SU1166076A1 - Устройство дл программного регулировани параметра - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРА1§ШОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРА, содержацее. задатчик времени, два когшутатора, первый задатчик параметра, nepsbdt н второй компенсаторы, выходы которш: подключены к входу усилите:п , выход которого соединен с первьм входом первого коммутатора, первый и второй выходы которого подключешл к входу первого и второго двигателей соответственно , выходыне валы которых механически св заны с первым и вторым компенсатораьш и с первым входом второго задатчика параметра, причем выход генератора временных интервалов подключен к второму входу первого кo в yтaтopa, выход второго задатчика параметра соединен с первым входом регул тора, второй вход которого подключен к выходу датчика параметра , отл и чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем последовательной .автоматической отработки всех отрезков программы, в него введен блок переключени  программ , вход которого кинематически св зан с вторьм двигателем, а выход (Л подключен к первому входу второго коммутатора, второй и третий входы . которого соединены с выходами первого задатчика параметра и задатчика , времени соответственно, первый выход - к третьему входу первого коммутатора , второй выход - к второму входу второго задатчика параметра. Од Од О к Од

Description

I

Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического регулировани , предназначено дл  программного регулировани  параметра технологичес кого процесса и может быть использовано в металлругической и машиностроительной промышленности.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устрой .ства путем последовательной автомати ческой отработки всех отрезков программы.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл  программного регулировани  параметра; на фиг. 2 - принципиальна  схема одного из вариантов реализации устройства дл  программного регулировани  параметра в трех периодах.

Устройство дл  программного регулировани  параметра (фиг. 1) содержит компенсатор 1, усилитель 2, компенсатор 3-, двигатель 4, первьй коммутатор. 5, двигатель 6, задатчик 7 параметра, генератор 8 временных интервалов, задатчик 9 времени, блок 10 переключени  программ, второй коммутатор 11, автоматический задатчик 12 параметра, датчик 13 параметра и регул тор 14.

Выходы компенсаторов 1 и 3 вклю-. чены на -вход усилител  2, второй вход которого через второй коммутатор 11, управл ющий блоком 10 переключени  программ, и первый коммутатор 5, управл емый генератором 8 временных интервалов, соединен с выходом задатчика 9 времени. Выход усилител  2 через первьй коммутатор 5 св зан с входами двигателей 4 и 6, выходные валы которых кинематически св заны с вхЬдами компенсаторов 1 и 3, а также с входами блока 10 переключени  программ и автоматического задатчика 12 параметра. Выход задатчика 7 параметра через второй коммутатор 11 св зан с вторым входом автоматического задатчика 12 параметра и включен на вход регул тора 14.

На фиг. 2 представлены конечные выключатели 15-17 в блоке переключени  программ, реле 18-21, контакты 18а-21а, кнопка 22 дл  запуска, переменные резисторы 23 и 24, задатчики 25-31, реле 32, резисторы 33 и 34, двигатели 35 и 36, трансформатор 37 и усилитель 38.

660762

Необходима  зависимость изменени  параметра во времени разбиваетс  на отрезки, дл  каждого из которых определ етс  продолжительность, устанавливаема  на задатчиках 9 времени , и значени  задани  параметров в точках разбивани , устанавливаемые на задатчиках 7 параметра. Автоматический задатчик 12 параметра в каждом

& периоде программы через второй коммутатор 11 подключаетс  к двум задатчикам 7 параметров, определ ющим значени  задани  параметров в начале и конце данного периода, и под

5 воздействием двигател  6 измен ют свой выходной сигнал от начального значени  задани  параметра в данном периоде до конечного.

В одном из вариантов реализации

0 устройства (фиг. 2) зависимость изменени  задани  параметров во времени представл ет собой кусочно-линейную функцию. Устанавливаемые на ползунках задатчиков параметра - резисторов 25-28 напр жени  определ ют значени  задани  параметров в точках перелома функции. Напр жени  на ползунках задатчиков времени резисторов 29-31 определ ют продол„ жительность каждого периода программы . Переменный резистор 24 автоматического задатчика 12 параметра через контакты 19а и 20а второго коммутатора 11 включаетс  между ползунками двух переменных резисторов из задатчиков 7 параметра. При вращении вала двигател  6 св занный с ним ползунок резистора 24 перемещаетс  из одного крайнего положени 

Q в другое.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливаютс  необходимые зада5 ,ни  в блоке 7 задатчиков параметра и в блоке 9 задатчиков времени, после чего устройство приводитс  в действие путем воздействи  на второй коммутатор 11 по цепи запуска. Второй коммутатор 11 приводит устройство в исходное состо ние - валы двигателей 4 и 6 переход т в начальное прложение, перевод  при этом в начальное состо ние компенсаторы 1 и 5 3, автоматический задатчик 12 параметра и блок 10 переключени  программы , на первый коммутатор 5 через второй коммутатор 11 подаетс  выходной сигнал задатчика 9 времени, соответствующий заданию времени первого периода программы, на второй вход автоматического задатчика 12 параметра подаютс  выходные сигналы блока 7 задатчиков параметра, соответствующие на11альному и конечному задани м параметра за врем  первого периода программы. Далее генератор 8 временных интервалов , воздейству  на первый коммутатор 5, через равные промежутки вр мени переключает его в одно из двух возможных состо ний. В первом состо нии первый коммутатор 5 подает на второй вход уси лител  2 выходной сигнал задатчика 9 времени, проход щий через второй коммутатор 11, и подключает к выход усилител  2 двигатель 6, отключив при этом двигатель А. Компенсатор 3 под воздействием двигател  6 измен  ет свой выходной сигнал так, чтобы суммарный сигнал на входах усилител  2 стал равен 0. Разность выходны сигналов компенсаторЪв 1 и 3 становитс  равной выходному сигналу задатчика 9 времени по величине и про тивоположной ей по фазе, т.е. выход ной сигнал компенсатора 3 сдвигаетс относительно выходного сигнала компенсатора 1 на величину, равную выходному сигналу блока 9 задатчиков времени. Во втором состо нии первый комму татор 5 не пропускает на второй вхо усилител  2 выходной сигнал блока 9 задатчиков времени и подключает к выходу усилител  2 двигатель 4, отключив двигатель 6. Компенсатор 1 под воздействием двигател  4 изме н ет свой выходной сигнал до тех по пока сигнал на входе усилител  2 не становитс  равным 0. При этом вы ходные сигналы компенсаторов 1 и 3 равны между сббой. и . При дальнейших периодических изменени х состо ни  первого коммутатора 5 компенсаторы 1 и 3 поочередно измен ют свой выходной сигнал ступен ми, равными выходному, сигналу блока 9 задатчика времени от начальной величины к конечной. Общее врем  изменени  их сигнала от начального до конечного зависит от .величины ступени, т.е. от выходного сигнала блока 9 задатчиков времени Синхронно с положением компенсатора 3 двигатель 6 измен ет положение автоматического задатчика 12 параметра, выходной сигнал которого измен етс  от начального до конечного задани  параметра в первом периоде программы и совместно с выходным сигналом датчика 13 параметра поступает на вход регул тора 14. При достижении выходным валом двигател  4 конечного положени  св занный с ним блок 10 переключени  программ переключает второй коммутатор 11 в состо ние второго периода программы. На второй вход автоматического задатчика 12 параметра через второй коммутатор 11 подаютс  сигналы блока 7 задатчиков параметров , соответствующие начальному и конечному задани м параметра во втором периоде программы, причем с целью отсутстви  скачков в задании параметра его начальное значение во втором периоде принимают равным конечному значению в первом периоде . На второй вход усилител  2 через второй коммутатор 11 и первый коммутатор 5 подаетс  выходной сигнал задатчика 9 времени, соответствующий заданию времени второго периода програмь1ы,причем его фаза противоположна фазе сигнала, определ вшего задание времени первого периода программы. Поэтому во втором периоде компенсаторы 1 и 3 измен ют свое состо ние в обратном направлении - от конечного положени  к начальному. По достижении выходным валом двигател  4 начального положени  блок 10 переключени  программ переключает второй коммутатор 11 в состо ние третьего периода программы и так далее до окончани  последнего периода. По окончании второй коммутатор 11 прекращает передавать выходной сигнал 9 задатчика времени на усилитель 2 через первый коммутатор 5, и при изменени х первым коммутатором 5 своего состо ни  двигатели 4 и 6 не измен ют состо ни  компенсаторов 1 и 3, так как между ними достигнуто равновесие и входной сигнал усилител  2 равен 0. Выходной сигнал автоматического задатчика 12 параметра фиксируетс  на достигнутом значении, равном заданию параметра в конце последнего периода программь. В одном из вариантов реализации устройства, обеспечиванщем программное регулирование параметра в трех периодах, компенсаторы 1 и 3 (фиг.2) представл ют собой переменные резисторы 33 и 34, ползунки которых кинематически св заны с выходными валами двигателей 4 и 6 (поз. 35 и 36). Усилитель 2 состоит из суммирующего трансформатора 37 и собственно усилител  38. Первый коммутатор 5 состоит из реле 32, управл емого генератором 8 временных интервалов, и контактов 32а этого реле. Блок 7 задатчиков параметра сост ит из задатчика 25 начального значе НИН параметров в первом периоде про раммы, задатчика 26 конечного значени  параметров в первом периоде и начального значени  во втором периоде , задатчика 27 конечного значе ни  параметров во втором периоде и начального - в третьем и задатчика 28 конечного значени  параметра в третьем периоде программы. Блок 9 задатчиков времени состоит из задат чика 29 времени первого периода программы, задатчика 30 времени вто рого периода и задатчика- 31 времени третьего периода. Блок 10 переключе ни  программ состоит из нормально замкнутого 15 и нормально разомкнутого 17 конечных выключателей, срабатывающих при достижении выходным валом двигател . 4 начального положе ни , и нормально разомкнутого конеч ного выключател  16, срабатьшающего при достижении выходным валом двига тел  4 конечного положени . Второй коммутатор 11 состоит из реле 18-21 управл емых блоком 10 переключени  программ, их контактов 18а-21а и нормально разомкнутой кнопки 22 дл  запуска устройства. Реле 19 и 20 представл ют собой реле с двум  устойчивыми состо ни ми, типа ДП-12 или им подобные, которые переключаютс  при подаче напр жени  на одну из обмоток, после чего напр жение с обмотки можно снимать, при этом достигнутое состо ние реле не изменитс . Автоматический задачик 12 параметра представл ет собой переменный резистор 24, ползунок которо го кинематически св зан с выходным валом двигател  6. Датчик 13 параметра представл ет собой переменный резистор 23, ползунок которого перемещаетс  пропорционально текущему значению параметра. Дл  запуска устройства оператор устанавливает необходимые задани  параметра и времени задатчиками . 25-31 и нажимает кнопку 22. Через замкнутую кнопку 22 подаетс  напр жение питани  на реле 18 и на нижние (по схеме) обмотки реле 19 и 20. При этом реле 19 и 20 переключаютс  в состо ние, когда их контакты 19а и 20а переход т в нормальное (по схеме) положение, а реле 18 включаетс  и самоблокируетс  своим нормально открытым контактом 18а через нормально замкнутый конечный выключатель 15 и остаетс  включенным после отпускани  кнопки 22. Генератор 8 временных интервалов периодически, через равные промежутки времени, включает и выключает реле 32. При очередном включении реле 32 через его нормально разомкнутые контакты 32а, а также через нормально разомкнутый контакт 18а и нормально замкрутьш контакт 21 на одну из входных обмоток суммирующего трансформатора 37 поступает напр жение такой величины ч фазы, что напр жение на выходной обмотке суммирующего трансформатора 37 поступает на вход собственно усилител  38, не измен ет своей фазы независимо от положени  ползунков резисторов ..33 и 34. При этом выходное напр жение усилител  38, . поступающее на вход двигател  6 через нормально разомкнутые контакты 32а, также не мен ет свой фазы, и выходной вал двигател  6 вращаетс  до упора у начального положени , перемеща  при этом к начальному положению ползунки переменных резисторов 34 и 24. После отключени  реле 32 на вход суммирующего трансформатора поступает только разностный сигнал с пол- ,зунков переменных резисторов 33 и 34, который вызывает по вление на выходе усилител  38 напр жение такой фазы, что двигат.ель 4, подключенный к выходу усилител  38 нормально замкнутыми контактами 32а, перемещает ползунок переменного резистора 33 к начальному положению до.тех пор, пока разность напр жений на ползунках переменных резисторов 33 и 34, поступагаца  на вход усилител , не станет равной 0. При этом напр жение на выходе усилител  38 исчезает , двигатель 4 останавличаетс , и св занный с валом двигател  нормально замкнутый конечный выключатель 15 размыкаетс , отключа  питание реле 18. Устройство приходит в исход ное состо ние. При следующем включении реле 32 на вход суммирующего трансформатора 37поступает напр жение с задатчика 29 времени первого периода программы через нормально замкнутые контакты 19а, 20а, 18а и 21а и нормально разомкнутые контакты 32а, Двигатель 6, подключенный к выходу усилител  38через нормально разомкнутые контакты 32а, перемещает ползунок переменного резистора 34 в направлении от начального положени  к конечному на такое рассто ние, чтобы сумма напр жений на входах трансформатора 37 стала равной О, т.е. разность напр жений на ползунках переменных резисторов 33 и 34 стала равной по величине и противоположной по фазе выходному напр жению задатчика 29. После этого выходное напр жение трансформатора 37, поступающее на вход усилител  38, становитс  равным О, выходное напр жение усилител  38 становитс  равным О, и двигатель 6 останавливаетс . При дальнейшем отключении реле 32 нормально разомкнутые контакты 32а не пропускают напр жение задатчика 29 на вход трансформатора 37,. его суммарное входное напр жение разности напр жений на ползунках переменных резисторов 33 и 34 и не равно 0. Двигатель 4 перемещает ползунок переменного резистора 33 от начального положени  к конечному до тех пор, пока напр же ние на ползунках переменных резисто ров 33 и 34 не сравн етс . Так,в процессе переключени  реле 32 ползунки переменных резисторов 33 и 34 поочередно двигаютс  один за другим в направлении от начального положени  к конечному, сдвига сь за один период работы реле 32 на рассто ние , соответствующее выходному напр жению задатчика 29 времени первого периода программы. При неизменном периоде работы реле 32 времени прохождени  ползунками переменных резисторов 33 и 34 от начального положени  к ко1гечному однозначно 0768 зависит от выходного напр жени  ,:iдатчика 29. В исходном положении устройства переменный резистор 24 автоматического задатчика 12 параметра подключен через нормально замкнутые контакты 19а и 20а между ползунками начального 25 и конечного 26 задатчиков параметров первого периода программы. Ползунок переменного резистора 24 находитс  в начальном положении и, таким образом, также подключен к ползунку задатчика 25 начального значени  -параметра первого периода программы, т.е. на вход регул тора 14 поступает разностный сигнал датчика 13 параметра и задатчика 25 начального значени  параметра . В дальнейшем при работе устройства ползунок переменного резистора 24, св занный с выходным валом двигател  6, перемещаетс  синхронно с ползунком переменного резистора 34 от начального положени  к конечному, при этом задание параметра мен етс  по линейному закону от начального до конечного значени  первого периода программы. При достижении выходными валами двигателей 4 и 6, а также ползунками переменных резисторов 24, 33 и 34 конечного положени  замыкаетс  нормальноразомкнутый конечный выключатель 16, что вызывает срабатывание реле 19 через нормально замкнутый контакт 18а. Через нормально разомкнутые контакты 19а и 32а и контакты 20а, 18а и 21а на вход суммирующего трансформатора 37 подаетс  выходное напр жение задатчика 30 времени второго периода программы , напр жение питани  задатчика 30 противофазно напр жению задатчика 29 времени первого периода, поэтому во втором периоде двигатели 4 и 6 перемещают ползунки переменных резисторов 33, 34 и 24 в обратном направлении - от конечного положени  к начальному. Вначале вывод переменного резистора 24 отключаетс  от ползунка задатчика 25 и через нормально разомкнутый контакт 19а подключаетс  к ползунку задатчика 27 конечного значени  параметра во втором периоде программы. Таким образом, при перемещении ползунка переменного резистора 24 от конечного положени 

к начальному задание параметра измен етс  от начального значени  второго периода, определ емого задатчиком 26, до конечного значени  второго периода, определ емого задатчиком 27.

При достижении выходными валами двигателей 4 и 6, а также ползунками переменных резисторов 24, 33 и 34 начального поло}г ени  замыкаетс  нормально разомкнутый конечный выключатель 17, что вызывает срабатывание реле 20 через нормально разомкнутый контакт 19а. На вход суммирующего трансформатора 37 через нормально разомкнутые контакты 20а. и 32а и нормально замкнутые контакты 18а и 21а подаетс  выходное напр х ение задатчика 31 времени третьего периода программы с фазой,.вызывающей перемещение ползунков переменных резисторов 24, 33 и 34 из начального в конечное положение. Конечный вывод переменного резистора 24 отключаетс  от задатчика 26 и через нормально разомкнутый контакт 20а подключаетс  к задатчику 28 конечного значени  параметра в третьем периоде программы и при перемещении его ползунка задание параметра измен етс  от начального значени  в

третьем периоде, равного конечному значению второго периода, до конечного значени  третьего периода, опр1едел емого положением ползунка задатчика 28. .

По достижении валами двигателей 4 и 6 и ползунками переменных резисторов 24, 33 и 34 конечного положени  замыкаетс  нормально разомкнутый конечный выключатель 16, что вызывает срабатывание реле 21 через нормально разомкнутый контакт 20а.

Нормально замкнутый контакт 21а отключает задатчики 29, 30 и 31 времени от суммирующего трансформатора 37 и на его вход поступает только сигнал разбаланса с ползунков переменных резисторов 33 и 34. При достижении ими равновеси  двигатели 4 и 6 останавливаютс , ползунки переменных резисторов 24, 33 и 34 не перемещаютс , задание параметра останавливаетс  на достигнутом, равном конечному значению параметра в третьем периоде. Программа окончена.

Аналогично можно составить схему устройства дл  программного регулировани  параметра не только в трех, но в любом необходимом количестве периодов с линейным изменением задани  параметра в каждом периоде.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРА, содержащее, задатчик времени, два коммутатора, первый задатчик параметра, первый и второй компенсаторы, выходы которых подключены к входу усилителя, выход которого соединен с первьм входом первого коммутатора, первый и второй выходы которого подключен к входу .. первого и второго двигателей соответственно, выходыне валы которых механически связаны с первым и вторым компенсатораьш и с первым входом второго задатчика параметра, причем выход генератора временных интервалов подключен к второму входу первого коммутатора, выход второго задатчика параметра соединен с первым входом регулятора, второй вход которого подключен к выходу датчика параметра, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем последовательной автоматической отработки всех отрезков программы, в него введен блок переключения программ, вход которого кинематически связан с вторым двигателем, а выход подключен к первому входу второго коммутатора, второй и третий входы . которого соединены с выходами первого задатчика параметра и задатчика времени соответственно, первый выход - к третьему входу первого коммутатора, второй выход - к второму входу второго задатчика параметра.

   I