetic detent | |
US2842334A (en) | Control device | |
US3048818A (en) | Position indicator | |
GB2037951A (en) | Electrically controlled proportional valve | |
KR960702670A (en) | Control devices for consumer electronics (Einrichtung zur ansteuerung eines verbrauchers) | |
IT1284464B1 (en) | SIGNALING AND CODING SYSTEM FOR THE PILOTING OF ELECTRIC ACTUATORS | |
US786024A (en) | System of distant electrical control. | |
US3375659A (en) | Hydraulic actuator control system | |
FI86779B (en) | Control system for a hydraulic operating device | |
GB2124799A (en) | Electro-hydraulic servo valve | |
FI91682C (en) | System for controlling process racking devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: REXROTH OY |