RU1833840C

RU1833840C - Control device for reversible electric drive

Info

Publication number: RU1833840C
Application number: SU914914642A
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Семенов
Original assignee: Производственное Объединение "Пермский Машиностроительный Завод Им.Октябрьской Революции"
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1993-08-15

Abstract

Изобретение относитс к технике автоматического управлени электроприводом и может быть использовано, например, на линии нанесени металлических покрытий, при необходимости перемещени деталей по позици м и получени точных конечных положений объекта. Цель - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство дл управлени реверсивным электроприводом содержит группу дат- чиков конечного положени объекта управлени , пр мые входы которых соединены с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с шиной запуска устройства, а выходы подключены к соответствующей группе входов первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых через соответствующие первый и второй элементы задержки соединены с входами первого и второго усилителей , а также первый и второй инверторы , входы которых соединены с выходами первого и второго элементов задержки соответственно , а выходы - с первым входом первого и второго элементов И. Новым в устройстве вл етс то, что в него введены блок определени местоположени объекта, содержащий первый и второй мультиплексоры, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, информационные входы первого из мультиплексоров соединены с пр мыми выходами группы датчиков конечного положени объекта управлени , информационные входы второго мультиплексора соединены с контактами устройства задани , которые подключены к первым входам группы элементов 2И-НЕ, другие входы которых через соответствующий инвертор, группы инверторов подключены к инверсным выходам группы датчиков конечного положени объекта управлени , а выходы группы элементов 2И-НЕ подключены к группе входов первого и второго элементов И, управл ющие входы мультиплексоров подключены к выходам счетчика, который одним из входов через третий элемент И подключен к генератору, шине запуска, и другим входом - к третьему элементу ИЛИ, входы которого подключены к второй группе информационных входов, на другие входы третьего элемента И через инверторы подключены выходы мультиплексоров . 2 ил. 00 со со 00 N оThe invention relates to a technique for automatic control of an electric drive and can be used, for example, on a metal coating line, if necessary, moving parts in positions and obtaining exact final positions of an object. The goal is to expand the functionality of the device. A device for controlling a reversible electric drive contains a group of sensors for the final position of the control object, the direct inputs of which are connected to the first inputs of the AND elements of the first group, the second inputs of which are connected to the device start bus, and the outputs are connected to the corresponding group of inputs of the first and second OR elements, the outputs of which, through the corresponding first and second delay elements, are connected to the inputs of the first and second amplifiers, as well as the first and second inverters, the inputs of which are connected to the outputs the first and second delay elements, respectively, and the outputs with the first input of the first and second elements I. The new thing about the device is that it contains an object location block containing the first and second multiplexers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first and second OR elements, the information inputs of the first of the multiplexers are connected to the direct outputs of the group of sensors of the final position of the control object, the information inputs of the second multiplexer are connected to the contacts task arrays that are connected to the first inputs of the group of elements 2I-NOT, other inputs of which through the corresponding inverter, groups of inverters are connected to the inverse outputs of the group of sensors of the final position of the control object, and the outputs of the group of elements 2I-NOT are connected to the group of inputs of the first and second elements AND The control inputs of the multiplexers are connected to the outputs of the counter, which is connected to the generator, the start bus, and the other input to the third OR element, whose inputs are connected to the second group of information inputs, to the other inputs of the third element And through the inverters the outputs of the multiplexers are connected. 2 ill. 00 s so 00 n o

Description

Изобретение относитс к области автоматического управлени электроприводом и может быть использовано, например, наThe invention relates to the field of automatic control of an electric drive and can be used, for example, on

линии нанесени металлических покрытий, при необходимости перемещени деталейmetal coating lines, if necessary moving parts

по позици м и получени точных конечных положений объекта.by position and obtaining the exact end positions of the object.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства.The aim of the invention is to increase the reliability and functionality of the device.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл управлени реверсивным электроприводом; на фиг. 2 приведена блок-схема определени местоположени объекта.In FIG. 1 is a block diagram of a device for controlling a reversible electric drive; in FIG. 2 is a flowchart for positioning an object.

Устройство дл управлени реверсивным электроприводом содержит группу датчиков конечного положени 1 объекта управлени , пр мые входы которых соединены с первыми входами элементов И первой группы 2, вторые входы которых соединены с шиной запуска 3, а выходы подключены к соответствующей группе входов первого 4-1 и второго 4-2 элементов ИЛИ, выходы которых через соответствующие первый 5 и второй 6 элементы задержки соединены с входами первого 7 и второго 8 усилителей, а также первый 9 и второй 10 инверторы, входы которых соединены с выходами первого 5 и второго 6 элементов задержки соответственно, а выходы - с первым входом первого 11 и второго 12 элементов И соответственно, группу инверторов 13, группу элементов 2И-НЕ 14 и блок определени местоположени объекта 15, вход запуска которого соединен с входом запуска устройства, перва группа информационных входов 16 - с пр мыми выходами соответствующих датчиков, втора группа информационных входов 17 - с входами задани устройства, первый 18 и второй 19 выходы блока определени местоположени соединены соответственно с первыми входами первого 4 и второго 5 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого 11 и второго 12 элементов И, группы входов которых подключены соответственно к выходам элементов 2И-НЕ группы 14, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим входом запуска устройства, второй вход через соответствующие инвертор 13 группы с инверсным выходом соответствующего датчика конечного положени объекта , при этом блок определени местоположени 15 объекта содержит счетчик импульсоч 20, генератор тактовых импульсов 21, два инвертора 22, 23, третий элемент И 24, третий элемент ИЛИ 25, первый 26 и второй 27 мультиплексоры, выходы которых подключены к выходам блока, группа информационных входов - к соответствующей группе информационных входов блока, а группа управл ющих входов первого и второго мультиплексоров соединена сThe device for controlling the reversible electric drive contains a group of sensors of the end position 1 of the control object, the direct inputs of which are connected to the first inputs of the elements And of the first group 2, the second inputs of which are connected to the start bus 3, and the outputs are connected to the corresponding group of inputs of the first 4-1 and second 4-2 OR elements, the outputs of which through the corresponding first 5 and second 6 delay elements are connected to the inputs of the first 7 and second 8 amplifiers, as well as the first 9 and second 10 inverters, the inputs of which are connected to the outputs of first 5 and second 6 delay elements, respectively, and outputs with the first input of the first 11 and second 12 AND elements, respectively, a group of inverters 13, a group of elements 2I-NOT 14 and a unit for determining the location of the object 15, the trigger input of which is connected to the trigger input of the device, the first group of information inputs 16 with direct outputs of the corresponding sensors, the second group of information inputs 17 with inputs of the device reference, the first 18 and second 19 outputs of the location unit are connected respectively to the first inputs of 4 and second 5 OR elements, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first 11 and second 12 AND elements, the input groups of which are connected respectively to the outputs of the elements 2I-NOT of group 14, the first input of each of which is connected to the corresponding input of the device startup, the second the input through the corresponding inverter 13 groups with an inverse output of the corresponding sensor of the final position of the object, while the unit for determining the location 15 of the object contains a pulse counter 20, a clock 21, two inverters 22, 23, the third element AND 24, the third element OR 25, the first 26 and second 27 multiplexers, the outputs of which are connected to the outputs of the block, the group of information inputs to the corresponding group of information inputs of the block, and the group of control inputs of the first and second multiplexers is connected with

разр дными выходами счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И 24, а вход сброса - с выходом третьего элемента ИЛИ 25, первыйthe discharge outputs of the pulse counter, the counting input of which is connected to the output of the third element And 24, and the reset input - with the output of the third element OR 25, the first

и второй входы которого соединены с соответствующим входом второй группы информационных входов блока, первый вход третьего элемента И 24 подключен к выходу генератора тактовых импульсов 21, второйand the second inputs of which are connected to the corresponding input of the second group of information inputs of the block, the first input of the third element And 24 is connected to the output of the clock generator 21, the second

О вход - к входу запуска устройства, а третий и четвертый входы - через соответственно третий 22 и четвертый 23 инверторы - к выходу первого 26 и второго 27 мультиплексоров .О input - to the start input of the device, and the third and fourth inputs - through the third 22 and fourth 23 inverters respectively - to the output of the first 26 and second 27 multiplexers.

5Устройство дл управлени реверсивным электроприводом работает следующим образом.5A device for controlling a reversible electric drive operates as follows.

Если объект находитс на первом из датчиков группы датчиков 1, то при поступ0 лении сигнала по шине запуска 3. включаетс элемент И первой группы 2, соединенный с пр мым выходом данного датчика. Элемент И через первый элемент ИЛИ 4-1 включает блок задержки 5. Последний послеIf the object is located on the first of the sensors of the sensor group 1, then upon receipt of a signal via the trigger bus 3. the element And of the first group 2 is connected, connected to the direct output of this sensor. And element through the first element OR 4-1 includes a delay unit 5. The last after

5 выдержки времени подает сигнал на усилитель 7 и одновременно через первый инвертор 9 блокирует второй элемент И 12. При этом нужно учитывать, что перед запуском устройства на первом входе соответствую0 щего элемента 2И-НЕ 14 есть сигнал, который при отсутствии сигнала на инверсном выходе первого датчика группы датчиков 1 блокирует первый элемент И 11. По мере движени объекта происходит переключе5 ние сигналов на выходах первого датчика, группы датчиков 1. При этом на выходе первого инвертора группы инверторов 2 по вл етс сигнал, разрешающий включение первого элемента И 11, который поддержи0 вает команду через первый элемент ИЛИ 4-1, первый элемент задержки 5, усилитель 7. После схода объекта с первого датчика группы датчиков.1 исчезает сигнал задани на первом входе соответствующего элемен5 та 2И-НЕ и по вл етс на входе того элемента 2И-НЕ, который соответствует тому датчику, где нужно остановить объект. При подходе к этому датчику происходит переключение сигналов на выходах датчика. На5 time delay sends a signal to amplifier 7 and simultaneously through the first inverter 9 blocks the second element And 12. In this case, it should be borne in mind that before starting the device at the first input of the corresponding element 2I-NOT 14 there is a signal that, in the absence of a signal at the inverted output of the first sensor group of sensors 1 blocks the first element And 11. As the object moves, the signals are switched at the outputs of the first sensor, group of sensors 1. At the same time, a signal appears at the output of the first inverter of group of inverters 2 the first switching on of the first element And 11, which supports the command through the first element OR 4-1, the first delay element 5, amplifier 7. After the object leaves the first sensor of the sensor group. 1, the reference signal at the first input of the corresponding element 5 2I-NOT disappears and appears at the input of that 2N-NOT element, which corresponds to the sensor where you want to stop the object. When approaching this sensor, the signals at the sensor outputs are switched. On the

0 входе соответствующего инвертора группы инверторов 2 сигнал пропадает, а на входе соответствующего элемента 2И-НЕ группы элементов 2И-НЕ 14 по вл етс . При наличии сигнала задани на первом входе этогоAt the input of the corresponding inverter of the group of inverters 2, the signal disappears, and at the input of the corresponding element 2I-NOT of the group of elements 2I-NOT 14 appears. If there is a reference signal at the first input of this

5 элемента 2И-НЕ на его выходе пропадает сигнал, который осуществл ет отключение первого элемента И 11, а значит отключает первый усилитель 7 через первый элемент ИЛИ 4-1 и первый блок задержки 5, а через первый инвертор 9 снимаетс блокировка5 of the element 2 AND NOT at its output, the signal disappears, which disables the first element And 11, which means it turns off the first amplifier 7 through the first element OR 4-1 and the first delay unit 5, and the lock is released through the first inverter 9

со второго элемента И 12. .Схема приходит в исходное положение. Аналогично производитс выполнение движени объекта в обратном направлении. Запуск осуществл етс через второй элемент И 12, второй элемент ИЛИ 4-2, второй блок задержки 6, второй усилитель 8.from the second element And 12.. The circuit comes to its original position. Similarly, the object moves in the opposite direction. Start-up is carried out through the second AND element 12, the second OR element 4-2, the second delay unit 6, the second amplifier 8.

Рассмотрим вариант, когда в случае сбо объект управлени оказалс в положении , когда не включен ни один из датчиков группы датчиков. В этом случае на первых входах всех элементов 2И-НЕ группы 14 по вл ютс одновременно сигналы. На первом 11 и втором 12 элементах И на всех входах по вл ютс разрешающие сигналы, которые через первый 4-1 и второй 4-2 элементы ИЛИ включают первый 5 и второй 6 элементы задержки. Первым сработает тот, у которого врем отработки меньше. Пусть, например, это будет первый элемент задержки 5, который включит первый усилитель 7, а через первый инвертор 9 заблокирует первый элемент И 11, а значит и всю цепочку направлени движени объекта. Объект, двига сь в направлении, определ емом первым усилителем 7, подходит к первому из повстречавшихс на пути датчику положени объекта, переключа сигналы на выходах этого датчика. В этом случае на выходе одного из элементов 2И-НЕ группы элементов 14 пропадает сигнал, тем самым происходит отключение первого элемента И 11, а значит и всей цепочки, обеспечивающей включение первого усилител 7. Объект останавливаетс на первом повстречавшемс на пути датчике положени объекта. В случае равенства времени.отработки элементов задержки 5 и 6 и в случае сбо схема выдает любую, но только одну команду, определ ющую направление движени обьек- та, что определ етс конкретным построением схемы. А именно: временем срабатывани элементов схемы, которое зависит от температуры и других параметров.Consider the case where, in the event of a malfunction, the control object is in a position where none of the sensors of the sensor group is turned on. In this case, signals appear simultaneously at the first inputs of all elements of the 2N-NOT group 14. On the first 11 and second 12 AND elements, on all inputs, enable signals appear which, through the first 4-1 and second 4-2 OR elements, include the first 5 and second 6 delay elements. The first to work is the one with a shorter working time. Suppose, for example, this is the first delay element 5, which turns on the first amplifier 7, and through the first inverter 9 blocks the first element And 11, and therefore the entire chain of direction of movement of the object. The object, moving in the direction determined by the first amplifier 7, approaches the first of the object's position sensors encountered in the path, switching the signals at the outputs of this sensor. In this case, the signal disappears at the output of one of the elements 2I-NOT of the group of elements 14, thereby disabling the first element And 11, and therefore the entire chain, which enables the first amplifier 7. The object stops at the first object position sensor encountered in the path. In case of equality of time. The processing of delay elements 5 and 6 and in case of failure, the circuit issues any, but only one command, which determines the direction of movement of the object, which is determined by the concrete construction of the circuit. Namely: the response time of circuit elements, which depends on temperature and other parameters.

И так, объект после сбо и отработки вышеописанной последовательности операций остановилс на одной из позиций, т. е. на пр мом выходе одного из датчиков положени объекта по витс сигнал, а также разрешающие сигналы на тех информационных входах второй группы 17, которые подключены к третьему элементу ИЛИ 25 и сигнал на первом входе одного из элементов 2И-НЕ группы 14, а значит и на одном из тех информационных входов второй группы 17, которые подключены к информационным входам второго мультиплексора 27. Этот сигнал соответствует тому датчику группы датчиков 1, к которому должен прийти объект по программе. Т.к. мультиплексоры 26, 27 наход тс в исходном положении, то на выходах 18, 19 блока определени местоположени 15 объекта управлени отсутствуют сигналы, а с выходов первого 22 и второго 23 инверторов на вход третьего элемента И 24 поступают разрешающие сигналы. При поступлении разрешающего сигнала с контакта шины запуска 3 импульсы генератора 21 начинают поступать наAnd so, after the failure and testing of the above sequence of operations, the object stopped at one of the positions, i.e., at the direct output of one of the position sensors of the object, a signal appears, as well as enable signals at those information inputs of the second group 17, which are connected to the third OR element 25 and a signal at the first input of one of the elements 2I-NOT of group 14, and therefore at one of those information inputs of the second group 17, which are connected to the information inputs of the second multiplexer 27. This signal corresponds to that sensor Rupp sensor 1, which is to come on the program object. Because Since the multiplexers 26, 27 are in the initial position, then there are no signals at the outputs 18, 19 of the location unit 15 of the control object, and from the outputs of the first 22 and second 23 inverters, enable signals are input to the third element And 24. Upon receipt of the enable signal from the contact of the trigger bus 3, the pulses of the generator 21 begin to flow on

0 вход счетчика 20. Мультиплексоры 26, 27 начинают опрос входных сигналов. При этом на информационных входах первого мультиплексора 26 есть сигнал с того датчика группы датчиков 1, на котором в данный0 counter input 20. Multiplexers 26, 27 begin to poll the input signals. Moreover, at the information inputs of the first multiplexer 26 there is a signal from the sensor of the sensor group 1, on which

5 момент находитс объект, а на входах второго мультиплексора 27 сигнал задани 17, соответствующий тому датчику, куда должен прийти объект. Т.к. управл ющие входы мультиплексоров 26, 27 объединены и под0 ключены к одним.и тем же выходам счетчика 24, то опрос информационных входов мультиплексоров производитс с одинаковой частотой . При этом последовательность подключени информационных входов5, there is an object at the moment, and at the inputs of the second multiplexer 27, a reference signal 17 corresponding to the sensor where the object is to arrive. Because Since the control inputs of the multiplexers 26, 27 are combined and connected to the same. And the same outputs of the counter 24, then the information inputs of the multiplexers are polled at the same frequency. In this case, the sequence of connecting information inputs

5 мультиплексоров соответствует последовательности расположени датчиков на пути объекта. В результате опроса информационных входов на выходе одного из мультиплек- соров 26, 27 по витс сигнал,5 multiplexers corresponds to the sequence of sensors in the path of the object. As a result of a survey of information inputs at the output of one of the multiplexers 26, 27, the signal

0 соответствующий сигналу информационных входов мультиплексоров. Этот сигнал через один из инверторов 22, 23 заблокирует третий элемент И 24 и опрос информационных входов мультиплексоров 26, 270 corresponding to the signal of the information inputs of the multiplexers. This signal through one of the inverters 22, 23 will block the third element And 24 and the polling of the information inputs of multiplexers 26, 27

5 прекратитс . На одном из выходов 18, 19 блока определени местоположени объекта управлени 15 по витс сигнал. Причем выходы мультиплексоров 26, 27 определ ют направление движени к тому датчику, к5 will stop. At one of the outputs 18, 19 of the location unit of the control object 15, a signal is received. Moreover, the outputs of the multiplexers 26, 27 determine the direction of motion to that sensor, to

0 которому нужно подойти объекту, чтобы продолжить дальнейшее передвижение по программе. Например, если первым по вилс сигнал на выходе первого мультиплексора 26, на входы которого подана0 which you need to approach the object to continue further movement in the program. For example, if the signal at the output of the first multiplexer 26, to the inputs of which

5 информаци с пр мых выходов датчиков группы 1, то значит, что объект находитс ближе, чем заданное программой положение и поэтому через первый элемент ИЛИ 4-1, первый элемент задержки 15 включает0 с первый усилитель 7, Объект движетс к тому датчику группы датчиков 1, который задан программой. А если первым по витс сигнал на выходе мультиплексора 27, на входы которого поданы сигналы задани ,5 information from the direct outputs of the sensors of group 1, it means that the object is closer than the position specified by the program and therefore, through the first element OR 4-1, the first delay element 15 turns on 0 the first amplifier 7, the object moves to that sensor of the sensor group 1 which is set by the program. And if the signal at the output of the multiplexer 27, the inputs of which the reference signals are applied, first appears

5 одновременно подаваемые на первые входы элементов 2И-НЕ группы 14, которые соответствуют тому датчику, к которому должен подойти объект, то это значит, что объект находитс дальше, чем заложено программой. Тогда через второй элемент5 are simultaneously supplied to the first inputs of elements 2I-NOT of group 14, which correspond to the sensor to which the object should approach, this means that the object is farther than planned by the program. Then through the second element

ИЛИ 4-2, второй элемент задержки 6, второй усилитель 8 объекту будет задано обратное направление движени . Объект будет двигатьс до программно заданного датчика положени объекта управлени группы датчиков 1.OR 4-2, the second delay element 6, the second amplifier 8, the object will be given the opposite direction of movement. The object will move to the programmed position sensor of the control object of the sensor group 1.

При подходе к программно заданному датчику на одном из входов третьего элемента ИЛИ 25, подключенных ко второй группе информационных входов 17 по витс сигнал, который осуществит сброс счетчика 20, а значит и приведет схему блока определени местоположени объекта управлени в исходное положение.When approaching a software-defined sensor at one of the inputs of the third OR element 25, connected to the second group of information inputs 17, a signal will appear that will reset the counter 20, and therefore, bring the control unit's location determination unit to its initial position.

При этом нужно учитывать, что устройством , формирующим задание, может быть любое программное устройство, работающее по жесткой программе от датчика до датчика, т. е. команда на движение к следующему датчику выдаетс только после того, как была выполнена предыдуща команда , т. е. команда на движение к предыдущему датчику. При этом команда на движение к датчику не снимаетс , пока она не будет выполнена.It should be borne in mind that the device forming the task can be any software device operating according to a rigid program from sensor to sensor, i.e., a command to move to the next sensor is issued only after the previous command has been executed, i.e. . command to move to the previous sensor. In this case, the movement command to the sensor is not withdrawn until it is executed.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет исключить вмешательство оператора в его работу, сокращает простои объекта управлени из-за сбоев и отказов и тем самым повышает помехозащищенность устройства.Thus, the proposed device eliminates operator intervention in its operation, reduces downtime of the control object due to malfunctions and failures, and thereby increases the noise immunity of the device.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for controlling a reversible electric drive, comprising a group of sensors for the end position of the control object, the direct outputs of which are connected to the first inputs of the AND elements of the first group, the second inputs of which are connected to the device start bus, and the outputs are connected to the corresponding group of inputs of the first and second elements OR the outputs of which through the corresponding first and second delay elements are connected to the inputs of the first and second amplifiers, as well as the first and second inverters, the inputs of which are ineny with outputs of the first and second delay elements, respectively, and the outputs - the first input of the first and second AND gates, respectively, characterized in that, in order to expand the application field, introduced into the device

a group of inverters, a group of elements 2I-NOT and a unit for determining the location of the object, the start-up input of which is connected to the start-up input of the device, the first group of information inputs - with the direct outputs of the corresponding sensors, the second group of information inputs — with inputs of the device’s task, the first and second outputs positioning units are connected respectively to the first

the inputs of the first and second elements OR, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second elements AND, the groups of inputs of which are connected respectively to the outputs of the elements of the 2I-NOT group, the first input of each of which is connected to the corresponding input of the start of the device, the second input through the corresponding inverter groups - with an inverse output of the corresponding sensor of the final position of the object, while the unit for determining the location of the object contains a pulse counter, a clock generator, two in a rotor, a third AND element, a third OR element, the first and second multiplexers, the outputs of which are connected to the block outputs, the group of information inputs to the corresponding group of information inputs of the block, and the group of control inputs of the first and second multiplexers connected to the discharge outputs of the pulse counter, the counting input of which is connected to the output of the third AND element, and the reset input - to the output of the third OR element, the first and

the second inputs of which are connected to the corresponding input of the second group of information inputs of the block, the first input of the third element And is connected to the output of the clock generator, the second

the input is to the input of the start of the block, and the third and fourth inputs through the third and fourth inverters, respectively, to the output of the first and second multiplexers.

sixteen

No.

L J bh

FIG. 1

24

twenty

17

26

eighteen

27

nineteen