CS252067B1

CS252067B1 - Connection for control and movement of the piston rod of linear hydraulic motor.

Info

Publication number: CS252067B1
Application number: CS845771A
Authority: CS
Inventors: Cestmir Holy
Original assignee: Cestmir Holy
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS577184A1

Abstract

Zapojení je určeno pro řízení a ovládání pohybu pístnice přímočarých hydromotorů a jeho účelem je řídit cyklický pohyb pístnice a korigovat řídicí proud přímočarého hydromotoru v závislosti na velikosti nesymetrie elektrohydraulického převodníku sloužícího k ovládání přívodu oleje. Zesílený signál snímače polohy pístnice přímočarého hydromotoru se přivádí do bloku komparátoru, kde se porovnává s referenčními signály. Komparační a spínací signál z generátoru spínacích sienálů ovládá hydraulický napáječ. Z generátoru spínacích signálů jsou vedeny dva inversní spínací signály k zdroji kompenzačního signálu, jenž obsahuje isolovaný zdroj napětí pro kompejjsaci nesymetrie, kde se nastavuje úroveň a polarita potřebné kompensace nesymetrie. Výsledný řídicí kompensovaný proud ovládá elektrohydraulický převodník přímočarého hydromotoru.The circuit is intended for controlling and controlling the movement of the piston rod of linear hydraulic motors and its purpose is to control the cyclic movement of the piston rod and correct the control current of the linear hydraulic motor depending on the size of the asymmetry of the electro-hydraulic converter used to control the oil supply. The amplified signal of the position sensor of the piston rod of the linear hydraulic motor is fed to the comparator block, where it is compared with the reference signals. The comparison and switching signal from the switching signal generator is controlled by the hydraulic power supply. Two inverse switching signals are fed from the switching signal generator to the compensation signal source, which contains an isolated voltage source for asymmetry compensation, where the level and polarity of the required asymmetry compensation are set. The resulting compensated control current is controlled by the electro-hydraulic converter of the linear hydraulic motor.

Description

Vynález se týká zapojení pro řízení a ovládání pohybu pístnice přímočarých hydromotorů.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an arrangement for controlling and controlling the movement of a piston rod of a linear hydraulic motor.

Přímočarý hydromotor se skládá z hydraulického válce, elektrohydraulického převodníku a indukčního snímače polohy* V hydraulickém válci ae pohybuje pístnige. Pohyb pístnice je ovládán otvíráním,a zavíráním přívodu tlakového oleje před pístnici nebo za ní. K ovládání přívodu oleje slouží elektrohydraulické převodníky, které uskutečňují transformaci elektrického signálu na přímo úměrný průtok. Poloha píst· nice ve válci je indikována indukčním snímačem polohy. Přímočarým hydromotorům jsou předřazeny hydraulické¹ napáječe určené mimo jiné pro hrazení proudu oleje a pro zajištění rychlého poklesu tlaku při nena252067 dálé poruše elektrohydraulického systému. Pro řízení pohybu pístnice hydromotorů se používají složité a nákladné elektronické aparatury určené pro řízení zatěžovacích strojů a systémů.The linear hydraulic motor consists of a hydraulic cylinder, an electrohydraulic transducer and an inductive encoder * in the hydraulic cylinder and moves the piston. The movement of the piston rod is controlled by opening and closing the pressure oil supply in front of or behind the piston rod. Electrohydraulic converters are used to control the oil supply, which transform the electrical signal into a proportional flow. The position of the piston rod in the cylinder is indicated by an inductive position sensor. Linear hydraulic motors are preceded by hydraulic ¹ feeders designed, inter alia, to cover the oil flow and to ensure a rapid pressure drop in the event of a long-term failure of the electrohydraulic system. To control the movement of the piston rod of hydraulic motors, complex and expensive electronic devices are used for the control of loading machines and systems.

Složitost¹ řídící elektroniky, která určuje i provozní spolehlivost,Complexity ^{1 of the} control electronics, which also determines operational reliability,

V ovlivňuje zkoušky nejen v pořizovacích nákladech, nýbrž i v póru·* chov os ti, a tím i v době trvání zkoušky. Pro zkoušky životnosti pří·* močarých hydromotorů přináší podstatné zjednodušení známé zařízení, jehož nastavitelný řídící signál určuje rychlost periodického pohybu pístnice a nastavitelné hodnoty dalších dvou řídících signálů určují pracovní zdvih pístnice.. Toto zařízení však neumožňuje kompensovat nesymetřii řídících elektrohydraulických převodníků. Tato nesymetrie způsobuje během zkoušky různou rychlost pístnice hydromotorů pro pohyb do tahu a do tlaku a při zatížení pístnice může dojít k její-i mu úplnému zastavení,a tím k nedokončení prováděné životnostní zkoušky. ; Nedostatkem známého zařízení dále je, že nelze zastavit pohyb pístnice ¹ i v krajních polohách a nelze ovládat přívod oleje do hydraulických napáječů.V affects the tests not only in the acquisition cost, but also in the leeks * and the breeding of the os, and thus also during the test. For the lifetime tests of wet motors, the known apparatus has a considerable simplification, whose adjustable control signal determines the speed of the periodic movement of the piston rod and the adjustable values of the other two control signals determine the working stroke of the piston rod. This asymmetry causes different speeds of the piston rods of the hydraulic motors to move to the tension and pressure during the test, and the piston rod can be completely stopped when the piston rod is under load and thus fails to complete the service life test. ; A further disadvantage of the known device is that it is not possible to stop the movement of the piston rod ¹ even in the extreme positions and the oil supply to the hydraulic feeders cannot be controlled.

Těmto nedostatkům čelí zapojení pro řízení a ovládání pohybu pístnice přímočarých hydromotorů obsahující přímočarý hydromotor, zesilovač signálu snímače polohy, blok nastavení krajních poloh pístnice, blok komparátorů, blok řízení napáječů, generátor spínacích signálů, zdroj kompensačního signálu, blok zastavení pístnice, blok kompansacě nesymetrie, spínač proudu kladné polarity, součtový člen,, blok nastavení rychlosti pístnice, řízený zdroj konstantního proudu a spínač proudu záporné polarity. * Podstatou vynálezu je, že výstup přímočarého motoru je spojen se vstupem zesilovače signálu snímače polohy, jehož výstup je přiveden na druhý vstup bloku komparátoru, na jehož první skupinový vstup je zapojen skupinový výstup bloku nastavení krajních poloh pístnice a výstup bloku komparátorů je pří veden na první vstup bloku řízení napáječů, na jeho druhý vstup je připojen výstup generátoru spínacích signálů a výstup bloku řízení napáječů je zaveden do řízeného hydraulického napáječe., při čemž skupinový výstup bloku komparátorů je spojen se skupinovým vstupem generátoru spínacích signálů, jehož skupinový výstup je paralelně veden jednak na skupinový vstup zdrojeThese drawbacks are confronted with the wiring for controlling and controlling the motion of the linear piston rod including the linear hydraulic motor, the position sensor signal amplifier, the end position block, the comparator block, the feed control block, the switching signal generator, the compensation signal source, the piston stop block, the asymmetry block, positive polarity current switch, summation, piston rod speed adjustment block, controlled constant current source, and negative polarity current switch. * The essence of the invention is that the output of the rectilinear motor is coupled to the input of the encoder signal amplifier, the output of which is connected to the second input of the comparator block, the first group input of which is the group output of the end positioning block and the comparator block output is the first input of the UPS is connected to the second input of the output of the switching signal generator and the output of the UPS is connected to the controlled hydraulic feeder, wherein the group output of the comparator block is coupled to the group input of the switching signal generator on the group input of the source

«. 3 — kompensačního signálu jednak na skupinový vstup bloku zastavení pístnice, jehož první výstup je spojen β druhým vstupem spínače proudu záporné polarity a druhý výstup je spojen s prvním vstupem snímače proudu kladné polarity, jehož výstup je spojen s prvním vstupem součtového členu, jehož druhý vstup je spojen s výstupem bloku kompensace nesymetrie, jehož vstup je připojen k výstupu zdroje kompensačního signálu· Výstup bloku nastaveni rychlosti pístnice je připojen k vstupu řízeného zdroje konstantního proudu, jehož výstup je spojen s druhým vstupem spínače proudu kladné polarity a paralelně je spojen s prvním vstupem snímače proudu záporné polarity, jehož vstup je přiveden na třetí vstup součtového členu, jehož výstup je zapojen na vstup přímočarého hydromotorů#«. 3 - compensation signal to the group input of the block of the piston rod block, the first output of which is connected β by the second input of the negative polarity current switch and the second output is connected to the first input of the positive polarity current sensor. is connected to the output of the asymmetric compensation block whose input is connected to the output of the compensation signal source · The output of the piston rod speed adjustment block is connected to the input of a controlled constant current source whose output is connected to the second input of the positive polarity current switch and parallel to the first input negative-polarity current sensor, the input of which is connected to the third input of the summation module, the output of which is connected to the input of linear hydraulic motors #

Zapojení umožňuje řídit cyklický pohyb pístnice přímočarého hydromotoru a současné umožňuje korigovat řídící proud přímočarého hydromotoru v závislosti na velikosti.nesymetrie elektrohydrauliekého převodníku· Dovoluje zastavit pohyb pístnice v libovolné poloze a provádět cejchování snímačů polohy· Zapojení dále umožňuje současně s životnostními zkouškami ovládat funkce hydraulických napáječů.The wiring allows to control the cyclic motion of the linear hydraulic motor and at the same time allows to correct the direct current of the linear hydraulic motor according to size. Unsymmetrical electrohydraulic converter · Allows to stop the piston rod movement in any position and calibrate the position sensors.

Zapojením podle vynálezu se docílí výrazného zkrácení zabíhacích časů a zvýšení spolehlivosti při životnostních zkouškách přímočarých hydromotorů· Zapojením pro kompensači nesymetrie se sníží náklady na demontáž, montáž a seřízení nesymetrie elektrohydraulických převodníků. Dále se zvýší využitelnost zařízení řízením hydraulických napáječů a možností cejchovat snímače polohy·The connection according to the invention results in a significant reduction of the running-in times and an increase in the reliability in the life tests of linear hydraulic motors. The connection for the asymmetric compensator reduces the costs of disassembly, assembly and adjustment of the asymmetries of electrohydraulic converters. Furthermore, the usability of the device will be increased by controlling the hydraulic feeders and the possibility to calibrate the position sensors.

Uspořádání podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkresu v blokovém schématu. iThe arrangement according to the invention is shown in the attached drawing in a block diagram. and

Přímočarý hydromotor £ je tvořen válcem, v němž se pohybuje pístnice se snímačem její polohy. Přímočarý hydromotor 1 je řízen neznázorněným elektrohydraulickým převodníkem. Výstup 16 přímočarého hydromotorů 1 je spojen se vstupem 21 zesilovače 2 signálu snímače polohy, v němž se -demoduluje a zesiluje výstupní signál na stejnosměrné napětí úměrné poloze pístnice. Blok £ nastavení krajních poloh pístnice obsahuje přesný nastavitelný zdroj napětí, která jsou úměrná požadovaným krajním polohám pístnice. ,<Je spojen svým skupinovým výstupem £1 s prvním vstupem 41 bloku £ komparátorů, jenž jeThe linear hydraulic motor 6 is formed by a cylinder in which the piston rod moves with its position sensor. The linear motor 1 is controlled by an electrohydraulic converter (not shown). The output 16 of the linear hydraulic motors 1 is connected to the input 21 of the position sensor signal amplifier 2 in which the output signal is demodulated and amplified to a DC voltage proportional to the position of the piston rod. The end position of the piston rod has a precise adjustable voltage source which is proportional to the desired end positions of the piston rod. It is connected by its group output 11 to the first input 41 of the comparator block je which is

252Ó67.252Ó67.

- 4 určen k porovnávání skutečná polohy měřená snímačem polohy s polohou zadanou v bloku 2 nastavením krajních poloh pístnice. Při shodě obou signálů dochází k reversaci pohybu pístnice. Blok £ komparátorů je spojen s výstupem 22 zesilovače 2 signálu snímače polohy pístnice svým druhým vstupem J£. Blok 2 řízení napáječů umožňuje synchronně s reversaci pístnice ovládat přívod oleje do neznázorněných hydraulických napáječů. Je připojen svým prvním vstupem 52 na výstup 44 bloku 4 komparátorů. Generátor 6 spínacích signálů generuje dva inversní spínací signály časově odvozené od reversace pístnice.- 4 is intended to compare the actual position measured by the position sensor with the position entered in block 2 by adjusting the limit positions of the piston rod. If both signals match, the piston rod movement is reversed. The comparator block 6 is connected to the output 22 of the piston rod position sensor signal amplifier 2 by its second input 16. The feeder control block 2 allows the oil supply to the hydraulic feeder (not shown) to be synchronized with the piston rod reversal. It is connected by its first input 52 to the output 44 of the comparator block 4. The switching signal generator 6 generates two inverse switching signals derived from the piston rod reversal.

Je připojen svým výstupem 63 na druhý vstup 53 bloku 2 řízeni napáječů s výstupem 51. Zdroj 2 kompensačního napětí obsahuje nezávislý zdroj stejnosměrného napětí. Je připojen svým skupinovým vstupem 71 na skupinový výstup 62 generátoru 6 spínacích signálů, na nějž je připojen paralelně též skupinový vstup 81 bloku 8 zastavení pístnice, jímž se dociluje zastavení pístnice v libovolné krajní poloze změnou napěťových úrovní spínacích signálů. Skupinový vstup 61 generátoru 6 spínacích signálů je spojen se skupinovým výstupem 43 bloku 4 komparátorů. Výstup 72 zdroje 2 kompensačního napStí je připojen k vstupu 91 bloku 2 kompensace nesymetrie, v němž se upravuje stejnosměrný proud podle typu nesymetrie elektrohydraulického převodaíku a jehož výstup 92 je zaveden na druhý vstup 112 součtového členu 11. jenž sčítá kompensační proud z bloku 2 kompensace nesymetrie alternativně ke kladnému proudu ze spínače 10 proudu kladné polarity nebo k zápornému proudu ze spínače 14 záporné polarity. Spínač 10 proudu kladné polarity umožňuje přívod proudu kladného směru do součtového členu 11, apínaČ 14 záporné polarity pak přívod proudu záporného směru. Spínač 10 proudu kladné polarity je spojen svým prvním vstupem 101 s druhým výstupem 83 bloku 8 zastavení pístnice a svým druhým vstupem 102 je spojen s prvním vstupem 142 spínače 14 proudu záporné polarity a paralelně je připojen k výstupu 132 řízeného zdroje 13 konstantního proudu, který obsahuje zdroj proudu nastavitelný od nulové hodnoty do maximálního řídícího proudu elektrohydraulického převodníku. Výstup 103 spínače 10 proudu kladné polarity je spojen s prvním vstupem 111 součtového členu 11, jehož výstup 114 je spojen se vstupem 1£ přímočarého hydromotorů 1. V bloku 12 nastavení rychlosti pístnice se volí velikost řídícího proudu-elektrohydraulického převodníku. Jeho výstup 121 je spojen se vstupem 131 zdroje 13 konstantního proudu. Výstup 141 spínače 14 proudu záporné polarity je spojen s třetím vstupem 113 součtového členu 11 a jeho druhý vstup 143 je spojen β prvním výstupem 82 v bloku 8 zastavení pístnice.It is connected by its output 63 to the second input 53 of the UPS control block 2 with output 51. The compensation voltage source 2 comprises an independent DC voltage source. It is connected by its group input 71 to the group output 62 of the switching signal generator 6, to which the group input 81 of the piston stop block 8 is also connected in parallel, by which the piston rod is stopped at any extreme position by changing the voltage levels of the switching signals. The group input 61 of the switching signal generator 6 is coupled to the group output 43 of the comparator block 4. The output 72 of the compensating voltage source 2 is connected to the input 91 of the unbalance compensation block 2 in which the DC current is adjusted according to the type of unbalance of the electrohydraulic transducer and whose output 92 is applied to the second input 112 of the summation member 11. alternatively to the positive current from the positive polarity current switch 10 or to the negative current from the negative polarity switch 14. The positive polarity current switch 10 allows the positive direction current to be applied to the summation member 11, and the negative polarity switch 14 provides the negative direction current. The positive polarity current switch 10 is connected by its first input 101 to the second output 83 of the piston rod block 8 and by its second input 102 is connected to the first input 142 of the negative polarity current switch 14 and connected in parallel to the output 132 of controlled constant current source 13 current source adjustable from zero to the maximum control current of the electrohydraulic converter. The output 103 of the positive polarity current switch 10 is coupled to the first input 111 of the summation member 11, whose output 114 is coupled to the input 16 of the linear hydraulic motors 1. In the piston rod speed setting block 12, the magnitude of the control current-electrohydraulic converter is selected. Its output 121 is connected to the input 131 of the constant current source 13. The output 141 of the negative polarity current switch 14 is coupled to the third input 113 of the summation member 11 and its second input 143 is coupled to the first output 82 in block 8 of the piston rod stop.

Zapojení pracuje takto: Z výstupu 16 přímočarého hydromotoru i je veden signál snímače polohy na vstup 21 zesilovače 2 signálu snímače polohy pístnice. V zesilovači 2 signálu snímače polohy pístnice se signál demoduluje a nápělově zesiluje. Z výstupu 22 zesilovače 2 signálu snímače polohy pístnice jde zesílený signál na druhý vstup 42 bloku £ komparátorů. Tento signál se porovnává s referenčními signály v bloku A komparátorů. Referenční signály jsou přímo úměrné zadanému nastavení krajních poloh pohybu pístnice v blcku 3 nastavení krajních poloh pístnice. Tyto signály jsou vedeny skupinovým výstupem 31 bloku J nastavení krajních poloh pístnice na první vstup 41 bloku 4 komparátorů.The wiring works as follows: From the linear motor 16 output 16, the position sensor signal is routed to the input 21 of the piston rod position sensor amplifier 2. In the piston position sensor signal amplifier 2, the signal is demodulated and tapered. From the output 22 of the piston rod position sensor amplifier 2, the amplified signal goes to the second input 42 of the comparator block. This signal is compared to the reference signals in the comparator block A. The reference signals are directly proportional to the set end position of the piston rod movement in blink 3 of the end position of the piston rod. These signals are routed by the group output 31 of the end position piston block J to the first input 41 of the comparator block 4.

Komparační signály jsou přivedeny ze skupinového výstupu 43 bloku £ komparátorů na skupinový vstup 61 generátoru 6 spínacích signálů.The comparing signals are applied from the group output 43 of the comparator block 6 to the group input 61 of the switching signal generator 6.

Z výstupu 44 bloku 4 komparátorů je veden komparační signál na první vstup 52 bloku 2' řízení napáječů. Z výstupu 63 generátoru 6 spínacích signálů je veden spínací signál na druhý vstup 53 bloku 2 řízení napáječů. Komparační a spínací signál vytvářejí v bloku 2 řízení napáječů půlení signál, který výstupem 51 bloku 2 řízení napáječů ovládá hydraulický napaječ. Ze skupinového výstupu 62 generátoru 6 spínacích signálů jsou vedeny dva inversní spínací signály na skupinový vstup 71 zdroje 2 kompensačního signálu a paralelně jsou vedeny na skupinový vstup 81 bloku 8 zastavení pístnice. Zdroj 2 kompensačního signálu obsahuje isolovaný zdroj napětí pro kompensaci nesymetrie. Výstup 72 zdroje 2 kompensačního signálu je*veden na vstup 91 bloku 2 kompensace nesymetrie. V bloku j) kompensace nesymetrie se nastavuje úroveň a polarita potřebné kompensace nesymetrie. V bloku 12nastavení rychlosti pístnice se přesným potenciometrem ručně volí požadovaná rychlost pohybu pístnice. Řídící signál z výstupu 121 bloku 12. nastavení rychlosti pístnice jde na vstup 131 řízeného zdroje lj konstantního proudu. Tento proud se vede k výstupu 132 řízeného zdroje 13 konstantního proudu na vstupy dvou spínačů proudu: na první vstup 142 spínače 14 proudu záporné polarity a na dnuhý vstup 102 spínače 10 proudu kladné polarity. Spínač 10 proudu kladné polarity je ovlá252067 dán z druhého výstupu 83 bloku 8 zastavení pístnice přes první vstup 101 spínače 10 proudu kladné polarity. Spínač 14 proudu záporné polarity je ovládán z prvního výstupu 82 bloku 8 zastavení pístnice přes druhý vstup 143 spínače 14 proudu záporné polarity» Součtový člen 11 uskutečňuje součet řídícího a kompensačního proudu. KompensaČní proud přichází z výstupu 9.2 bloku <) kompensace nesymstrie na druhý vstup 112 součtového členu 11. Řídící proud se přivádí bu3 z výstupu 103 spínače 10 proudu kladné polarity na první vstup 111 ‘ součtového členu 11 nebo z výstupu 141 spínače 14 proudů záporně polarity. Výsledný řídící kompensovaný proud z výstupu 114 součtového členu 11 ovládá elektrohydraulický převodník přes vstup 15 přímočarého hydromotoru 1. *From the output 44 of the comparator block 4, a comparative signal is provided to the first input 52 of the UPS control block 2 '. From the output 63 of the switching signal generator 6, a switching signal is applied to the second input 53 of the UPS control block 2. The comparing and switching signal in the feeder control block 2 produces a halving signal which, via the output 51 of the feeder control block 2, controls the hydraulic feeder. From the group output 62 of the switching signal generator 6, two inverse switching signals are routed to the group input 71 of the compensation signal source 2 and in parallel to the group input 81 of the piston stop block 8. The compensation signal source 2 comprises an isolated voltage source for asymmetric compensation. The output 72 of the compensation signal source 2 is fed to the input 91 of the unbalance compensation block 2. In block j) asymmetry compensation, the level and polarity of the necessary asymmetry compensation is set. In the piston rod speed setting block 12, the desired piston rod travel speed is manually selected with a precision potentiometer. The control signal from the output 121 of the piston rod setting block 12 goes to the input 131 of the controlled constant current source. This current leads to the output 132 of the constant current source 13 to the inputs of the two current switches: to the first input 142 of the negative polarity current switch 14 and to the other input 102 of the positive polarity current switch 10. The positive polarity current switch 10 is actuated from the second output 83 of the piston stop block 8 via the first input 101 of the positive polarity current switch 10. The negative polarity current switch 14 is actuated from the first output 82 of the piston rod block 8 via the second input 143 of the negative polarity current switch 14. The summation member 11 realizes the sum of the control and compensating current. The compensating current comes from the non-symmetric compensation output 9.2 to the second summation input 112. The resulting compensated control current from the output 114 of the summation member 11 controls the electrohydraulic transducer through the inlet 15 of the linear hydraulic motor 1. *

Claims

Wiring for control and motion of linear piston rod including linear linear motor, position sensor signal amplifier, end position adjustment block, comparator block, feeder control block, switching signal generator, compensation signal source, piston stop block, asymmetric compensation block, sp. Positive polarity current meter, summation, piston rod speed control block, constant current source and negative polarity current switch _f, characterized in that the output (16) of the linear hydraulic motors (1) is connected to the input (21) of the signal amplifier (2) a position sensor whose output (22) is connected to a second input (42) of the comparator block (4), to whose first group input (41) the group output (31) of the end position adjustment block (3) and output (44) are connected the comparator block is connected to a first input (52) of the UPS control block (5), to which the output (63) of the switching signal generator (6) is connected to the second input (53) and the output (51) of the UPS control block (5) to the controlled hydraulic feeder, the group output (43) of the comparator block (4) being connected to the group input (61) of the switching signal generator (6), whose group output (62) is led in parallel and a group input (71) of the compensation signal source (7), both on the group input (81) of the piston rod block (8), the first output (82) of which is connected to the second input (143) of the negative polarity current switch. the output (83) is coupled to a first input (101) of the positive polarity current switch (10) whose output (103) is coupled to and a first input (111) of the summation member (11) whose second input (112) is coupled to the output (92) an asymmetry compensation block (9) whose input (91) is connected to an output (72) of the compensation signal source (7), wherein the output (121) of the piston rod speed adjustment block (12) is connected to an input (131) controlled and a constant current generator (13) whose output (132) is coupled to the second input (102) of the positive polarity current switch (10) and is connected in parallel to the first input (142) of the negative polarity current switch (14) whose output (141) ) 0 «is applied to the third input (113) of the sum element Six (£ L), whose v degrees (1143 is connected to the input (15) of the linear hytiromniořlí CU