ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕСА 1 мБУМАГИ НА БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ Советский патент 1960 года по МПК D21F7/06 

Изобретение относится к области импульсного регулирования веса 1 м² бумажного полотна, вырабатываемого на бумагоделательной машине.

В основу предлагаемой импульсной системы, обеспечивающей такое регулирование путем включения исполнительного механизма на время отклонения регулируемой величины от заданной, положено совместное применение импульсного элемента и корректирующего устройства.

Импульсный элемент, являющийся основным узлом системы регулирования, обеспечивает получение рабочего интервала, пропорционального величине отклонения регулируемой величины. Для этой цели импульсы, следующие с частотой, которая равна передаточному запаздыванию в объекте регулирования, модулируются сигналом, связанным с отклонением регулируемой величины.

В соответствии с этим импульсный элемент состоит из двух основных узлов: системы отсчета интервалов регулирования и элемента широтно-импульсной модуляции.

На фиг. 1 дана принципиальная схема импульсного элемента, на фиг. 2 - блок-схема корректирующего устройства.

Система отсчета интервала регулирования (фиг. 1) состоит из триггера с одним устойчивым состоянием, собранного по схеме ждущего мультивибратора, дифференцирующей цепочки, усилителя мощности и электромагнитного выходного реле. Ждущий мультивибратор собран на лампе Л₁ и его параметры обеспечивают работу в режиме самовозбуждения. С выхода мультивибратора снимаются прямоугольные импульсы, длительность которых устанавливается переменным сопротивлением R₁ в пределах 0+120 сек. После дифференцирования в цепочке R₂-C₁ импульсы подаются на управляющую сетку усилительной лампы Л₂, включенной триодом. Положительные импульсы с дифференцирующей цепочки следуют друг за другом через интервалы, соответствующие расстоянию между передними фронтами прямоугольных импульсов мультивибратора. Это расстояние может быть изменено в пределах 0+120 сек. с помощью сопротивления R₁. Каждый положительный импульс отпирает лампу Л₂ и оставляет ее открытой в течение 0,8-1 сек. В это время срабатывает реле P₁, которое своим контактом P₁-1 замыкает соответствующую цепь элемента широтно-импульсной модуляции. Оставаясь замкнутым не более 1 сек., этот контакт обеспечивает принудительный ритм размыкания, соответствующий интервалу регулирования.

Основной частью элемента широтно-импульсной модуляции является мостовая схема, в плечах которой находятся обмотки Р₂, P₃ поляризованного реле и сопротивления R₃, R₄. К зажимам А, находящимся в одной из диагоналей моста, подключен выход корректирующего устройства КУ. Во вторую диагональ включена анодная цепь лампы Л₃ с резистивно-емкостным контуром в цепи сетки. Контакт поляризованного реле может замкнуть цепь одного из электромагнитных исполнительных реле Р₄, Р₅. Элемент широтно-импульсной модуляции работает следующим образом. При отсутствии на зажимах А управляющего сигнала конденсатор С₂, представляющий собой накопительную емкость, через цепь заряда, замкнутую контактами Р₄-1 и Р₅-1, заряжается так, что обращен своей минусовой пластиной к сетке компенсирующей лампы Л₃. При этом лампа заперта и все токи в мостовой схеме равны нулю. При появлении управляющего сигнала, в момент замыкания контакта P₁-1 выходного реле через контакт поляризованного реле замыкается цепь одного из исполнительных реле Р₄ или Р₅ (в зависимости от знака управляющего сигнала). При этом размыкаются контакты Р₄-1 и Р₄-2 или Р₅-1 и Р₅-2 и замыкаются контакты P₄-3 и Р₄-4 или Р₅-3 и Р₅-4. Через контакты P₄-3 или Р₅-3 реле Р₄ или Р₅ блокируется и остается включенным после размыкания контакта P₁-1. Контактами Р₄-4 или Р₅-4 может быть соответствующим образом включен исполнительный механизм, осуществляющий коррекцию регулируемой величины. При размыкании контактов. Р₄-2 или Р₅-2 выключается одна половина мостовой схемы, другая половина которой образует при этом замкнутый контур.

При размыкании контактов Р₄-1 или Р₅-1, разрывающих цепь заряда конденсатора С₂, последний начинает разряжаться на сопротивление R₅. При этом отрицательный потенциал на сетке лампы Л₃ медленно уменьшается с постоянной времени, определяемой цепью R₅-С₂, и в ее анодной цепи ток начинает возрастать. Направление этого тока через замкнутый контур, образованный половиной моста таково, что в соответствующей обмотке Р₂, Р₃ поляризованного реле он идет навстречу току от управляющего сигнала. В момент равенства токов поляризованное реле обесточивается и своим контактом разрывает цепь исполнительного реле Р₄ или P₅. При этом все контакты реле возвращаются в нормальное положение, т.е. элемент широтно-импульсный приходит в свое начальное состояние. При заданном значении постоянной времени цепи R₅-С₂, момент равенства токов будет определяться величиной управляющего сигнала, т.е. длительность включения реле Р₄ и Р₅ и, следовательно, длительность рабочего интервала оказываются зависимыми от величины отклонения регулируемой переменной.

Корректирующее устройство - датчик КУ подключается к входу измерительного элемента (зажимы А на фиг. 1). Задачей этого устройства является преобразование управляющего сигнала, которое заставляет измерительный элемент выполнять функции управляемого релейного элемента. Корректирующее устройство состоит из двух параллельных цепей, содержащих усилительные элементы и линию задержки (фиг. 2). Сигнал, пропорциональный отклонению регулируемой величины, подается на вход импульсного элемента ИЭ через обе параллельные цепи после усиления усилителем У1. Так как одна из цепей содержит линию задержки П3, то передача указанного сигнала происходит со сдвигом во времени. Запаздывающий сигнал еще раз усиливается усилителем У2, изменяет свой знак на обратный в усилителе У3 и задерживается линией задержки П3 на время, равное одному интервалу регулирования. В результате на входе измерительного элемента ИЭ оказываются два управляющих сигнала, изменяющих полярность через один интервал регулирования. Изменение регулируемой величины при этом происходит аналогично тому, как это происходит в оптимальных (по быстродействию) системах регулирования, включающих релейный элемент и вычислительное устройство для его переключения. В таких системах абсолютный уровень форсирующего сигнала остается постоянным, но изменяется время его воздействия. В описываемой системе с коррекцией сигнал изменяется по величине, а время воздействия фиксируется периодом регулирования.

1. Импульсная система автоматического регулирования веса 1 м² бумаги на бумагоделательной машине, состоящая из мультивибратора с дифференцирующей цепочкой на выходе, усилителя мощности с реле в анодной цепи, отпираемого импульсом с этой цепочки с фиксированным периодом, лампы с накопительной емкостью в цепи сетки и активной нагрузкой в анодной цепи, а также поляризованного реле, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения импульсного режима регулирования веса 1 м² бумаги путем включения исполнительного механизма на время, пропорциональное уходу регулируемой величины от заданной, контакты выходного реле включены в цепь двух исполнительных реле и включают питание на одно из них на короткое время, а контакты исполнительного реле включены в цепь самоблокировки и в цепь исполнительных механизмов.

2. Форма выполнения импульсной системы по п. 1, отличающаяся тем, что исполнительные реле подключаются к источнику питания попеременно контактами поляризованного реле, обмотки которого включены в плечи моста, два других плеча которого образованы сопротивлением анодной нагрузки компенсирующей лампы, причем в диагональ моста подан сигнал с датчика, создающий разбаланс его соответствующего направления и обеспечивающий включение того или иного исполнительного реле, которое своими дополнительными контактами блокирует одну из ветвей моста.

3. Форма выполнения импульсной системы по п. 1, отличающая с я тем, что в сетку компенсирующей лампы включена накопительная емкость с разрядным сопротивлением, соединенная с источником питания и отключаемая от него дополнительными контактами исполнительного реле и задающая при своем разряде скорость компенсации сигнала ошибки и обеспечивающая продолжительность включения исполнительного механизма, пропорциональную величине отклонения регулируемой величины от заданной.