Устройство для управления скоростными режимами перемоточного станка Советский патент 1986 года по МПК D21G9/00 B65H79/00 

входам регистра ускорения, первые входы первого и второго элементов И подсоединены к выходу блока деления, вторые входы.соответственно к инвертирующему и неинвертирующему выходам второго триггера, третьи входы - соответственно к инвертирующему и неинвертирующему выходам третьего триггера, R- и 6-входы которого посредством размыкающих контактов кнопок управления связаны с щиной О, четвертый вход первого элемента И подключен к неинвертирующему выходу четвертого триггера,R -вход которого подсоединен к первому выходу второго реверсивного счетчика, 5 -входы первого, второго и четвертого триггеров подключены к шине Пуск,R -вход второго триггера связан с выходом элемента i Uli, первьй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, четвертый вход второго элемента И подключен к выходу компаратора, первьш вход которого связан с выходом диф- роаналогового преобразователя, подключенного к регулируемому приводу перемоточного станка, входы обратного и прямого счета второго реверсивного счетчика подсоединены соответственно к выходам первого и второго элементов И, второй вход компаратора посредством задатчнка скорости свя1

Изобретение относится к области автоматических устройств для управления скоростными режимами технологического оборудования при перемотке длинномерных гибких материалов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной промьш- ленности и других отраслях. промьпп- ленности с подобными технологическими операциями.

Цель изобретения - повьшение точности управления .путем обеспечения изменения режимов разгона и торможения Б зависимости от текущего радиуса разматываемого рулона. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

зан с источником опорного напряжения и .первым входом цифроаналогового преобразователя, вторые входы которого подсоединены к вторым выходам второго реверсивного счетчика, второй вход элемента ИЛИ связан с шиной Аварийный останов, а также блок задания режимов разгона и торможения, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности управления путем обеспечения изменения режимов разгона и торможения в зависимости от текущего радиуса разматьюае мого рулона, блок задания режимов разгона и торможения содержит датчик оборотов рулона, буферный регистр, блок памяти и блок контроля радиуса, при этом первый вход блока контроля радиуса связан с выходом блока технологической блокировки, первые входы блока памяти подключены к выходам блока контроля радиуса, выходы буферного регистра подсоединены к вторым входам блока деления и ато- рым входам блока умножения, а первые входы - к выходам блока памяти, выход датчика оборотов рулона свя- зан с вторыми входами буферного регистра, блока памяти и блока контроля радиуса, при этом адресный вход блока памяти связан с шиной- Аварийный останов.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, датчик 2 длины, датчик 3 обрыва, датчик 4 среза материала, блок 5 технологической блокировки, блок 6 задания длины,

деимфратор 7, реверсивный счетчик 8, схемы- 9 и 10 совпадения, триггер 11, выходной усшштель 12, шину 13 Пу1:к, задатчик 14 интенсивности,

вре У1я-импульсный распределитель 15, схему 16 совпадения, квадратор 17, регистр 18, схему 19 сравнения, блок 20 умножения, задатчик 21 поправочного коэффициента, регистр 22

ускорения, управляемый делитель 23 частотыj блок 24 деления, триггеры 25 - 27, элементы И 28 и 29, компаратор. 30, реверсивный счетчик 31, цифроаналоговьй преобразователь 32, задатчик 33 скорости, размыкающие контакты 34 и 35 кнопок управления, элемент ИЛИ 36, шину 37 Аварийный останов, датчик 38 обо- ротов рулона, блок 39 контроля радиуса, блок 40 памяти, буферный регистр 41 и шину 42 О. Датчики 2 длины, 3 обрыва и 4 среза материала подключены к соответствующим входам блока 5 технологической блокировки, выход которого подсоединен к первому входу схемы 10 совпадения, выход генератора 1 опорной частоты связан с входом время-импульсного распре- делителя 15, первым входом блока 24 деления и первым входом схемы 9 совпадения, выходы триггера 11 под- 1слючены соответственно к вторым входам схем 9 и 10 совпадения, первые выходы реверсивного счетчика 8 связаны с первыми входами схемы 19 сравнения, а вторые выходы - с первыми входами дешифратора 7. Выходы блока 6 задания длины подключены к вто- рым входам дешифратора 7, первый выход которого соединен с R -входом триггера 11, а второй выход - с входом выходного усилителя 12, выходы схем 9 и 10 совпадения подсоединены соответственно к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 8. Первый выход время-импульсного распределителя 15 подключен к первому входу схемы 16 совпадения, второй вход ко- торого связан с выходом блока 5 технологической блокировки, второй выход время-импульсного распределителя 5 соединен с первыми входами квадратора 17, регистра 22 ускорения и регист ра 18, выход схемы 16 совпадения под- 1шючен ко второму входу квадратора 17 выход которого связан с первым входом управляемого делителя 23 частоты. Выходы регистра 22 управления подсоеди- нены к вторым входам управляемого делителя 23 частоты, выход которого подключен к второму входу регистра 18 вторые входы схемы 19 сравнения связаны с выходами регистра 18, выходы задатчика 21 поправочного коэфс ициента подсоед1у1ены к первым входам блока 20 умножения, выходы которого подключены к вторым входам регистра 22 ускорения. Первые входы элементов И 28 и 29 подсоединены к выходу блока 24 деления, вторые входы соответственно к инвертирующему и нейнвертирующему

вь1ходам триггера 26, третьи входы соответственно к инвертирующему и неинвертирующему выходам триггера 25, R- и 6-входы которого посредством размыкающих контактов, 34 и 35 кнопок управления связаны с шиной 42 О, четвертьп1 вход элемента И 29 подключен к неинвертирующему выходу триггера 27,R -вход которого подсоединен к первому выходу реверсивного счетчика 31,5 -входы триггеров 11, 26 и 27 объединены и подключены к шине 13 Пуск, R -вход триггера 26 связан с выходом элемента ИЛИ 36, пер- вьш вход которого соединен с выходом схемы 19 сравнения. Четвертый вход элемента И 28 подключен к выходу компаратора 30, первый вход которого связан с выходом ц;ифроаналогового преобразователя 32, подключенного к регулируемому приводу перемоточног станка, входы обратного и прямого счета реверсивного счетчика 31 подсоединены соответственно к выходам элементов И 28 и 29. Второй вход компаратора 30 посредством задатчика 33 скорости связан с источником опорного напряжения и первым входом цифро- аналогового преобразователя 32, вторые входы которого подсоединены к вторым выходам реверсивного счетчика 31. Второй вход элемента ИЛИ ,36 связан с шиной 37 Аварийный останов, первый вход, блока 39 контроля радиуса связан с выходом блока 5 технологической блокировки, первые входы блока 40 паьшти подключены к выходам блока 39 контроля радиуса, в ыходы буферного регистра 41 подсоединены к вторым входам блока 24 деления и вторым входом блока 20 умножения , а первые входы буферного регистра 41 подключены к выходам блока 40 памяти. Выход датчика 38 оборотов рулона связан с вторыми входами буферного регистра 41, блока 40 памяти и блока 39 контроля радиуса, при этом адресньш вход блока 40 памяти связан с. 1ш-1ной 37 Аварийньй останов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии реверсивные счетчики 8 и 31 устанавливаются в ify- левое состояние, сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя 32 равен Нулю И триггер 25 находится в состоянии, когда на обоих его Biiixoдах вырабатывается сигнал 1, так как оба его входа подключены щ)и помощи размыкающих контактов 34 и 35 кнопок управления к шине О.

В блоке 40 памяти записана требуемая зависимость интенсивности разгона и торможения от радиуса разматываемого рулона.

Перед началом намотки в блоке 6 задания длины набирается число,, равное заданной длине материала в рулоне..

При подаче импульса Пуск по шине 13 триггеры 11, 26 и 27 уста- навлнваются в единичное состояние. Сигнал 1 с прямого (неинвертирующего) выхода триггера 26 разрешает прохождение импульсов частоты с выхода блока 24 деления через логи- ческий элемент И 28 на вход сложения реверсивного счетчика 31,

На каждом обороте разматьтаемого рулона в блоке 39 контроля радиуса записывается число, пропорциональное его радиусу, которое является изменяющимся аргументом функдии, записанной в блок 40 .памяти. Контроль радиуса разматываемого рулона осуществляется либо подсчетом числа импульсов датчика 2 длины за один оборот разматываемого рулона, либо в виде отношения периодов вращения разматываемого рулона и несущего вала станка.

На переднем фронте импульса датчи- ка 38 оборотов радиуса осуществляется разрешение считывания и перезапись числа с выхода блока 40 памяти в бу- ферньй регистр 41. Следовательно, в буферном регистре 41 все время записано число, соответствующее интенсивности изменения скорости при данном радиусе разматываемого рулона Наличие буферного регистра 41 предотвращает исчезновение этого числа в момент определения радиуса рулона блоком 39 контроля радиуса.

В результате этого, на выходе блока 24 деления на каждом обороте рулона вырабатывается частота

f °- N

где fjj - частота генератора 1 опорной

частоты; N - число, записанное в буферны

регистр.

Импульсы частоты- fp, поступают н вход сложения реверсивного счетчика 31, суммируясь в нем, В результате этого, на выходе цифроаналогового преобразователя 32 увеличивается напряжение, являющееся напряжением задания скорости перемотки.

Когда напряжение на выходе цифро- аналогового преобразователя 32 становится равным напряжению, снимаемому с движка задатчика скорости - потенциометра 33, на выходе компаратора 30 вырабатывается сигнал, запрещающий прохождение импульсов с выхода блока 24 деления через логический элемент И 28 на вход сложения реверсивного счетчика 31, Цикл разгона станка оканчивается. Время разгона до номинальной скорости пропорционально числу N,

При нажатии на кнопку управления и размыкании контакта 34 во время разгона станка триггер 25 устанавливается в нулевое состояние, на его прямом выходе вырабатывается сигнал О, Этим запрещается прохождение импульсов частоты с выхода бло- ка 24 деления через элемент И 28, и разгон станка прекращается до того момента, пока контакт 34 не возвращается в исходное положение.

При изменении сигнала задатчика скорости - потенциометра 33 изменяется уставка напряжения на одном из входов компаратора 30 и, следовательно, происходит изменение выходного напряжения цйфроаналогового преобразователя 32 и соответственно скорости перемотки.

Одновременно в момент подачи импульса по имне 13 Пуск разрешается прохождение импульсов с выхода генератора 1 опорной частоты через схему 9 совпадения на вход сложения реверсивного счетчика 8 (триггер 1 1 установлен в состояние 1),

После записи в реверсивный счетчик 8 числа импульсов, равного заданному блоком 6 задания длины, на выходе дешифратора 7 вырабатывается импульс,, устанавливающий по R -входу триггер 11 в состояние О и запре- щающи:й прохождение импульсов генератора 1 опорной .частоты, через схему 9 совпадения на вход сложения реверсивного счетчика 8,

В реверсивном счетчике 8 оказьша- ется записанным число импульсов.

5

10

15

71236037

равное заданной длине материала в руоне.

При разгоне станка и в процессе намотки рулона на выходе схемы 16 совпадения вырабатывается число импульсов, пропорциональное действительной скорости перемотки, как чисо импульсов датчика 2 длины за эталонный интервал времени, вырабатываемый время-импульсным распределителем 15 при помощи суммирования заданного числа периодов частоты гене- ратора 1 опорной частоты.

Импульсы с выхода схемы 16 совпаения поступают на вход квадрато- ра 17, на выходе которого вырабатывается число Импульсов, пропорциональное квадрату действительной скорости перемотки V:

N k.VS

поступающее на счетный вход управ- яемого делителя 23 частоты.

В регистр 22 ускорения на каждом импульсе переполнения время-импульсного распределителя 15, вырабатывае- 25 мом на его втором выходе, перезаписывается из блока 20 умножения число ,

де N - число, записанное в буферном

регистре 41 и поступающее на 30 вход блока 20 умножения; В - число, записанное в блок 20 умножения при помощи задатчи- ка 21 поправочного коэффициента.35 В связи с этим на выходе управляемого делителя 23 частоты вьфабатыва- ется число импульсов

20

но мы кв сы в ре ни же и ет

ру ре ки на на чи са

в в мы пу че ге ша да эл си

пр ла ка и рад

san ке нап го нач дел го

м 21 2

где - емкость управляемого делителя 23 частоты. , Числа N23 поступает в регистр 18.

Если число В, записанное на входе блока 20 умножения при помощи задат- чика 21 поправочного коэффициента, пропорционально разрешающей способности датчика 2 длины и частоте генератора 1 опорной частоты, то на каждом цикле переполнения время-импульсного распределителя 15 в .регистр 18 записывается число импульсов, равное длине участка торможения: V2

23

/an, где V - скорость намотки;

5

0

5

5

0 5

m 0

0

0

5

ускорение станка на участке торможения.

Импульс переполнения время-импульсного распределителя 15, вырабатываемый на его втором выходе, очищает квадратор Т7, регистр 18 и перезаписывает число А из блока 20 умножения в регистр 22 ускорения, и цикл измерения скорости перемотки и определения длины материала на участке торможения в функции скорости перемотки и интенсивности торможения повторяется .

Одновременно в процессе намотки рулона импульсы датчика 2 длины через блок 5 технологической блокировки- и схему 10 совпадения (триггер 11 находится в состоянии О) поступакл- на вход вычитания реверсивного счетчика 8 и выч1ггаются из числа, записанного в нем в начале намотки.

При равенстве чисел, записанных в регистр 18 и реверсивньш счетчик 8 в режиме вычитания, на выходе схемы 19 сравнения вырабатывается импульс торможения, уста авливающий через логический элемент ИНН 36 триггер 26 в состояние О. Этим разрешается прохождение импульсов с выхода блока 24 деления через логический элемент И 29 на вход вычитания реверсивного счетчмка 31.

Период следования этих импульсов пропорционален значению чис- ла N , перезаписанного с выхода Cino- ка 40 памяти в буфериьй регистр 41 и соответствующего новому значению радиуса разматываемого рулона.

В результате уменьшения числа, saniicaHHoro в реверсивном счетчике 31 в период разгона, уменьшается напряжение на вькоде хщфроаналогово- го преобразователя 32, и станок начинает тормозиться с темпом, опре-г деляемым значением числа, записанного в буферном регистре 41.

При записи в реверсивный счетчик 31 числа О на его выходе переполнения вырабатывается импульс, устанавлива:Ю1Ц11й триггер 27 в нулевое состояние и блокгфующяй этим прохождение импульсов на вход вычитания реверсивного счетчика 31.

В процессе намотки к этомз моменту в реверсивном счетчике 8 число импульсов становится равным 1гулю, на втором выходе дешифратора 7 по9

является сигнал останова, воздейст-- вуюир й через выходной усилитель 12 на схему останова станка.

При нажатии на кнопку и размыкании контакта 35 во время торможения станка триггер 25 устанавливается в состояние 1. Этим запрещается прохождение импульсов с выхода блока 24 деления через логический элемент И 29 на вход вычитания реверси ного счетчика 31 и торможение станка прекращается до возврата контакта 35 кнопки управления в исходное положщке,

. При необходимости аварийного оста/нова станка на любом из участко его работы подается импульс по шине. 37 Аварийньй останов, устанав3603710

ливагащий триггер 26 в состояние О и вызывающий режим торможения и-останова станка.

Темп аварийного останова опреде- 5 ляется числом, записанным в блок 40 памяти по первому адресу, перезаписываемым в этом случае в буферный реги стр 41.

При обрыве материала либо при до- 10 матывагши рулона в счет ранее срезан- ньш слоев материала сигналы датчиков 3 обрыва и 4 среза материала запрещают прохойсдение импульсов датчика 2 длины в устройство за счет появ- 15 ления сигнала О на втором или

третьем входах блока 5 технологической блокировки (т.е. блок 5 техноло гической блокировки выполняет логическую операцию ЗИ-НЕ),

СП

I

Шина,, о . J4 ,-,

HrpuSc u i-

/адйил /

NV Ч

а-я -м.ц .х.,-..r-Je.,в,5;™.

ID(DLfJ pCf I j-xi--. ,-х

Н s

Чтггг™ -к

/3

л

,(1ус/(

Составите гь А.Козлов Редактор Н.Данкулич Техред И.Попович Корректор Е.Сирохман

Заказ 3070/30 Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская нгб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4