CS261001B1 - Zapojeni pro indikaci polohy servopohonů - Google Patents

Abstract

Na vstupní hřídel ovládací převodovky servopohonu jsou připojeny pulsní snímače, které jsou přes oddělovací zesilovače připojeny na klopný obvod, který je svými vstupy pro čítání vzad a vpřed spojen s reversibilním čítačem. Na pomocnou výstupní sběrnici tohoto čítače jsou připojeny jednak obvod pro optickou indikaci polohy, jednak první porovnávací obvody pro otevírání servopohonu s kontrávesy připojenými na vstupy a s výstupními členy, připojenými přes klopné obvody na výstupy těchto porovná­ vacích obvodů. K výstupní sběrnici reversibilního čítače jsou analogicky jako první porovnávací obvody připojeny druhé porovnávací obvody pro uzavírání servopohonů. Nastavovací sběrnice reversibilního čítače je tvořena nastavovacími vstupy obvodů předvolby při otevření a uzavření servopohonu. Servopohony podle vynálezu se používají např. pro ovládání ventilů ve výrobní lince na přípravu směsi PVC, kde otevírají přívody změkčovadel, plnidel, chladicí vody atd.

Description

Zapojení pro indikaci polohy servopohonů zejména otočných servopohonů, používaných jako ovládací členy pro zavírání a otevírání ventilů a armatur pro přívod kapalin a plynů v průmyslu.

Stávající regulační otočné servopohony sestávají z asynchronního motoru, z převodové a ovládací skříně. Převodová skříň, motor a ovládací skříň jsou spojeny mechanicky v jediný celek. Indikace polohy u těchto servopohonů, tj. stavu otevření ventilu, se provádí z polohy potenciometru. Koncové polohy, kdy je ovládaný ventil otevřen případně uzavřen jsou vyhodnocovány z mechanické převodové skříně, která je součástí ovládací skříně. Nevýhodou současného technického řešení je značná poruchovost potenciometrů indikace polohy, dále pak obtížné zpracování údaje tohoto potenciometru, nebot ovládací obvody servopohonů, tj. stykače, snímače, obvody pro regulaci mohou být vzdáleny až několik set metrů. Z mechanické převodové skříně není možné vyhodnotit stavy mezi polohou otevřeno a zavřeno, což je další nevýhodou stávajícího zařízeni stejně jako složitost mechanického vyhodnocování mezních poloh a obtížná přestavitelnost pro různé typy servopohonů, případně armatur a ventilů.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro indikaci polohy otočných servopohonů podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že na vstupní hřídel ovládací převodovky servopohonů jsou připojeny pulsní snímače, které jsou přes oddělovací zesilovače připojeny na první a druhý vstup vstupního klopného obvodu. Výstup prvního oddělovacího zesilovače je rovněž spojen s řídicím vstupem reverzibilního čítače, na jehož vstup pro řízení čítání vpřed a vstup pro řízení čítání vzad jsou připojeny výstupy vstupního klopného obvodu. Na pomocnou výstupní sběrnici reverzibilního čítače je připojen jednak obvod pro optickou indikaci polohy, tvořený oddělovacím obvodem a číslicovým displejem, jednak první porovnávací obvody pro otevírání servopohonů. Na jejich vstupy jsou připojeny první kontrávesy a na jejich výstupy jsou připojeny přes prvni klopné obvody první výstupní členy. K výstupní sběrnici reverzibilního čítače jsou jako první porovnávací obvody analogicky připojeny druhé porovnávací obvody pro uzavírání servopohonů s druhými kontrávesy, druhými klopnými obvody s navazujícími druhými výstupními členy. Nastavovací sběrnice reverzibilního čítače je tvořená nastavovacími vstupy prvního obvodu předvolby při otevření servopohonů, jehož vstup je připojen na výstup prvního nastavovacího multivibrátoru připojeného na otevírací vstup a druhého obvodu předvolby při uzavření servopohonů, jehož spojení s druhým nastavovacím multivibrátorem připojeným na zavírací vstup je analogické. Blokovací výstup reverzibilního čítače je paralelně připojený na druhý vstup prvního nastavovacího multivibrátoru a na druhý vstup druhého nastavovacího multivibrátoru. Napájecí vstup reverzibilního čítače je připojen jednak na stálý zdroj, jednak přes oddělovací diodu na záložní zdroj. Nulovací vstupy prvních klopných obvodů prvních porovnávacích obvodů pro otevírání servopohonů jsou připojeny na vstup pro řízení čítání vpřed reverzibilního čítače, jehož vstup pro řízeni čítání vzad je připojen na nulovací vstupy druhých klopných obvodů druhých porovnávacích obvodů pro uzavírání servopohonů.

Servopohony podle předloženého vynálezu se používají např. pro ovládání ventilů ve výrobní lince na přípravu směsi PVC, kde otevírají přívody změkčovadel, plnidel, chladicí vody atd.

Konkrétní schéma zapojení pro indikaci polohy otočného servopohonů je znázorněno na přiloženém výkresu.

Na vstupní hřídel ovládací převodovky servopohonů jsou připojeny pulsní snímače PSI,

PS2, jak je znázorněno na uvedeném výkresu, které jsou přes oddělovací zesilovače AI, A2 připojeny na první a druhý vstup 10, 11 vstupního klopného obvodu K. Výstup prvního oddělovacího zesilovače AI je rovněž spojen s řídicím vstupem 30 reverzibilního čítače ČR, na jehož vstup 20 pro řízení čítání vpřed a vstup 21 pro řízení čítání vzad jsou připojeny výstupy Q, g' vstupního klopného obvodu K. Na pomocnou výstupní sběrnici VS reverzibilního čítače ČR je připojen jednak obvod pro optickou indikaci polohy, tvořený oddělovacím obvodem B a číslicovým displejem D, jednak první porovnávací obvody PÍ až Pn pro otevírání servopohonů.

Na jejich vstupy jsou připojeny první kontrávesy K1 až Kn a na jejich výstupy jsou připojeny přes první klopné obvody KOI až KOn první výstupní členy VI až Vn. K výstupní sběrnici VS reverzibilního čítače ČR jsou jako první porovnávací obvody Pl až Pn analogicky připojeny druhé porovnávací obvody P10 až Pra pro uzavírání servopohonu s druhými kontrávesy K10 až Kra, s druhými klopnými obvody K010 až KOra s navazujícími druhými výstupními členy V10 až Vm. Nastavovací sběrnice reverzibilního čítače ČR je tvořena nastavovacími vstupy NV prvního obvodu NO předvolby při otevření servopohonu, jehož vstup je připojen na výstup prvního nastavovacího multivibrátoru M0 připojeného na otevírací vstup 0^. Dále je nastavovací sběrnice tvořená nastavovacími vstupy NV druhého obvodu NZ předvolby při uzavření servopohonu, jehož spojení s druhým nastavovacím multivibrátorem MZ připojeným na zavírací vstup Z je analogické s prvním obvodem NO předvolby. Blokovací výstup 40 reverzibilního čítače ČR je paralelně připojený na druhý vstup prvního nastavovacího multivibrátoru M0 a na druhý vstup druhého nastavovacího multivibrátoru MZ. Napájecí vstup 50 reverzibilního čítače ČR je připojen jednak na stálý zdroj ZA, jednak přes oddělovací diodu OD na záložní zdroj ZB. Nulovací vstupy R prvních klopných obvodů KOI až KOn prvních porovnávacích obvodů 01 až Pn pro otevírání servopohonu jsou připojeny na vstup 20 pro řízení vpřed reverzibilního čítače ČR, jehož vstup 21 pro řízení čítání vzad je připojen na nulovací vstupy R druhých klopných obvodů K010 až KOm.

Veškeré údaje o poloze servopohonu se vyhodnocují pouze pomocí pulsních snímačů PSI,

PS2. V praxi se jedná například o bezkontaktní pulsní snímač UBM22 nebo optoelektronické snímače. Oba tyto typy snímačů vyhodnocují pohyb mechanické clony, která je umístěna na výstupní hřídeli servopohonu. U uvedených snímačů UBM22 při zasunutí kovové clony do mezery snímače přestane kmitat oscilátor snímače a na výstupu se změní napětí z logické 1 na logickou 0.

Zcela podobně pracují optoelektronické snímače, kde mechanická clona přeruší světelný paprsek, v důsledku čehož se změní napětí na výstupu snímače. Výše uvedené pulsní snímače PSI PS2 jsou mechanicky umístěny tak, aby výstupní napětí z těchto snímačů bylo při otáčeni servopohonu posunuto o 90° el. Pulsní snímače PSI, PS2 jsou umístěny u vlastního servopohonu a dále popsané vyhodnocovací obvody mohou být libovolně vzdáleny od servopohonu. Napětí z puslních snímačů PSI, PS2 je přivedeno na vstupy oddělovacích zesilovačů Al, A2. Vstupní klopný obvod K vyhodnocuje směr otáčení servopohonu a podle tohoto směru otáčení se nastavuje směr čítání reverzibilního čítače ČR, na jehož řídicí vstup 30 jsou přiváděny impulsy z výstupu prvního oddělovacího zesilovače Al a podle směru otáčení servopohonu se obsah reverzibilního čítače ČR zvyšuje nebo snižuje. Výstup čítače ČR představuje několik paralelně zapojených vodičů, na kterých se přenáší údaj o poloze v BCD tvaru, kde BCD je binárně dekadický tvar číslicového údaje. Jedná se tedy o pomocnou výstupní sběrnici VS k níž jsou připojeny obvody pro indikaci polohy v předvolených stavech a obvod pro optickou indikaci polohy servopohonu. První porovnávací obvody Pl až Pn porovnávají okamžitou polohu servopohonu s předvolenou hodnotou- nastavenou pomocí prvních kontrávesů K1 až Kn Při souhlasu údaje na pomocné sběrnici VS s údajem prvního kontrávesů K1 až Kn je na výstupu odpovídajícího porovnávacího obvodu Pl až Pn napětí logické nuly které překlápí navazující první klopný obvod KOI. Souhlasí-li údaj o poloze vysílaný na pomocné sběrnici VS s údajem prvního kontrávesů Kl, je na výstupu prvního porovnávacího obvodu Pl napětí logické nuly které je přivedeno na nastavovací vstup S prvního klopného obvodu KOI. Klopné obvody KOI až KOn jsou typu RS a jsou uvedeny do činnosti při čítání reverzibilního čítače ČR vpřed, tj. pro stav, kdy je na vstupu 20 pro řízení čítání vpřed tohoto čítače ČR napětí logické jedničky. V případě že reverzibilní čítač ČR čítá vstupní impulsy směrem vzad, nejsou první klopné obvody KOI, až KOn v činnosti. Na nulovací vstup R je v tomto případě přivedeno napětí logické nuly. Na výstupy prvních klopných obvodů KOI až KOn navazují výstupní členy VI až Vn, které mohou být představovány tyristory, výkonovými tranzistory, stykači apod. Pomocí prvních kontrávesů Kl až Kn jsou zvoleny určité polohy servopohonů, odpovídající otevření ovládaných ventilů, armatur apod., při kterých zapínají první výstupní členy Vl až Vn. Například pro Kl = 10 zapíná jiný pomocný servopohon, při K2 = 20 tento servopohon vypíná, při K3 = 500 se zapíná brzdění servopohonu, K4 = 580 je koncová poloha servopohonu, když uvažujeme typ servopohonu ZPA MO 10/32-25E s max. počtem otáček 580. Zcela analogicky jsou zapojeny druhé porovnávací obvody P10 až Pm, druhé kontrávesy K10 až Km druhé klopné obvody K010 až KOm a druhé výstupní členy V10 až Vm pro případ uzavírání servopohonu. V tomto případě čítá reverzibilní čítač směrem dolů, do funkce jsou uvedeny druhé klopné obvody K010 až KOm, neboř na jejich nulovacích vstupech R je napětí logické 1. Jedná se opět o klopné obvody typu RS.

Reverzibilní čítač ČR má nastavovací vstupy NV tvořící nastavovací sběrnici ke které jsou připojeny první a druhý obvod předvolby NO, NZ. Předvolba prvního obvodu NO předvolby se nastavuje při otevřeném servopohonu, předvolba druhého obvodu NZ při uzavřeném servopohonu. Nastavení se provádí pomocí prvního a druhého nastavovacího multivibrátoru M0 nebo MZ. Při otevřeném servopohonu se na otevírací vstup j) přivede napětí logické spustí se první nastavovací multivibrátor M0, první obvod NO předvolby se připojí k nastavovací sběrnici NV a údaj jeho výstupu se přepíše do reverzibilního čítače ČR. Analogická je funkce druhého obvodu předvolby NZ při zavřeném servopohonu. Reverzibilní čítač ČR je napájený ze stálého zdroje ZA napětím +U. Kromě toho je napájen přes oddělovací diodu OD ze záložního zdroje ZB, například při výpadku sítového napětí, přičemž údaj odpovídající poloze servopohonu je zachován.

Claims (1)

1. Zapojení pro indikaci polohy servopohonů zejména otočných servopohonů, používaných jako ovládací členy pro zavírání a otevírání ventilů a armatur pro přívod kapalin a plynů v průmyslu vyznačené tím, že na vstupní hřídel ovládací převodovky servopohonu jsou připojeny pulsní snímače (PSI, PS2), které jsou přes oddělovací zesilovače (Al, A2) připojeny na první a druhý vstup (10, 11) vstupního klopného obvodu (K), přičemž výstup prvního oddělovacího zesilovače (Al) je rovněž spojen s řídicím vstupem (30) reverzibilního čítače (ČR) na jehož vstup (20) pro řízení čítání vpřed a vstup (21) pro řízení čítání vzad jsou připojeny výstupy (Q, Q) vstupního klopného obvodu (K), na pomocnou výstupní sběrnici (VS) reverzibilního čítače (ČR) je připojen jednak obvod pro optickou indikaci polohy, tvořený oddělovacím obvodem (B) a číslíco vým displejem (D), jednak první porovnávací obvody (PÍ až Pn) pro otevírání servopohonu, na jejichž vstupy jsou připojeny první kontrávesy (K1 až Kn) a na jejichž výstupy jsou připojeny přes první klopné obvody (KOI až KOn) první výstupní členy (VI až Vn), k výstupní sběrnici (VS) reverzibilního čítače (ČR) jsou jako první porovnávací obvody (PÍ až Pn) analogicky připojeny druhé porovnávací obvody (P10 až Pm) pro uzavírání servopohonů s druhými kontrávesy (KOI až Km), s druhými klopnými obvody (K010 až KOm) s navazujícími druhými výstupními členy (V10 až Vm), nastavovací sběrnice reverzibilního čítače (ČR) je tvořena nastavovacími vstupy (NV) prvního obvodu (NO) předvolby při otevření servopohonu, jehož vstup je připojen na výstup prvního nastavovacího multivibrátoru (M0) připojeného na otevírací vstup (0) a druhého obvodu (NZ) předvolby při uzavření servopohonu, jehož spojení s druhým nastavovacím multivibrátorem (MZ) připojeným na zavírací vstup (Z) je analogické, blokovací výstup (40) reverzibilního čítače (ČR) je paralelně připojený na druhý vstup prvního nastavovacího multivibrátoru (M0) a na druhý vstup druhého nastavovacího multivibrátoru (MZ), napájecí vstup (50) reverzibilního čítače ČR) je připojen jednak na stálý zdroj (ZA), jednak přes oddělovací diodu (OD) na záložní zdroj (ZB), přičemž nulovací vstupy (R) prvních klopných obvodů (KOI až KOn) prvních porovnávacích obvodů (PÍ až Pn) pro otevírání servopohonů jsou připojeny na vstup (20) pro řízení čítání vpřed reverzibilního čítače (ČR), jehož vstup (21) pro řízení čítání vzad je připojen na nulovací vstupy (R) druhých klopných obvodů (K010 až KOm) druhých porovnávacích obvodů (P10 až Pm) pro uzavírání servopohonu.