Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала

1366 чин, в частности к средствам стабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке с подающего на приемный барабан, может быть использовано при записи и воспроизведении информации на ленточном носителе в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала и является усовершенствованием устройства по авт.свид,У 1146633, Цель изобретения - повьппение точности регулирования. линейной скорости ленточного материала эа счет совместного регулирования скорости движения и величины натяжения ленточного материала, Для этого устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала содержит приемный 1 996и подающий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов опорной частоты, эадатчик 5 опорного сигнала, датчик 6 угловой скорости, счетчики 7, 1 О, квадраторы 9, 11,сумматор 12, цифроаналоговый преобразователь 13, блок 14 сравнения,блоки 15, 21 управления, электродвигатели 16, 22, амплитудный детектор17, аналого-цифровой преобразователь18, выделители 19, 24 приращения, перемножающий цифроаналоговый преобразователь 20, датчик 23 натяжения, акаждый выделитель приращения содержитсумматор 25 (27 ) и элемент 26(281 задержки. Изобретение позволяет повы"сить точность регулирования скорости ленточного материала до 0,1-0,27.2 ил.Изобретение относится к устройствам для регулирования неэлектрических величин, в частности к средствамстабилизации линейной скорости ленточного материала при его перемотке . 5с подающего на приемный барабан, иможет быть использовано при записи ивоспроизведении информации на ленточном носителе в технологических процессах изготовления и обработки ленточного материала и т.д,Цель изобретения - повьнпение точности регулирования линейной скорости ленточного материала эа счет совместного регулирования скорости движения и величины натяжения ленточногоматериала.На фиг.1 приведена структурная схе"ма устройства; на фиг.2 - график зависимости коэффициента колебаний ско- .2рости от величины натяжения.Устройство содержит приемный 1 иподающий 2 барабаны с ленточным материалом 3, генератор 4 импульсов25опорной частоты, задатчик 5 опорногосигнала, последовательно соединенныепервый датчик 6 угловой скорости приемного барабана 1, первый счетчик 7и первый квадратор 8, последовательно соединенные второй датчик 9 угло 30вой скорости подающего барабана ,второй счетчик 1 О, второй квадратор 211, сумматор 12, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, блок 14 сравнения, первый блок 15 управления и первый электродвигатель 16; кинематически связанный с валом приемного барабана,1. Устройство также включает последовательно соединенные амплитудный детектор 17, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, первый выделитель 19 приращения, перемножающий ЦАП 20, второй блок 21 управления и второй электродвигатель 22, кинематически связанный с валом подающего барабана, а также последовательно соединенные датчик 23 натяжения, механически контактирующий с ленточным материалом 3 и второй выделитель 24 приращения.При этом выход, генератора 4 соединен с вторыми входами счетчиков 7 и 1 О, выход первого квадратора 8 - с вторым входом блока сравнения 14, вход амплитудного детектора 17 - с выходом ЦАП 3, выход второго выделителя 24 - с вторым входом перемножающего ЦАП 20, При этом первый выделитель 19 состоит из цифрового сумматора 25 и элемента 26 задержки, соединенных так, что первый вход сумматора 25 и вход элемента 26 являются входом выделителя 19, выход сумматора 25 - выходом выделителя 19, а выход элемента 26 соединен с вторым входом цифрового сумматора 23, Второй (аналоговый) выделитель 24 состоит из аналогового сумматора 27 и элемента 28 задержки, соединенных так, что первый вход сумматора 27 и элемента 28. являются входом блока 24, выход сумматора 27 - выходом блока 24, а выход элемента 28 соединен с вторым входом сумматора 27.Устройство работает следующим образом.Датчики 6 и 9 преобразуют угловые скорости приемного 1 и подающего 2 барабанов с ленточным материалом 3 в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна скоростям приемного 1 и подающего 2 барабанов, Счетчики 7 и 10 суммируют количество имупльсов, вырабатываемых генератором 4 импульсов опорной частоты, успевающих поступить на них за период между импульсами, приходящими с датчиков 6 и 9 соответственно. Таким образомна выходах счетчиков 7 и 10 устанавливаются коды чисел пропорциональные мгновенным знаЭо 1 чениям периодов вращения приемного и подающего 2 барабанов. С учетом связи, между мгновенными значениями угловых скоростей и мгновенными периодами вращения (т=21/ы) на выходах счетчиков устанавливаются числовые значения 1/ыи 1/ы , величины которых обратно пропорциональны величинам угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. Оигналы, полученные с выходов счетчиков 7 й 10, возводятся в квадрат в блоках 8 и 11, на выходах которых таким образом устанавливаются коды чисел, величины которых обратно пропорциональны квадратам угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов соответственно. Эти коды суммируются в сумматоре 12, на выходе которого формируется код, пропорциональный сумме величин, обратных квадратам мгновенных значений угловых скоростей приемного 1 и подающего 2 барабанов, т.е. выходной сигнал сумматора 121 1Ц щ К( + ) рВЫХ. 11 дв(1)1где К = сопзй;о 1 и ы - мгновенные значения угловыхгскоростей приемного 1 и подающего 2барабанов с ленточным материалом.+(3)угде 0 = сопз, определяемая параметрами механизма перемещения ленточного материала.25Таким образом, из (1) - (3) видно, что если скорость ленточного материала Ч не равна номинальной7 (Ч Ч,), то на выходе блока 14 сравнения возникает сигнал рассогласования, который через первый блок 15 управления воздеиствует на первый электроцвигатель 16, меняя скорость еговращения до исчезновения сигнала рассогласования на выходе блока 14, приэтом линейная скорость 7 ленточного З 5 материала 3 становится равной номинальной скорости ЧНо при использовании вязкоупругихленточных материалов изменение величины натяжения вызывает изменение величины линейной скорости, и наоборот.Исследования (2) показали, что зависимость коэффициента колебания ско 20 рости 45 К37с(4)где д 7 - амплитуда отклонения скорости 7 от номинального значения 1от величины натяжения имеет вид, приведенный на фиг.2, Из фиг. 2 видно,50 что на характеристике имеется точкас наименьшим значением Кс= Кс мин э вкоторой колебания скорости происходятс минимальной амплитудой,Предлагаемое устройство осущест 55 вляет автоматическое поддержаниеК . Это происходит следующим обрас мцн фзом.Аналоговый, сигнал с выхода ЦАП 13подается на амплитудный детектор 17,Код с выхода сумматора 12 подается на ЦАП 13, где преобразуется ваналоговый сигнал. Этот сигнал поступает на первый вход блока 14 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 5с11 ььп,= 11(2)о10 где Ч - номинальное значение линейсной скорости ленточного материала;с = сопз,Между мгновенными угловыми ско ростями ы, и ы и мгновенным значением линейной скорости ленточногоматериала 7 существует известная зависимость (1):6996 6устройство работало в режиме с наименьшим коэффициентом колебаний линейной скорости материала. Этот процесс можно пояснить следующим образом. Пусть в начальный момент времени устройство регулирования скоростиимеет состояние, определяемое точкой1 (Р, Кс,), расположенной правее "точки О (К ,=К,).Пусть через некоторый промежуток времени В й устройство.переходит из точки 1 в точку 2 (Р 2,К,2). В этом случае на выходе блока24 имеется сигнал, приращения (Р 15 Р 2) О, а на выходе блока 19 (К - К с,)7 О. Перемножая эти сигналы вЦАП 20, получают еКс ВР 7 О, этотсигнал через блок управления 21 уменьшает подтормаживание двигателя 22, 20 что приводит к уменьшению величинынатяжения. Устройство переходит в,другое состояние (Р а Р 2) и так дотех пор, пока режиму системы не будетсоответствовать точка Кс . Если 25 после этого устройство принимаетсостояние, определяемое точкой 3, тополучают аР = (Ре-Ро)О и ЛКо =(К, к 1) О, значит ЛРЛК От.е. изменяется его состояние, уве личивая величину натяжения. Устройство переводится в точку О (ЕК, ). 5 136 который предназначен для выделения амплитуды сигнала, который затем поступает в АЦП 8. Цифровой код с выхода АЦП 18 подается на выделитель 19 приращения, который формирует значение приращения пришедшего сигнала эа интервал времени следующим образом: цифровой сумматор 25 осуществляет вычитание из текущего значения П е ь г ге ( ) его задержанное в элементе 26 задержки значение П еох е (-)В момент времениимеется состояние П(г.)=чо + Нв момент й- о. имеем Ч(Г-г):Ч + дчСогласно формулам (1), (3) и (4) на выходе блока 19 имеется сигнал О/ЧоФею(6) 11 еыглэ =КЧ 2 Ч 2 К(Ч +еЧ )2 (Ч,еЧ )2о о 2 Раскладывая данное выражение вряд и ограничиваясь членами первогопорядка и - к10-г - г )1=ЬЧ . 1 Ч 1еых 1 о Ч 2а о о О 1 ОЧ 2 ЯЧ 11 2 К"---К К Ч Ч Ч о огде К= 2 К О/Ч, =сопз.гЭтот цифровой сигнал поступает на первый цифрОвой вход перемножающего ЦАП 20, на второй (аналоговый) вход которого поступает сигнал, пропорциональный лР(7), с выхода второго вьщелителя 24 приращения, равный приращению сигнала на выходе датчика натяжения 23 за интервал. Значение йРформируется блоком 24 анало-. гично формированию П еык,ге= К, . З К блоком 19, но только в аналоговом виде, а интервал времени выбирается иэ условиямакс (7) где Е , - максимальное значение частоты спектра детонаций механизма транспортирования ленточного материала.На выходе перемножающего ЦАП 20 таким образом формируется аналоговый сигнал, пропорциональный йК О Р, Этот сигнал через второй блок 21 управления воздействует на второй элек" тродвигатель 22 и изменяет его скорость вращения таким образом, чтобы Таким. образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять регулирование линейной скорости вязкоупругого ленточного материала с наименьшей величиной коэффициента колебанияскорости и, следовательно, уменьшаетпогрешность регулирования и значи .тельно повышает точность регулирования. Формула изобретения Устройство для регулирования линейной скорости ленточного материала по авт,св. У 1146633, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности регулирования, в него введены последовательно соединенные амплитудный детектор, подключенный входом к выходу цифроаналогового преобразователя, аналого-циФровой преобразователь, первый выделитель приращения, перемножающий цифроаналоговый преобразователь, второй блок управления и второй электродвигатель, кинематически связанный с валом подающего барабана, и последовательно соедис,фий 8 Составитель В.ПряниРедактор Л.Пчелинская Техред Л,Олийнык цын орректор А.Тяско аз 6838/4 Тираж 866 Подписно НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4нграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектна Производственно 7 1366996ненные датчик натяжения, механически ченный выходом к второму входу перемсвязанный с ленточным материалом, и ножающего цифроаналогового преобразовторой выделитель приращения, подклв- вателя.