Устройство для автоматического управления вытяжкой химических волокон

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЛЬСТВУ гейства ете СС 19 АВТОМАТИЧЕСК ХИМИЧЕСКИХ В(57) Изобтическимнепрерывн К осится к автома ретение о устройств ой вытяжк м для управления й химических никтродвигателя ы)п с ими к автомауправления ческих них производ ит н тель Цель овытения являет ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СР9 1414894, кл. В 65 Н 59/38, 86. Изобретение .от ос с тическим устройствам дл непрерывной вытяжкой хи тей в прядильно-отделоч ствах химических вдлоко шение надежности устроиства,На фиг,1 приведена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - схема блокуправления.Устройство содержит (фиг,1) устновленный на прядильно-отделочномагрегате электродвигатель 1 приводрифленых валков 2 гофрировочной машины 3 с контейнером 4, экструдерфильерой 5, валки 6 вытяжного стан 59/38 Р 01 Н 1/26 ядильно-отделочных производ мических волокон. Целью изо является повышение надежнос ти, Устроиство позволяет повыситьнадежность системы за счет включения в нее блоков временной задержки, предотвращающих отключение блокуправления скоростными режимами прикратковременном, пропадании напряжения в сети и кратковременных перегрузках, блока контроля напря:)ения,отключающего блок управления скоросными режимами при снижении напряжения ниже допустимого минимальногоуровня, и предохранительного блока,позволяющего выдерживать предельныенагрузки при возникновении короткого замыкания в цепи управления приводами вытяжных и гофрирующих валков, 1 з,п., ф - лы, 2 ил. ндивидуальнэл для транспоотиров та 7, силовой блок 8 в виде последова выпрямителя 9, фильт ранительного блока 1 тируюших тиристоров, тации) блока 14 ком торов, и блока 15 торов, датчики 16 и мирователь 18 управл регулятор 19 усилия 20 выходного напряже контроля входного на 22 контроля тока, бл тока и напряжения, л ты ИЛИ 24 и 25, блок ки и вытяжки жгувыполненный но включенных ра 10, предох 1, блока 12 щунблока 13 коммуутирующих тириссиловых тирис-)) 1 7 тока, форяющих импульсов,вытяжки, датчик ния, блок 21пряжения,блокок 23 контроля огические элемени 26 и 27 времен 148117310 20 30 ной задержки, реле 28, блок 29 сигнализации, схемы 30 и 31 блокировки, блок 32 .контроля напряжения, ключ 33 и блок 34 управления скоростны - ми режимами, имеющий в своем составе (фиг,2) логический элемент И 35, переключатель 36, блок 37 совпадения, таймер 38, логические элементы ИЛИ 39 и 40, формирователь 41 управляющих импульсов, блок 42 временной задержки, кольцевой счетчик 43, преобразователь 44 напряжение - частота, цифроаналоговьй преобразователь 45, реверсивный счетчик 46, тактовый генератор 47 и блок 48 ограничения тока.Первьй выход датчика 17 входного тока подключен к первому входу силового блока Я, а второй выход связан с первыми входами блока 22 контроля тока и регулятора 19 усилия вытяжки, Вход датчика 17 выходного тока подсоединен к первому выходу силового блока Я, первьй выход подключен к электродвигателям валков б вытяжного стана и к входу датчика 20 выходного напряжения, а второй выход связан с вторым входом блока 34 управления скоростными режимами. Второй вход регулятора 19 усилия вытяжки подклочен через ключ 33 к первому выходу блока 34 управления скоростными режимами, третий вход подсоединен к второму выходу датчика 17 выхоцного тока, а четвертый вход свя - зан с выходом, датчика 20 выходного напряжения. Выход регулятора 19 усилия вытяжки через формирователь 8 управляющих импульсов подсоединен к второму входу силового блока 8, третий и четвертыи входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 34 управления скоростными режимами,. Первый вход логического элемента ИЛИ 25 через блок 23 контроля тока и напряжения подсоединен к второму вьходу силового блока Я, Вход блока 26 вре - менной задержки подкл 1 очеп к выходу блока 21 контроля входного напряжения первьй выход подсоединен к реле 28 а второй выход связан с первым входом логического элемента ИЛИ 24 и вторым входом логического элемента ИЛИ 25, Вход блока 27 временной задержки подключен к выходу блока 22 контроля тока, а выход подсоединеп к третьему входу логического элемента ИПИ 25 и второму входу логического элемента ИЛИ 24, третий вход которого связан с выходомблока 23 контроля тока и напряжения,а выход подключен к входу блока 29сигнализации. третий вход блока 34управления через блок 32 контролянапряжения соединен с третьим выходом силового блока 8, пятый и иес -той входы которого связаны с выходами соответственно схем 30 и 31блокировки. Четвертый выход блока34 управления подсоединен к первомувходу схемы 3 блокировки, второйвход которой и первьй вход схемы 32блокировки объединены и подключенык выходу блока 23 контроля тока инапряжения, Выход реле 2 Я связан сотключа 1 ощими входами схем 30 и 31блокировки.Валки 6 вытяжного стана расположепы соосно на валах синхроннореактивных электродвигателей переменного тока Валки б вытяжного станаимеют диаметр, постепенно увеличивающийся по направлению движенияжгута 7,Система работает следующим образом,При вклнчении агрегата напряжение подается одновременно на привоцыдозирующих насосиков прядильной машины (не показаны), на приводы валког, 6 вытяжного стана и на приводгофрировочной машины 3,Для установки устройства в рабочее положение замыкают переключатель36 (фиг,2), что приводит к включению логического элемента И 35 и подаче кратковременного импульса наблок 37 совпадения и на таймер 38,с выхода которого через логическийэлемент ИЛИ 40 подается сигнал навключение блока 12 шунтирующих тиристоров. При этом заряжаются конденсаторы блока 13 коммутации и подается разрешаюший сигнал на оцин извходов блока 37 совпацения, на других входах которого уже имеются сигналы с второго выхода логическогоэлемента И 35, и от тактового гене -ратора 47 через реверсивньй счетчик46, цифроаналоговый преобразователь45 и преобразователь 44 напряжениечастота выдаются сигналы тактовойчастоты на кольцевой счетчик 43,который одновременно выдает на блок 37совпадения и на формирователь 41 упуправления атсутс,твует, в результате чего на блок 37 совпадения и на таймер 38 этот сигнал не поступит, электродвигатели привода валков 6 не запустятся и вытяжка жгута 7 не производится.После запуска вытяжной машины на входы регулятора 19 усилия вытяжки с датчиков 16 и 17 тока и датчика 20 выходного напряжения поступают соответствующие сигналы, которые сравниваются в регуляторе 19 усилия вытяжки с заданной величиной Йзо, пропорциональной мощности электродвигателей валков 6 и усилию вытяжки в 45 50 5 14811 равляющих импульсов сигналы с частотой в несть раз меньше тактовых.Сигнал с выхода блока 37 совпадения открывает электронный ключ 33 и регулятор 19 усилия вытяжки начина 5 ет свою работу. В начальный период этот регулятор работает линь в качестве пусковой схемы, обеспечивающей сравнение заданного и выходного напряжений .В момент пуска на выходе регуля - тора 19 усилия вытяжки создается максимальное напряжение, поступающее далее на формирователь 18 управляющих импульсов, выходной сигнал которого воздействует на тиристоры выпрямителя 9. Тиристоры в первый мо - мент открываются полностью и происходит быстрый заряд конденсаторов в фильтре 10. Как только конденсаторы в фильтре 10 зарядятся, компаратор блока 23 контроля тока и напряжения выдает разрешающий сигнал на один из входов трехвходового логического 25 элемента ИПИ 25. Если при этом напряжение на входе блока 21 контроля входного напряжения и ток от датчиков 16 и 17 тока в блоке 22 контроля тока соответствуют требованиям 30 технологического регламента, на выходе логического элемента ИЛИ 25 появится сигнал, который даст разрешение логическомуэлементу И 35 сфорМировать на своем выходе постоянньп35 сигнал управления, подаваемый далее на вход таймера 38.Если в технологическом процессе вытяжки возникнут аварийные ситуации, например из-за ненормального зяпус ка одного из двигателей валков 6 вытяжного стана или из-за превышения заданного усилия вытяжки, на выходе логического элемента И 35 сигнал ж уте 7. Если, например, из-зд термической неоднородности вытягиваемого жгута 7 химического волокна усилие вытяжки увеличится или умень 1 дтая, регулятор 19 усилия вытяжки соответстненно увеличит или уменьдплт напряжения, в результате чего молность -.лектроддигятслей валков б изменится пропорционально усилию вытяжки и опять будет соответствовать заданной величине.Для нормального ведения технологического процесса вытяжки жгута 7 угловая скорость вращения вытяжных валков 6 задается одинаковой. Этодостигается путем задания с помощью управляемого тактового генератора 47 обшей для всех электродвигателей агрегата частоты вращения в зависимости от типа изготавливаемого химического волокна, его задаваемойлинейной плотности, удлинения, толщины, уровня ориентации молекул.Заданная частота с тдктовогогенератора 47 поступает на реверспвный счетчик 46, преобразуется цифроаналоговым преобразователем 45 внапряжение, передаваемое на преобразователь 44 напряжение - частота,откуда тактовая частота в не:ть разбольше той, что нужно задать, поступает ня вход кольцевого счетчика 43,С зыхода последнего упрягляю 1 цие импульсы, разделенные по времени,поступают на Формирователь 41 управляющих импульсов последовательно черезравные промежутки времени, подаваяэти импульсы на вход блока 15 силовых тиристоров.В результате чего навсе электродвигатели прядильно-отделочного агрегата поступает одна ита же частота и все электродвигатели вращаются с одной и той же угловой скоростью, Дополнительное вытягивание жгута 7 между каждой последующей парой вытяжных валков осуществляется благодаря постепенному увеличению диаметра валков 6 по ходу движения жгута 7,С выхода формирователя 41 управляющих импульсов после соответствующей временной задержки блоком 42временной задержки импульсы поступают также на блок 12 дунтирующих тиристоров и ня блок 14 коммутирующихГиристоров, что позволяет исключитьодновременное открывание пунтируюдих,коммутирующих и силовых тиристоров,1 481173 50 55 которое могло бы привести к выходу из строя электродвигателей валков б.При перезарядке конденсаторов блока 13 коммутации няпряк(ение кратковременно пропадает, что могло вызнать отключение всей системы управления и принести к появлению брака, Во избежание ложных сигналов запрета от логического элемента ИЛИ 39 на его входы в течение этого времени , подаются управляюшие сигналы с Аорми ронателя 41 управляющих импульсов и с блока 37 сонпадений.Система начинает работать в устанонившемся гечме.При появлении экстремальной си туации, например при заклинивании , :какого в ли из роторов электродвигателей валков б, выходной ток превы сит максимально допустимую величину,задаваемую на блоке 48 ограничения , тока, и выходной сигнал с этого блока заблокирует работу срормирователя 41 управляющих импульсов, что вызовет отагючение системы упранления.При обрыве жгута 7 из химического волокна электродвигатели валков 6 начнут работать без нагрузки, В этом случае возможно значительное увеличение напряжения ца выходе силового блока 8, что может вызнать отказрабоге ытяной машиггы. ничепия максимального напряжения ца Бьгх оде силового блОка 8 нЯ ВХОД регу" лятора 19 усилия вытяжки зацяется напряжение 1 г.,ограничивающее максимальное его значениеБ результате на выходе регулято ра 19 усилия вытяжки напрякение больше, чем максимально допустимое 1,(,(к, быть не может.Т 1 ги снижении входного напрякеггьггг ниже допустимого уровня во время работы системы в установившемся ре - жиме это пониженное напряжение создает гозможность появления в электронной схеме блока управления неопределенныл переходных состояний, нарулаюших логику работы системь, В таких случаях блок 34 управления скоростными режимами необходимо отключить, Отключе 1 гие производится при появлении н блоке 21 контроля входного ггапряжения, уровень которого ниже заданного допустимого значения, При этом блок 21 контроля входного напряжения вырабатывает сигнал, который приводит к срабатыванию схем 5 10 20 25 30 35 40 30 и 31 блокировки путем переключения контактов реле 28 и отключению блока 34 управления скоростными режимами через логический элемент ИЛИ 25. При случайном кратковременном снижении напрякения в сети устроиство не успеет .сработать и отключение блока 34 управления скоростными режимами не произойдет, так как сигнал проходит через блок 2 б временной, задержки.При появлении в устройстве входного и выходного токов, превышающих заданное значение, блок 22 контроля тока вырабатывает сигнал, поступающий через блок 27 временной задержки на логический элемент ИЛЛ 25, выходной сигнал которого через блок совпадений воздействует на отключение блока 34 управления. скоростными режимами, Г 1 ри этом блок 27 временной задержки предотвращает отключение блока 34 упразления при кратковременных случайных перегрузках,В процессе эксплуятации системы напряжение в блоке 14 коммутирующих тиристоров может снизиться ниже допустимого максимального уровня, В этом случае напрякение снимается с конденсаторов блока 13 коммутации и после сравнения с заданным допустимым значением н блоке 32 контроля напряжение подается на логический элемент ИЛИ 39 (фиг 2), на выходе которого вырабатывается управляющий сигнал, поступающий ня один из входов блока 37 совпадений,кото - рый выключает блок 34 управления скоростными режимами При возникновении короткого замыкания со стороны выхода силового блока 8 в цепи конденсатора Аильтра 1 О возникает большой ток, что при - водит к дормироваггггю на выходе блока 23 контроля тока и напряжения сигнала, поступающего на входы схем 30 и 31 блокировки и через логический элемент ИЛИ 25 воздействующего на отключение блока 34 управления скоростными .режимами. В результате предохранительный тиристор предохранительного блока 11 и нсе силовые тиристоры блока 15 силовых тиристоров включаются, вызывая разряд конденсатора фипьтра 1 О и позволяя выдерживать допустимые предеггьнье значения нагрузки тиристоров, 9 148В процессе эксплуатации устройства возможна ситуация, когда электродвигатели, управляемые системой, могутгенерировать в нее энергию, При этомнапряжение в фильтре 1 О может недопустимо возрасти и вывести из строяуправляемый выпрямитель 9, В такомслучае блок 23 контроля тока и напряжения, на вход которого поступаеттакое повьппенное напряжение,выработает сигнал, который через схемы ЗОи 31 блокировки выключит соответственно тиристор предохранительногоблока 11 и тиристоры блока 15 сило -вых тиристоров, что приводит к разряду конденсатора в фильтре 1 О и непозволит превысить допустимую величину нагрузки тиристоров,Во всех случаях сигналы с выходовблока 2 контроля входного напряжения, блока 22 контроля тока и блока23 контроля тока и напряжения посту -пают через логический элемент ИЛ 11 25на вход блока ЗА управления скоростными режимами, прекращая его работу,и через логический элемент ИЛИ 24на блок 29 сигизлцзации, сигнализируя о возникшей неисправности,й о р м у л а и з о б р е т е н и я1173 1 О 5 10 15 20 25 30 ственно к второму и третьему выходам блока управления скоростными режимами, логический элемент ИЛИ, первый вход которого через блок контрогя тока и напряжения подсоединен к второму выходу силовсго блока, а выход связан с вторым входом блока управления скоростными режимами, и блок контроля входного напряжения, о т - л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью повышения надежности, оно имеет блоки временной зацеряи, дополните ьцФ;:огический элемент ИЛИ, реле. схемы блокировки блок сигнализации и блок контроля напряжения, причем вход первог( блока временной задерж(ц подключен к выходу блока контроля вход ого напряжения, первьй выход подсоединен к реле. а второй выход связан с первым входом второго логического элемента И 1 И ивторым вх(лом первого логического элемента ИЛИ, вход второго блока Временной задержки и одключ ен к Выхо ду бгока контроля тока, а выход подсоединен:( третьему входу первого логического элемента ИЛ 11 и второму вход второго логнчесо о элемента ИЛИ, тртий вход которого связан с выходом блока контроля тока и напря35 40 45 50 1, Устройстводпя ав томатическо - го управления вытяжкой химических волокон, содержуцее датчик входного тока, первый выход, которого поцключен к первому входу силового блока, а второй выход связан с первыми входами блока контроля тока и регулятора усилия вытяжки, датчик выходного тока, вход которого подсоединен к первому выходу силового блока, первый выход подключен к электродвигателям валков вытяжного ста.на и входу датчика выходного напряжения, а второй выход связан с вторым входом блока контроля тока и первым входом блока управления скоростными режимами,второй вход регулятора усилия вытяжки подключен через ключ к первому выходу блока управления скоростными режимами, третий вход подсоединен к второму выходу датчика выходного тока, а четвертый гход связан с выходом датчика выходного напряжения, выход регулятора усилия вытяжки через формирователь управляющих импульсов подсоединен к второму входу силового блока, третий и четвертый входы которого подключены соответжения, а выход попклкчен к входублока сигнализации, при этом третийвход блока управления скоростцымцрежимами через блок коцтроля напряжения соединен - третьим выходомсцловога блока, пятый ц шестой входы которого связлны с выходамп соответственно первой и второй схем блокировки, че:вертый вы.од блока управления скоростцымц режцмлми подсоединен к первому входу второц схемы блокировкпр Гторой Вход которойи вход первой схемы блокировки объединены и подключены к выходу блокаконтроля тока и напряжения, причемвыход реле связан с отключающимивходами схем блокцровкц,2. Устройства по п.1, о т л и ч ающе е с я тем, что силовой блок выполнен в виде по ледовлтельно включенных выпрямителя, фильтра,предохранительногоног о блока, блока шу нтируюших тиристоров. блеял коммутации, блока коммутир;.ющцх тцрцсторсв и блока силогых тцристоров, лрцчсм вход выпрямите. в ,;я являетсч первым входом силов( го блеял, выход блокасиловых тиристоров - его первым выходом, управляющие входы выпрямителя, блока шунтирующих тиристоров,блока коммутируюших тиристоров,предохранительного блока и блока силовых тиристоров являются соответствен чо вторым, третьим, четвертым,пятым и шестым входами силового блока, при этом вторые выходы Фильтраи блока коммутации являются соответс тв енно в торым и тре тьим выходамисилового блока,Составитель А, Козловак тор Н,Рогулич Техред Л, Сердюкова Корректор О,Кравцо льский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 изводственно-и аказ 2631/20 Тираж 5331 ИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра Подписноеениям и открытиям при ГЕНТ СССкая наб., д, ц/5