RU2459033C1 - Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation - Google Patents
Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459033C1 RU2459033C1 RU2011108057/13A RU2011108057A RU2459033C1 RU 2459033 C1 RU2459033 C1 RU 2459033C1 RU 2011108057/13 A RU2011108057/13 A RU 2011108057/13A RU 2011108057 A RU2011108057 A RU 2011108057A RU 2459033 C1 RU2459033 C1 RU 2459033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gate
- encoder
- absolute
- pneumatic cylinder
- linear
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетическим и гидротехническим сооружениям при перепуске больших количеств воды, в частности к устройствам управления приводом затвора гидротехнического сооружения, и может быть использовано для управления движением штока силового гидроцилиндра либо иного исполнительного механизма, соединенного с гидротехническим затвором.The invention relates to power and hydraulic structures for bypassing large quantities of water, in particular to control devices for the gate actuator of a hydraulic structure, and can be used to control the movement of the rod of a power hydraulic cylinder or other actuator connected to a hydraulic valve.
Известен способ позиционирования гидротехнического затвора, включающий пуск электродвигателя при плавном повышении частоты вращения, при этом одновременно, в соответствии с требуемым законом движения, подают сигнал на изменение рабочего объема насоса и замедленно переключают в правое положение распределитель, что обеспечивает подачу рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра и, как следствие, начало плавного движения гидротехнического затвора, а слив рабочей жидкости производят через гидрозамок, распределитель и гидромотор, обеспечивающий требуемую жесткость привода регулированием нагрузки на электрогенераторе, производимым блоком системы управления в соответствии с величиной и знаком силы сопротивления (см. авторское свидетельство SU №1506015, 07.09.1989).A known method of positioning a hydraulic shutter, including starting the motor with a smooth increase in speed, while at the same time, in accordance with the required law of motion, gives a signal to change the pump’s working volume and slowly switches the distributor to the right position, which ensures the supply of working fluid to the rod cavity of the hydraulic cylinder and, as a result, the beginning of the smooth movement of the hydraulic shutter, and the discharge of the working fluid is carried out through a hydraulic lock, distributor and hydraulic motor, providing the required drive stiffness by adjusting the load on the electric generator produced by the control system unit in accordance with the magnitude and sign of the resistance force (see copyright certificate SU No. 1506015, 09/07/1989).
Из этого же авторского свидетельства известно устройство для позиционирования двустворчатых ворот шлюза, содержащее гидросистемы, каждая из которых включает гидронасосы, связанные с двигателями, и горизонтально установленный гидроцилиндр, соединенные сливной и напорной магистралями с системой распределения жидкости, включающей распределитель с электрогидравлическим управлением, а также блок обработки информации и выработки управляющих сигналов, связанный с датчиками контроля перемещения каждой створки ворот, причем блок обработки информации и выработки управляющих сигналов связан с электромоторами и электрогенераторами каждой гидросистемы.From the same copyright certificate, a device is known for positioning a bicuspid gate of a lock containing hydraulic systems, each of which includes hydraulic pumps connected to engines, and a horizontally mounted hydraulic cylinder connected by a drain and pressure lines with a fluid distribution system including a distributor with electro-hydraulic control, as well as a unit processing information and generating control signals associated with sensors controlling the movement of each gate leaf, and the processing unit and information and control signal generation is connected to electric motors and electric generators of each hydraulic system.
Данный способ и устройство для его осуществления позволяют обеспечить перемещение гидротехнического затвора. Однако при данном способе позиционирования отсутствует контроль за положением гидротехнического затвора в процессе его перемещения, что снижает надежность работы гидротехнического сооружения.This method and device for its implementation allow for the movement of the hydraulic shutter. However, with this positioning method, there is no control over the position of the hydraulic shutter during its movement, which reduces the reliability of the hydraulic structure.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля позиционирования створки ворот шлюза, включающий подачу управляющего сигнала на привод перемещения створки ворот шлюза и контроль положения створки ворот посредством энкодера, при этом сигнальный выход энкодера подключают к вычислительному устройству (см. патент CN №200946259, 12.09.2007).The closest to the invention in terms of technical essence and the achieved result is a method for controlling the positioning of the gate leaf, including supplying a control signal to the drive for moving the gate leaf and controlling the position of the gate leaf by means of an encoder, while the signal output of the encoder is connected to a computing device (see CN patent No. 200946259, September 12, 2007).
Из этого же патента известно устройство контроля позиционирования створки ворот шлюза, содержащее привод перемещения створки ворот шлюза и энкодер для контроля положения створки ворот, при этом сигнальный выход энкодера подключен к вычислительному устройству.From the same patent, a control device is known for positioning the gate leaf of the gateway, comprising a drive for moving the gate leaf of the gateway and an encoder for monitoring the position of the gate leaf, while the signal output of the encoder is connected to a computing device.
Данный способ позиционирования и устройство для его осуществления позволяют контролировать положение и перемещение створки ворот шлюза в процессе его перемещения. Однако данные способ и устройство позволяют контролировать положение створки при ее продольном перемещении, что сужает возможности устройства для позиционирования. Кроме того, данные способ и устройство обеспечивают контроль положения створки с существенными погрешностями, вызванными местом крепления энкодера, в силу чего на показания последнего влияют присущие месту крепления нелинейности типа люфт, сухое трение и пр., влияние которых непредсказуемо растет по мере эксплуатации затвора, вызывая створение с ударами.This positioning method and device for its implementation allow you to control the position and movement of the gate leaf gate during its movement. However, these method and device allow you to control the position of the sash during its longitudinal movement, which narrows the capabilities of the device for positioning. In addition, these method and device provide control of the sash position with significant errors caused by the attachment point of the encoder, whereby the indications of the sash are influenced by the non-linearities of the attachment type, such as backlash, dry friction, etc., whose influence increases unpredictably as the shutter is operated, causing swinging with strokes.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение контроля положения створок ворот гидротехнического затвора во всем рабочем ходе створок ворот шлюза и исключение влияния погрешностей измерений для обеспечения безударного створения створок ворот.The problem to which the present invention is directed, is to provide control of the position of the gate leafs of the hydraulic shutter in the entire working course of the gate leafs of the gateway and to eliminate the influence of measurement errors to ensure shock-free gate leaflets.
Технический результат заключается в том, что достигается повышение точности позиционирования створок ворот шлюза при их перемещении и, как следствие, возможность их плавного безударного створения.The technical result consists in the fact that an increase in the accuracy of positioning of the gate leafs of the gateway when moving them is achieved and, as a result, the possibility of their smooth shockless folding.
В части способа как объекта изобретения указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ контроля позиционирования створок двустворчатых ворот шлюза включает подачу управляющего сигнала на приводы перемещения каждой из створок ворот шлюза и контроль положения каждой из створок ворот посредством установленных на каждой створке двух абсолютных угловых энкодеров и одного линейного абсолютного энкодера, при этом на каждой створке ворот на внутренней по отношению к камере шлюза кромке створки ворот жестко закрепляют корпус первого углового энкодера, корпус второго углового энкодера жестко закрепляют на близлежащей стенке камеры шлюза, и оба угловых энкодера устанавливают в одной горизонтальной плоскости, каждую створку снабжают пневмоцилиндром со штоком, на каждой створке ворот корпус пневмоцилиндра жестко по координате вращения связывают с валом второго углового энкодера, шток пневмоцилиндра жестко по координате вращения связывают с валом первого углового энкодера, линейный абсолютный энкодер закрепляют на пневмоцилиндре с возможностью измерения им хода штока пневмоцилиндра, а также вычислительным устройством, входы которого соединяют с сигнальными выходами всех энкодеров, причем перед началом контроля позиционирования внутреннюю стенку каждой из створок ворот устанавливают параллельно соответствующей стенке камеры шлюза, для каждой створки ворот в обоих абсолютных угловых энкодерах выставляют равные значения угла, в абсолютном линейном энкодере устанавливают фиксированную величину линейного размера, данные со всех энкодеров передают в вычислительное устройство, и в нем на основе этих данных формируют декартову либо полярную систему координат, в которой и осуществляют контроль положения любой точки каждой из створок при повороте последних, причем угловое положение внутренних стенок створок ворот по отношению к стенкам камеры шлюза определяют по разнице показаний углов поворота валов абсолютных угловых энкодеров, формируемой в вычислительном устройстве, а линейные координаты определяют по линейному перемещению штока пневмоцилиндра по сигналам в вычислительное устройство от линейного абсолютного энкодера.In the part of the method as an object of the invention, this problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of controlling the positioning of the shutter doors of the gate lock includes supplying a control signal to the actuators for moving each of the gate leaves of the gateway and controlling the position of each of the gate leaves by means of installed on each leaf two absolute angular encoders and one linear absolute encoder, while on each leaf of the gate on the inner edge of the gate leaf with respect to the lock chamber the housing of the first angular encoder is rigidly fixed, the housing of the second angular encoder is rigidly fixed to the adjacent wall of the gateway chamber, and both angular encoders are mounted in the same horizontal plane, each wing is equipped with a pneumatic cylinder with a rod, on each wing of the gate the pneumatic cylinder body is rigidly connected to the shaft of the second the angular encoder, the rod of the pneumatic cylinder is rigidly connected in the coordinate of rotation with the shaft of the first angular encoder, the linear absolute encoder is fixed to the pneumatic cylinder with the ability to measure the stroke of the pneumatic cylinder rod, as well as a computing device, the inputs of which are connected to the signal outputs of all encoders, and before starting positioning control, the inner wall of each of the gate leaves is set parallel to the corresponding wall of the gateway chamber, for each gate wing in equal absolute angle encoders angle values, in the absolute linear encoder set a fixed value of the linear size, data from all encoders are transmitted to the computing nth device, and in it, on the basis of these data, a Cartesian or polar coordinate system is formed, in which the position of any point of each leaf is controlled when the latter is rotated, the angular position of the inner walls of the gate leafs relative to the walls of the gateway chamber is determined by the difference in the angle readings rotation of the absolute angular encoder shafts formed in the computing device, and the linear coordinates are determined by the linear movement of the pneumatic cylinder rod by signals to the computing device from the absolute encoder.
В части устройства как объекта изобретения указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что устройство контроля позиционирования створок двустворчатых ворот шлюза содержит привод перемещения каждой из створок ворот шлюза и устройство контроля положения каждой из створок ворот посредством установленных на каждой створке двух абсолютных угловых энкодеров и одного линейного абсолютного энкодера, при этом на каждой створке ворот на ее внутренней по отношению к камере шлюза кромке жестко закреплен корпус первого углового энкодера, корпус второго углового энкодера жестко закреплен на близлежащей стенке камеры шлюза, и оба угловых энкодера установлены в одной горизонтальной плоскости, каждая створка снабжена пневмоцилиндром со штоком, на каждой створке ворот корпус пневмоцилиндра жестко по координате вращения связан с валом второго углового энкодера, шток пневмоцилиндра жестко по координате вращения связан с валом первого углового энкодера, линейный абсолютный энкодер закреплен на пневмоцилиндре с возможностью измерения им хода штока пневмоцилиндра, причем устройство снабжено вычислительным устройством, входы которого соединены с сигнальными выходами всех энкодеров, перед началом контроля позиционирования внутренняя стенка каждой из створок ворот установлена параллельно соответствующей стенке камеры шлюза, предварительно в обоих абсолютных угловых энкодерах для каждой створки ворот выставлены равные значения угла, а в абсолютном линейном энкодере установлена фиксированная величина линейного размера.In the part of the device as an object of the invention, this problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the control device for positioning the leaves of the gate gate leaves contains a drive for moving each of the gate leaves of the gateway and the device for controlling the position of each of the gate leaves by means of two absolute corner angles encoders and one linear absolute encoder, while the case is rigidly fixed to each gate leaf on its inner edge with respect to the lock chamber of the first angular encoder, the housing of the second angular encoder is rigidly fixed to the adjacent wall of the gateway chamber, and both angular encoders are installed in the same horizontal plane, each leaf is equipped with a pneumatic cylinder with a rod, on each leaf of the gate the pneumatic cylinder body is rigidly connected with the coordinate of rotation of the shaft of the second angular encoder, the rod of the pneumatic cylinder is rigidly connected with the shaft of the first angular encoder by the coordinate of rotation, the linear absolute encoder is fixed to the pneumatic cylinder with the possibility of measuring the stroke of the rod pneumatic cylinder, the device is equipped with a computing device, the inputs of which are connected to the signal outputs of all encoders, before starting positioning control, the inner wall of each gate leaf is installed parallel to the corresponding wall of the gateway chamber, previously, in both absolute angular encoders, equal values of the angle are set for each gate leaf, and An absolute linear encoder has a fixed linear size.
На чертеже схематически представлено устройство контроля позиционирования створок двустворчатых ворот шлюза на примере одной из створок ворот шлюза.The drawing schematically shows a control device for positioning the leaves of a bicuspid gate gate using the example of one of the gate gate leaves.
Устройство контроля позиционирования створок 1 двустворчатых ворот шлюза содержит для каждой створки 1 привод перемещения 9, связанный с осью вращения створки 1 ворот шлюза, и устройство контроля положения каждой из створок 1 ворот посредством установленных на каждой створке 1 двух абсолютных угловых энкодеров 4 и 5 и одного линейного абсолютного энкодера 6. На каждой створке 1 ворот на ее внутренней по отношению к камере шлюза кромке жестко закреплен корпус первого углового энкодера 4. Корпус второго углового энкодера 5 жестко закреплен на близлежащей стенке 7 камеры шлюза, и оба угловых энкодера 4 и 5 установлены в одной горизонтальной плоскости. Каждая створка 1 снабжена пневмоцилиндром 2 со штоком 3. На каждой створке 1 ворот корпус пневмоцилиндра 2 жестко по координате вращения связан с валом второго углового энкодера 5, шток 3 пневмоцилиндра 2 жестко по координате вращения связан с валом первого углового энкодера 4. Линейный абсолютный энкодер 6 закреплен на пневмоцилиндре 2 с возможностью измерения им хода штока 3 пневмоцилиндра 2. Устройство снабжено вычислительным устройством 8, входы которого соединены с сигнальными выходами всех энкодеров 4, 5 и 6, перед началом контроля позиционирования внутренняя стенка каждой из створок 1 ворот установлена параллельно соответствующей стенке 7 камеры шлюза. Предварительно в обоих абсолютных угловых энкодерах 4 и 5 для каждой створки 1 ворот выставлены равные значения угла, а в абсолютном линейном энкодере 6 установлена фиксированная величина линейного размера.The control device for positioning the
Способ контроля позиционирования створок 1 двустворчатых ворот шлюза реализуют следующим образом.A method for controlling the positioning of the
Включают подачу управляющего сигнала на приводы перемещения 9 каждой из створок 1 ворот шлюза и контроль положения каждой из створок 1 ворот осуществляют посредством двух абсолютных угловых энкодеров 4 и 5 и одного линейного абсолютного энкодера 6. Входы вычислительного устройства 8 соединяют с сигнальными выходами всех энкодеров 4, 5 и 6, причем перед началом контроля позиционирования внутреннюю стенку каждой из створок 1 ворот устанавливают параллельно соответствующей стенке камеры шлюза, для каждой створки 1 ворот в обоих абсолютных угловых энкодерах 4 и 5 выставляют равные значения угла, а в абсолютном линейном энкодере 6 устанавливают фиксированную величину линейного размера. Данные со всех экодеров 4, 5 и 6 передают в вычислительное устройство 8, и в нем на основе этих данных формируют декартову либо полярную систему координат, в которой и осуществляют контроль положения любой точки каждой из створок 1 при повороте последних. Угловое положение (γ) внутренних стенок створок 1 ворот по отношению к близлежащей стенке 7 камеры шлюза определяют по разнице показаний углов поворота (γ=α-β) валов абсолютных угловых энкодеров 4 и 5, формируемой в вычислительном устройстве 8, а линейные координаты определяют по линейному перемещению штока 3 пневмоцилиндра 2 по сигналам в вычислительное устройство 8 от линейного абсолютного энкодера 6.The control signal is supplied to the movement drives 9 of each of the
Настоящее изобретение может быть использовано на различного рода энергетических и гидротехнических сооружениях при перепуске больших количеств воды.The present invention can be used in various kinds of energy and hydraulic structures for bypassing large quantities of water.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108057/13A RU2459033C1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108057/13A RU2459033C1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2459033C1 true RU2459033C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011108057/13A RU2459033C1 (en) | 2011-03-03 | 2011-03-03 | Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2459033C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106759137A (en) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | Double-cylinder hydraulic gate oil cylinder journey error compensation method based on artificial neural network |
RU2623044C2 (en) * | 2015-06-22 | 2017-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Method for controlling process of folding airlock double-leaf gates and device for its implementation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1506015A1 (en) * | 1987-09-24 | 1989-09-07 | Московский институт инженеров водного транспорта | Hydroelectric drive of two-wing lock gates |
SU1680858A1 (en) * | 1989-03-15 | 1991-09-30 | Винницкий политехнический институт | Electrohydraulic drive of mitre gate |
SU1767076A1 (en) * | 1990-11-02 | 1992-10-07 | Винницкий политехнический институт | Control system of hydraulic drive of double gates and filling locks of low-pressure sluice |
EP1389653A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-18 | Rouby Industrie | Operation device for mechanisms associated to locks and for flow control of rivers |
CN200946259Y (en) * | 2006-08-24 | 2007-09-12 | 周文 | Novel automatic control system of strobe for resisting strong wind |
-
2011
- 2011-03-03 RU RU2011108057/13A patent/RU2459033C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1506015A1 (en) * | 1987-09-24 | 1989-09-07 | Московский институт инженеров водного транспорта | Hydroelectric drive of two-wing lock gates |
SU1680858A1 (en) * | 1989-03-15 | 1991-09-30 | Винницкий политехнический институт | Electrohydraulic drive of mitre gate |
SU1767076A1 (en) * | 1990-11-02 | 1992-10-07 | Винницкий политехнический институт | Control system of hydraulic drive of double gates and filling locks of low-pressure sluice |
EP1389653A1 (en) * | 2002-08-13 | 2004-02-18 | Rouby Industrie | Operation device for mechanisms associated to locks and for flow control of rivers |
CN200946259Y (en) * | 2006-08-24 | 2007-09-12 | 周文 | Novel automatic control system of strobe for resisting strong wind |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623044C2 (en) * | 2015-06-22 | 2017-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" | Method for controlling process of folding airlock double-leaf gates and device for its implementation |
CN106759137A (en) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | Double-cylinder hydraulic gate oil cylinder journey error compensation method based on artificial neural network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100180586A1 (en) | Self-Contained Hydraulic Actuator System | |
Bonato et al. | Position control of direct driven hydraulic drive | |
RU2459033C1 (en) | Method to monitor positioning of folds of lock chamber double-leaf gate and device for its realisation | |
CN102606786B (en) | Electric-hydraulic valve as well as control device and control method thereof | |
FR2917709B1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING HELICOPTER BLADES OR THE LIKE | |
JP2016518558A5 (en) | ||
Milecki et al. | Electrohydraulic linear actuator with two stepping motors controlled by overshoot-free algorithm | |
Milecki et al. | Modelling of an electrohydraulic proportional valve with a synchronous motor | |
RU2496940C1 (en) | Electric hydraulic system of ship lock double-leaf gate drive | |
Yu et al. | State feedback integral control for a rotary direct drive servo valve using a Lyapunov function approach | |
CN107387478A (en) | A kind of high accuracy number hydraulic motor | |
JP2014533924A (en) | Valve actuator | |
CN208187599U (en) | A kind of measuring device of hydraulic motor starting friction torque | |
EP2645561A2 (en) | Extended range absolute position sensing | |
ATE552480T1 (en) | MEASURING METHOD OF THE MOVEMENT OF A ROLLER SHUTTER AND CONFIGURATION AND CONTROL METHOD USING THIS MEASURING METHOD | |
RU2623044C2 (en) | Method for controlling process of folding airlock double-leaf gates and device for its implementation | |
Guo et al. | Adaptive robust control of variable displacement pumps | |
Chengwen et al. | Suppress surplus torque based on velocity closed-loop synchronization | |
Mahgoub et al. | Development of a microprocessor based control system for a pneumatic rotary actuator | |
CN103277292B (en) | A kind of high-pressure fluid mixing pump accurate control device and control method | |
Rybarczyk | Investigation of electrohydraulic valve with the stepper motor | |
Avram et al. | Innovative Systems for Incremental Positioning in Pneumatics | |
US10263545B2 (en) | Motor velocity control within an aircraft hydraulic system | |
Milecki et al. | Electrohydraulic valve with two stepping motors | |
Zhou et al. | Modeling and control of electro-hydraulic-controlled stepping cylinder for mold oscillation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190304 |