Устройство для управления прядильной машиной

,ЯО,1 Н 126 ч НИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно- конструкторского института по автоматизированному злектроприводу в промьппленности, сельском хозяйстве и на транспорте(56) Авторское свидетельство СССР Р 1108151, кл. Э 01 Н 1/26, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЯДИЛЬНОЙ ИЛДИНОЙ(57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления прядильными машинами текстильных производств. Целью изобретения является повышение точности управления путем минимизации обрывности пряжи. Сигналы с выходов датчиков 1 натяжения пряжи поступают на суммирующие входы блока 2 вычисления среднего значения натяжения, на вход деления которого подается с выхода счетчика 5 обрывов сигнал, соответствующий фактическому числу датчиков 1 натяжения с учетом количества обрывов, фиксируемых датчиками 3 обрыва пряжи, С выхода блока 2 вычисления среднего значения натяжения сигнал поступает на вторые входы вычитателей 8, первые входы которых связаны с выходом соответствующих датчиков 1 натяжения, в результате чего на выходах вычитателей 8 формируется сигнал, соответствующий центрированному значению случайной величины натяжения, посту- сф пающий далее на детекторы 9 амплитуд и через ключи 10 на входы блока 6 вычисления среднего отклонения натяжеииа. Управлаииа ключами 1 О лсущаствляется сигналами с соответствующих датчиков 3 обрывов, Сигнал на выходе лока 6 вычисления среднего отклоне137192 ния натяжения содержит медленно изменяющуюся составляющую в течение всего цикла прядения и составляющую частоты послойного цикла, для выделениякоторой сигнал подается на вход формирователя 11, где усредняется повремени и поступает на вход дополнительного вычитателя 12, выход которого связан с информационным входомусилителя 13. Для минимизации послойной составляющей сигнала управляющийвход усилителя 13 связан с выходомдополнительного вычитателя 12 посредством последовательно включенныхквадратичного преобразователя 14, вычислителя 15 среднего по времени иэкстремального регулятора 16, обесИзобретение относится к автоматическим устройствам для управленияпрядильными машинами текстильных производств,Цель изобретения - повышение точности управления путем минимизацииобрывности пряжи.На фиг.1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2схема детектора амплитуд.10Устройство содержит датчики 1 натяжения, блок 2 вычисления среднегозначения натяжения, датчики 3 и 4 обрыва.пряжи, счетчик 5 обрывов, блок6 вычисления среднего отклонения натяжения, блок 7 сигнализации, вычитатели 8, детекторы 9 амплитуд, ключи1 О, формирователь 11 среднего по времени, дополнительный вычитатель 12,усилитель 13, квадратичный преобразователь 14, вычислитель 15 среднегопо времени, экстремальный регулятор16, регулируемый привод 17 и статистический регулятор 18 прядения.Датчики 4 обрыва пряжи подключенык входу статистического регулятора 18прядения, выход которого связан с первым входом регулируемого привода прядильной машины. Выход каждого датчика1 натяжения подключен к соответствующему суммирующему входу блока 2 вычисления среднего значения натяженияи к первому входу соответствующего печивающих изменение коэффициентаусиления усилителя 13 для достижениямиминимального значения критерия оптимизации. Сигнал с выхода усилителя13 поступает на второй вход регулируемого привода 17, что приводит к изменению скорости прядильной машиныи выравниванию амплитуды случайнойсоставляющей натяжения в послойномцикле. Величина общего уровня обрывности регулируется по сигналам датчиков 4 обрывов, являющихся составнойчастью датчиков 3 обрывов, поступающим на вход статистического регулятора 18 прядения, выход которого связанс первым входом регулируемого привода 17. 2 ил,2вычитателя 8, второй вход которого подсоединен к выходу блока 2 вычисления среднего значения натяжения, а выход посредством последовательно включенных детектора 9 амплитуд и ключа 10 связан с соответствующим суммирующим входом блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения, Выход каждого датчика 3 обрыва пряжи подключен к управляющему входу соответствующего ключа 10 и к входу счетчика 5 обрывов, выход которого связан с входом блока 7 сигнализации и входами деления блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения, Выход усилителя 13 подключен к второму входу регулируемого привода 17 прядильной машины, а выход дополнительного вычитателя 12 связан с информационным входом усилителя 13 и посредством последовательно включенных квадратичного преобразователя 14, вычислителя 15 среднего по времени и экстремального регулятора 16 с управляющим входом усилителя 13, Выход блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения подключен к первому входу дополнительного вычитателя 12 и посредством формирователя 11 среднего по времени к его второму входу.Датчики 4 обрыва пряжи могут являться составной частью датчиков 3 обрыва пряжи или могут быть выполненызом,При работе кольцепрядильной машины нити в зоне прядения подвергаются воздействию натяжения, величина которого зависит от скорости веретен, массы бе ОГ. =Г, -Г1а ъ гунка,диаметра наматывания, состоянияверетена и других факторов, Натяжениесодержит регулярную низкочастотную составляющую и высокочастотные пульсации. Последние имеют случайный харак тер и обусловлены заклиниванием бегунка, биениями веретен, ударами нити обаллоноограничитель и другими явлени- ями, Если корреляция между послойным изменением обрывности и послойнымиколебаниями средненго натяжения невелика, корреляция между послойнымизменением обрывности и изменением в виде датчика обрыва пряжи обегающего типа. Датчики 1 натяжения размещены в зоне выпускные цилиндры - нитепроводники каждого веретена прядильной машины,5Детектор 9 амплитуд (фиг,2) содержит амплитудные детекторы 19 и 20,компараторы 2 1 и 22, ключи 23-26, суммирующий усилитель 27, триггер 28,одновибраторы 29 и 30,Информационные входы ключей 25 и26 объединены, а выходы подключенысоответственно к входам амплитудныхдетекторов 19 и 20. Прямой выход триггера 28 связан с управляющими входами ключей 23 и 26, а также посредством одновибратора 29 - с входом сброса амплитудного детектора 20, Инверсный выход триггера 28 подсоединен куправляющим входам ключей 24 и 25, атакже посредством одновибратора 30к входу сброса амплитудного детектора19, Выходы компараторов 21 и 22 подключены соответственно к 8 и К-входамтриггера 28, Первые выходы амплитудных детекторов 19 и 20 связаны с первыми входами соответственйо компараторов 21 и 22, а вторые выходы соединены с вторыми входами соответственно компараторов 21 и 22 и информационными входами ключей 23 и 24, выходыкоторых подключены к первому и второму входам суммирующего усилителя 27,Устройство работает следующим обра 35 амплитуды составляющей натяжения значительна. Это позволяет ввести в систему управления прядильной машины,содержащую статистический регуляторпрядения с обратной связью, быстродействующий канал с обратной связью пб величине, имеющей с обрывностью высокую корреляцию для выравнивания послойных колебаний обрывности.Сигналы 1. с выходов датчиков 11натяжения поступают на суммирующие входы блока 2 вычисления среднего значения натяжения, на вход деления которого с выхода счетчика 5 обрывов одается сигнал и фсоответствующий фактическому количеству датчиков 1 натяжения, подключенных к входам блока 2 вычисления среднего значения натяжения, реализующего алгоритм вы- числения еднее значение натяжения,приблизительно равное величине математического ожидания по множеству (Р),При обрыве пряжи одновременно нанескольких веретенах и превышениизначения п,пф ,сигналом сФактвыхода счетчика 5 обрывов включаетсяблок 7 сигнализации, оповещая о необходимости устранения обрывов, С выхода блока 2 вычисления среднего эначения натяжения сигнал подается на вторые входы вычитателей 8, на первые входы которых поступают сигналы Г с соответствующих датчиков 1 натяжения, В результате на выходе вычитателей 8 формируются сигналы АГ;, соответствующие центрированному значению случайной величины натяжения которые подаются на входы соответствующих детекторов 9 амплитуд, каждыйиз которых работает следующим образом,При включении питания триггер 28(фиг.2) устанавливается через входпредустановки Б, в состояние логических единицы и нуля соответственно напрямом и инверсном выходах, при этомключи 23 и 26 открываются, а ключи24 и 25 закрываются, и одновибратор29 подготавливает амплитудный детектор 20 к работе. При появлении сигнала 4 Г на входе детектора 9 амплитуд он проходит через открытый ключ26 на вход амплитудного детектора 20,на выходах которого формируются двапримерно равные по величине выходныхчисления среднего отклонения натяжения управляющие входы ключей 10 подключены к выходам соответствующих датчиков 3 обрывов.Блок 6 вычисления среднего отклонения натяжения работает аналогично блоку 2 вычисления среднего значения натяжения и на его выходе формируется сигнал, соответствующий выражению 45 50 и 155 факт В регулярном сигнале (дГ, , ) имеется медленно изменяющаяся составлясигнала, поступающие далее на первый и второй входы компаратора 22.Так как зона нечувствительности компаратора 22 больше разности двух его входных сигналов, он не изменяет5 своего состояния и на его выходе сигнал соответствует уровню логического нуля. При достижении сигналом дГ. мак 1 симального значения дГ. ,последнее запоминается амплитудным детектором 20 и на его первом и втором выходах появляются два сигнала - соответственно дГ, и дГ,., что приводит к изменению состояния компаратора 22 15 и формированию на его выходе сигнала с уровнем логической единицы, в результате чего триггер 28 изменяет свое состояние, открываются ключи 24 и 25, срабатывает одновибратор 30 и подготавливается к работе амплитудный детектор 19. Одновременно закрываются ключи 23 и 26, а через открытый ключ 24 сигнал дГ, поступает на второй вход суммирующего усилите ля 27, выход которого является выходом детектора 9 амплитуд. Последующий алгоритм работы амплитудного детектора 19 аналогичен предыдущему. Таким образом, амплитудные детекторы 19 и 20 работают поочередно в режиме выборки и хранения, в результате чего на выходе суммирующего усилителя 27 формируется сигнал ступенчатой функции, принимающей последовательно значения (дГ, ),(д; )35 (дГ 1 мсакс ) 1Сигналы с выходов детекторов 9 амплитуд (фиг.1) через ключи 10 поступают на входы блока 6 вычисления сред него отклонения натяжения, С целью исключения возникновения больших значений сигнала на входах блока 6 выющая в течение всего цикла пряденияи составляющая частоты послойногоцикла, для выделения которой сигнал(д ; , ) усредняется во времениформирователем 11 среднего по времени и поступает на вход дополнительного вычитателя 12. Сигнал составляющей частоты послойного регулированияподается далее на информационный входусилителя 13,Для минимизации послойной составляющей сигнала (д 5; ) коэффициентусиления усилителя 13 подстраиваетсяконтуром адаптации, состоящим иэквадратичного преобразователя 14 ивычислителя 15 среднего по времени,формирующих критерий оптимизации, иэкстремального регулятора 16, изменяющего коэффициент усиления усилителя 13 так чтобы обеспечить минимальное значение критерия оптимизации.Сигнал с выхода усилителя 13 поступает на второй вход регулируемогопривода 17, что приводит к изменениюскорости прядильной машины и выравниванию амплитуды случайной составляющей натяжения в послойном цикле.Величина общего уровня обрывностипряжи при этом регулируется по сигналам с датчиков 4 обрывов, поступающим на вход статистического регулятора 18 прядения, а с его выходана первый вход регулируемого привода 17.Формула изобретенияУстройство для управления прядильной машиной, содержащее установленные на каждом прядильном месте датчики обрыва пряжи, подключенные к входу статистического регулятора прядения, выход которого связан с первым входом регулируемого привода прядильной машины, и блок сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления путем минимизации обрывности, оно имеет установленные на каждом прядильном месте датчики натяжения, блок вычисления среднего значения натяжения, вычитатели, детекторы амплитуд, ключи, блок вычисления среднего отклонения натяжения, формирователь среднего по времени, дополнительный вычитатель, усилитель, квадратичный преобразватель, вычислитель среднего по времени, экстремальный1371992 ления блока вычисления среднего значения натяжения и блока вычислениясреднего отклонения натяжения, приэтом выход усилителя подключен к второму входу регулируемого привода прядильной машины, выход дополнительного вычитателя связан с информационным входом и посредством последовательно включенных квадратичного преобразователя, вычислителя среднегопо времени и экстремального регулятора с управляющим входом усилителя,причем выход блока вычисления средне 15 го отклонения натяжения подключен кпервому входу дополнительного вычитателя и посредством формирователясреднего по времени к его второмувходу,ставитель А,Козлхред М.Ходанич Редакто ер ная орре Тираж 419 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж, Раушскаяказ 459/2 писное д, 4/5 на 1 ро ственно-полиграфическое предп регулятор и счетчик обрывов, причемвыход каждого датчика натяжения подключен к соответствующему суммирующему входу блока вычисления среднегозначения натяжения и к первому входусоответствующего вычитателя второйвход которого подсоединен к выходублока вычисления среднего значениянатяжения, а выход посредством послдовательно включенных детектора амплитуд и ключа связан с соответствующим суммирующим входом блока вычисления среднего отклонения натяжения,выход каждого датчика обрыва подключен к управляющему входу соответствующего ключа и к входу счетчика обрывов, выход которого связан с входом блока сигнализации и входами дег.ужгород, ул,Проектная