Устройство для автоматического управления длительностью циклов обработки текстильного материала в технологической машине

ЗОБРЕТЕНИ ИСА ЕЛЬСТ ТОР СНОМ ма- ериоопуска 0 со сло вциф циф-. щегоОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССРУ 896117, кл. П 06 В 3/36, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ЦИКЛОВ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХ -НОЛОГИЧЕСКОЙ МАП 1 ИНЕ(57) Изобретение относится к текстильной промьппленности. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит датчик 7 меток 6,размещенных на транспортируемомтериале 5, сигналами которого пдически открывается ключ 13, прющий от эталонного генератора 1счетчиком 12 соответствующее чизапоминающий блок 14, С помощьюроаналогового преобразователя 1ровой сигнал с выхода запоминаюблока 14 преобразуется в напряжение,подаваемое на первый вход блока 16 сравнения, на второй вход которого поступает линейно изменяющееся напряжение с выхода интегратора 17, подключенного к выходу блока 18 опорного напряженияПри равенстве входных напряжений. блока 16 сравнения на выходе формирователя 19 импульсов появляется импульсный сигнал, поступающий на первый вход частотного дискриминатора 20 и одновременно сбрасывающий интегратор 17 в исходное состоя- ние. Частотный дискриминатор 20 осуществляет сравнивание частот с выхода формирователя 19 импульсов и эталонного генератора 9, в результате чего аЩ на его выходе формируется соответствующее разнополярное напряжение, подаваемое далее на вход блока 21 коррекции. Блок 1 управления приводом 2 С рабочих органов машины в соответствии с сигналами на его входах с вы- е ходов блока 21 коррекции и задающего блока 8 изменяет скоростные режимы рабочих органов 3 технологической машины 4 и длительность цикла обработки материала 5. 1 з.п.ф-лы. 3 ил.Изобретение относится к автоматическим устройствам для управлениядлительностью циклов обработки текстильных материалов в технологических5машинах периодического действия и может быть использовано в красильно-отделочном производствах текстильнойпромышленности,Цель изобретения - повышение быстродействия.На фиг,1 изображена функциональнаясхема устройства; на фиг.2 и 3 - диаграммы Формирования сигналов.Устройство содержит (фиг.1) блок 151 управления приводом, привод 2 рабочих органов 3, обрабатываемый в технологической машине 4 материал 5 сметками 6, датчик 7 меток, задающийблок 8, эталонные генераторы 9 и 10, 20блок 11 задержки, счетчик 12 импульсов, ключ 13, запоминающий блок 14,цифроаналоговый преобразователь 15,блок 16 сравнения, интегратор 17,блок18 опорного напряжения, формирователь 2519 импульсов, частотный дискриминатор 20, блок 21 коррекции, включающий интегратор 22, сумматор 23 и усилитель 24.Выход блока 1 управления приводом З 0подключен к входу привода 2 рабочихорганов 3 машины. Выход датчика 7 меток связан с управляющим входом ключа13 и посредством блока 11 задержки спервым входом счетчика 12 импульсов,второй вход которого подключен к эталонному генератору 10. Первый входблока 16 сравнения посредством цифроаналогового преобразователя 15 и запоминающего блока 14 подключен к выкоду ключа 13, к информационному входу которого подсоединен выход счетчика 12 импульсов. Второй вход блока16 сравнения подключен к выходу интегратора 17, а выход связан с входом 45формирователя 19 импульсов, выход которого подсоединен к первым входамчастотного дискриминатора 20 и интегратора 17. Выход эталонного генератора 9 подключен посредством задающего блока 8 к первому входу блока1 управления приводом и второму входу частотного дискриминатора 20, выход которого посредством блока 21коррекции связан с вторым входом блока 1 управления приводом. Второй входинтегратора 17 подсоединен к выходублока 18 опорного напряжения. Блок21 коррекции включает последовательно соединенные интегратор 22 и сумматор 23, причем вход интегратора 22 объединен с входом усилителя 24, выход которого связан с вторым входом сумматора 23.Устройство работает следующим образом.В начальный момент работы технологической машины 4 линейная скорость перемещения материала 5 определяется напряжением П , Формируемым задающим блоком 8, и зависит от частоты Г эталонного генератора 9тм ч К 8 К я-згде К - коэффициент передачи задаю 8щего блока 8;К, - суммарный коэффициент передачи блока 1 управления приводом, привода 2 рабочих органов и ра.бочих органов 3,Частота Г выходного импульсного сигнала эталонного генератора 9 устанавливается в зависимости от заданной величины Т длительности цикла обработки материала 5 в технологиКческой машине 4 й = - , где К )1,3Счетчик 12 импульсов выполняет опе.рацию суммирования импульсов частотыГю, поступающих на его второй входс выхода эталонного генератора 10.Каждый импульс частоты Г 7, сформированный датчиком 7 метки, открываетна время, равное длительности импульса, ключ 13 и содержимое счетчика 12 импульсов переписывается в запоминающий блок 14, а также с выдержкой времени, определяемой блоком 11задержки, осуществляет еброс содержимого (обнуление) счетчика 12 импульсов,Число, записанное в запоминающийблок 14, и напряжение 0 поступающее с выхода цифроаналогового преобразователя 15 на первый вход блока16 сравнения, пропорциональны длительности цикла обработки материала5 в технологической. машине 4, а значит и частоте Г,: 11, =К, , гдео7К, - коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя 15,На второй вход блока 6 сравненияподается линейно изменяющееся выходное напряжение 0 интегратора 17,При 011 = 11,э на выходе формирователя 19 импульсов формируется импульсосуществляющий. сброс (до нуля) выходного напряжения Б интегратора 17,и процесс сравнения напряжений Б, иБ повторяется, В результате на выходе формирователя 19 импульсой генерируется сигнал частоты Г,ЕслиО фгде Б, - выходное напряжение блока18 стабилизированного питания;Т - постоянная интегрированияинтегратора 17,то Г) ГСтабилизация на заданном уровнедлительности цикла обработки материала 5 в технологической машине 4,-1т.е. обеспечение равенства Г= Тз,возможно лишь при выполнении соотно,шения Г 1 = К Г., причем величинаК , определяющая частоту Г 1 эталонного генератора 9, находится из выражения08КГТЧастотный дискриминатор 20 осуществляет сравнение частот Г,и Гимпульсных сигналов, подаваемых соответственно на его первый и второйвходы,При поочередном поступлении импульсов на входы частотного дискрими.натора 20, т,е. при Г = Г, его выходной сигнал не изменяется.При условии, когда выходное напряжение 11 о частотного дискриминатора20 имеет отрицательный знак в начальный момент и если Г 1 ) Г очередность поступления импульсов на входычастотного дискриминатора 20 неизбежно нарушается, т.е, наступает.момент, когда после прихода на первыйвход частотного дискриминатора 20,очередного импульса частоты Г,ъ, наего второй вход поступают два(илиболее) подряд импульсов частоты Г.В этом случае на выходе частотногодискриминатора 20 формируется напряжение 11 положительного знака, которое подается на входы интегратора 22и усилителя 24 блока 21 коррекции, Врезультате суммирования сумматором23 выходного линейно изменяющегосянапряжения интегратора 22 и усиленного усилителем 24 напряжения 11 навторой вход блока 1 управления приводом подается плавно изменяющееся напряжение 11 д которое суммируетсяс задающим напряжением Б , что приводит к увеличению линейной скорости7 материала 5, а следовательно, ичастот Г 7 и Г, до тех пор, пока невыполнится условие Г сГ, , что при -водит к смене знака напряжения Пи процесс коррекции Г производится 10 аналогично в обратном направлении.Применение в блоке 21 коррекцииинтегратора 22 позволяет восстановить симметрию автоколебаний в устройстве, а с помощью усилителя 24 15 достигается ограничение амплитудыколебанияПроцесс коррекции можетбыть осуществлен за время, меньшеедлительности полного оборота материала 5 в технологической машине, так 20 как Г ) Г .Таким образом, в устройстве устанавливается режим автоколебаний частоты Г,9 относительно Г , а частотыГ - относительно Т, чем обеспечи вается стабилизация длительности цикла обработки материала в технологической машине 4 на заданном уровне.При наличии внешних возмущающихвоздействий, например, таких, как 30 ошибка при первоначальной настройке,технологическое изменение длины материала 5, износ рабочих органов 3(т,е, уменьшение коэффициента К 2 з )и т,п. режим автоколебаний в устрой стве становится несимметричнь 24 т,еоказываются неравными между собойдлительности разнополярных выходныхсигналов напряжения 11 частотногодискриминатора 20. Кроме того, уст ройство вообще может потерять работоспособность, если величина сигналаБ недостаточна для целенаправленной коррекции частоты Г и Г, в условиях действия возмущений. например, 45 режим автоколебаний невозможен, еслиПц ) 0 и Г ) Г . Увеличение Б нецелесообразно, так как это связано сростом амплитуды колебаний частотыа следовательно, и со снижением 50 точности стабилизации длительностицикла обработки текстильного материала 5 в технологической машине 4.В начальный момент. времени частота Г определяется числом И, пред варительно записанным в запоминающиймблок 14. Если окажется, что ГТи11(4 с Го Тз (или Г 1Ти И 1 т ГоТ)частотный дискриминатор 20 сформируетвыходной сигнал Б,б, обратный (по5 13574 знаку) необходимому сигналу. Например, при необходимости уменьшить величину Ч так как й 1Т , Ч, увеличивается что приводит в начальЭ 5 ный момент к увеличению отклонения длительности цикла обработки материала 5.Для исключения указанной ошибки начальные значения Ч, и И,4 должны 10 быть согласованными, С этой целью величину К коэффициента передачи задающего блока 8 следует установить в соответствии с выражениемО1 тм 15КеК 1 2-3где 0,9 с о ,а в запоминающий блок 14 записать число, Т,/ф 20В этом случае Ы,Г, ТГТ и Г,Г , что обеспечиваетправильность направления коррекциискорости привода 2 (а следовательно,7 и Е ) и в начальный момент работы 25устройства.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я1. Устройство для автоматического 30 управления длительностью циклов обработки текстильного материала в технологической машине, содержащее блок управления приводом, выход которого подключен к приводу рабочих органов машины, а один из входов связан посредством задающего блока с выходом эталонного генератора, датчик меток, счетчик импульсов, выход которого подсоединен к информационному входу 40 ключа, цифроаналоговый преобразователь, вход которого посредством запоминающего блока подключен к выходу ключа, формирователь импульсов, блок задержки и интегратор, о т л и ч а - , ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно имеет дополнительный эталонный генератор, блок сравнения, частотный дискриминатор, блок коррекции и блок опорного напряжения, причем выход датчика меток подключен к управляющему входу ключа и посредством блока задержки к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого связан с выходом дополнительного эталонного генератора, первый и второй входы блока сравнения подключены соответственно к выходам цифроаналогового преобразователя и интегратора, а выход - посредством формирователя импульсов соединен с первыми входами частотного дискриминатора и интегратора, к второму входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, при этом второй вход частотного дискриминатора подключен к выходу эталонного генератора, а выход посредством блока коррекции связан с вторым входом блока управления приводом.2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коррекции содержит усилитель, интегратор и сумматор, причем входы усилителя и интеграторы .объединены и являются входом блока коррекции, а их выходы соответственно связаны с первым и вторым входами сумматора, выход которого является выходом блока коррекции, 13574731357473 Составитель А.Коэлоор Н.Рогулич Техред М.Ходанич ректор А.Тя д.4 оизводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектна 973/25 Тираж 420 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау