CS206882B1

CS206882B1 - Apparatus for synchonizing of function dependent drives

Info

Publication number: CS206882B1
Application number: CS416479A
Authority: CS
Inventors: Petr Hercik; Jaroslav Kotora
Original assignee: Petr Hercik; Jaroslav Kotora
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1981-07-31

Description

(54) Zařízení k synchronizaci funkčně závislých pohonů(54) Equipment for the synchronization of function-dependent drives

Vynález se týká zařízení k synchronizaci funkčně: závislých pohonů, například pohonů válečkových dopravníků ve válcovnách, a podobně.The invention relates to a device for the synchronization of functionally dependent drives, for example roller conveyor drives in rolling mills, and the like.

Vzhledem k technologickým požadavkům se ( vyskytují v praxí případy, kdy na sebe navazují dva i Či více pohonů.Takovýto stav nastává například při j technologickém procesu zpracování plechů ve válCovnách. Plechy se dopravují mezi jednotlivými zpracovacími stroji pomocí válečkových dopravníků, kde obvykle každý váleček je individuálně poháněn jedním motorem. Vždy určitá část motorů — sekce — je napájena z jednoho měniče se společným řízením. Několik sekcí, u nichž jeden pohon je stanoven jako vedoucí, tj, určující například rychlost a ostatní jsou pohony závislé, tvoří skupinu. Na sekce, pracující ve skupině, jsou pak > kladený různé požadavky. Především je to požádávek na jejich vzájemnou synchronizaci z důvodů, aby nedošlo například k poškození povrchu dopravovaných plechů. JDue to the technological requirements (there are in practice cases when two or more drives are connected. Such a situation occurs, for example, during the technological process of sheet metal processing in rolling mills. Sheets are transported between individual processing machines using roller conveyors where each roller is usually Each section of the motors is powered by one common-drive inverter Several sections in which one drive is designated as a leader, ie determining speed and others being dependent, form a group. working in a group, then there are different requirements, in particular the requirement for their synchronization with each other in order not to damage the surface of the conveyed sheets, for example.

U těchto sekcí se až dosud provádí rychlostní synchronizace jednak zadáním od jednoho společ- * něho řídicíhó členu pro všechny sekce a dále tak zvaná vlečná regulace, kde rychlost závislých sekcí je určena změřenou hodnotou skutečné rychlosti vedoucího pohonu, například tachodynamem. Při jirvém způsobů závisí tedy rychlostní synchróniza2Ó6S82 | ----- - i ' i ce na přesnosti zadání pro jednotlivé sekce a dále 1 na jejich vlastní regulační soustavě.Up to now, these sections are speed synchronized by entering from one common control member for all sections and so-called trailing control, where the speed of the dependent sections is determined by the measured value of the actual speed of the lead drive, for example by tachodynamics. Thus, in the first method, the rate of synchronization depends on 2S6S82 ----- - i i ce on accuracy of assignment for individual sections and 1 on their own control system.

Nevýhodou stávajícího řešení je, že postrádá i korekci od skutečné rychlosti a proto jej nelze : použít ů zařízení kde se požaduje mimořádná i přesnost synchronizace sekcí pohonů ve skupině.The disadvantage of the current solution is that it also lacks the correction from the actual speed and therefore it cannot be used: equipment where extraordinary and accurate synchronization of the drive sections in the group is required.

! U druhého způsobu synchronizace jsou sice anuloj vány možné nepřesnosti regulačního obvodu ve doucího pohonu k závislým sekcím, ale nastává časové zpoždění při změnách rychlosti mezi vedoucím pohonem a závislými sekcemi ve skupině.! In the second synchronization method, the possible inaccuracies of the control circuit in the leading drive to the dependent sections are annulled, but there is a time delay when the speed changes between the lead drive and the dependent sections in the group.

' Nevýhodou pro obě uvedená řešení je to, že l· neumožňují individuální programové zpomalení ! na externě zadanou úroveň rychlosti či zastavení jedné nebo několika závislých sekcí a po splnění ; technologické operace jejich programové převede¹ ní na rychlost vedoucího pohonu a další společnou činnost s vedoucím pohonem.The disadvantage for both solutions is that they do not allow individual program slowdowns! to an externally specified speed level or stop of one or more dependent sections and upon completion; technological operations of the program converts ¹ on the drive speed of the head and other joint activities with leading drive.

; Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle I vynálezu, které sestává nejméně ze dvou čidel rychlosti, dvou napájecích bloků, vyhodnocOvací ho bloku, korekčního bloku, programátoru rych losťi, selekčního bloku, upravujícího bloku, rozhodovacího bloku a dvou zadávacích bloků a jehož podstatou je to, že výstupy čidel rychlosti pohonů jsou spojeny s korespondujícími porovnávacími vstupy vyhodnocovacího bloku, jehož první výstup; The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, which consists of at least two speed sensors, two supply blocks, an evaluation block, a correction block, a speed programmer, a selection block, a modification block, a decision block and two input blocks. the outputs of the drive speed sensors are connected to the corresponding comparative inputs of the evaluation block whose first output

.....2 r..... 2 y

je připojen na řídicí vstup korekčního bloku.' Zadávací vstup korekčního bloku je paralelně i spojen s výstupem programátoru rychlosti, zadáva. cím vstupem prvního napájecího bloku a druhým řídicíip vstupem selekčního bloku. Výstup selekčního bloku je zapojen na zadávací vstup upravujícího bloku, jehož výstup je připojen na zadávací j vstup druhého napájecího bloku. Výstup korekční- j ho bloku je pak spojen s korekčním vstupem p upravujícího bloku. Druhý výstup vyhodnocovací- : ho bloku je spojen s informačním vstupem rozhodovacího bloku, jehož první výstup je spojen s rozhodovacím vstupem upravujícího bloku. Dni- : hý výstup rozhodovacího bloku je pak spojen , s blokovacím vstupem vyhodnocovacího bloku. ;is connected to the control input of the correction block. The input of the correction block is connected in parallel to the output of the speed programmer. the first input of the power supply block and the second control input of the selection block. The output of the selection block is connected to the input input of the conditioning block, the output of which is connected to the input input of the second power supply block. The output of the correction block is then connected to the correction input p of the conditioning block. The second output of the evaluation block is connected to the information input of the decision block, the first output of which is connected to the decision input of the modifying block. The daily output of the decision block is then coupled to the blocking input of the evaluation block. ;

Přínosem zařízení podle vynálezu je, že umožňu-1 je dosažení maximální přesnosti synchronizace i sekcí pohonů, programově zpomalit na externě j i zadanou hodnotu rychlosti či zastavit libovolnou ze ί závislých sekcí a její opětovné programové převedení na rychlost vedoucího pohonu popřípadě sekce a jeho další společnou funkci š celou skupinou.The advantage of the device according to the invention is that it enables to achieve maximum synchronization accuracy of the drive sections, to programmatically slow down to an externally set speed value or to stop any of the dependent sections and to re-program it to the speed of the drive or section and its common function with the whole group.

Zařízení k synchronizaci funkčně závislých pohonů sekcí podlé vynálezu je příkladně schematic- i _; ky znázorněno blokovým schématem na vý- , křesu.The device for synchronizing function-dependent section drives according to the invention is, for example, schematic _; These are represented by a block diagram of a chair.

Jak patrno z blokového schématu sestává zařízení podle vynálezu nejméně ze dvou čidel Bl, B2 i rychlosti sekcí pohonů Ml, M2, což jsou v daném i ^: případě tachodynama, dvou napájecích bloků 1,2, j idealizovaných tyristorovými měniči s příslušnými ^regulačními obvody a dvou čidel 3, 4 napětí, což jsou převodníky napětí v obvyklém provedení, j D ále pak zařízení sestává z vyhodnocovacího bloku | 9, sestaveného z operačních zesilovačů, korekčního bloku 10, což je například potenciometrická , jednotka, programátoru 5 rychlosti realizovaného i integrovanými obvody — zesilovači, selekčního bloku 11, vytvořeného z logických obvodů polovodičových elementů a relé, upravujícího bloku 6, : realizovaného integrovanýmtobvody — zesilovači, rozhodovacího bloku 12, vytvořeného z logických obvodů polovodičových elementů a relé a dvoix zadávacích bloků 7, 8, což mohou být například potenciometry, selsyny, a podobně. Jednotlivé i bloky 1 až 12, čidla Bl, B2 rychlosti a pohony Ml, M2 jsou pak zapojeny následovně.As seen from the block diagram of the invention device consists of at least two sensors Bl, B2, and speed of a drive section Ml, M2, which are also ^present: if tachometer two power blocks 1,2, j idealized thyristor converters with appropriate regulatory circuits and ^ two voltage sensors 3, 4, which are voltage transducers in the usual design, and then the device consists of an evaluation block | 9, composed of operational amplifiers, a correction block 10, which is, for example, a potentiometric unit, a speed programmer 5 implemented by integrated circuits - amplifiers, a selection block 11 formed from logic circuits of semiconductor elements and relays , a decision block 12 formed of logic circuits of semiconductor elements and relays and two input blocks 7, 8, which may be, for example, potentiometers, selsyns, and the like. The individual blocks 1 to 12, the speed sensors B1, B2 and the drives M1, M2 are then connected as follows.

Výstupy čidel Bl, B2 rychlosti pohonů Ml, M2 jsou spojeny s korespondujícími porovnávacími vstupy o, p vyhodnocovacího bloku 9, jehož první výstup r je připojen na řídicí vstup 1 korekčního bloku 10. Zadávací vstup n korekčního bloku 10 je paralelně spojen s druhým řídicím vstupem c selekčního bloku 11, výstupem programátoru 5 rychlosti a zadávacím vstupem b prvního napájecího bloku 1, na jehož zpětnovazební vstup d je přes první čidlo 3 napětí připojen výstup tohoto prvního napájecího bloku 1, se kterým jsou též paralelně , spojeny poháněči motory MU až Ml.n vedoucího pohonu Ml. Výstup prvního zadávacího bloku 7 je , pak připojen na řídicí vstup a programátoru í 5 rychlostí a výstup druhého zadávacího bloku 8 na první řídící vstup e selekčního bloku 11, jehož výstup je-zapojen na zadávací vstup g upravujícího ' bloku 6, jehož korekční vstup h je spojen s výstu? pem korekčního bloku 10. Druhý výstup s vyhod^! nocovacího bloku 9 je spojen s informačními i vstupem y rozhodovacího bloku 12, jehož první i výstup z je spojen s rozhodovacím vstupem ú upravujícího bloku 6 a druhý výstup x spoj en s bloková? i cím vstupem t vyhodnocovacího bloku 9. Rozho?The outputs of the speed sensors M1, M2 are connected to the corresponding comparator inputs o, p of the evaluation block 9, whose first output r is connected to the control input 1 of the correction block 10. The input input n of the correction block 10 is connected in parallel to the second control input. c of the selection block 11, the output of the speed programmer 5 and the input input b of the first power supply block 1, to whose feedback input d the first voltage sensor 3 outputs the output of the first power supply block 1. n of the drive manager Ml. The output of the first input block 7 is then connected to the control input and the programmer 15 at the speed and the output of the second input block 8 to the first control input e of the selection block 11 whose output is connected to the input input g of the adjusting block 6. is affiliated with the outlet? Correction block 10. Second output with the benefit ^! of the night block 9 is connected to the information input i of the decision block 12, the first i output of which is connected to the decision input u of the modifying block 6 and the second output x connected to the block? input t of evaluation block 9. Dec?

dovací vstupy f, j selekčního bloku 11 a rozhodova-, čího bloku 12 jsou propojeny například s odpoví- i dajícími ovladači v nezakreslené ovládací kabině, i ί Výstup upravujícího bloku 6 je spojen se zadávacím vstupem k druhého napájeného bloku 2, na ί jehož zpětnovazební vstup m je přes druhé čidlo ; 4 napětí připojen výstup tohoto druhého napájecí ho bloku 2, se kterým jsou též paralelně spojený : poháněči motory M2.1 až M2.n závislého pohonu M2. . . _; jThe control inputs f, j of the selection block 11 and the decision block 12 are interconnected, for example, with the corresponding controllers in the control cabinet not shown. i The output of the conditioning block 6 is connected to the input input to the second powered block 2. input m is through the second sensor; 4, the output of this second power supply unit 2, to which they are also connected in parallel: drive motors M2.1 to M2.n of the dependent drive M2. . . _; j

Funkce zařízení k synchronizaci funkčně závis? | lých pohonů podle vynálezu je následující: ; !The function of the device to synchronize depends functionally? | Other drives according to the invention are as follows:; !

Zařízení podle vynálezu může dle požadavků i pracovat tak, ze je ve funkci buď celá skupina, tj. i jak vedoucí pohon Ml, tak i závislý pohon M2, | respektive další nezakreslené závislé pohony, nebo ; závislý pohon M2 pracuje samostatně. Ve druhém í ’ případě může pak nastat situace, kdy závislý pohon :The device according to the invention can be operated as required in such a way that either the whole group, i.e. both the leading drive M1 and the dependent drive M2, is in operation. and other non-plotted dependent drives, respectively; the M2 slave operates independently. In the second case, there may be a situation where the dependent drive:

M2 pracuje individuálně nezávisle na vedoucím i pohonu Ml, nebo pracuje společně s vedoucím pohonem Ml a je požadavek na individuální funkci 1 závislého pohonu M2 a opětovné podřízení vedou- !M2 operates individually independently of the control unit M1, or works together with the control unit M1, and the individual function 1 of the dependent drive M2 is required and the slave leads again!

: čímu pohonu Ml. Upravující blok 6 plní dvě; základní funkce, jednak jako programátor rychlosti při individuální funkci závislého pohonu a dále jako sledovač, respektive impedanční přizpůsobení tj. výstup upravujícího bloku 6 sleduje vstupní napětí bez programové úpravy, při společné činnosti s vedoucím pohonem. Funkce upravujícího bloku 6 závisí na stavu jeho rozhodovacího vstupu': which drive Ml. The conditioning block 6 fills two; basic functions, both as a speed programmer for the individual function of the slave drive and as a follower or impedance matching, i.e., the output of the conditioning block 6 monitors the input voltage without program adjustment, in conjunction with the master drive. The function of the conditioning block 6 depends on the state of its decision input.

u. V případě, že má být ve funkci celá skupina, zadá , se například z nezakreslené ovládací kabiny signál¹na rozhodovací vstup f selekčního bloku 11 a tím je dána priorita jeho druhého řídicího vstupu c. Dále se zadá obdobně signál na rozhodovací vstup j rozhodovacího bloku 12, který svým prvním výstupem z prostřednictvímrozhodovacího vstupu ! i u blokuje funkci upravujícího bloku 6 jako progra: mátoru. Základní zadání rychlosti při společné , funkci celé skupiny se provádí v prvním zadávacím i bloku 7, kde se navolí napětí, úměrné požadované j dopravní rychlosti sekcí. Tato zadaná hodnota i napětí se opravuje v programátoru 5 rychlosti tak, ‘ že derivace výstupního napětí je nastavena dle ^!technologických požadavků například tak, aby nedošlo k prokluzu válečků dopravníku a plechu během přechodového děje. Výstupní signál programátoru 5 rychlosti se přivádí na zadávací vstup b prvního napájecího bloku 1 a vedoucí pohon Ml : dle zadání zvyšuje otáčky. Zároveň se tento výstupní signál přes selekční blok 11 a upravující blok 6 přivádí na zadávací vstup k druhého napájecího bloku 2 a závislý pohon M2 zvyšuje otáčky dle zadání a vedoucího pohonu Ml. Výstupní signál programátoru 5 rychlosti je možno také rozvádět ha další nezakreslené závislé pohony. V činnosti je ještě obvod pro vyrovnání otáček. Rozhodovací blok 12 svým druhým výstupem x, současně s prvním výstupem z, prostřednictvím blokovacího vstupu t vyhodnocovacího bloku 9 odblokuje jeho první výstup r. Výstupní signál vyhodnocovacího bloku 9, závislý na velikosti odchylky a jejím smyslu, se přivádí do korekčního bloku 10, jehož výstup je úměrný velikosti jeho zadávacího vstupu n a přivádí se jako korekční signál na korekční vstup h upravujícího bloku 6.If the whole group is to be in function, the signal ¹ for the decision input f of the selection block 11 is entered from the control cabin, for example, and thus the priority of its second control input c is given priority. decision block 12, which by its first output from the decision input! iu blocks the function of modifying block 6 as a programmer. The basic speed input for the common function of the whole group is performed in the first input block 7, where the voltage is proportional to the required speed of the sections. This input voltage value is corrected in the speed programmer 5 so that the derivative of the output voltage is set according to FIG ^. technological requirements, for example, so as to prevent the rollers of the conveyor and the sheet from slipping during the transition process. The output signal of the speed programmer 5 is applied to input input b of the first power supply block 1 and the leading drive M1: increases the speed as required. At the same time, this output signal is fed through the selection block 11 and the conditioning block 6 to the input input to the second supply block 2 and the slave drive M2 increases the speed according to the input and the lead of the drive M1. The output signal of the velocity programmer 5 can also be distributed to other unrelated dependent drives. The speed compensation circuit is still in operation. The decision block 12, with its second output x, at the same time as the first output z, unlocks its first output r via the blocking input t of the evaluating block 9. is proportional to the magnitude of its input input to be supplied as a correction signal to the correction input h of the conditioning block 6.

V případě že má závislý pohon M2 pracovat ^;individuálně nezávisle na vedoucím pohonu Ml, je i pomocí rozhodovacího vstupu í selekčního bloku ; 11 jako prioritní určen první řídicí vstup e tohoto selekčního bloku 11. Dále se navolí pomocí rozhodovacího vstupu j rozhodovacího bloku 12, prostřednictvím jeho prvního výstupu z spojeného j s rozhodovacím vstupem u upravujícího bloku i 6 u tohoto bloku funkce programátor současně i dojde k zablokování korekčního vstupu h tohoto ¹bloku.If the slave M2 is to be operated ^; independently of the leading drive M1, it is also via the selection input i of the selection block; 11, the first control input e of this selection block 11 is determined as a priority. Next, by means of the decision input j of the decision block 12, by means of its first output from the j connected to the decision input. h of this ¹ block.

Druhý výstup x rozhodovacího bloku 12 pro- i štřednictvím blokovacího vstupu t vyhodnocovací- , ho bloku 9 blokuje jeho výstup r. Obvod pro | í vyrovnání otáček není tímto ve funkci. Druhým i i zadávacím blokem 8 se zadává požadovaná rych- i lost závislého ponohu M2 přeš selekční blok 11 do : upravujícího bloku 6, kde se upraví. Výstupní signál upravujícího bloku 6 se přivádí na zadávací i vstup k druhého napájecího bloku 2 a závislý j pohon M2 zvyšuje, respektive při brzdění snižuje ί ptáčky s omezeným zrychlením až na hodnotu odpovídající zadání, tj. až na hodnotu výstupu ; druhého zadávacího bloku 8. Omezení zrychlení je ’ stanoveno upravujícím blokem 6 s ohledem na 'individuální technologické požadavky na závislý pohon M2. Vedoucí pohon Ml a ostatní nezakreslené závislé pohony plní pak své technologické úkoly, popřípadě mohou být v klidu.The second output x of the decision block 12 by means of the blocking input t of the evaluation block 9 blocks its output r. Speed compensation is not in this function. Both the input block 8 and the input block 8 set the desired velocity of the dependent position M2 through the selection block 11 into the processing block 6, where it is modified. The output signal of the conditioning block 6 is applied to the input and input to the second supply block 2 and the dependent drive M2 increases or decreases the brakes with limited acceleration to the value corresponding to the input, i.e. to the output value; 8. The acceleration limitation is set by the adjustment block 6 with respect to the 'individual technological requirements of the M2 slave. The leading drive M1 and the other unrelated dependent drives then perform their technological tasks, or they can be at rest.

V případě, že závislý pohon M2 pracuje společně j s vedoucím pohonem Ml a je požadavek na 5 individuální funkci závislého pohonu M2 a opětovj né podřízení vedoucímu pohonu Ml, je pomocí ; rozhodovacího vstupu f selekčního bloku 11 jako I prioritní určen první řídicí vstup e tohoto selekční| ho bloku 11. Dále se prostřednictvím rozhodovacíí ho vstupu j rozhodovacího bloku 12 zvolí funkce upravujícího bloku 6 jako programátoru, současně | ; dojde k zablokování korekčního vstupu h upravujícího bloku 6 a dále k zablokování prvního výstupuIn case the slave drive M2 works together with the master drive M1 and there is a requirement for 5 individual function of the slave drive M2 and re-submission to the master drive M1, it is via; the decision input f of the selection block 11 is determined as the first priority input e of the selection block 11 as a priority Next, through the decision input j of the decision block 12, the function of the modifying block 6 is selected as a programmer, at the same time | ; the correction input h of the conditioning block 6 is blocked and the first output is blocked

Claims

SUBJECT

Device for synchronization of function-dependent drives, characterized in that the outputs of the sensors (B1, B2) and the speeds of the drives (M1, M2) are connected to the corre- sponding comparing inputs (o, p) of the evaluation block 9, as well as the requirement for individual activity of the section. The slave drive M2 continues to be controlled by an input that determines the output signal of the second input block 8, it can be programmed to increase or decrease birds or to stop. When requesting a common function again with the master drive M1, the second control input c of the selection block 11 is determined as a priority via the decision input f of the selection block 11. at the input input g of the conditioning block 6. At the same time, via the decision input i of the decision block 12, through its first output at the decision input of the conditioning block 6, the correction i input h of the conditioning block 6 is unlocked. the requirement for individual function of the dependent and M2 drive and proportional to the set speed value of the leading drive M1. The second output x of the decision block 12 via the blocking input ί t of the evaluation block 9 continues to block its first output r. ί is started according to the adjustment block 6 in the function ί by the programmer to the speed corresponding to the speed i of the leading motor M1. The decision block 12 furthermore generates a command to switch the modifying block 6 on the basis of the logical product of the request for the subordinate drive section M2 leading; It also evaluates that the drives of the dependent section M2 have reached the speed level of the leading drive M1, which is evaluated by the evaluation block 9 and, through its second output s and the information input y of the decision block 12, is put into this block. The decision block 12 then, by its first output z through the decision input at the modifying block 6, commands the modifying block 6 to be switched to the monitoring function, the second output x of the decision block 12 via the blocking input t of the evaluation block 9 unblocks the first output r. The dependent section of the actuators M2 is thus fully subordinated to the actuator of the M1 group. In the same way, each dependent section is subjected to an individual function dependent on the group leader. The device according to the invention can also be used in the case that the dependent drives have to change the subordination of the other drive manager during the technological process. The change of subordination is then performed by selection of the respective inputs, namely the comparative inputs 0 of the evaluation block 9, the input inputs n of the correction block 10 and the second control inputs c of the selection block 11. j.

OF THE INVENTION. i, the first output (r) of which is connected to the control input (1) of the correction block (10), the input of which (n) is connected in parallel; with the output of the first speed programmer (5),

206882 [.

the input input (b) of the first power supply block ΐ (I) and the second control input (c) of the selection block (II), the output of which is connected to the input input (g) of the conditioning block (6) k) a second supply block (2), wherein the output of the correction block (10) is connected to the correction input (h) of the conditioning block (6) and the second output (s) of the evaluation block (9) is connected to the information input (s) of the decision block (12), the first output (z) of which is connected to the decision input (u) of the block (6) and whose second output (x) is connected to the blocking input (t) of the evaluation block (9).