Устройство измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети

Устройство измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение, в частности устройство измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети относится к прокатному производству, а именно к автоматическому управлению механизмами прокатного стана. Цель изобретения - расширение диапазона измерения перемещения гидронажимного механизма. Датчиком устройства является индуктосин, работающий в режиме фазовращателя. Устройство позволяет циклически замерять фазовый сдвиг между неподвижным опорным сигналом и измеренным, меняющимся пропорционально положению фазовращателя. Чтобы фазовый сдвиг не выходит за границы диапазона 0-360° (при приближении к его границам), используется переворот на 180° фазы измеренного сигнала с соответствующим суммированием (вычитанием) половины шага обмоток индуктосина. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 В 37/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4610185/27-02 (22) 25.11.88 (46) 23.09.90. Бюл, М 35 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) А.Е. Браун, Е.В. Савинкова и А.Е. Тикоцкий (53) 621,771.237.06-522 (088.8) (56) Перельмуттер В.M. и др, Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. — M.: Знергоатомиздат, 1988, с. 217. . (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГИДРОНАЖИМНОГО МЕХАНИЗМА П РО КАТ Н ОЙ КЛ ЕТИ (57) Изобретение, в частности устройство измерения -перемещения гидронажимного

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к автоматическому управлению механизмами прокатного стана.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения перемещения гидронажимного механизма.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети содержит последовательно соединенные генератор 1 синусоидальных колебаний и индуктосинный датчик 2 положения, первый нуль-орган 3, выход которого соединен с

S-входом RS-триггера 4, R-вход которого че„„. Щ„„15у3763 А1 механизма прокатной клети, относится к прокатному производству, а именно к автоматическому управлению механизмами прокатного стана. Цель изобретения — расширение диапазона измерения перемещения гидронажимного механизма, Датчиком устройства является индуктосин, работающий в режиме фазовращателя. Устройство позволяет циклически замерять фазовый, сдвиг между неподвижным опорным сигналом и измеренным, меняющимся пропорционально положению фазовращателя, Чтобы фазовый сдвиг не выходил за границы диа- пазона 0 — 360 (при приближении к его границам), используется переворот на 180 фазы измеренного сигнала с соответствующим суммированием (вычитанием) половины шага обмоток индуктосина. 2 ил. рез второй нуль-орган 5 соединен с выходом генератора 1 синусоидальных колебаний, прямой выход RS-триггера 4 соединен с первым входом элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 счетных импульсов, а выход — со счетным входом нереверсивного счетчика 8, инверсный выход RS-триггера 4 через последовательно соединенные первый 9 и второй 10 дифференциаторы соединен с R-входом нереверсивного счетчика 8, выход которого соединен с установочным входом регистра 11, стробирующий вход которого соединен с выходом первого дифференциатора 9, выход регистра 11 соединен с первым входом сумматора 12 и с входами обоих дискриминаторов 13 и 14, выход первого из которых соединен с инкрементирующим входом реверсивного счетчика 15, а выход второго — с

1593763 декрементирующим входам реверсивного счетчика 15, выход которого через усилитель 16 соединен с вторым входом сумматора 12, выход которого является выходом всего устройства, кроме того, выходы обоих дискриминаторов 13 и 14 через элемент

ИЛИ 17 соединены с выходом В-триггера

18, выход которого соединен с управляющим входом фазоинвертора 19, вход которого соединен с выходом индуктосинного датчика 2 положения, а выход — с входом .первого нуль-органа 3.

Устройство. работает следующим образом.

При перемещении на угол а в пределах одного шага обмоток индуктосинного датчика 2 фаза его выходного (измеренного) сигнала 0из относительно фазы опорного напряжения 14п однозначно определяет положение механизма, Для определения фазового сдвига используется заполнение . высокой тактовой частотой fT промежутка времени между моментами перехода через нуль(с плюса на минус) опорного и измеренного напряжений и подсчет числа импульсов, Моменты перехода через нуль фиксируются нуль-органами 3 и 5, которые вырабатывают короткие импульсы. Нуль-орган 3 взводит триггер 4 и разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И

6 на счетный вход счетчика 8, а нуль-орган 5 сбрасывает триггер 4 и запрещает счет импульсов. После этого дифференциаторы 9 и

10 формируют последовательно два импуль:; са, первый из которых переписывает код счетчика 8 в регистр 11 после окончания счета импульсов, а второй обнуляет счетчик

8; подготавливая его для нсвого цикла измерения. Требуемая емкость счетчика определяется как N=h/k, где h — шаг обмоток индуктосинного датчика, К вЂ” "цена" одной дискреты измерителя. Таким образом, тактовая частота больше частоты питающего напряжения в N раэ, Если фазовый сдвиг между измеренны. ми импульсами (ИЗ) на выходе первого нуль-органа 3 и опорными импульсами (ОП) на выходе второго нуль-органа 4 выходит за пределы диапазона 0 — 2 л; выходной код ре .гистра 11 не соответствует истинному положению объекта. Ошибка в измерении кратна величине шага обмоток индуктосинного датчика. Кроме того, при нахождении измеренного импульса в непосредственной близости от опорного из-за конечного быстродействия элементов устройства возможна его неустойчивая работа, приводящая к ошибкам в измерении. Поэтому фазовый сдвиг ограничивается снизу величиной рпр, а сверху .2 л- ð, где рпр — запас по фазе, величина которого определяется в частности временем, необходимым для перезаписи кода счетчика 8 в регистр 11 и

5 последующего обнуления счетчика. При выходе за пределы допустимых фазовых сдвигов, что определяется дискриминаторами 13 и 14, на выходе одного из них появляется импульс, по которому D-триггер 18 меняет

10 свое состояние на противоположное и тем самым с помощью фэзоинвертора 19 смещает измеренный импульс на 180, примерно в середину допустимого диапазона изменения фазового сдвига, Следующий по15 ворот фазы может произойти только после перемещения индуктосинного датчика на половину шага его обмоток, На фиг,2 графически отображены мо. менты переворота фазы измеренного сигна20 ла индуктосинного датчика а при фазовом сдвиге больше чем 2л-уЪр, б — меньше чем уЪр, В первом случае разность фэз до момента переворота фазы измеренного сиг.нала а > 2 л — р,р . После переворота фазы, в следующем цикле измерения, разность фэз Ь находится уже в середине допустимого диапазона изменения и при этом а — b =

= л. Во втором случае первоначальная разность фаз с < /on, после переворота фазы разность фаз между измеренным и опорным импульсами d = с + л и также находится в допустимом диапазоне, Так как смещение измеренного импульса на 180 эквивалентно перемещению ин-. дуктосинного датчика на половину шага его обмоток, то можно считать, что "цена" импульса по выходе дискриминаторов 13 и 14, по которому происходит смена состояния

0 — триггера 18 на противоположное, равна также половине шага обмоток индуктосина, т.е, 1 мм, Подсчет этих импульсов реверсивным счетчикам 15 позволяет иметь íà efo выходе код перемещения с дискретностью в половину шага обмоток индуктосина. Усилитель 16 согласует ".цену" дискретности кода на выходе реверсивного счетчика 14 с

"ценой" кода на выходе регистра 11, после чего происходит их суммирование на сумматоре 12, выход которого является выходом всего устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство в пределах одного шага обмоток индуктосинного датчика измеряет положение и с дискретностью в половину шага — перемещение, При практически неограниченном диапазоне измерения перемещений с малой дискретностью оно отличается высокой помехоустойчивостью.

1593763

Формула изобретения

Устройство измерения перемещения гидронажимного механизма прокатной клети, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний и индуктосинный датчик положения, первый нуль-орган, выход которого соединен с Sвходом Rs-триггера, R-вход которого через второй нуль-орган соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, прямой выход RS-триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, а выход — со счетным входом нереверсивного счетчика, инверсный выход

RS-триггера через последовательно соединенные первый и второй дифференциаторы соединен с R-входом нереверсивного счетчика, выход которого соединен с установочным входом регистра, стробирующий вход которого соединен с выходом первого дифференциатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения перемещения гидронажимного механизма, оно дополнительно содержит первый и второй дискриминаторы, ревер5 сивный счетчик, усилитель, сумматор, элемент ИЛИ, 0-триггер и фаэоинвертор. причем выход регистра соединен с первым входом сумматора и с входами обоих дискриминаторов, выход первого из которых со10 единен с инкрементирующим входом реверсивного счетчика, а выход второго — с декрементирующим входом реверсивного счетчика, выход которого через усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход

15 которого является выходом всего устройства, кроме того, выходы обоих дискриминаторов через элемент ИЛИ соединены с входом 0триггера, выход которого соединен с управляющим входом фазоинвертора, вход которого

20 соединен с выходом индуктосинного датчика положения, а выход — с входом первого нульоргвна.

«ИПО111П!0 ОЙПНП!

1593763

Ьп ivy öä I < I,nr

3 g

Состаеитель Ю.Передерий

Техред M.Moðãeíòàë Корректор M,Càìáoðcêàÿ

Редактор А.Шандор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2792 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5