RU2759706C1 - Pneumatic cylinder control device - Google Patents
Pneumatic cylinder control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759706C1 RU2759706C1 RU2021104968A RU2021104968A RU2759706C1 RU 2759706 C1 RU2759706 C1 RU 2759706C1 RU 2021104968 A RU2021104968 A RU 2021104968A RU 2021104968 A RU2021104968 A RU 2021104968A RU 2759706 C1 RU2759706 C1 RU 2759706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- pneumatic cylinder
- sensor
- input
- pneumatic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/43—Programme-control systems fluidic
- G05B19/44—Programme-control systems fluidic pneumatic
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам управления пневмоцилиндром и может быть использовано в пневматических системах автоматического управления.The invention relates to a pneumatic cylinder control means and can be used in pneumatic automatic control systems.
Известно устройство управления технологическим процессом, содержащее преобразователь положения, снабженный первым и вторым контактами и датчиком положения, который изменяет токовый сигнал, исходя из положения исполнительного механизма, соединенного с клапаном, электрический разъединитель, снабженный первым, вторым и третьим контактами, а также сопротивлением, подключенным между первым и вторым контактами электрического разъединителя, причем третий контакт электрического разъединителя соединен со вторым контактом преобразователя положения, и электропневматический контроллер, снабженный первым контактом, соединенным с первым контактом преобразователя положения и первым контактом электрического разъединителя, и вторым контактом, соединенным с потенциалом заземления и со вторым контактом электрического разъединителя, причем электропневматический контроллер получает питание от источника тока, который электрически отделен от электрического разъединителя (RU 2554536, G05B 19/44, 27.06.2015).Known is a process control device containing a position converter equipped with first and second contacts and a position sensor that changes the current signal based on the position of the actuator connected to the valve, an electrical disconnector equipped with first, second and third contacts, as well as a resistance connected between the first and second contacts of the electrical disconnector, wherein the third contact of the electrical disconnector is connected to the second contact of the position transmitter, and an electro-pneumatic controller provided with a first contact connected to the first contact of the position transmitter and the first contact of the electrical disconnector, and a second contact connected to the ground potential and to the second contact of the electrical disconnector, and the electro-pneumatic controller receives power from the current source, which is electrically separated from the electrical disconnector (RU 2554536, G05B 19/44, 06/27/2015).
Известное устройство управления технологическим процессом обеспечивает возможность коммуникативной связи преобразователя положения с электропневматическим контроллером без переналадки схемы управления и/или процесса в электропневматическом контроллере и обеспечивает исключение создания контуров заземления между электропневматическим контроллером и преобразователем положения.The known process control device enables communicative communication of the position converter with the electro-pneumatic controller without reconfiguring the control circuit and / or the process in the electro-pneumatic controller and eliminates the creation of ground loops between the electro-pneumatic controller and the position converter.
В известном устройстве не учитываются все факторы, влияющие на точность управления, а также в нем не предусмотрен режим ручного управления.The known device does not take into account all the factors affecting the control accuracy, and also does not provide for a manual control mode.
В качестве прототипа выбрано устройство управления пневмоцилиндром, содержащее пневмоцилиндр, распределитель, пневмоусилитель, триггер с раздельными входами, построенный на струйных дискретных моностабильных элементах, управляемый кнопками «Пуск» и «Стоп», триггер со счетным входом, переключение которого происходит при подаче на его счетный вход сигнала нулевого уровня, а также струйный логический элемент «И» и настроечный дроссель, причем линия выхлопа распределителя соединена с входом настроечного дросселя и счетным входом триггера со счетным входом, выход триггера с раздельными входами, сигнал единичного уровня на котором устанавливается при нажатии кнопки «Стоп», соединен с установочным входом триггера со счетным входом, второй выход триггера с раздельными входами соединен с входом элемента «И», выход триггера со счетным входом, сигнал единичного уровня на котором устанавливается при подаче сигнала единичного уровня на его установочный вход, соединен со вторым входом элемента «И», выход элемента «И» соединен с входом пневмоусилителя, а выход настроечного дросселя сообщается с атмосферой (RU 2355011, G05B 19/44, 10.05.2009).As a prototype, a pneumatic cylinder control device was selected containing a pneumatic cylinder, a distributor, a pneumatic amplifier, a trigger with separate inputs, built on jet discrete monostable elements, controlled by the "Start" and "Stop" buttons, a trigger with a counting input, switching of which occurs when fed to its counting the input of the zero level signal, as well as the jet logic element "AND" and the tuning choke, and the distributor exhaust line is connected to the input of the tuning choke and the counting input of the trigger with the counting input, the trigger output with separate inputs, the single level signal on which is set by pressing the button " Stop ", is connected to the setting input of the trigger with a counting input, the second trigger output with separate inputs is connected to the input of the" AND "element, the trigger output with the counting input, the single level signal at which is set when a single level signal is applied to its setting input, is connected to the second input of the "AND" element, the output of the "I" element is connected to the input of the pneumatic booster, and the output of the tuning throttle is connected to the atmosphere (RU 2355011, G05B 19/44, 05/10/2009).
Известное устройство управления пневмоцилиндром обладает широкими функциональными возможностями, так как возврат поршня может осуществляться при останове в любом промежуточном положении, которое может определяться, например, положением упора, который препятствует выдвижению штока. Формирование команды на реверсирование происходит без участия конечных выключателей, роль которых выполняет струйный триггер со счетным входом, что позволило упростить конструкцию и повысить надежность.The known pneumatic cylinder control device has wide functionality, since the piston can be returned when stopped in any intermediate position, which can be determined, for example, by the position of the stop that prevents the rod from extending. The formation of a command for reversing occurs without the participation of limit switches, the role of which is played by a jet trigger with a counting input, which made it possible to simplify the design and increase reliability.
Однако отсутствие в известном устройстве контроля давления в пневмосистеме и напряжения питания не позволяет получить требуемую точность управления, а отсутствие средств ручного управления снижает функциональные возможности устройства.However, the absence in the known device for controlling the pressure in the pneumatic system and the supply voltage does not allow obtaining the required control accuracy, and the absence of manual controls reduces the functionality of the device.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности управления пневмоцилиндром и расширении функциональных возможностей устройства.The technical result of the invention is to improve the accuracy of control of the pneumatic cylinder and expand the functionality of the device.
Технический результат достигается тем, что устройство управления пневмоцилиндром согласно изобретению содержит установленный на управляющем устройстве модуль управления, выполненный на микропроцессоре и соединенный с коннектором, ответная часть которого установлена на силовой плате пневмоцилиндра, к соответствующим выводам ответной части коннектора подключены вход формирователя сигнала управления, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу пневмоцилиндра, выход формирователя цифрового сигнала считывания нажатия педали управления, вход которого подключен к датчику положения педали управления, датчик тока пневмоцилиндра, датчик напряжения питания устройства, датчик давления пневмосистемы и выход формирователя цифрового сигнала срабатывания датчика, вход которого посредством делителя напряжения соединен с концевым датчиком пневмоцилиндра.The technical result is achieved in that the pneumatic cylinder control device according to the invention contains a control module installed on the control device, made on a microprocessor and connected to a connector, the counterpart of which is installed on the power board of the pneumatic cylinder, the input of the control signal generator is connected to the corresponding terminals of the counterpart of the connector, the output of which is intended for connection to the control input of the pneumatic cylinder, the output of the digital signal generator for reading the control pedal, the input of which is connected to the control pedal position sensor, the pneumatic cylinder current sensor, the device supply voltage sensor, the pneumatic system pressure sensor and the output of the digital sensor triggering signal, the input of which is through a divider voltage is connected to the end sensor of the pneumatic cylinder.
На Рис. 1 приведена функциональная схема устройство управления пневмоцилиндром.In Fig. 1 shows a functional diagram of the pneumatic cylinder control device.
Устройство управления пневмоцилиндром, содержит установленный на управляющем устройстве 1 модуль 2 управления, выполненный на микропроцессоре и соединенный с коннектором 3, ответная часть которого установлена на силовой плате 4 пневмоцилиндра, к соответствующим выводам ответной части коннектора 3 подключены вход формирователя 5 сигнала управления, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу пневмоцилиндра 6, выход формирователя 7 цифрового сигнала считывания нажатия педали 8 управления, вход которого подключен к датчику 9 положения педали 8 управления, датчик 10 тока пневмоцилиндра, датчик 11 напряжения питания устройства, датчик 12 давления пневмосистемы и выход формирователя 13 цифрового сигнала срабатывания датчика, вход которого посредством делителя 14 напряжения соединен с концевым датчиком 15 пневмоцилиндра.The pneumatic cylinder control device contains a control module 2 installed on the control device 1, made on a microprocessor and connected to the connector 3, the counterpart of which is installed on the power board 4 of the pneumatic cylinder, the input of the control signal shaper 5 is connected to the corresponding terminals of the counterpart of the connector 3, the output of which is intended for connecting to the control input of the pneumatic cylinder 6, the output of the former 7 of the digital signal for reading the pressing of the control pedal 8, the input of which is connected to the sensor 9 of the position of the pedal 8 of the control, the sensor 10 of the pneumatic cylinder current, the sensor 11 of the supply voltage of the device, the sensor 12 of the pressure of the pneumatic system and the output of the former 13 of the digital a sensor trigger signal, the input of which is connected to the end sensor 15 of the pneumatic cylinder by means of a voltage divider 14.
Устройство управления пневмоцилиндром работает следующим образом.The pneumatic cylinder control device operates as follows.
Обработка информации, поступающей от датчика 12 давления пневмосистемы, датчика 10 тока пневмоцилиндра, который позволяет измерять ток впрыска для дальнейшего его пересчета в энергию пара, концевого датчика 15 пневмоцилиндра и датчика 11 напряжения питания устройства, осуществляется микропроцессором модуля 2 управления, установленного на управляющем устройстве 1. Информация о срабатывании концевого датчика 15 пневмоцилиндра для ее обработки микропроцессором передается через формирователь 13 цифрового сигнала срабатывания датчика, который преобразует сигнал датчика в вид, необходимый для его восприятия микропроцессором. Для уменьшения величины сигнала с концевого датчика 15 до требуемого значения входного сигнала, необходимого для работы формирователя 13, использован делитель напряжения, представляющий собой резисторный делитель напряжения. Соединение модуля 2 управления с техническими средствами, размещенными на силовой плате 4 пневмоцилиндра, посредством коннектора 3 позволяет более гибко изменять систему и оперативно решать задачу устранения неисправности путем замены вышедшего из строя узла. После обработки поступившей информации микропроцессор модуля 2 управления с учетом всех измеренных параметров вырабатывает сигнал, который поступает на вход формирователя 5, формирующий сигнал управления, подаваемый на управляющий вход пневмоцилиндра 6. Под воздействием сигнала управления происходит требуемое перемещение поршня пневмоцилиндра 6. Поскольку при формировании управляющего сигнала помимо информации от концевого датчика пневмоцилиндра учитывается давление в пневмосистеме, ток пневмоцилиндра и напряжение питания устройства (его нестабильность), точность управления пневмоцилиндром значительно повышается. Для реализации режима ручного управления предусмотрена педаль 8 управления, при нажатии которой срабатывает датчик 9 положения педали, сигнал с которого поступает на формирователя 7 цифрового сигнала считывания нажатия педали 8 управления. Сформированный цифровой сигнал считывания через коннектор 3 поступает в микропроцессор модуля 2 управления, который производит его обработку совместно со всеми другими измеренными параметрами. Последующее формирование сигнала управления пневмоцилиндром осуществляется формирователем 5 в зависимости от результатов обработки микропроцессором всех измеренных параметров. Используемый режим ручного управления позволил расширить функциональные возможности устройства.The processing of information coming from the pneumatic system pressure sensor 12, the pneumatic cylinder current sensor 10, which makes it possible to measure the injection current for its further conversion into steam energy, the pneumatic cylinder end sensor 15 and the device supply voltage sensor 11, is carried out by the microprocessor of the control module 2 installed on the control device 1 Information about the actuation of the end sensor 15 of the pneumatic cylinder for its processing by the microprocessor is transmitted through the generator 13 of the digital sensor actuation signal, which converts the sensor signal into a form necessary for its perception by the microprocessor. To reduce the value of the signal from the end sensor 15 to the required value of the input signal required for the operation of the shaper 13, a voltage divider is used, which is a resistor voltage divider. The connection of the control module 2 with the technical means located on the power board 4 of the pneumatic cylinder through the connector 3 makes it possible to change the system more flexibly and to quickly solve the problem of troubleshooting by replacing the failed unit. After processing the received information, the microprocessor of the control module 2, taking into account all the measured parameters, generates a signal that is fed to the input of the generator 5, which forms a control signal supplied to the control input of the pneumatic cylinder 6. Under the influence of the control signal, the required movement of the piston of the pneumatic cylinder 6 occurs. In addition to information from the end sensor of the pneumatic cylinder, the pressure in the pneumatic system, the current of the pneumatic cylinder and the supply voltage of the device (its instability) are taken into account, the control accuracy of the pneumatic cylinder is significantly increased. To implement the manual control mode, a control pedal 8 is provided, when pressed, the pedal position sensor 9 is triggered, the signal from which is sent to the generator 7 of the digital readout signal for pressing the control pedal 8. The generated digital readout signal through the connector 3 enters the microprocessor of the control unit 2, which processes it together with all other measured parameters. The subsequent formation of the pneumatic cylinder control signal is carried out by the shaper 5, depending on the results of processing by the microprocessor of all measured parameters. The used manual control mode made it possible to expand the functionality of the device.
Таким образом, в предлагаемом устройстве в процессе управления пневмоцилиндром в парогенераторе осуществляется контроль конца хода поршня, давления в пневмосистеме и тока впрыска для дальнейшего пересчета в энергию пара и контроль источника питания устройства, что в целом позволило значительно повысить точность управления, а дополнительное использование режима ручного управления и коннектора, позволяющего использование различных типов модулей управления, выполненных на микропроцессоре, и оперативную их замену в случае неисправности обеспечило значительное расширение функциональных возможностей.Thus, in the proposed device, in the process of controlling the pneumatic cylinder in the steam generator, the end of the piston stroke, the pressure in the pneumatic system and the injection current are monitored for further conversion into steam energy and the control of the power source of the device, which in general made it possible to significantly increase the control accuracy, and the additional use of the manual mode control and connector, allowing the use of various types of control modules, made on a microprocessor, and their prompt replacement in the event of a malfunction has provided a significant expansion of functionality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104968A RU2759706C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Pneumatic cylinder control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104968A RU2759706C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Pneumatic cylinder control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2759706C1 true RU2759706C1 (en) | 2021-11-17 |
Family
ID=78607365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021104968A RU2759706C1 (en) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | Pneumatic cylinder control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2759706C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2716761A1 (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-27 | Telemecanique Electrique | CONTROL CIRCUIT FOR A PNEUMATIC PHASE CELL AND MODULE FOR ITS DESIGN |
| RU2355011C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Jet device for controlling pneumatic cylinder |
| RU2427874C1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Pneumatic programme device |
-
2021
- 2021-02-26 RU RU2021104968A patent/RU2759706C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2716761A1 (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-27 | Telemecanique Electrique | CONTROL CIRCUIT FOR A PNEUMATIC PHASE CELL AND MODULE FOR ITS DESIGN |
| RU2355011C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Jet device for controlling pneumatic cylinder |
| RU2427874C1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Pneumatic programme device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3648798A (en) | Speed control system for an automotive vehicle | |
| US3455411A (en) | Automobile speed control | |
| DE19929880B4 (en) | Method and apparatus for providing negative pressure in a vehicle | |
| GB1400381A (en) | Proportional servo actuators | |
| US20080312801A1 (en) | Apparatus for determining positions and movements of a brake pedal for a vehicle brake system | |
| RU2759706C1 (en) | Pneumatic cylinder control device | |
| JPS5986768A (en) | Safety valve device | |
| GB1459512A (en) | Test apparatus for the fuel injection system of an internal combustion engine | |
| US7175133B2 (en) | Wing driving apparatus | |
| GB1588951A (en) | Integral manifold absolute pressure and ambient absolute pressure sensor | |
| US3939329A (en) | Interface means | |
| DE3340134C3 (en) | Control for pumping devices in vehicles | |
| GB2105067A (en) | Control means for a fuel metering system | |
| US3500802A (en) | Control circuit for precision fuel metering systems | |
| US6349627B1 (en) | Electropneumatic positioner | |
| JPH076426B2 (en) | Load adjuster | |
| JPS63145133A (en) | Electrical target-value signal generator | |
| JP3979260B2 (en) | Brake fluid pressure generator | |
| US4290045A (en) | Brake system warning circuit | |
| JPS6215739B2 (en) | ||
| CN114599559A (en) | Foot brake module for an electropneumatic brake system of a motor vehicle | |
| RU2355011C2 (en) | Jet device for controlling pneumatic cylinder | |
| CN203543932U (en) | Electronic control braking main valve | |
| CN118016463A (en) | Multipurpose integrated key with stress induction and control structure comprising multipurpose integrated key | |
| CN214248456U (en) | Pressure relief device with trigger mechanism |