Устройство для программного счета витков из гибкого материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 8 78 А 6 М 3/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ий инстикий, Е,В.К ,С.В.Понос в(088.8) свидетельст 06 М 3/02, командный с кое описани о СССР1979.етчик и ин -ОН 44.0 атации. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1) 3969047/24-242) 25.10.856) 23.03.87. Бюл,111) Пермский политехничес(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО СЧЕТА ВИТКОВ ИЗ ГИБКОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в машиностроениидля точной намотки различных материалов и для других технологий цикловоиавтоматизации. Целью изобретения является повышение точности счета, Устройство для программного счета виткоиз гибкого материала с помощью электропривода 1 содержит импульсный датчик оборотов 2, счетчик 3, дешифра- .тор 4, блок индикации 5, формирователь 6 сигнала сброса, переключатель1298783 7, первый 8 и второй 9 элементы равнозначности, шифратор 10, блок 11 задания предварительного торможенияи блок 12 задания скорости электропривода. Блок 11 задания предварительного торможения содержит генератор 13 эталонной частоты, первыйсчетчик 14, первый регистр 15, компаратор 16, первый коммутатор 17,элемент И 18, второй счетчик 19, второй регистр 20, первый 21, второй 22,Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может быть использовано в машиностроении для точной намотки различных материалов и для других технологий цикловой автоматизации.Цель изобретения - повышение точности счета, .На фиг,1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 - тахограмма работы электропривода.Устройство содержит электропривод 1, импульсный датчик 2 оборотов привода, счетчик 3, дешифратор 4, блок 5 индикации, формирователь 6 сигнала сброса, переключатель 7, первый и второй элементы 8 и 9 равнозначности, шифратор 10, блок 11 задания предварительного торможения, блок 12 задания скорости электропривода.В состав блока 11 задания предварительного торможения входит генератор 13 эталонной частоты, первый счетчик 14, первый регистр 15, компаратор 16, первый коммутатор 17, элемент И 18, второй счетчик 19, второй регистр 20, первый, второй и третий сумматоры 21-23, блок 24 постоянной памяти, четвертый сумматор 25, второй коммутатор 26, третий регистр 27, элемент 28 задержки, четвертый регистр 29.В состав блока 12 задания скорости электропривода входит кнопка 30 "Пуск", первый, второй и третий триггеры 31-33, первый, второй и третий потенциометры 34-36, первый, второй и третий ключи 37-39.Первый и второй коммутаторы 17 и 26 предназначены, соответственно,и третий 23 сумматоры, блок постоянной памяти 24, четвертый сумматор 25,второй коммутатор 26, третий регистр27, элемент задержки 8 и четвертыйрегистр 29. Блок 12 задания скоростиэлектропривода состоит из кнопки 30"Пуск", первого 31, второго 30 и третьего 33 триггеров, первого 34, второго 35 и третьего 36 потенциометров,первого 37, второго 38 и третьего 39ключей . 2 з.п. ф-лы, 2 ил. для установки периода пониженной скорости и для установки желаемого путидотягивания и представляет собой набор ключей, соединенных с винами по тенциалов логических "0" и "1".Первый, второй и третий триггеры31-33 являются 1 К-триггерами.Первый, второй и третий потенциометры 34-36 предназначены, соответственно, для установки нулевой, пониженной и рабочей скоростей дотягивания.В состав электропривода 1 входит 15сильноточный блок регулирования скорости, управляемый ключами 37-39.Представленная на фиг.2 тахограмма поясняет работу электропривода 1За время , электропривод 1 делает д)И, витков, после чего в точку Апоступает команда на предварительноеторможение. За время С электропривод 1 тормозится до пониженной скорости дотягивания и делает Ю, витков,в точке В начинается дотягивание напониженной скорости и за времядо точки С электропривод 1 делает Увитков. Далее с точки С, при дости-жении заданного числа витков У., ,начинается дотормаживание и происходит останов электронривода 1.Устройство работает следующим образом.При подаче питания автоматическиобнуляется содержимое регистров 15, 35 20, 27 и 29, на выходах триггеров31-33 устанавливаются логические нули. На переключателе 7 вручную выставляется з,аданное число витков и 40на выходе шифратора 10 появляетсясоответствующий двоичный код Ы;.,На втором коммутаторе 26 установлен инверсный двоичный код желаемого пути дотягивания И, .а. На входы четвертого сумматора 25 прихо 55 3 12987 Запуск станка осуществляется нажатием кнопки ЗОПуск", при этом сигнал приходит на первый вход установки логической единицы третьего триггера 33, и на его выходе запоминается логическая единица, срабатывает третий ключ 39, вход сильноточного блока .регулирования скорости электро- привода 1 соединяется с выходом третьего потенциометра 36 скорости, и 1 р электропривод 1 начинает разгоняться.В процессе намотки счетчик 3 считает импульсы от импульсного датчика 2 оборотов или намотанные витки, двоичный код текущего числа витков посв 15 тупает на дешифратор 4, и с выхода дешифратора 4 десятичный код посту - пает на блок 5 индикации. Первый счетчик 14 блока 11 заполняется импульсами генератора 13 эталонной частоты.Перезапись содержимого первого счетчика 14 в первый регистр 15 и обнуление первого счетчика 14 осущест - вляется импульсами датчика 2 оборо тов. Таким образом, на выходе первого регистра 15 всегда двоичный код, соответствующий периоду следования импульсов датчика 2. Выходной код первого регистра 15 одновременно явля О ется адресным кодом для блока 24 постоянной памяти, выходной код Икоторого является функцией текущей скорости электропривода, вид функции зависит от суммарного тормозного момента для данного типа намоточного станка и данного способа торможения электропривода 1. Код И определяет необходимый тормозной путь - число витков И, наматываемых при торможе О нии электропривода 1 с данной скорости, определяемой кодом периода следования импульсов с датчика 1, до пониженной скорости дотягивания. Причем данное число витков записано в ин версном коде, поэтому на выходе блока24 постоянной памяти код И,= -И, На первый вход третьего сумматора 23 приходит код с выхода дешифратора10, на второй вход - с выхода блока 24 постоянной памяти. На выходе третьего сумматора 23 получается код 83 4дят коды с выхода третьего регистра 27 и с выхода второго коммутатора 26, поэтому на выходе четвертого сумматора 25 образуется двоичный кодНа входы первого сумматора 21 приходят коды с выходов второго регистра 20 И и четвертого сумматора 25 И,. На выходе первого сумматора 21 образуется кодНа входы второго сумматора 22 поступают двоичные коды с выхода первого сумматора 21 И и с выхода третьего сумматора 23 И, . На выходе второго сумматора 22 образуется кодСогласно фиг.2 заданное число витков И ; получается как суммаИ,=И, +И, +ИПоэтому число витков И , , при достижении которого начинается предва - рительное торможение, выражается как=И -И,-И,.Сопоставляя выражения для И, ивидно, что Идм эго число витков, после намотки которых электропривод 1 должен начать тормозиться, чтобы число витков при дотягивании было равно желаемому.В процессе намотки увеличивающийся двоичный код текущего числа витков с выходасчетчика 3 поступает на первый вход второго элемента 9 равнозначности, на второй вход которого поступает код с выхода второго сумматора 22, соответствующий числу витков начала торможения электропривода 1,. Когда коды становятся равными, на выходе второго элемента 9 появляется логическая "1". На фиг.2 этому моменту соответствует точка А. Выходной сигнал второго элемента 9 поступает на второй вход сброса третьего триггера 33, на второй вход установки логической "1" второго триггера 32 и обнуляет содержимое второго счетчика 19 блока 11. На выходе третьего триггера 33 устанавливается логический "О", третий ключ 39 закрывается. На выходе второго триггера 32 устанавливается логическая "1", второй ключ 38 открывается и вход системы управ 1298783ления скоростью электроприводасоединяется с выходом второго потенциометра 35, Электропривод 1 начинаеттормозиться до выхода на участок пониженной скорости дотягивания (на 5фиг.2 участок АВ),На первом коммутаторе 17 блока 11установлен двоичный код, соответствующий периоду действия скорости дотягивания. Данный код и код периодаимпульсов датчика 2 оборотов с выхода первого регистра 15 поступают навходы компаратора 16,По мере торможения период импульсов датчика 2 увеличивается и в момент времени, обозначенный точкой В(фиг.2), превышает код с выхода первого коммутатора 17, На выходе компаратора 16 появляется логическая11 111 . Начинается участок до тя г ив ан ия ,импульсы с выхода имп уль с к о го дат чик а 2 оборотов начинают проходить чере з элемент И 1 8 н а счетный первыйвход второго счетчика 1 9 блока 1 1 .Таким образом , н а выходе второго25счетчика 19 блока 11 образуется двоичный код, соответствующий текущемучислу витков, сделанных при дотягивании,30Текущий увеличивающийся код общего числа витков с выхода счетчика 3 и код заданного числа витков с выхода шифратора 1 О поступают на входы первого элемента 8. По окончакии дотягивания коды сравниваются и на выходе первого элемента 8 появляется логическая "1", поступающая на первый вход сброса второго триггера 32, второй вход установки логической 111 40 первого триггера 31, вход формирователя 6 импульса сброса, второй вход перезаписи четвертого регистра 29 и на вход элемента 28 задержки. На выходе второго триггера 32 появляется логический 10", после чего второй ключ 38 закрывается, на выходе первоготриггера 31 появляется логическая "1", после чего первый ключ 3 открывается, вход сильноточного блока регулирования скорости электропривода 1 соединяется с выходом первого потенциометра 34 нулевой скорости. На фиг.2 этому моменту соответствует точка С. Электропривод 1 останавливается, путь, проходимый при дотормаживании, пренебрежимо мал. После получения сигнала с выхода первого элемента 8 равнозначности формирователь 6 импульса сброса с выдержкой времени сбрасывает В0" счетчик 3, четвертый регистр 29 переписывает на свой ВыхОд код БВыхода первого сум -15 мматора 21И, = - ч15 Р ассКод Ы используется для формирования коррекции на следующем цикле намотки. Далее с паузой, задаваемой элементом 28 задержки, этот код переписывается в третий регистр 27, и одновременно во второй регистр 20 переписывается код, соответствующий числу витков, сделанных при дотягивании Ы . Первый цикл намотки закончен. Следующий цикл намотки начинается нажатием кнопки 30 "Пуск". При этом сигнал логической "1" приходит на первый вход сброса первого триггера 31 и на первый вход третьего триггера 33. На выходе первого триггера 31 устанавливается логический "0", после чего первый ключ 37 за - крывается, на выходе третьего тригге - ра 33 устанавливается логическая после чего третий ключ 39 открывает - ся и к входу сильноточного блока регулирования скорости электропривода 1 подключается третий потекциометр 36 рабочей скорости, Код числа витков для начала предварительного торможения на выходе второго сумматора равенЦ - 11 + 11 11 У + 11п.т 5511 15 М 5 ад т "15 М где величина коррекции 1( выражается как сумма величины коррекции с предыдущего цикла намотки 11, и разности действительного Ыа и желаемого М числа витков при дотягивании,Если при окончании цик.1 а намотки число витков при дотягивании было равно желаемому, то Ь,т.е. величина коррекции принимает установившееся значение, и тахограмма работы электропривода 1 повторяется. Если число витков при дотягивании отличалось от желаемого, то код И изменитя на величину разности (Ы - 1: ) и торможение начнется при новом значении числа витков предварительного торможения, при этом число витков при дотягивании станет равножелаемому. Если число витков при дотягивании было больше желаемого, то на новом цикле полное ьремя намотки 1 уменьшится (на фиг.2 кривая А-Л - В -С ). Последующие циклы намотки протекают аналогично. Если число витков при дотягивании было меньше желаемого, что может привести к превышению при намотке заданного числа витков, то на новом цикле за счет 10 обеспечения желаемого числа витков при дотягивании будет гарантирована точнаянамотка. Последующие циклы намотки протекают аналогично.При этом всевозможные изменения значения скорости, с которой начинается предварительное торможение, автоматически компенсируются постоянным блоком 24 памяти за счет изменения кода Ив функции текущей скорости, а возможные изменения условий торможения, приводящие к отклонению числа витков при дотягивании от желаемого, компенсируются при следующем цикле намотки за счет введения дополнительной коррекции (Из - 11 ), 1Таким образом, изобретение позволяет устранить затраты рабочего времени на настройку задания предвари- ЗО тельного торможения, гарантирует высокую точность и минимальные затраты времени на намотку за счет обеспечения желаемого участка дотягивания.35Формула изобретения 1. Устройство для программного счета витков из гибкого материала, содержащее переключатель, первый эле О мент равнозначности, импульсный датчик оборотов привода, выход которого соединен с счетным входом счетчика, выход которого через дешифратор подключен к блоку индикации, выход фор мирователя сИгнала сброса соединен со входом установки в нуль счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй элемент равнозначности, шифратор, блок задания предварительного торможения и блок задания скорости электропривода, выход импульсного датчика оборотов привода соединен с первым входом блока задания предварительного торможения, второй вход которого объединен с первым входом блока задания скорости электропривода, входом формирователя импульса сброса и подключен к выходу первого элемента равнозначности, выход счетчика соединен с первым входом первого элемента равнозначности и с первым входом второго блока совпаде - ния, второй вход которого подключен к выходу блока задания предварительного торможения, третий вход которого объединен с вторым входом первого элемента равнозначности и подключен к шифратору, вход которого соединен с выходом переключателя, выход второго элемента равнозначности подключен к четвертому входу блока задания предварительного торможения и второму входу блока задания скорости электро- привода, выход которого является выходом устройства.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок задания предварительного торможения содержит генератор эталонной частоты, первый и второй счетчики, первый, второй, . третий и четвертый регистры, первый и второй коммутаторы, элемент И, блок сравнения, элемент задержки, первый, второй, третий и четвертый сумматоры и блок постоянной памяти, выход генератора эталонной частоты соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого объединен с первыми входами первого регистра и элемента И и является первым входом блока задания предварительного торможения, выход первого счетчика подключен к второму входу первого регистра, выход которого соединен с первым входом компаратора и адресным входом блока постоянной памяти, выход первого коммутатора подключен ко второму входу компаратора, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого является четвертым входом блока задания предварительного торможения, выход второго счетчика подключен к первому входу второго регистра, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу четвертого регистра и первому входу второго сумматора, выход которого является выходом блока задания предварительного торможения, вторым входом которого является вход элемента задержки, объединенный с вторым входом четвертого регистра, выход которого подклю- чен к первому входу третьего регист98783 юз, 2 оставитель Н. Вагановаехред И.Попович орректор Г, Реш дактор В.Данк Тираж 6 рственн зобрете Ж, Р Заказ 892 5 1 одпис го комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ Госудпо делам3035, Москва роектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро ра, выход которого соединен с первымвходом четвертого сумматора, выходкоторого подключен к второму входупервого сумматора, выход второго коммутатора соединен с вторым входомчетвертого сумматора, первый входтретьего сумматора является третьимвходом блока задания предварительноготорможения, выход элемента задержкисоединен с вторыми входами второго Ои третьего регистров, выход постоянной памяти подключен к второму входутретьего сумматора, выход которогосоединен с вторым входом второго сумматора. 53. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок задания скорости электропривода содержит кнопку Пуск, первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий потенциометры, первый, второй и тре -тий ключи, выход кнопки "Пуск" сое -динен с первыми входами первого итретьего триггеров, выходы которыхподключены соответственно к первымвходам первого и третьего ключей,выходы которых объединены с выходомвторого ключа и являются выходом блока задания скорости электропривода,первым входом которого являются объединенные второй и первый входы, соответственно, первого и второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго ключа, выходыпервого, второго и третьего потенциометров соединены, соответственно, свторыми входами первого, второго итре:ьего ключей, вторые входы второго и третьего триггеров объединеныи являются вторым входом блока задания скорости электропривода.