RU2644143C2 - Задатчик команд управления - Google Patents
Задатчик команд управления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644143C2 RU2644143C2 RU2015134985A RU2015134985A RU2644143C2 RU 2644143 C2 RU2644143 C2 RU 2644143C2 RU 2015134985 A RU2015134985 A RU 2015134985A RU 2015134985 A RU2015134985 A RU 2015134985A RU 2644143 C2 RU2644143 C2 RU 2644143C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- handle
- shaft
- encoder
- control
- control command
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G5/00—Devices in which the computing operation is performed by means of fluid-pressure elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/001—Thumb wheel switches
- H01H19/003—Thumb wheel switches having a pushbutton actuator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
- H01H19/56—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch
- H01H19/563—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch with an initial separation movement perpendicular to the switching movement
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/005—Electromechanical pulse generators
- H01H2019/006—Electromechanical pulse generators being rotation direction sensitive, e.g. the generated pulse or code depends on the direction of rotation of the operating part
Landscapes
- Control By Computers (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам задания команд для управления промышленным и транспортным оборудованием. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей. Для этого предложен задатчик команд управления, который включает в себя рукоятку управления, вал которой через соединительную муфту соединен с валом датчика угловых перемещений (энкодера). На выходе энкодера формируется двоичный код, характеризующий угол поворота вала. Задатчик команд управления содержит программно-аппаратный модуль, включающий в себя микропроцессорное устройство, которое связано с устройством индикации. Двоичный код, сформированный энкодером, поступает на вход микропроцессорного устройства, в котором дешифрируется, анализируется на достоверность и сравнивается с данными калибровочной таблицы, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве. С учетом данных таблицы определяется угол поворота вала рукоятки управления и позиция рукоятки. Значение определенной позиции рукоятки управления передается в систему управления и на устройство индикации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к средствам задания команд для управления промышленным и транспортным оборудованием, имеющим цифровой интерфейс системы управления, и предназначено для использования в качестве контроллера машиниста рельсовых транспортных средств.
Применяемые в настоящее время задатчики содержат в качестве преобразователя вращения вала рукоятки в электрические сигналы кулачковые переключатели с прямым замыканием электрических контактов или фотоэлектрические преобразователи с кодовым диском, закрепленным на валу рукоятки, выдающие на выходе сигнал в простом двоичном коде или коде Грея.
Кулачковые переключатели (см., например, патент RU 2199688 на изобретение «Задатчик режимов движения», МПК F16H 59/02, B60K 20/00, дата публикации 27.02.2003; патент RU 56067 U1 на полезную модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста», МПК H01H 19/60, дата публикации 27.08.2006) при использовании в схемах с цифровым интерфейсом связи требуют применения дополнительных устройств для преобразования дискретных электрических сигналов в цифровой код. Изготовление и установка на валу рукоятки профилированных шайб требуют высокой квалификации персонала. Большое количество фиксированных положений рукоятки автоматически приводит к увеличению количества кулачков и замыкателей с увеличением габаритных размеров аппарата. Кроме того, кулачковые переключатели содержат механические элементы с поверхностями скольжения, следовательно, требуют технического обслуживания и подвержены механическому износу с потерей функциональной работоспособности.
Известно использование фотоэлектрического метода съема информации об угле поворота вала рукоятки (см., например, патент RU 137387 U1 на полезную модель «Устройство определения угловой скорости вращения коленчатого вала ДВС», МПК G01P 3/00, дата публикации 17.10.2013). Такой метод также не свободен от ряда недостатков. Во-первых, установка на валу кодового диска, особенно при большом количестве фиксированных положений рукоятки, требует большой точности при изготовлении диска и его установке на валу. Во-вторых, в промышленных условиях велика вероятность попадания загрязнений на фотоприемники или излучатели, используемые в конструкции. В-третьих, в случае отказа хотя бы одного фотоприемника или излучателя из матрицы все устройство не только теряет работоспособность, но и (при использовании простого двоичного кода) может формировать ошибочные команды на выходе.
Оба описанных способа позволяют определять только фиксированные положения рукоятки управления, в то время как для некоторых применений оптимальной является конфигурация задатчика с набором фиксированных положений рукоятки и областями угла поворота, соответствующими плавному изменению регулируемого параметра.
При этом достаточно часто необходимо иметь нелинейную зависимость задаваемого параметра от угла поворота рукоятки.
Известно техническое решение, основанное на применении в качестве датчика угла поворота рукоятки управления бесконтактного многоразрядного датчика угловых перемещений (энкодера): задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи (патент RU 118116 U1 на полезную модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста», МПУ H01H 19/60, дата публикации 07.12.2011). Выходной сигнал энкодера в виде простого двоичного кода позволяет его простое преобразование в интерфейс системы управления производственного оборудования.
Задачей, на решение которой направлено создание данного изобретения, является совершенствование задатчика команд управления, использующего энкодер в направлении увеличения точности определения положения рукоятки за счет ее корректной калибровки.
Технический результат, достигаемый при решении данной задачи, заключается в обеспечении возможности производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.
Технический результат достигается за счет того, что в задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи, добавлен программно-аппаратный модуль с энергонезависимой памятью для первичной калибровки устройства и хранения калибровочной таблицы, связанный со средствами для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код и со средствами для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи и позволяющий производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.
Задатчик команд управления снабжен устройством индикации, подключенным к программно-аппаратному модулю.
На чертеже представлена схема предлагаемого задатчика команд управления.
Задатчик команд управления включает в себя рукоятку управления (1), вал (2) которой через соединительную муфту (3) соединен с валом бесконтактного многоразрядного датчика (5) угловых перемещений (энкодера). На выходе энкодера формируется двоичный код, характеризующий угол поворота вала. Задатчик команд управления содержит программно-аппаратный модуль, включающий в себя микропроцессорное устройство (6), которое связано с устройством индикации (7). Двоичный код, сформированный энкодером (5), поступает на вход микропроцессорного устройства (6), в котором дешифрируется, анализируется на достоверность и сравнивается с данными калибровочной таблицы, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве (8). С учетом данных таблицы определяется угол поворота вала рукоятки управления и соответственно позиция рукоятки. Значение определенной таким образом позиции рукоятки управления передается в цифровой интерфейс системы управления и одновременно на устройство индикации (7).
Первичная калибровка устройства производится по командам, получаемым из цифрового интерфейса связи от внешней системы управления или от внешнего программирующего устройства. По полученной команде рукоятка выставляется в заданное положение, после чего данные энкодера запоминаются в запоминающем устройстве (8) как строка калибровочной таблицы. Таблица формируется для каждого из фиксированных положений рукоятки. Для нефиксированных положений рукоятки в таблице запоминаются два крайних положения, соответствующих граничным значениям регулируемого диапазона величин. Промежуточные значения калибровочной таблицы вычисляются методом интерполяции по заранее заданной функции и запоминаются в устройстве (8) как строки таблицы с заданной дискретностью.
Создание калибровочной кривой производится после сборки аппарата, поэтому особые требования к взаимному расположению вала энкодера и вала рукоятки и соответственно к точностям изготовления и сборки не предъявляются. Отсутствие трущихся частей обуславливает отсутствие необходимости технического обслуживания и обеспечивает долговечность изделия. Отсутствие оптических связей и герметичное исполнение энкодера делает аппарат нечувствительным к загрязнениям производственной среды. Поскольку разрядность энкодера ограничена практически только ценовой политикой потребителя, то осуществляется возможность формирования команд управления не только при фиксированных положениях рукоятки, но и в произвольно выбранных нефиксированных диапазонах задания непрерывных параметров управления, при этом реализована возможность задания калибровочной кривой по произвольно выбранной зависимости задаваемого параметра от угла поворота рукоятки управления.
Claims (2)
1. Задатчик команд управления, содержащий рукоятку управления, средства для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код, позволяющий определять фиксированные и нефиксированные положения рукоятки, средства для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи, отличающийся тем, что добавлен программно-аппаратный модуль с энергонезависимой памятью для первичной калибровки устройства и хранения калибровочной таблицы, связанный со средствами для преобразования угла поворота рукоятки в цифровой код и со средствами для формирования и передачи сформированных команд управления в цифровой интерфейс связи и позволяющий производить первичную калибровку без применения дополнительного оборудования и снять дополнительные требования к точности сборки изделия и юстировке движущихся частей.
2. Задатчик команд управления по п. 1, отличающийся тем, что снабжен устройством индикации, подключенным к программно-аппаратному модулю.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015134985A RU2644143C2 (ru) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Задатчик команд управления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015134985A RU2644143C2 (ru) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Задатчик команд управления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015134985A RU2015134985A (ru) | 2017-03-03 |
| RU2644143C2 true RU2644143C2 (ru) | 2018-02-07 |
Family
ID=58454227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015134985A RU2644143C2 (ru) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Задатчик команд управления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2644143C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679745C1 (ru) * | 2018-04-05 | 2019-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Устройство ввода команд |
| RU2679751C1 (ru) * | 2018-04-05 | 2019-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Устройство ввода команд |
| RU187670U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-03-14 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Контроллер машиниста |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7282816B2 (en) * | 2004-05-03 | 2007-10-16 | Ridgeway Charles S | Manual switch remote controller |
| RU93760U1 (ru) * | 2010-01-11 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Производственно-конструкторское предприятие "ИРИС" (ОАО "ПКП "ИРИС") | Контроллер машиниста электронный бесконтактный |
| RU98715U1 (ru) * | 2010-05-21 | 2010-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВП Технология" (ООО "АВП Технология") | Контроллер машиниста локомотива |
-
2015
- 2015-08-19 RU RU2015134985A patent/RU2644143C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7282816B2 (en) * | 2004-05-03 | 2007-10-16 | Ridgeway Charles S | Manual switch remote controller |
| RU93760U1 (ru) * | 2010-01-11 | 2010-05-10 | Открытое акционерное общество "Производственно-конструкторское предприятие "ИРИС" (ОАО "ПКП "ИРИС") | Контроллер машиниста электронный бесконтактный |
| RU98715U1 (ru) * | 2010-05-21 | 2010-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВП Технология" (ООО "АВП Технология") | Контроллер машиниста локомотива |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВИСАМ АЛЬ-ТИББИ и др., "Подключение инкрементного энкодера к ПЛК", "СТА", http://www.cta.ru/cms/f/459041.pdf, стр. 78-83. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679745C1 (ru) * | 2018-04-05 | 2019-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Устройство ввода команд |
| RU2679751C1 (ru) * | 2018-04-05 | 2019-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Устройство ввода команд |
| RU187670U1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-03-14 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Контроллер машиниста |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015134985A (ru) | 2017-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2644143C2 (ru) | Задатчик команд управления | |
| US9304958B2 (en) | Device for transmitting sensor data | |
| CN103926849B (zh) | 修正齿隙的电动机控制装置 | |
| CN107340005A (zh) | 多圈绝对值编码器、驱动装置、存储介质及控制方法 | |
| US20110260716A1 (en) | Absolute encoder | |
| CN109546808B (zh) | 一种舵机及用于减小舵机虚位的方法 | |
| CN102624375A (zh) | 兼容多种编码器与旋转变压器接口的信号处理装置 | |
| JP5640732B2 (ja) | エンコーダ装置、駆動装置、及びロボット装置 | |
| EP3379205A1 (en) | Motor control system, control method, encoder, and motor controller | |
| US10119842B1 (en) | Encoder design and use | |
| JP2012145359A (ja) | エンコーダの信号処理装置 | |
| KR101461627B1 (ko) | 감속기 출력축의 절대위치 검출방법 | |
| Supriyono et al. | Alternative control system for robot arm with data logger | |
| JP6413102B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
| CN109874392B (zh) | 电机控制装置及方法 | |
| RU2013104254A (ru) | Устройство для технологической машины с воспринимающим блоком, имеющим по меньшей мере один оптический воспринимающий элемент | |
| US20150204698A1 (en) | Location control encoding method in location control encoding device | |
| JP6106839B2 (ja) | エンコーダ | |
| JPWO2019123594A1 (ja) | モータ制御装置 | |
| CN204177403U (zh) | 一种多圈机械式绝对值编码器 | |
| US20190058931A1 (en) | Method for data transmission by means of an absolute position measurement system, absolute position measurement system and computing device | |
| GB2562499A (en) | Generating and/or encoding rotational data for a mechanical element over a digital network | |
| KR101408247B1 (ko) | 양방향 통신이 가능한 앵글시퀀스가 구비된 피엘씨 컨트롤러 | |
| JP6182729B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
| JP5591295B2 (ja) | エンコーダ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |