S 10.2}

Позиционный электропривод

пеоекоса УНР и УНП, двоично-десятячное устройство задания констант УЗК (наибольшего и наименьшего рабочего раствора, наибольшего допустимого перекоса); селекторы сигналов СС1 - ССЗ (цепи управления ими иа рисунке не показаны); счетчики импульсов коррекции СТ1 и СТ2, выполняемые на основе блоков цифрового интегратора ЦИ;. преобразователи двоично-десятичного кода в даоичный и наоборот BCD/ВС и ВС/BCD; двоичное арифметическое устройство комбинационного типа АУ; дискриминатор дво-

лятор тока, тиристорный преобразователь и двигатель; устройство ручного управлеиия электроприводами РУ, выдающее сигналы раздельного управления обоими электроприводами Разд. 1 и Разд. 2, совместного управлеиия Совм. и сигнал аналоговой коррекции нулевого положения механизмов Уст. О в замкнутой по положению системе; систему технологической автоматики СТА, корректирующую текущее положение в замкнутой по положению системе; оптимизаторы регулятора положения 0РП1 и 0РП2; тахо-

СС. 1

±1

К ВСЛ/ВС

ОС

сс в

±1

BC/BCJ)

R& 3

D/A 1

Разд.1

Совм.

Уст.О

Разд. 2

ЩА 2

АСР 1

ФКД 1

J lIj lIj

АСР 2

КА г

Рве. 10.16. Фувкпвовальаая схема цафровой састемв аоэааиовворо управленая мехаввзмаиа

с сввхроввзацвей нх перемешеввв.

ично-деситнчных чисел ДЧ; запоминающие регистры RG1 - RG4; десятичный индакатор ДИ; цифро-аналоговые преобразователи D/A1 и D/A2 для преобразования рассогласований по раствору и перекосу валков соответственно; устройство десятичной индикации ДИ; кодовые датчики обратиой связи по положению КД1 и КД2 каждого из управляемых механизмов и Ai2 с формирователями двоичных кодовых сигналов ФКД1 и ФКД2. Вместо кодовых датчиков могут использоваться импульсные датчики перемещения ИД1 и ИД2 с формирователями сигналов ФИД1 и ФИД2 и накапливающими импульсы перемещения счетчиками СТЗ и СТ4 (на рис. 10.16 показаны пунктиром).

Аналоговая часть системы включает в свой состав: аналоговые системы регулирования ACPt и АСР2, содержащие каждая ре-тудякф скорости, подчиненный ему регу-

генераторы ТГ1 и ТГ2 обратной связи по сюрости. Вмесфо сигналов тахогеиераторов могут также яспользоваться сигналы аналогового вида с выходов формврователей ФИД1 я ФИД2 (эти связи показаны ва рис. 10.16 вункгаром).

Арифметическое устройство шлполияет последовательно следующие основные операции: а) определение полусуммы показаний обоих датчиков положения с запоминанием результата в регистре RG2; б) коррекцию среднего значения действительного положении механизмов иа величину, задаваемую УНР, с запоминанием результата в регистре R(j2, а также в регистре /{(М--для иядакации с помощью ДИ; в) определение рассогласования по положению в системе путем алгебраического сложения заданиого положения с выхода СТ1 и действительного положения с выхода RG2 с запоминанием результата в RGli

г) вычисление разности показаний обоих датчиков с запоминанием результата в RQ2;

д) коррекцию разности показаний датчиков на величину, задаваемую УЯЯ, с запоминанием значения полученного действительного перекоса в RG2 и возможностью индикации на ДИ; е) определение рассогласования по перекосу в системе посредством алгебраического сложения заданного перекоса с выхода СТ2 и действительного перекоса с выхода RGS. с запоминанием результата в RG3.

Напряжения с выходов преобразователей DIAI и DIA2, пропорциональные рассогласованиям по положению и по перекосу суммируются на входе 0РП1 и вычитаются на входе 0РП2, а кроме того, преобразуются по закону корень квафатный из входного сигнала .

Дискриминатор чисел сравнивает последовательно задание раствора валков с наибольшим и наименьшим рабочим раствором, с заданием перекоса, а также задание перекоса - с наибольшим допустимым перекосом. В случае выхода сравниваемых величин за допустимые пределы на выходе ДЧ появляется сигнал, устанавливающий нулевой сигнал на выходе обоих цифро-аналоговых преобразователей.

С помощью цифрового индикатора ДИ могут индицироваться любые заданные величины, преобразуемые в числа в двоичном коде преобразователем BCD/ВС, и любые действительные величины, получающиеся иа выходе АУ.

О5общенная структурная схема цифровой системы позиционного управления с синхронизацией показана на рис. 10.17, где 1 - импульсный элемент, характеризующий дискретизацию сигналов с периодом Tgi; 2- релейный элемент, характеризующий квантование сигналов по уровню; 3 - цифровое корректирующее устройство; 4 - элемент чистого запаздывания на времи т, необходимое для производства операций в ЦКУс, 5 - экстраполятор (фильтр низких частот); 6~ аналоговый нелинейный преобразователь ти.

па W; 7 - задатчик интенсивности; 8 - аналоговая часть системы регулирования с передаточной функцией oi (р); ДЗУ; - цифровое задающее устройство; ДР; - цифровой регулятор; ЦДЛг - цифровой датчик положения; 5р,з, 5 ,з - сигналы задания раствора и перекоса; 5р,д, 5 ,д - сигналы действительного раствора и перекоса; Д5р, п - рассогласование по раствору и пере- МСУ: S,3. S*.3. S*, , Д5* и AS*-те же сигналы в числовой форме; <7р, V, Uc.at - напряжения, пропорциональные рассогласованиям по раствору и перекосу, а также заданию скорости соответственно.

Система в большинстве случаев может рассчитываться как непрерывная, так как на ЦКУ возлагается то.яько функция алгебраического сложения и его передаточная функция равна 1. Периоды же дискретности То,- и тем более величины постоянного запаздывания ii при реализации устройств

на интегральных схемах обычно достаточно малы по сравнению с основными постоянными времени аналоговой части. Это касается также экстраполяторов, передаточная функция которых также может быть принята равной 1. Часто заданные и действительные положения механизмов имеют большое число уровней квантования, что позволяет пренебречь квантованием по уровню в канале регулирования раствора валков при расчете динамики больших перемещений. При этих допущениях структурная схема рассматриваемой системы примет вид, показанный на рис. 10.17, б.

В соответствии с этой схемой прн отработке рассогласования по раствору устойчивость я параметры системы в большом могут анализироваться, как для обычной аналоговой системы регулирования положения [3.6] без учета влияния канала регулирования перекоса, а работа системы в малом при отработке рассогласования по перекосу- как для обычной релейной системы [10. 8] без учета влияния канала регулирования раствора.

Тогда исходя из требований статической точности работы регулятора раствора валков и использования определенной аппаратной базы определяются основные параметры цифровой части, а ямеино: 1) числа разрядов цифровых устройств п; 2) наибольшая частота работы этих устройств fmax-

Исходными данными при расчете служат технически обоснованные величины: 1) дискретность задания положения мехаиизмои (наибольший общий делитель числовых значений всех требуемых заданий положения); 2) наибольшая технологически допустимая (полная) статическая погрешность отработки рассогласования по раствору в системе Др.ст; 3) наибольшая погрешность передачи в механическом сочленении цифрового датчика положения с объектом AS ex; 4) наибольший рабочий ход механизма ASmax, 5) наибольшая скорость изменении раствора валков Ояга*; 6) наибольший путь, проходимый нажимным механизмом при торможении

По исходным данным сначала определяется вес одного кванта q системы (цена единицы младшего разряда цифровых устройств). Вес кванта q, с одной стороны, не должен превышать требуемой Дискретности задания положения й:

q< d,

а с другой стороны, не должен превышать наибольшей допустимой погрешности отработки рассогласования цифровой части системы Д5ц, выражаемой формулой

9 Д5ц = ASp, ст - Д5 ех-

Практически q получается с некоторым запасом, так как Д5ц и AS зависят от совместного действия многих случайных факто

цзуг i

цдпг

ЦКУВ *

. ASb

Wai(p)

Un -

Рнс. 10.17. Структурная схема системы позиционного управления механизмами с синхронизацией их перемещения. а - обобщенная схема; 6 упрощенная схема.

с о ж *