Устройство для стабилизации соотношения натяжения движущегося материала в зонах многодвигательной технологической линии

СОЮЗ. СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК ОЮ (И)ЗСЮ В 65 Н 77/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИСООТНОШЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА В ЗОНАХ МНОГОДВИГАТЕЛЬНОЙТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ, содержащеедатчики натяжения материала, установленные в зонах технологической линии,блок сравнения, первым входом соединенный с задатчиком натяжения, авыходом подключенный непосредственнок первому, а через дифференцирующийблок - к второму входам йервого блока управления, второй блок управления, соответствующими входами подключенный к выходам дополнительных бло-ков сравнения и дифференцирования,причем выходы каждых двух датчиков натяжения, установленных в соседнихзонах технологической линии, соединены с входами соответствующегодополнительного блока сравнения, выход которого дополнительно подключен к входу соответствующего дополнительного блока дифференцирования,при этом соответствующий выход каждогб блока управления через один сумматор и регулятор скорости соединенс соответствующим ведомым электродвигателем, а ведущий электродвигатель связан с автономной замкнутойсистемой регулирования скорости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности стабилизации соотношения натяжения в зонах Фтехнологической линии, оно имеетблок формирования усредненного значения натяжения, соответствующие вхо- геевды которого соединены с датчикаминатяжения материала, а его выходподключен к второму входу блокасравнения.Изобретение относится к средствамавтоматизации технологических процессов текстильной промышленности, конкретнее к регуляторам натяжения материала в зонах многодвигательной технологической линии.5Известно устройство для стабилизации соотношения натяжений движущегосяматериала в зонах многодвигательнойтехнологической линии, содержащеедатчики натяжения материала, установ ленные в зонах технологической линии,блок сравнения, первым входом соединенный с задатчиком натяжения, авыходом подключенный непосредственнок первому, а через дифференцирующий 15блок - к второму входам первого блока управления, второй блок управления, соответствующими входами подключенный к выходам дополнительныхблоков сравнения и дифференцирования,20причем выходы каждых двух датчиковнатяжения, установленных в соседнихзонах технологической линии, соединены с входами соответствующегодополнительного блока сравнения, выход которого дополнительно подключенк входу соответствующего дополнительного блока дифференцирования, приэтом соответствующий выход каждого бло-ка управления через один сумматор и ре- З 0гулятор скорости соединен с соответствующим ведомым электродвигателем,а ведущий электродвигатель связанс автономной замкнутой системой регулирования скорости 1 Ц,Недостаток известного устройстваневысокая точность стабилизациисоотношения натяжения в зонах техно.-,огической линии.Цель изобретения - повышение точности стабилизации соотношения натяжения в зонах технологическойлинии.Поставленная цель достигается тем,что устройство, содержащее датчики натяжения материала, установленные в зонах технологической линии,блок сравнения, первым входом соединенный с задатчиком натяжения,а выходом подключенный непосредственно к первому, а через дифференцирующий блок - к второму входам первого блока управления, второй .блокуправления, соответствующими входами подключенный к выходам дополнительных блоков сравнения и дифференцировИЪия, причем выходыкаждых двухдатчиков натяжения, установленныхв соседних зонах технологическойлинии, соединены с входами соответствующего дополнительного блока 60сравнения, выход которого дополнительно подключен к входу соответствующего дополнительного блока дифференцирования, при этом соответствующий выход каждого блока управления через один сумматор и регулятор скорости соединен с соответствующимведомым электродвигателем, а ведущий электродвигатель связан с авто- номной замкнутой системой регулирования скорости, имеет блок формирования усредненного значения натяжения, соответствующие входы которого соединены с датчиками натяжения материала, а его выход подключен к второму входу блока сравнения.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Обрабатываемый материал 1 транспортируется тянущими парами валков 2-5, образующими зоны технологической линии. Валки приводятся во вращение электродвигателями 6-9, на которые подаются напряжения О - Ц от индивидуальных регуляторов 10-13 скорости. Скорость вращения электродвигателя 6 измеряется датчиком 14 скорости. Привод тянущей пары валков ,2, представляющий собой автономную ,замкнутую систему регулирования скорости, является ведущим, Остальные приводы - ведомые. Натяжение материала в отдельных зонах линии измеряется датчиками 15-17 натяжения, .и сигналы от них Г- Г 3 поступают на вход блока 18 суммирования, формирующего усредненные значения натяжения. Блок 18 представляет собой сумматор, построенный на базе операционного усилителя с числом входов, равным числуконтролируемых зон линии О,и коэффициентом передачи по каждому входу. й = - . Сигнал Гр с выхода блока 18 и сигнал н с задатчика 19 натяжения поступают на входы блока 20 сравнения, Выход последнего соединен с входом диффе-.- ренцирующего блока 21 и первым входом блока 22 управления, второй вход которого соединен с .выходом дифференцирующего блока 21. Датчики 15-17 натяжения смежных зон подключены попарно соответственно на входы блоков 23 и 24 сравнения, представляющих собой операционные усилители с аналоговым суммированием двух сигналов на входе. Сигналы по рассогласованию натяжений материала смежных зонис выхода блоков 23 и 24 сравнения поступают на входы блока 25 управления и на входы дифференцирующих блоков 26 и 27. Производные от сигналов рассогласования натяжений материала смежных зон , ис выхода блоков 26 и 27 подаются на другие входы блока 25 управления.Блок 25 управления содержит входные суммирующие усилители, количестве которых равно числу контролируемых зон технологической линии, и выходные суммирующие усилители, количество которых равно числу электродви1062159 гателей, при этом входы каждогоиз выходных суммирующих усилителейэлектрически связаны с выходами входных сумлирующих усилителей.Блок 22 управления содержит входной суммирующий усилитель и выходныеусилители, количество которых равночислу ведомых электродвигателей,причем выход входного суммирующегоусилителя соединен с входами выходных усилителей.Выходы блока 25 управления соединены с первыми входами сумматоров .28-30, а выходы второго блока 22 управленияс вторыми входами этих жесумматоров. Выходы сумматоров 28-30 15подключены к входам регулятора 11-13скорости электродвигателей ведомыхприводов,Устройстно работает следующимобразом.Перед включением электропитанияустройства задатчик 19 натяженияустанавливайт н положение требуемоготехнологического натяжения материалав зонах линии, В блоках 23и 24 сравнения выставляются необходимые соотношения натяжений материала между эонами линии. Затем включают питание устройства и сигналомзадают скорость ведущему электродвигателю б, определяющему скоростьтранспортирования обрабатываемогоматериала 1 . Так,как до этого натяжение материала в зонах линии былопроизвольным, то соотношение натяжений между зонами не равнялось задан- З 5ному значению. Поэтому в зависимостиот сигналов Г, Г 7 и Г, Г, поступа-,.ющих от датчиков 15, 16 и 16, 17натяжений, на выходе блоков 23 и24 сравнения формируются сигналы 40по .рассогласованию натяжений в смежных зонах у и 12 и поступают напервые входы блока 25 управления иодновременно на входы дифференцирующих блоков 26 и 27. Производные 45от сигналов рассогласованияис выхода блоков 26 и 27 подаютсяна вторые входы блока 25. Блок25 управленияформирует сигналый 7 - п , соответствующие требуемым ускорениям приводов, направленным наподдержание заданногосоотношения натяжений материаламежду зонами линии.1Сигналы П 7 - Ь,) поступают напервые входы сумматоров 28-30,которые посредством регуляторов 1113 скорости сообщают электродвигателям 7-9 ускорения, направленные наустранение возникшего рассогласования соотношений натяжений материала 60в зонах линии.Одновременно происходит отработкасистемой управления рассогласованиямежду заданным значением натяжения ф и усредненным значением натяже-ния материала Г . Сигналы Г - Г з,пропорциональнйе величине натяженийматериала в зонах линии, поступаютна вход блока 18С выхода блока 18сигналГр подается на второй вход блока 20 сравнения.В блоке 20 происходит вычислениеразности между сигналом(к, поступакщим с задатчика 19 натяжения на0 первый вход блока 20, и сигналомНа выходе блока 20 появляется,Исигнал ошибки регулирования, который поступает на первый вход блока 22 управления и вход дифференцирующего блока 21. Производная ошибокИрегулированияс ныхода блока 21подается на второй вход блока 22 .управления. В блоке 22 управлениявходной суммирующий усилитель определяет упранляющее воздействие,поступающее на выходные усилителиблока. В .итоге на выходе блока 22появляются сигналы п 7 - П 4, ускорений двигателей, необходимые для достижения н зонах линии требуемыхуровней натяжения материала.С ныхода блока 22 сигналы П74 40поступают на вторые входы сумматоров28-30. На выходе сумматоров появляются сигналы, которые с помощьюрегуляторов 11-13 скорости сообщаютэлектродвигателям 7-9 ускорения,напранленные на отработку рассогласования между заданным значениемнатяженияи усредненным значением натяжения Гср.По мере подачи ведущим электродвигателем б обрабатываемого материала 1 в эоны линии устройство осуществляет двухуроненое регулирование, причем на первом урОнне поддерживается заданное соотношениенатяжений материала между зонами линии,а регулирование на втором уровне устанавлинаетГ,рн соответствии с заданнымзначением. В статическом режиме работыпродолжают действовать оба уровнярегулирования, отрабатывая возмущенияпо нагрузке или по управлению.Регулирование натяжений материалаосуществляют изменением сигналаОстановку многодвигательнойтехнологической линии производятуменьшением скорости ведущего электродвигателя б до нуля (- О). Приэтом оба уровня регулирования продолжают функционировать, поддерживаязаданные натяжения материала до полной остановки линии. Для повторногопуска устанавливают заданную скоростьведущему приводу с помощью сигналаЯс.Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется высокой точностью стабилизации соотношения натяжения н зонахтехнологической линии,1062159 акаэ 10143/23 Тираж 558 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035,Москва, Ж, РПодписноеЖ комитета СССРий и открытийаушская наб., д.4/5 илиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проактная,Составитель Б,Кисинктор Р.Цицика Техред С.Легеэа 1 КорректорА.Зимокосов