Устройство для стабилизации количества текстильного материала в технологической машине

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛИЧЕСТВА ТЕКСТИЛБНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЕ, содержащее подающие и выбирающие материал валики, кинематически связанные с соответствующими приводами , блоки управления приводами, смонтированный в технологической мащине, датчик количества материала и интегратор , выходом подключенный к первому входу блока управления первого привода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, оно снабжено вторым датчиком количества материала, логическим блоком, ключами и регулируемым источником напряжения, причем датчики количества материала размещены для контроля соответственно максимального и минимального допустимых уровней материала в технологической машине и подключены соответственно к первому и второму входам логического блока, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления первым приводом и управляющим входом первого ключа, а второй выход подключен к управляюш.ему входу второго ключа, при этом выход регулируемого источника напряжения соединен с входами ключей, выходы которых связаны с входами соответственно сложения и вычитания интегратора. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулируемый источник напряжения содержит генератор импульсов, регулируемые делители частоты, эталонный делитель частоты,триггер и усилитель, причем генератор импульсов соединен с входом первого регулируемого делителя частоты, связан ного выходом с входами второго регули руемого делителя частоты и эталонного делителя частоты, выходы которых подключе (Л ны к соответствующим входам триггера, с при этом выход триггера соединен с управляющ .им входом второго регулируемого делителя частоты и с усилителем, выход которого является выходом регулируемого источника напряжения. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический блок состоит из триггею ра и элемента НЕ, при этом первый вход О5 триггера является первым входом логичеСП ского блока, вторым входом которого является вход элемента НЕ, выходом связанного с вторым входом триггера, выходы которого o являются соответственно первым и втосо рым выходами логического блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 65 Н 51 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"ф |Ъ 1 тс

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3827112/28-12 (22) 20.12.84 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Ивановский ордена «Знак Почета» энергетический институт им. В. И. Ленина и

Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (72) В. П. Александров, В. Ф. Глазунов, В. С. Иванников и В. И. Смирнов (53) 677.813 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 956403, кл. В 65 Н 51/20, 1980. (54) (57) I. УСТРОИСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛИЧЕСТВА ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЕ, содержащее подающие и выбирающие материал валики, кинематически связанные с соответствующими приводами, блоки управления приводами, смонтированный в технологической машине, датчик количества материала и интегратор, выходом подключенный к первому входу блока управления первого привода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, оно снабжено вторым датчиком количества материала, логическим блоком, ключами и регулируемым источником напряжения, причем датчики количества материала размещены для контроля соответственно максимального и минимального допустимых уровней материала в технологической машине и подключены соответственно к первому и второму входам логи„,Я0„„1265129 1 ческого блока, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления первым приводом и управляющим входом первого ключа, а второй выход подключен к управляющему входу второго ключа, при этом выход регулируемого источника напряжения соединен с входами ключей, выходы которых связаны с входами соответственно сложения и вычитания интегратора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулируемый источник напряжения содержит генератор импульсов, регулируемые делители частоты, эталонный делитель частоты, тригlt .ð и усилитель, причем генератор импульсов соединен с входом первого регулируемого делителя частоты, связан ного выходом с входами второго регулируемого делителя частоты и эталонного де- ® лителя частоты, выходы которых подключены к соответствующим входам триггера, ф ф при этом выход триггера соединен с управляющим входом второго регулируемого делителя частоты и с усилителем, выход которого является выходом регулируемого источника напряжения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что логический блок состоит из триггера и элемента НЕ, при этом первый вход М триггера является первым входом логиче- Я ского блока, вторым входом которого явля- (д ется вход элемента НЕ, выходом связанного с вторым входом триггера, выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами логического блока. Я;) 1265129

Изобретение относится к or,÷åëo÷ío)Ió производству текстильной 11ромышленности и может быть использовано для поддержания в технологической машине заданного количества транспортируемого в процессе обработки текстильного материала.

Цель изобретения — — повышение точности стабилизации.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для стабилизации количества текстильного материала в технологической машине содержит подающие 1 и выбирающие 2 материал валики, расположенные на входе и выходе технологической машины 3 и кинематически связанные с приводами 4 и 5, блоки 6 и 7 управления приводами, датчики 8 и 9 количества (уровня) материала, размепсенные ны технологической машине для контроля соответственно максимального и минимального допустимых количеств (уровней) материала. Датчики 8 и 9 уровня материалы, подключены к соответствующим входам логического блока 10, первый выход которого связан с вторым входом блока 6 управления приводом 4 и с первым входом первого ключа 11, а второй выход логического блока 10 соединен с первым входом второго ключа

12, при этом к вторым входам первого 11 и второго !2 ключей подсоединен в»1ход регулируемого источника 13 напряжения, а выходы ключей 11 и 12 связаны с сооТНсТствующими входами интеграторы 14, который выходом подключен к !Icl)ному входу блока 6 управления приводом 4.

Регулируемый источник 13 напряжения может иметь аналогов»1й B»I O,:!Hoé сигнал или выходной сигнал н виде последовательности импул»сoB

Во втором случае регулируемый источник 13 напряжения llме T эт;1л011;1ый генг рытор 15 импул»сов, H() Iê.IIo-!åíoûI! через 11ерВЫй рСГI .Ë HðóÑÌÛé дс,l!I rO)I., 16 ЧЫСтo Ы I ВХ1)

lp эталонного . сс.1итс.))1 7 1ы с")с) г»l H H I lo ()Вому входу )ггорого рсгулируемсп о делителя

18 частоты, причем вы ходы эталоп11ого делителя 17 частоты и второго регулируемого делителя 18 гыстоты подсоединены к соответствующим входам триггера 19, выходом связанного с вторым входом второго регулируемого делителя 18 )ыстоты и с входом усилителя 20, выход которсгго является выходом регулируемого источника 13 напряжения. Логический блок 10 имеет триггер 21, к одному из входов которогo подключен выход логического элеме1гга НЕ 22, причем второй вход триггера "1 и вход логического элемента НЕ 22, к ксггорым подсос.— динены датчики 8 И 9 уровня материала соответственно, являются входами логического блока 13, Выходами которого служат выходы триггеры 2!.

Устройство работает следующим образом.

Материал 23 с линейной скоростью V1 подается в технологическую машину 3 подающими валиками 1, а выбирается из машины 3 с линейной скоростью V2 выбираюсцими валиками 2.

Уровень Н текстильного материала 23 в IaI»HIIc 3 контролируе1ся датчиками 8 и 9 уровня материала. расстояние между которыми ЛН)ЛН., где ЛН вЂ” собственная зона

10 нечувствительности датчика уровня.

В случае, когда

Н ) Н)+ 0,5ЛН, (1) где Ны — — заданный уровень материала 23 в машине 3, ! c на первом выходе логического блока 10 формируется сигнал, воспринимаемый блоком 6 управления. При этом скорость подачи материала 23 снижается до Vl«-. и уровень

Н материала 23 в технологической машине

3 уменьшается.

Если

Н: H;I -- 0,5ЛН, (2) то сигнал на первом выходе логического блока 10 раВс н ну.1ю и с корость подачи материала 23 paВнa 1 макс., т.e. .ypОВень Н уВелич ивается.

Таким образом, имеют место установившиеся колебания (автоколебания) уровня Н текстильного материала 23 в технологической машине 3 с амплитудой А= 0,5ЛН.

Логический блок 10 выполняет роль релейного элемента с гистерезисом, т.е. его выход30 нои сигнал скачкообразно изменяется при дости:кении уровнем Н материала 23 границ зоны ЛН. При выполнении условия (1) появляется сигнал На Выходе датчика 8 уровня материала, который переводит триггер

21 в такое состояние, когда формируется сигнал на elo нервом выходе (на втором выходе триггера 21 сигнал становится равным нулю). Апалогич)10 нри выполнении условия (2) исчезает си).нал на выходе датчика 9 уровня материала, что приводит к

40) появлению сигнала ны выходе логического элемента HE 22, и соотвстственно, к изменению состояния триггера 22, т.е. к формированию сигнала на его втором выходе.

Ключ 1! открывается при наличии сигнала на первом выходе логического блока

10 и регулируемый источник 13 напряжения подсоединяется к первому входу интегратора 14, при этом сигн".ë на выходе интегратора 14 уменьшается. Формирование сигнала на втором выходе логического блока

10 приводит к открытию ключа 12, регулируемь|й источник 13 напряжения подключается к второму входу интегратора 14 и сигнал на его выходе увеличивается.

В общем случае логический блок 10 может иметь и иную реализацию при сохранении выполняемой функ1.ии, т.е. не содержать в чистом виде триггер и логический элемент НЕ. Г1редлыгаемое исполнение логического блока 10 является обобщенным.

1265129

Стабильная работа устройства обеспечивается при выполнении соотношений.

Ъ 1ма с. ) V2 (1+гпв+ Зов), (3)

Ч1мпп (V2-(1+ m,.— Зов), (4) где m,. o, — математическое ожидание и

5 среднеквадратическое отклонение распределения усадки текстильного материала 23 в процессе обработки.

В этом случае длительности сигналов на выходах логического блока 10 одинаковы, а постоянная составляющая выходного сигнала интегратора 14 равна нулю.

Соотношения (3) и (4) могут быть нарушены вследствие ошибки при первоначальной настройке устройства, при смене артикула обрабатываемого материала или технологии обработки (изменяется усадка и проскальзывание материала по поверхности валиков), и т.

В результате средняя скорость подачи материала 23

Vl ср= 0,5(V1 макс.+ Ч! ммп.) = V2 (1+ m ) (5) и колебания уровня материала 23 в технологической машине 3 становятся несимметричными, т.е. время в течение которого уровень текстильного материала 23 изме- 25 няется от минимального до максимального значения не равно времени его изменения от максимального до минимального значения, что может привести к потере работоспособности устройства. . Если длительности сигналов на выходах З0 логического блока 10 не одинаковы, то на выходе интегратора 14 неизбежно выделится постоянная составляющая сигнала, которая в блоке 6 управления суммируется с соответствующим знаком с задающим сигналом. В результате уставки линейной скорости движения текстильного материала 23 на входе технологической машины 3 корректируются (одновременно увеличиваются или уменьшаются) до тех пор, пока не выполняются соотношения (3) и (4).

Применение второго датчика уровня материала позволяет регулировать расстояние

ЛН между датчиками 8 и 9 уровня материала 23 в технологической машине 3 в зависимости от удельного веса обрабатываемого материала, а следовательно, свести к 45 минимуму влияние на работу устройства случайного характера процесса укладки материала 23 в машину 3.

Выходной сигнал интегратора 14Uf4 изменяется в соответствии с выражением 50

PU 14+=At х

Т14

fae Ufs — выходной сигнал регулируемого источника 13 напряжения;

Tf4 — постоянная интегрирования ин55 тегратора 14, с;

At — время интегрирования, с. (7) Очевидно, что интенсивность изменения Uf4 (т е. величина AUf4) зависит от

U„T 4, т.е., изменяя, например, Ufs, можно производить перенастройку интегратора 14 в зависимости от удельного веса обрабатываемого материала 23. В частности, при уменьшении удельного веса материала 23 необходимое снижение интенсивности изменения U f4 достигается при уменьшении величины Ufq.

Регулирование Ufs наиболее целесообразно производить импульсным путем, так как цифровое задание периода и скважности импульсов позволяет обеспечить высокую стабильность Ufq, а фильтрация импульсов выполняется самим интегратором 14 при задании достаточно большой частоты импульсов.

Регулируемый источник 13 напряжения работает следующим образом.

Эталонный генератор 15 импульсов формирует сигнал частотой Ь.

Сигнал на выходе первого регулируемого делителя 16 частоты имеет частоту

ffs= Ь/Nfs, на выходе эталонного делителя

17 — частоты ff7= Ь/(Nis Nf7) на выходе второго регулируемого делителя 18 — частоты ffs= Ь/(Nfs Nfs) где Nfs, Nf7, Nfs— соответственно коэффициенты деления первого регулируемого делителя 16 частоты, эталонного делителя 17 частоты и второго регулируемого делителя 18 частоты.

Импульс на выходе эталонного делителя

17 частоты формируется при поступлении на его вход Nf-,-импульсов частоты ffs, а на выходе второго регулируемого делителя

18 частоты — при поступлении на его первый вход Nfs-импульсов частоты ffs.

Допустим М17) Nfs И В ИСХОДНОМ СОСТОЯнии сигнал на выходе триггера 19 равен нулю, что запрещает подсчет импульсов частоты ffs вторым регулируемым делителем частоты 18, так как его второй вход подключен к выходу триггера !9. Импульс с выходB эталонного делителя 17 частоты изменяет состояние триггера !9 и на его выходе появляется сигнал, разрешающий работу второго регулируемого делителя

18 частоты одновременно с эталонным делителем 17 частоты. Так как Nf7) М18, то на выходе второго регулируемого делителя

18 частоты импульс сформируется раньше, чем на выходе эталонного делителя 17 частоты, триггер 19 изменит свое состояние и работа второго регулируемого делителя

18 частоты будет вновь запрещена до момента формирования импульса на выходе эталонного делителя 17 частоты, после чего процесс повторяется.

В результате импульсный сигнал на выходе триггера 19, а следовательно, и на выходе усилителя 20 имеет частоту э

4вых.= ff7—

1 f 6 N f 7

1265129 и скважность импульсов (8) Составитель Л Мягков

Техред И. Верее Корректор М. Максимишииец

Тираж 590 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Дербак

За к аз 5618/14

Таким образом, с помощью первого регулируемого делителя 16 частоты регулипуеется в зависимости от величины Ti4 частота выходного сигнала регулируемого источника 13 напряжения, а с помощью второго регулируемого делителя 18 частоты — величина Ui;> от нуля до Е|з-«.. дискретно при изменении Nis от нуля до Ni .