СПОСОБ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО В СВОБОДНОМ СОСТОЯНИИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2016 года по МПК B65H23/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия.

Известен способ измерения длины движущейся ткани (Авторское свидетельство СССР №166919, МПК D06H 1/00, 1964 г.), состоящий в том, что на кромку ткани на расстоянии, равном или несколько большем или меньшем эталонной единицы длины, наносят метки, а точность меры, отмеренной каждой меткой, проверяют посредством двух датчиков, установленных по ходу ткани друг за другом на расстоянии, равном единице длины, причем один из датчиков связан со счетчиком, суммирующим все плюсовые, а другой со счетчиком, суммирующим все минусовые отклонения истинного расстояния между метками от эталонной единицы длины, а результирующая обоих счетчиков показывает абсолютную поправку в мере, фиксируемой счетчиком, работающим от транспортирующего ткань валика, причем метки наносят путем нагревания отдельных мест кромки до температуры, допустимой для измеряемой ткани.

Датчики используют, например, из кристалла триглицинсульфата, а нагревание отдельных мест кромки ткани осуществляют, например, электротоком.

Недостаток указанного способа связан с отсутствием учета изменения длины транспортируемого и обрабатываемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине, что неизбежно приведет к накоплению ошибки измерения количества текстильного материала в технологической машине.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ останова сукновальной машины» (Авторское свидетельство СССР №147572, МПК D06C 17/02, 1962 г.), заключающийся в нанесении меток на текстильный материал, транспортировании с заданной линейной скоростью текстильного материала и заполнении U-образной технологической машины непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом, обеспечении контроля нанесенных на текстильный материал меток и формировании импульсов.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности регулирования количества текстильного материала в технологической машине непрерывного действия и компенсации возмущающих воздействий.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении надежности управления количеством текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних возмущений, а также изменения длины транспортируемого и обрабатываемого в свободном состоянии текстильного материала.

Технический результат достигается тем, что в способе адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия, включающем нанесение меток на текстильный материал, транспортирование с заданной линейной скоростью текстильного материала и заполнение U-образной технологической машины непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом, обеспечение контроля нанесенных на текстильный материал меток и формирование импульсов, в процессе заполнения технологической машины фиксируют количество меток, поступивших в технологическую машину, и измеряют расстояние между смежными метками на входе в технологическую машину, в рабочем режиме измеряют расстояние между смежными метками на входе и выходе технологической машины, производят расчет общей длины текстильного материала и количества меток в технологической машине и относительного изменения его геометрических размеров в процессе обработки, корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину и стабилизируют по приоритету количество меток в технологической машине, а при заданном количестве меток в технологической машине осуществляют управление длиной текстильного материала в технологической машине.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия.

Данное устройство содержит текстильный материал 1, обрабатываемый и транспортируемый в свободном состоянии в U-образной технологической машине 2.

Транспортирование текстильного материала в технологической машине 2 производится входным рабочим органом 3 и выходным рабочим органом 4.

На текстильный материал 1 нанесены метки 5, контролируемые входным датчиком меток 6 и выходным датчиком меток 7.

К входному рабочему органу 3 подключены соединенные последовательно блок управления 8 и привод 9, а к выходному рабочему органу 4 подсоединены соединенные последовательно блок управления 10 и привод 11. Первый вход блока управления 8 и вход блока управления 10 объединены и связаны с выходом задающего блока 12.

Линейная скорость текстильного материала измеряется входным датчиком линейной скорости 13 и выходным датчиком линейной скорости 14, причем выход входного датчика линейной скорости 13 соединен с первым входом входного измерителя длины 15 текстильного материала 1, а выход выходного датчика линейной скорости 14 соединен с первым входом выходного измерителя длины 16 текстильного материала 1.

Выходы входного датчика меток 6 и выходного датчика меток 7 подключены к соответствующим к первому и второму входам контроллера 17, подсоединенного выходом ко второму входу блока управления 8.

Третий вход контроллера 17 соединен с выходом входного измерителя длины 15, ко второму входу которого подключен выход входного датчика меток 6, а четвертый вход контроллера 17 связан с выходом выходного измерителя длины 16, ко второму входу которого подсоединен выход выходного датчика меток 7.

Способ осуществляется следующим образом.

При заполнении технологической машины 2 текстильным материалом 1 фиксируют количество отрезков (меток) текстильного материала 1, измеряют и заносят в память контроллера 17 длину каждого из них.

В рабочем режиме в соответствии с сигналом задания U_З задающего блока 12 блоки управления 8 и 10 устанавливают линейные скорости текстильного материала 1 на входе V₁ и выходе V₂ технологической машины 2.

Справедливо соотношение

где ε относительное изменение длины (усадка) обрабатываемого текстильного материала 1.

Поскольку ε величина случайная, из выражения (1) получаем условие целесообразной настройки соотношения линейных скоростей:

где m_ε - математическое ожидание относительного изменения длины (усадки) обрабатываемого текстильного материала 1.

Т.к. ε≠m_ε, реальное соотношение линейных скоростей по формуле (1) отличается от условия настройки соотношения линейных скоростей по формуле (2), а это с учетом различия в проскальзывании текстильного материала 1 во входном рабочем органе 3 и в выходном рабочем органе 4 ведет к значительному отклонению количества (длины) текстильного материала 1 в технологической машине 2 за допустимые границы, что может вызвать останов технологического процесса и ухудшить качество обрабатываемого текстильного материала 2.

Для стабилизации количества текстильного материала 1 в технологической машине 2 входной измеритель длины 15 и выходной измеритель длины 16 измеряют длины отрезков текстильного материала 1, определяемые входным датчиком меток 6 и выходным датчиком меток 7, разрешающие интегрирование выходных сигналов датчика меток 6 и выходного датчика меток 7 соответственно входному измерителю длины 15 и выходному измерителю длины 16 с последующей передачей результатов в контроллер 17, а также осуществляющие сброс результатов интегрирования и инициирование нового цикла измерения.

В качестве естественных меток 5 могут, например, использоваться швы, т.е. утолщения материала, образующиеся при сшивании отдельных кусков текстильного материала 1 в непрерывное полотно, либо швы, выполненные металлизированными нитями.

На основе измерения длин отрезков текстильного материала 1 до (I_вх.i) и после (I_вых.i) обработки в технологической машине 2 контроллер 17 выполняет расчет величины m_ε:

где N - количество отрезков текстильного материала 1 в технологической машине 2,

и устанавливает соотношение линейных скоростей по формуле (2).

При этом контроллер 17 может контролировать и приоритетно стабилизировать количество N отрезков текстильного материала 1 в технологической машине 2 или при заданном значении N суммарную длину L_Σ текстильного материала 1 в технологической машине 2

Во втором случае ввиду наличия значительного транспортного запаздывания, равного длительности обработки текстильного материала 1 в технологической машине 2, стабилизация величины может, например, производиться внутренним контуром регулирования в пределах заданного значения N.

Постоянный контроль линейных скоростей V₁ и V₂, регистрация меток 5 с вычислением относительного изменения длины (усадки) ε отрезков текстильного материала 1 и последующая стабилизация N или/и L_Σ позволяют устройству практически с предельным быстродействием и высокой точностью управлять количеством текстильного материала 1 в технологической машине 2, а следовательно, и длительностью его обработки, адаптируясь к изменению внешних условий, смене артикула текстильного материала 1, износу оборудования и т.п.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет с высоким быстродействием надежно осуществлять управление количеством текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних возмущений, а также изменения длины транспортируемого и обрабатываемого в свободном состоянии текстильного материала.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия. При осуществлении способа адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия наносят метки на текстильный материал. Транспортируют материал с заданной линейной скоростью. Заполняют U-образную технологическую машину непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом. Обеспечивают контроль нанесенных на текстильный материал меток и формируют импульсы в процессе заполнения технологической машины. Фиксируют количество меток, поступивших в технологическую машину. Измеряют расстояние между смежными метками на входе в технологическую машину. В рабочем режиме измеряют расстояние между смежными метками на входе и выходе технологической машины. Производят расчет общей длины текстильного материала и количества меток в технологической машине и относительного изменения его геометрических размеров в процессе обработки. Корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину. Стабилизируют по приоритету количество меток в технологической машине. При заданном количестве меток в технологической машине осуществляют управление длиной текстильного материала в технологической машине. Обеспечивается надежность управления количеством текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних возмущений. 1 ил.

Способ адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия, включающий нанесение меток на текстильный материал, транспортирование с заданной линейной скоростью текстильного материала и заполнение U-образной технологической машины непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом, обеспечение контроля нанесенных на текстильный материал меток и формирование импульсов, отличающийся тем, что в процессе заполнения технологической машины фиксируют количество меток, поступивших в технологическую машину, и измеряют расстояние между смежными метками на входе в технологическую машину, в рабочем режиме измеряют расстояние между смежными метками на входе и выходе технологической машины, производят расчет общей длины текстильного материала и количества меток в технологической машине и относительного изменения его геометрических размеров в процессе обработки, корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину и стабилизируют по приоритету количество меток в технологической машине, а при заданном количестве меток в технологической машине осуществляют управление длиной текстильного материала в технологической машине.