Автоматическая система управления намоткой бумажного полотна

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (11) А 1 ЕНИЯ ЕЛЬСТВ чины эамедля каждого цивеличину(4( (71) ский (72) (53) (56) тель 29 14 57) Изобретение озно-бумажной и тносится к целлюмыпленности и може управленияжного полотна ания его ра Изобретение о но-бумажной промь быть использован Целью изобрение производите носитсяшпецност н)я является повьд целлюл и може нос роцес ря)ления време) эа счет со я раэматыв ор -для упра жного п ения ск мотк може потна наи бумаги;е, перетью цамотк рулона.ця блок-с упранле(отца; ца мог 1 а Лиг.1 представ оруд о на ции лл яодольно-ре эатег переря(1 отк ьном стяцк суперк)я ма автоматическои с намоткой бумажно ия)ре и т.д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕЛ.КИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 0 ПИСНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИ 4464178/23-1220,07.8830,05,90. Гнщ . 1 2011 ецтральный научно-исследовинститут бумагиИ.Л.Сапожников и С.Д,Кликун658.52.11.56 (088.8)Патент 1)еликобри(анин Р 20465 Н 25/32) 1930.торское свидетельство О;СР2876, кл . В 2 1 Р 7/02, 1986(54) АВТОИАТРЧЕСКАЯ (;ИСТНИА уПРАНЛГНИЯ НА 110 ТК11 Г 1 У 1 М(НОГО ППЛТНА быть использовано дляскоростью намотки бумана оборудовании для переработки бум ги: продольно-резательном станке, перемоточцом станке, суперкалацлре и т.д. 1 елью изобретения является понынение производительности процесса намотки за счет уменыдения времени торможения раэматываемого рулона. Задатчик момента торможе разматываемого рулона, датчикдиуса, датчик натяжения и дат(51)5 . 21 Г 702 В 65 Н 23/3" чик скорости намотки подключены входам вычислителя нел ния намотки, который д ла намотки рассчигывае замедления, максимально возможнуюн данных условиях работы. Этот сигнал через эапоь)инаюнее устройствопоступает на один из нходон вычислителя скорости намотки при торможениилругие входы которого соединенысзалатчиком и датчиком длины полотна,намотанного н рулон, а выход подключен к одному иэ входов блока выборазадаюего сигнала, другой нход которого соединен с ныхолом эадатчикаскорости намотки . Наимецьд)ий иэ этихзалаюддх сигналов поступает на регулятор скорости намотки. Как тольковыходной сигнал датчика скоростистянет мецьпе выходного сигнала эадатчика скорости, блок управлениязапоминают(ым устройствам переводитего из режима повторения входногосигналя в режим запоминания. Запоюнаь 1 щее устройство позволяет снижать скорость намотки с постояннымзамедлением, величина которого определяется на момент начала сниженияскорости. 6 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сХема блока выбора задающего сигналарегулятора скорости; на Фиг.3 - схембвычислителя скорости намотки при торможении; на Аиг.4 - схема запоминающего устройства; на Аиг.5 (а,б)схема блока управления запоюгцаюцимустройством и диаграмма работы; наАиг.б - схема вычислителя величинызамедления,Система содержит последовательносоединенные задатчик 1 (Аиг.1) скорости намотки, блок 2 выбора задающего сигнала регулятора скорости,регулятор 3 скорости, регулятор 4 тока приводного электродвигателя, усилитель 5 мощности и приводной электродвигатель 6, датчик 7 скорости,вход которого кинематически связанс валом электродвигателя 6, а выходэлектрически соединен со вторым входом регулятора 3 скорости, датчик 8тока приводного электродвигателя,выход которого связан со вторым входом регулятора 4 тока. Система содержит также задатчик 9 и датчик 10длины полотна, намотанного в рулон,вычислитель 11 скорости намотки приторможении, первыи н второй входыкоторого соединены соответственно сзадатчиком 9 и датчиком 10 длины,а выход - со вторым входом блока 2выбора задающего сигнала, задатчик12 момента торможения разматьваемогорулона, датчик 13 радиуса разматываемого рулона, датчик 14 натяжениямажцого полотна, вычислитель 15 величины замедления намотки, запоминающее устройство 1 Ь и блок 17 управления запоминающим устройством 16.Выходы задатчика 12 момента торможения, датчика 7 скорости, датчика 13радиуса рулона и датчика 14 натяжения подключены соответственно к перному, второму, третьему и четвертомувходам вычислит ля 15 величины замедления, а выход вычислителя 15 подключен к первому входу запоминающегоустройства 16. Выход запоминающего устройства 16 подключен к третьему входу вьгшслителя 11 скорости при торможеции, второй вход запоминающего устройства 16 соединен с выходом блока 17 управления запоминающим устройством 16, а первый и второй входы последнего средицецы соответственно с задатчиком 1 и датчиком 7 скорости,Блок 2 выбора задающего сигнала выполнен на диодах (Фиг,2),Вычислитель 11 скорости намотки при торможении содержит суммирующий усилитель 18 (Лиг.3), блок перемножения 19 и блок 20 извлечения квадратного корня. При этом два входа усилителя 18 соединены с первым и вторым входами вычислителя 11 скорости при торможении. Выход усилителя 18 соединен с первым входом блока перемножения 19, второй вход блока перемножения 19 присоединен к третьему входу вычислителя 11 скорости, Выход блока перемножения 19 соединен, с ьходом блока 20 извлечения квадратного корня, а выход блока 20 извлечения корня соединен с выходом вычислителя 11 скорости при торможении.Блок у равленця 17 запоминающим устройством 16 содержит компаратор 21 (Аиг.5) и инвертируюг 1 ий усилитель 22. При этом цеицвертирующий вход компаратора 21 соединен с первым входом блока управления 17, ицвертирующий вход компаратора 21 соединен со цторым входом блока управления 17. Выход компаратора 21 соединен с входом инвер-.ирующего усилителя 22, а выход последнего соединен с выходом блока управления 17.Вычислитель 15 величины замедления (Лиг.б) содержит блоки перемножения 23-29 и 33, блоки деления 37 и 38, усилители 27, 28, 30, 32, 34, 39 и суммирующие усилители 31, 36 и 40. Первый и второй входы блока умножения 23 соединены соответственно с первым и третьим входом вычислителя 15 величины замедления. 0 ба входа блока умножения 24 соединены с третьим входом вычислителя 15 замедления. Оба входа блока умножения 25 соединены со вторым входом вычислителя 15 величины замедления. Первый вход блока умножения 26 соединен с четвертым входом вычислителя 15 величины за медл ения . Втор ой вход блока умножения 26 соединен с выходом блока умножения 24,Вход инвертирующего усилителя 27 соединен с выходом блока умножения 23. Вход усилителя 28 с оэ 4 бициецтом усиления, равным - Е , соединен с выходом блока 25. Первый вход блока умножения 29 соединен с выходом блока умножения 24. Второй вход блока709 завис 11 остью Ч больше сигнала ичины значения моментд а большой вел си о 1. ахио заданная и сра кзктизданетст ескаяот н л задатьчка 9 иЛ э д- в ел ичи постоянно расс момента в еме тываемая любого мотки ет вы- еля лоти м/ссиг налчины Е О 5ный да ойс а 38. Вход соединеныблока деле Выхододу выч 4 о едус 1 им образо ает слВ на тки н рулон точць 1 стано скорости до кла станок рабочей скочивае цикл, я так, чтобы цка в рулон икла цам отна нам умажного по эгоняется от цчлево очеи. В с отает - и тояццо т мотки и закан прость до нул нижа момент остановки ст аданнои дли есуществля Задаюости 3 а с 55 но время цаотки ляется наименьшии бока 2 выбора Этини входными выходные сигналывходных сигцало задающего сигнала сигналами являн;тс 51567умножения 29 соединен с выходом блока умножения 25.Вход усилителя 30 с коэ 1 АНентомусиления, равным +К соединен с выходом блока умножения 29. етыре5входа суммирующего усилителя 3 соединены соответственно с выходамиблока перемножения 26, инвертирующего усилителя 27, усилителя 28, усилителя 30.Вход усилителя 32 с коэкрииентомусиления, ранцьм -Кн соединен с выходом блока умножения 24. Оба входаблока умножеич 33 соединець с выходом блока умножения 24,Вход усилителя 34 с коэЛАициентОМ УСИЛЕНИЯ, Равцв 1 "с СОЕ 1 ИНЕН Сньходом блока умножения 33. Елок35 - источник постонцного начряжеия, 20пропорционального величине Г Входысуммируюего усилителя 36 подключенысоответственно к выходам усилителей32, 34 и блока 35,Первый вход блока деления 37 соединен с выходом суммирующего усилителя 31, а второй вход блока .17 соединен с выходом сумжрующео усилителя 36. Первый вход блока деления 38,соединен с выходом блока ум 11 оже ния25, а второй вход блска 38 соединенс выходом блоке умножения 24. Входу" илителя 39 с коэЮНентом усиления -К соеднен с выходом блоуммирующего усилителя 40соответственно с ньо;одаминия 37 и усилителя 39,силителн 40 подключен кислителя 15 величины замед ления. Система управления намоткой быпо намотано полотноУправление скор,ст ется регулятором скор щим сигналом регулято задатчика 1 скорости и вычислителя 11 скорости намотки при торможении.Прц разгоне станка с момента времени С = 0 до Г=й, и работе его ца постоянной скорости с момента С, до момента С, задающим сигналом регулятора 3 скорости, является выходной сигнал Чзс эадатчика 1 скорости.Сигнал Чь на выходе вычислителя 11 скорости намотки, определяемой р ци в процессе нГй соответств АА вычислитзамедления, и еэ запоминающее ус во 16 на вход вычислителя 11 скорости намотки. Во время намотки полотна на пост янной скорости ььп;одной сигнал Ль 1 запоминающего устроцства 16 равен выходному сигналу А, вычислителя замедления 15 в любоц момент времени.С увеличением 1., -, в результате намотки полотна выходной сигнал Чф вычислителя 11 скорости уменьшается и с момента С становится минимальным из входньх сигналов блока 2 выбора и, следоватеьно, задающим сигналом для регулятора 3 скорости. Так как после момента с с дальнеьим увеличением 1, -, сигнал Ч уменьшается, то, сле довательцо уменьшается скорость намотки и соответствующий ей выходной сигнал Ч, датчика 7 скорости. Вместе с этим, .как только ныходной сигнал Ч, датчика 7 скорости станет меньше выходного сигнала Ч, эадатчика ско" рости 1, т.е. в момент С блок уп" ранленя 17 запомицающим устройством, реагируя на возникшее неравенство своих входных сигналов Ч и Ч,а, своим выходным сигналом отключит вход запоминающего устройства 16 от поданного на этот вход выходного сигнала А 1 вычислителя 15 величины замедления, При этом запоминающее устройство переходит иэ режима повторения своим выходным сигналомвходного сигнала в режим запоминания последнего.В режиме, существующем с момента с - начала замедления намотки, выходной сигнал Ац запоминающего устройства 16 остается постоянным и равным Ар =А(Т),т,е. запоминается. Режим запоминания сохраняется до нового возникновения раненства Ч Ч в следующем цикле, когда намотка нового рулона будет снова идти на постоянной скорости.Постоянный по величине выходной сигнал А(г.,),соответствующий величине замедления А,(1,), подается на вход вычислителя 11 скорости. Поэтому выходной сигнал Ч вычислителя 11 скорости, являющийся задающим для регулятора 3 скорости на этапе торможения, рассчитывается по формуле 1 О 201 эаА 1 рак 1 Чьс. 25 Следовснижается тельно, скорость намоткипо линейному закону отр, равной Ч 1 с, до нуляой величиной замедленияКогда 1,а; сравняется сость намотки станет рант.е. станок остановится.а Аявляется максимальой величиной замедления,скоростис постоянАэан(с) .1., с коной нулю,реличи возмож которую н момент времени 1 можно 35 задать при снижении скорости намотки исходя из имеющихся условий торможения разматываемого рулона в данный момент.В системе используется запоминаю щее устройство 16 для того, чтобы снижение скорости намотки происходило с постоянным замедлением, величина которого определяется на момент начало снижения скорости. 45Величина замедления А, н частности величина А ь, (т), определяется с помощью вычислителя 15 замедления и соответствует его выходному сигналУ А ь и А а (й) в момент 50 вр емениВычислитель 15 величины замедления с начала процесса намотки рулона все время путем измерения выходных сигналов датчика 7 скорости - Чс, 55 задатчика 12 момента торможения разматываемого рулона - И, датчика 13 его радиуса - К и датчика 14 натяжения полотна Р и их обработки вырабатывает 0выходной сигнал А , подаваемый навход запоминающего устройства.В своей работе вычислитель 15 неличины замедления реализует зависимость: 1 ЧьсАъаЧ 1 г-К -у ЗРд- момент инерции разматываемого рулона, кгм, он определяется вычислителем момента инерции, входящим н состав вычислителя 15 величины замедления, по формуле где 2 2 = К-Как +К,К ;4,конструктинные постоянныевычислителя замедлений 15;скорость намотки полотна,ей соотнетстнует выходнойсигнал датчика 7 скорости;момент торможения раэматыФК -Кь наемого р нетствуетзадатчикажения; она, ему соотыходной сигнал нта торм иус разматынаемого рулосоответствует выход- гнал датчика 13 радина, емуной сиуса;Г - натяжение бумажного полоему соотнетстнует ныходнсигнал датчика 14 натяжения. тна,ой формула изобретени Автоматическая система управления намоткой бумажного полотна, содержащая последовательно соединенные эадатчик скорости намотки, блок выбора задающего сигнала регулятора скорости, регулятор скорости намотки, регулятор тока, усилитель мощности и приводной электродвигатель, снабженный датчиком скорости, ныходом соединенным с вторым входом регулятора скорости намотки, и датчиком тока, выходом подключенным к второму входу регулятора тока, задатчик и датчик длины полотна, намотанного в рулон, и.вычислитель скорости намотки при торможении, первый и второй входы которого соединены соответстненно с задатчиком и датчиком длины, а выход подключен к нторому входу блока выбора задающего сигнала, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения производительности процесса намотки эа счет уменьшения времениторможения разматываемого рулона,в нее введены эадатчик момента торможения раэматываемого рулона, датчикего радиуса, датчик натяжения, вычислитель величичы замедления намотки,запоминающее у тройство, блок управления, при этом выходы эадатчнка момента торможения, датчика скорости,датчика радиуса и датчика натяжения подключены к входам вычислителя вели.чины замедления намотки, выход которого подключен к первому входу запоминающего устройства, выходом соединенного с третьим входом вычислителяскорости намотки при торможении, авторой вход запоминающего устройстваподключен к выходу блока управлениязапоминающим устройством, первыйвход которого соединен с выходом за-датчика скорости намотки а второй "с выходом датчика сКорости.1567709л гадалчавуУ Фи//в4 Юалчиву1 Р Яи//ял лиаюа//ающту усарЮа 7 Оу ФФФьмМъЯ Оычисливеяю 10 еличинь юалеб,13035, Москва, ЖПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССкая наб д, 4/5