Цифровое устройство для управления переналадкой листорезальной машины

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (5) 5 В 21 В 37/О ЗОБРЕТЕН ОПИСА АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Листорезальные ротационные машиньЛ РЛ Р 4-120. Технический паспорт, Ходоров, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 1224029, кл, В 21 В 37/00, 1983.Авторское свидетельство СССРМ 1489867, кл, В 21 В 37/00, 1987,1(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯРАВЛЕНИЯ ПЕРЕНАЛАДКОЙ ЛИСТОЗАЛЬНОЙ МАШИНЫ(57) Использование: полиграфия, листзальные ротационные машины. Сущнизобретения; регулятор скорости 1, 9,УП- РЕореость двиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТГНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР гатель 2, 8, барабан реза 3, неподвижный нож 4, мерный цилиндр 6, прижимный валик 7, задатчик скорости 10, два и )пульсных датчика скорости приводов барабана реза 11 и мерного цилиндра 12, два счетчика 13, 14, три блока памяти 15, 16, 17. блок деления кодов 18, цифро-кодовый блок задания формата 19, сумматор-вычитатель кодов 20, два преобразователя код-напряжение 21, 22, управляемый усилитель 23, генератор частоты 24, делитель частоты 25, блок формирования сигналов записи и сброса 26, блоки задания периода квантования 27, козффициента усиления 28, преобразователь частота-напряжение 29, аналоговый датчик скорости 30. 12-14-16-18-17-20-21-23, 17-22- 23, 19-18, 26-15-20, 26-13-15, 11-29-23, 11-13, 23-1-2, 30-1, 28-23, 27-25-26, 25-18, 24-25, 18-17, 19-18, 26-16, 25-14, 10-9-8, 2 3, п.ф-лы, 4 ил,5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к полиграфии, в частности к листорезальным ротационным машинам.Целью изобретения является повышение точности и надежности работы машины, а также экономил бумажной ленты.Цель достигается тем, что в устройство введены преобразователь, код-напряжение, управляемый усилитель, блок задания, коэффициента усиления, преобразователь частота-напряжение, блок задания периода квантования и перестраиваемый делитель частоты, на первый вход которого поступает сигнал от генератора стабилизированной частоты, управляющий вход соединен с блоком задания периода квантования, который сагрегатирован с задатчиком скорости привода мерного цилиндра, выход делителя частоты связан с входом блока формирования сигналов записи и сбросами и одновременно с управляющим входом блока деления, на информационный вход которого поступает сигнал через блок памяти, и счетчик-преобразователь от импульсного датчика скорости привода мерного цилиндра, выход блока деления связан через блок памяти со входом преобразователя код-напряжение и с одним из входов сумматора-вычитателя, на другой вход которого поступает сигнал через вторые блок памяти и счетчик-преобразователь от импульсного датчика скорости привода барабана реза, выход сумматора соединен с другим преобразователем код-напряжение, сигнал с выхода которого поступает на вход управляемого усилителя, на второй вход которого поступает сигнал от преобразователя код-напряжение, на третий вход усилителя подается сигнал от преобразователя частота-напряжение, вход которого соединен с выходом импульсного датчика скорости привода барабана реза, на управляющий входусилителя поступает сигнал от блока задания коэффициента усиления, который сагрегатирован также с задатчиком скооости глав- ного привода, выход усилителя соединен с входом регулятооа скорости привода барабана реза. На второй вход регулятора скорости привода барабана может поступать сигнал от аналогового датчика тахогенератора), в случае когда используется двигатель для привода барабана со встроенным тахогенератором, тогда преобразователь частота-напряжение должен быть со схемы исключен.На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - схема блока формирования сигналов записи и сброса; на фиг, 3 - схема блока деления кодов; на фиг, 4 - диаграммы, поясняющие работу блока формирования сигналов записи и сброса.Устройство содержит регулятор скорости 1 двигателя 2 привода барабана 3 реза, работающего в паре с неподвижным ножом 4, разрезающего на ходу бумажную ленту 5, которая псдается мерным цилиндром 6 в паре с прижимным валиком 7, которые приводятся от главного двигателя 8 со своим регулятором скорости 9 и эадатчиком 10 скорости, импульсный датчик 11 скорости приьода барабана реза, импульсный датчик 12 скорости привода мерного цилиндра, счетчики-преобразователи 13, 14, блоки 15, 16, 17 памяти, блок 18 деления кодов, цифро-кодовый блок 19 задания формата, сумматор-вычитатель . 20 кодов, преобразователи 21, 22 код-напряжение, управляемый усилитель 23, генератор 24 стабилизированной частоты, перестраиваемый делитель 25 частоты, блок 26 формирования сигналов записи и сброса, блок задания 27 периода квантования, блок задания 28 коэффициента усиления, преобразователь 29 частота-напряжение (или аналоговый датчик скорости 30).Устройство работает следующим образом.Сигнал от импульсного датчика скорости 12 привода 8 мерного цилиндра 6 поступает на счетчик-преобразователь 14, из выхода которого результат в виде двоичного кода записывается в блок памяти 16 по команде от блока 26 формирования сигналов записи сброса, а счетчик 14 сразу после записи возвращается в нулевое состояние также по команде от блока 26. Код К 1 зафиксированный в блоке 16 памяти поступает на вход блока 18 деления кодов, где происходит деление двоичного кода Й 1 на число А, выраженное также в двоичном коде и заданное цифро-кодовым блоком 19 задания. При помощи блока 19 задается любое необходимое соотношение скоростей приводов мерного цилиндра 6 и барабана 3 реза, а соответственно необходимый формат листа. Результат получаемый на выходе блока 18 деления в двоичном коде Из = И 1/А поступает на вход блока 17 памяти в который и записывается по команде от блока 18. С выхода блока 17 код Мз поступает на вход преобразователя 22 код-напряжение и на первый вход сумматора-вычитателя 20, на второй вход которого поступает сигнал от импульсного датчика скорости привода 2 барабана 3 реза через счетчик-преобразователь 13 и блок памяти 15, работой которых также управляет блок 26 формирования сигналов записи и сброса, который синхронизирует работу счетчиков 13, 14 и блоков 15, 177519816 памяти во времени. Результат с выхода сумматора 20 поступает на вход преобразователя 21 код-напряжение, сигнал с вьхода которого подается на первый вход управляемого усилителя 2, на второй вход усилителя поступает сигнал с выхода блока 22, а на третий вход усилителя подается сигнал от преобразователя 29 частота-напряжение, вход которого соединен с выходом датчика скорости 11, Сигнал с выхода блока 23 поступает на вход регулятора 1 скорости привода барабана 3 реза.Для повышения точности реза и надежности работы машины в устройство введены перестраиваемый делитель 25 частоты, который управляется блоком 27 задания периода квантования сагрегатированным с задатчиком 10 скорости главного привода 8 и выход которого соединен с генератором стабилизированной частоты, а сигнал с выхода блока 25 поступает на вход блока 26 формирования сигналов записи и сброса и на управляющий вход блока 18 деления кодов, чем подготавливает блок 18 к работе в начале каждого периода квантования и тем самым повышает надежность работы устройства. В прототипе же согласованность работы устройства достигается согласованностью работы во времени генераторов в блоке формирования синхроимпульсов и в блоке деления,В заявляемом устройстве оптимизируется процесс обработки информации, так как деление начинается сразу же после появления сигнала на выходе блока 16. Перестраиваемый делитель 25,цает возможность увеличить период квантования с уменьшением скорости главного привода 8 и уменьшать период квантования в два, четыре раза при увеличении скорости в 4 раза задатчиком 10 скорости. Одновременно с увеличением скорости будет пропорционально увеличиваться коэффициент усиления. усилителя 23, который управляется блоком 28 задания коэффициента усиления, также сагрегатированным с задатчиком 10 скорости. При уменьшении скорости главного привода 8, например в 2 раза, количество импульсов на выхоце датчиков 12 скорости уменьшается в 2 раза, но так как период квантования увеличивается при этом в 2 раза, то количество импульсов остается неизменным и соответственно коды на выходе блока 18 деления, соответствующие задаваемым форматам, меняться не будут. Поскольку при уменьшении скорости главного привода 8 в 2 раза мы увеличили количество импульсов в 2 раза, то, чтобы получить реальную скорость привода 2 барабана 3 реза, необходимо коэффициент усиления усилителя 23 уменьшить в 2 раза, это осуществляется при помощи блока 28.Сагрегатированы - это значит. что осиэтих устройств механически жестко связаны5 друг с другом. Эта связь может быть и необязательно механической. Вообще подтермином "сагрегатированы" следует понимать синхронное изменение значений блоков 27, 28 с изменением значения блока 10,10 Блок 10 может быть потенциометром на осикоторого могут находиться и галетные переключатели, блоки 27, 28 и их оси могут бытьжестко между собой соединены (блоки 27,28 можно организовать и на одном галетном15 переключателе), Блок 27 управляет логическими ключами блока 25. Блок 28 коммугирует резисторы в обратной связи усилителя23 изменяя этим самым коэффициент усиления,20 При вращении потенциометра задатчик 10) мы подает определенный сигнал навход регулятора скорости 9 двигателя 8. Прискорости и двигателя 8 от 0 до 400 об/мин свыхода блока 25 получаем сигнал наимень 25 шей частоты, т,е, коэффициент деления максимальный, а коэффициент усиления приэтом минимальный. При переходе потенциометром определенной точки. которая соответствует в приведенном примере скорости30 равной 400 об/мин, частота сигнала на выходе блока 25 повышается в 2 раза и коэффициент усиления также повышается в 2раза благодаря блокам 27, 28, Все это даетвозможность сохранять высокую точность35 реза и на низких рабочих скоростях машины.Для улучшения режима работы привода2 барабана 3 реза, а соответственно и повышения точности реза в устройство введены .40 еще один преобразователь 22 код-напряжение, на выходе которого формируется сигнал пропорциональный коду, получаемый свыхода блока 18 деления и подается на второй вход усилителя 23, а также преобразо-.45 ватель 29 частота-код, на выходе которогоформируется сигнал пропорциональныйскорости привода 2 и подается на третийвход усилителя 23,Учитывая, что период квантования по 50 вторения вычислений) довольно мал Тц=1/256 с, 1/128 с, а соответственно частотаизменений сигнала на выходе блока 17, атакже на выходе преобразователя 22 коднапряжение высока, то можно считать, что55 на выходе блока 22 мы имеем непрерывныйсигнал задания. На выходе блока 29, который преобразует частоту следования импульсов, поступающих с выхода датчика 11скорости в напряжение, мы также имеемнепрерывный сигнал, Сигналы, поступаю 177519810 15 20 25 30 35 40 45 50 щие с выходов блоков 22 и 29, алгебраически складываются на входе усилителя 23. Пропорциональная составляющая закона регулирования вычисляется в блоке 23 по отклонению напряжения 05, поступающего с блока 29 от напряжения 02 задания, поступающего с выхода блока 22, В том случае, когда в качестве привода 2 используется двигатель со встроенным тахогенератором,который на рис, 1 обведен штрих-пунктирной линией и обозначен цифрой 20, то сигнал с его выхода можно использовать вместо сигнала, поступающего от блока 29, который в этом случае со схемы исключается. А напряжение, поступающее от тахогенератора на второй вход регулятора 1 скорости двигателя 2 вычитается от напряжения, поступающего с выхода блока 22 и умноженного а усилителе 23, Непрерывная связь - часть заявляемого устройства обеспечивает быстрое устранение возмущений, что значительно улучшает динамику машины, которая имеет ударную нагрузку, а дискретная (цифровая) часть - высокую точность реза,Блок 24 представляет собой генератор стабилизированной частоты на выходе которого в предлагаемом устройстве, реализованном практически, мы получаем частоту 1 = 256 Гц. Для того, чтобы уменьшить эту частоту, которая поступает через блок 25 на вход блока 26 и служит блок 25, который по команде от блока 27 делит частоту на коэффициент К =. 2, 4, 8, Блок 25 может быть реализован на базе О-триггеров с логическими ключами, или счетчика с логическими ключами, При необходимости можно осуществить деление частоты с другими коэффициентами,Блок 26 формирования сигналов записи и сброса построен на двух триггерах 1, 2, линии задеркки 3 и двух дифференцирующих элементов (ДЭ) 4, 5 (рис.,2).Блок 26 работает следующим образом, По переднему фронту импульсов сигнала, поступающего от блока 25 на вход триггера 1, на выходе последнего появляется сигнал, который поступает одновременно на дифференцирующий элемент 4 и линию задержки 3, Сигнал с выхода ДЭ 4 поступает на вход записи блоков памяти 15, 16. С линии задержки 3 сигнал поступает на вход триггера 2, с выхода которого, через ДЭ 5 производится сброс блоков 13, 14. Временная диаграмма блока 26 приведена на рис, 4, Тц - период цикла (квантования) - это период поступления переднего фронта прямоугольных импульсов с выхода блока 25, Т - зто время задержки сигнала сброса блоков 13, 14 по отношению к сигналу записиинформации в блоки 15, 16,Блок 18 работает следующим образом(рис.3).Код 81 с выхода блока памяти 16 поступает через первый вход блока коммутации 1на шину А сумматора 2, на шину В которогопоступает сигнал А в дополнительном коде(проинвертированный) от блока 19 заданияформата (коэффициента деления). Сигнал свыхода блока 2 поступает на вход регистра3, где фиксируется результат по команде отгенератора 4,. который запускается по команде от блока 25 и этим же сигналом блок1 переключается на прохождение сигналапо первому каналу 1. Результирующий сигнал с выхода блока 3 поступает через блок 1на вход А сумматора, где снова сравнивается с сигналом от блока задания формата,Новый результат с выхода блока 2 записывается в. регистр 3 по сигналу с выхода генератора 4 и этот же сигнал подается насчетчик 5, который Фиксирует количествоопераций вычитания, и получается результат деления. Блок 1 коммутации из первогоканала 1 переключается на канал 11 передним фронтом первого импульса, которыйпоступит с блока 4, все последующие импульсы будут лишь подтверждать переключение. Генератор 4 работаетдо тех пор, покана переносе блока 2 не произойдет изменение потенциала сигнализирующее об окончании деления,Сигналом с переноса сумматора 2 результат деления, полученный на выходесчетчика 5 записывается в блок 17 и останавливается работа генератора 4. Работагенератора возобновляется при приходеследующего импульса с блока 25 и одновременно блок 1 коммутации переключается изканала 2 на канал 1.Формула изобретения1. Цифровое устройство для управленияпереналадкой листорезальной машины, содержащее регулятор скорости привода барабана реза, блок задания длины реза,импульсный датчик скорости привода барабана реза, импульсный датчик скоростипривода мерного цилиндра, первый преобразователь код - напряжение, счетчикипреобразователи, блок памяти, о т л и ч а ющ е е С я тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе и улучшениядинамики машины, оно снабжено вторым5 преобразователем код - напряжение, управляемым усилителем, блоком задания коэффициента усиления, преобразователемчастота - напряжение, блоком задания коэффициента усиления, блоком задания периода квантования и перестраиваемым1775198 10 Я 1 Л делителем частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора стабилизированной частоты, а управляющий вход - с выходом блока задания периода квантования, сочлененным с задатчикдм скорости привода мерного цилиндра, выход перестраиваемого делителя частоты соединен с входом блока формирования сигналов записи и с управляющим входом блока деления кодов, первый информационный вход которого соединен с выходом импульсного датчика скорости привода мерного цилиндра через первый счетчик-преобразователь и первый блок памяти, выход блока задания длины реза соединен с вторым информационным входом блока деления кодов, выход которого подсоединен к входу третьего блока памяти, выход которого обьединен с входом второго преобразователя код - напряжение и с первым входом сумматоравычитателя, второй вход которого соединен с выходом импульсного датчика скорости привода барабана реза через второй счетчик-преобразователь и второй блок памяти, вторые входы первого и второго блоков счетчиков-преобразователей, первого и второго блоков памяти соединены соответственно с первым и вторым, третьим и четвертым выходами блока формирования сигналов записи и сброса, выход сумматора-вычитателя соединен с входом первого преобразователя код в напряжение, выход которого подсоединен к первому входу управляемого усилителя, второй вход которого соединен с выходом второго преобразователя код - напряжение, третий вход - с выходом преобразователя частота- напряжение, вход которого соединен с выходом датчика скорости привода барабана реза, управляющий вход управляемого усилителя соединен с выходом блока задания коэффициента усиления, сочлененного с задатчиком скорости привода мерногО цилин дра, а выход управляемого усилителясоединен с входом регулятора скорости привода барабана реза,2, Устройство поп.1, отл и ч а ю щее-10 с я тем, что блок формирования сигналовзаписи и сброса содержит два триггера, линию задержки и двэ дифференцирующих элемента, выходы которых являются выходами блока, выход первого триггера. соеди нен с входом первого дифференцирующегоэлемента и с входом второго дифференцирующего элемента через линию задержки и второй триггер.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок деления кодовсодержит блок коммутации, сумматор, регистр, генератор импульсов. счетчик, выход которого является информационным выходом блока, соединен с выходом генератора 25 импульсов, с входами регистра и коммутатора, первый вход генератора импульсов соединен с управляющими входами коммутатора и блока, первый информационный вход блока соединен с входом сумматора, 30 второй вход которого соединен с выходомкоммутатора, первый информационный вход которого является вторым информационным входом блока, второй информационный вход коммутатора соединен с выходом 35 регистра, информационный вход которогосоединен с выходом сумматора, управляющий выход которого соединен с вторым входом генератора импульсов и управляющим выходом блока.1775198 Ю 1 " 1У/УЯс /б 4 с Хл, ОУ 4юг 4 Составитель М. Верх Техред М.Моргентал едакторректор 3, Салко 3 4008 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар