Программное устройство регулирования скорости прессования на гидравлическом прессе

Программное устройство регулирования скорости прессования на гидравлическом прессе

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам управления оборудованием для обработки давлением. Цель - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения функционирования устройства с любыми датчиками и регуляторами скорости. Цель достигается за счет использования в устройстве двухвходового преобразователя напряжения в частоту следования импульсов. На один из его входов подается сигнал с измерителя фактической скорости, а на другой - сигнал с выхода задатчика длины рабочего хода плунжера пресса. Закон работы преобразователя выбран таким, что частота следования импульсов на его выходе пропорциональна сигналу скорости прессования и обратно пропорциональна длине рабочего хода плунжера. Таким образом, число импульсов, приходящихся на весь рабочий ход, остается постоянным. Это позволяет задавать и контролировать многоучастковый закон скорости прессования. Устройство может функционировать как с импульсными, так и с аналоговыми датчиками скорости и любыми регуляторами скорости прессования. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции систем управления оборудованием для обработки давлением. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения функционирования устройства с любыми датчиками и регуляторами скорости. На фиг. 1 показана блок-схема программного устройства для регуляторов скорости прессования; на фиг. 2 - схема примера конкретного выполнения устройства. Программное устройство для регуляторов скорости содержит преобразователь напряжения в частоту следования импульсов, один вход которого подключен на выход задатчика 2 длины рабочего хода плунжера, а на другой вход подается сигнал, пропорциональный скорости прессования V_ск. Выход преобразователя 1 напряжения в частоту соединен с входом блока 3 накопителя, выходы которого соединены с входами командного блока 4, выходы командного блока 4 соединены с входами блока 5 задания, а выходы последнего соединены с входами согласующего преобразователя 6, выходной сигнал которого используется в регуляторе скорости. В примере конкретного выполнения (фиг.2) преобразователя 1 напряжения в частоту состоит из интегратора на усилителе-инверторе 7 и конденсаторе 8. На вход интегратора через резистор 9 подается напряжение U_ск, пропорциональное скорости прессования, и напряжение U_дл с задатчика 2 длины рабочего хода плунжера, состоящего из потенциометра 10 и указателя 11 длины рабочего хода плунжера, через резистор 12 и периодически замыкающийся ключ 13. Выход интегратора 7-8 соединен с первым входом компаратора 14, на второй вход компаратора подано опорное напряжение U_оп. Выход компаратора 14 соединен с входом одновибратора 15, который имеет два выхода, первый выход соединен с управляющим выходом ключа 13, а второй подключен на счетный вход блока 3 накопителя. Блок 3 накопителя выполнен двухдекадным. Второй выход одновибратора 15 подключен на вход младшей декады 16, а ее выход подключен на выход старшей декады 17. Информационные выходы младшей 16 и старшей 17 декад подключены на вход элемента 18 индикации, который отображает в цифровом виде их состояние, соответствующее проценту пройденного рабочего хода плунжера от заданного, а индикатор старшей декады, кроме того, указывает и номер подключенного задатчика из блока 5 задания. Информационные выходы старшей декады 17 соединены с входом командного блока 4, выполненного на коммутаторе 19, который поочередно в соответствии с входным кодом подает напряжение на задатчики из блока 5 задания, которыми устанавливается изменение скорости прессования. С блока 5 задания напряжение, пропорциональное величине изменения скорости, поступает на резисторы 20 согласующего преобразователя 6, и далее на переключатели 21, которыми выбирается направление изменения скорости (увеличение или уменьшение). При увеличении скорости резисторы 20 подключаются на вход сумматора-инвертора 22, охваченного отрицательной обратной связью через резистор 23, а при уменьшении - на вход сумматора 24, охваченного отрицательной обратной связью через резистор 25, а с его выхода - на вход сумматора-инвертора 22 через резистор 26. Выход сумматора-инвертора 22 через резистор 27 подключен на вход сумматора-инвертора 28, охваченного отрицательной обратной связью чеpез резистор 29, на этот вход подается также отрицательное напряжение через резистор 30. Выход сумматора-инвертора 28 подключен через резистор 31 на вход делителя 32 скорости прессования, на который также подается положительное постоянное напряжение через резистор 33. Подбором резистора 27 устанавливается масштаб изменения скорости, а подбором резистора 30 устанавливается напряжение на выходе усилителя 28, равным напряжению в точке соединения элементов 32 и 33 при отключенном резисторе 31 и при установке задатчиков 5 в крайнее нижнее положение. Регулятор 34 скорости прессования кроме упомянутых элементов 32 и 33 содержит также датчик 35 скорости, выход которого подключен на вход измерителя 36 скорости. Пределы измерения скорости выбираются переключателем 37, на котором также выполнен переключаемый делитель 38 напряжения. Выход измерителя 36 скорости подключен на вход переключаемого делителя 38, резисторы которого выбраны так, что напряжение на выходе делителя 38 однозначно соответствует скорости прессования, независимо от положения переключателя 37. Выход измерителя 36 подключен также на указатель 39 скорости прессования и на неинвертирующий вход элемента 40 сравнения, на инвертирующий вход которого подается напряжение задания с делителя 32. Выход элемента 40 сравнения подключен на вход исполнительного узла 41, который преобразует входное электрическое воздействие в изменении интенсивности расхода рабочей жидкости высокого давления, поступающей в рабочий цилиндр пресса. Функционирование устройства основано на том, что напряжение U_дл, прямо пропорциональное длине рабочего хода плунжера, поступает на первый вход преобразователя 1 напряжения в частоту с выхода задатчика 2 длины рабочего хода плунжера, а на его второй вход поступает напряжение U_ск, пропорциональное скорости прессования с измерителя 36 скорости прессования. Закон преобразования преобразователя выбран таким, что частота следования импульсов на его выходе прямо пропорциональна скорости прессования и обратно пропорциональна длине рабочего хода плунжера. Следовательно, количество импульсов, приходящихся на всю длину рабочего хода плунжера, остается постоянным и не зависит от величины рабочего хода. Импульсы с выхода преобразователя 1 напряжения в частоту поступают на вход блока 3 накопителя, а его выходной код поступает по одному из каналов на командный блок 4, который подает напряжение поочередно на задатчики из блока 5 задания в соответствии с входным кодом. Выходы блока 5 задания подключены на входы согласующего преобразователя 6, который осуществляет согласование входного сигнала по уровню и полярности с делителем скорости в регуляторе скорости прессования. Устройство работает следующим образом. До начала пресса прессования сигнал "сброс" устанавливает счетчики 16, 17 в нулевое состояние и запрещает подачу напряжения с выходов коммутатора 19 на блок 5 задания. На выходе усилителя 28 напряжение равно напряжению в точке соединения резисторов 32 и 33 и не влияет на установленное напряжение задания U_зад. После включения процесса прессования сигнал "сброс" снимается на вход усилителя 7 через резистор 9 подается напряжение U_ск, на выходе усилителя 7 начнет формироваться линейно-спадающее напряжение и в момент равенства его с напряжением U_оп на выходе компаратора 14 появляются отрицательный перепад напряжения, запускающий одновибратор 15, который вырабатывает импульс калиброванной длительности для управления ключом 13, подключающем напряжение U_дл, пропорциональное длине рабочего хода плунжера, через резистор 12 на вход интегратора 7-8. На выходе усилителя 7 начнет формироваться нарастающее напряжение, а по окончании импульса калиброванной длительности на его выходе начнет формироваться линейно спадающее напряжение. На втором выходе одновибратора 15 сформируется отрицательный перепад напряжения, который поступает на счетный вход декадного счетчика 16, и цикл повторяется. Пока выходной код декадного счетчика 17 равен нулю, коммутатор 19 подает напряжение на первый задатчик из блока 5 задания. После прихода десятого по счету импульса на вход счетчика 16 на его выходе формируется отрицательный перепад напряжения, который переключает счетчик 17 в единичное состояние, и коммутатор 19 подает напряжение на второй задатчик из блока 5 задания и так далее. Положительное напряжение с блока 5 задания при верхнем положении переключателя 21 увеличивает напряжение на выходе сумматора-инвертора 28 и, следовательно, увеличивает напряжение задания скорости прессования U_зад, а при нижнем - уменьшает напряжение на выходе сумматора-инвертора 28. Таким образом, использование преобразователя напряжения в частоту следования импульсов позволяет применять программное устройство практически с любыми датчиками скорости, входной сигнал последнего преобразуется в выходное напряжение, пропорциональное скорости, а применение задатчика длины рабочего хода плунжера и преобразователя напряжения в частоту с приведенным законом преобразования позволяет получить на выходе этого преобразователя постоянное количество импульсов, независящее от длины рабочего хода плунжера, то есть разбивать весь рабочий ход на одинаковое количество участков задания скорости прессования. Этим обуславливается расширение эксплуатационных возможностей регулятора скорости, а следовательно, и пресса в целом.

Формула изобретения

ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПРЕССОВАНИЯ НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ, содержащее соединенные последовательно блок накопителя, командный блок, блок задания и согласующий преобразователь, выход которого подключен к входу регулятора скорости, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения функционирования устройства с любыми датчиками и регуляторами скорости, оно снабжено задатчиком длины рабочего хода плунжера пресса и преобразователем напряжения в частоту следования импульсов, выполненным в виде ключа и соединенных последовательно интегратора, компаратора и одновибратора, выходы которого подключены один - к счетному входу блока накопителя, а другой - к управляющему входу ключа, выход которого соединен с входом интегратора, при этом выход задатчика длины рабочего хода плунжера подключен к одному из входов преобразователя напряжения в частоту следования импульсов, другой вход которого подключен к выходу регулятора скорости, а выход связан с входом блока накопителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000