Устройство для регулирования плотности паковки в процессе наматывания длинномерного материала Советский патент 1987 года по МПК B65H77/00 D06B3/36 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов легкой промышленности, в частности прядильного и ткацкого производств, и может быть использовано в других областях народного хозяйства, где применяются материалы с невысокой поперечной жесткостью или паковки с большим числом витков намотанного материала.

Цель изобретения - повышение точности регулирования путем учета внешних параметров, влияш,их на плотность паковки.

На чертеже представлена блок-схема устройства регулирования плотности паковки.

Устройство содержит объект 1 регулирования, вычислительный блок 2, входами подключенный к выходам датчиков 3-7 соответственно натяжения F и влажности В наматываемого материала, усилия Р прижима укатывающего вала к паковке, радиуса R и плотности Я паковки, а выходом подключенный к первому входу блока 8 умножения, выходом соединенного с входом регулятора 9 параметра наматывания, а вторым входом - с выходом блока 10 частотной коррекции, -соответствующие входы которого соединены с выходами датчиков 6 и 11 скорости V наматываемого материала и блока 12 сравнения, входами связанного с выходами датчика 7 и задатчика 13 плотности паковки. Регулятор 9 выполнен в виде регулятора влажности или натяжения наматываемого материала, а также в виде регулятора усилия прижима укатывающего вала к паковке.

Блок 10 частотной коррекции состоит из дифференцирующего звена 14, сумматора 15 и интегратора 16, входы которых соединены между собой и подключаются к выходу блока 12, блока 17 деления, входы которого подключаются к выходам датчиков 6 и 11, и блока 18 умножения, первый вход которого соединен с выходом интегратора 16, второй вход через функциональный преобразователь 19 - с выходом блока 17, а выход - с вторым входом сумматора 15, третий вход которого соединен с выходом звена 14, а выход - с первым входом корректирующего звена 20, второй вход которого соединен с выходом блока 17, а выход является выходом блока 10.

Передаточная функция W(P} объекта 1 представляется в виде

Wi( (1) где т /(2, (2)

Ki, К2 - безразмерные коэффициенты, а коэффициент К определяется из уравнения регрессии, например, следующего вида:

К bo+biF+b2P+b3B+b4R+bRn+

+ bi2FP+bi3FB + b,FR + b,5Fn+b-23PB +

+ b2j РП+ЬЗ BR + bssBn+b НЯ

+ ЬпfЧЙ22 +i ззBЧЬ44 ЧЬ5Я (3)

где bo, bi,...,b55 - коэффициенты регрессии. Блок 17 позволяет в соответствии с (2) получать сигналы, пропорциональные Гит. На элементах 14, 15, 16 и 18 построен ПИД - регулятор с переменным коэффициентом К« усиления интегральной части.

/(и

1з+Т

(4)

где а - настроечный коэффициент;

/3 - запаздывание в приводе и датчике 7.

Переменный коэффициент К определяется с помощью блока 18 умножения и преобразователя 19, реализующего зависимость (4). Корректирующее звено 20 предназначено для компенсации переменной инерционности объекта 1 регулирования и придания устройству требуемых динамических свойств и имеет передаточную функцию

5

IF/ (Р 20 (Р) -(р .

(5)

0

5

0

5

0

5

где Wo{P) - коэффициент передачи неизменяемой части звена 20.

Постоянная времени Т звена 20 перестраивается под воздействием сигнала с блока 17.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал датчика 7 сравнивается в блоке 12 с выходным сигналом задатчика 13. Разностный сигнал с выхода блока 12 претерпевает частотную коррекцию в блоке 10 и поступает на второй вход блока 8 умножения. Одновременно на первый вход этого блока поступает сигнал с выхода блока 2. Выходной сигнал блока 2 соответствует обратной величине коэффициента усиления объекта 1. Этот сигнал

- определяется в блоке 2 из соотноще- ния (3) на основе информации, поступающей с датчиков 3-7, и подача его на первый вход блока 8 делает коэффициент усиления прямой цепи устройства регулирования независимым от параметров F, Р, В, R я П. Выходной сигнал блока 8 поступает на вход регулятора 9. Регулятор, отрабатывая задание, изменяет плотность паковки, и, тем самым, выходной сигнал датчика 7. Таким образом, выходной сигнал датчика 7 приводится в соответствие с выходным сигналом задатчика 13, что означает поддержание заданной плотности паковки в процессе намотки.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования плотности паковки в процессе наматывания длинномерного материала, содержащее датчик

и задатчик плотности паковки, выходами связанные с соответствующими входами блока сравнения, датчик радиуса паковки и регулятор параметра наматывания паковки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования путем учета внешних параметров, влиящих на плотность паковки, оно снабжено датчиками скорости, натяжения и влажности наматываемого материала, датчиком усилия прижима укатывающего вала к паковке, вычислительным блоком, блоком частотной коррекции и блоком умножения, при этом выходы датчиков натяжения и влажности наматываемого материала, датчиков плотности и радиуса паковки и датчика усилия прижима ука

тывающего вала к паковке подключены к соответствующим входам вычислительного блока, выходом связанного с первым входом блока умножения, вторым входом подключенного к выходу блока частотной коррекции, а выходом - к входу регулятора параметра наматывания паковки, причем выходы датчика скорости наматываемого материала, датчика радиуса паковки и блока сравнения соединены с соответствующими входами блока частотной коррекции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регулятор параметра наматывания паковки выполнен в виде регулятора влажности наматываемого материала.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов легкой промышленности. Целью изобретения является повышение точности регулирования путем уче та внешних параметров, влияюш,их на плотность паковки. Выходной сигнал от датчика 7 плотности паковки сравнивается в блоке 12 сравнения с выходным сигналом задат- чика 13 плотности паковки. Выходной сигнал блока 12 претерпевает частотную коррекцию в блоке 10 частотной коррекции и поступает на вход блока 8 умножения. Выходной сигнал вычислительного блока 2 соответствует обратной величине коэффициента усилия объекта 1 регулирования и вычисляется по информации, поступающей от датчиков 3, 4, 5, 6 и 7 натяжения и влажности наматываемого материала, усилия прижима укатывающего вала к паковке, радиу.са и плотности паковки. Выходной сигнал блока 12 также поступает на вход блока 8 умножения, сигнал с выхода которого поступает на вход регулятора 9 параметра наматывания, обеспечивающего заданную плотность паковки в процессе намотки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. fO (О ел со ю О5 сл