Устройство для управления прядильной машиной Советский патент 1988 года по МПК D01H1/26 

00

д

;о со ю

ния натяжения содержит медленно изменяющуюся составляющую в течение всего цикла прядения и составляющую частоты послойного цикла, для выделения которой сигнал подается на вход формирователя 11, где усредняется по времени и поступает на вход дополнительного вычитателя 12, выход которого связан с информационным входом усилителя 13. Для минимизации послойной составляющей сигнала управляющий вход усилителя 13 связан с выходом дополнительного вычитателя 12 посредством последовательно включенных квадратичного преобразователя 14, вычислителя 15 среднего по времени и экстремального регулятора 16, обеспечивающих изменение коэффициента усиления усилителя 13 для достижения минимального значения критерия оптимизации. Сигнал с выхода усилителя 13 поступает на второй вход регулируемого привода 17, что приводит к изменению скорости прядильной машины и выравниванию амплитуды случайной составляющей натяжения в послойном цикле. Величина общего уровня обрывности регулируется по сигналам датчиков 4 обрывов, являющихся составной частью датчиков 3 обрывов, поступающим на вход статистического регулятора 18 прядения, выход которого связан с первым входом регулируемого привода 17. 2 ил.

Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления прядильными машинами текстильных производств. Целью изобретения является повьшение точности управления путем минимизации обрывности пряжи. Сигналы с выходов датчиков 1 натяжения пряжи поступают на суммирующие входы блока 2 вычисления среднего значения натяжения, на вход деления которого подается с выхода счетчика 5 обрывов сигнал, соответствующий фактическому числу датчиков 1 натяжения с учетом количества обрьгеов, фиксируемых датчиками 3 обрыва пряжи. С выхода блока 2 вычисления среднего значения натяжения сигнал поступает на вторые входы вычитателей 8, первые входы которых связаны с выходом соответствующих датчиков 1 натяжения, в результате чего на выходах вычитателей 8 формируется сигнал, соответствующий центрированному значению случайной величины натяжения, поступающий далее на детекторы 9 амплитуд и через ключи 10 на входы блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения. Управление ключами 10 осуществляется сигналами с соответствующих датчиков 3 обрывов. Сигнал на выходе блока 6 вычисления среднего ОТКЛОНРi СП

1

Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления прядильными машинами текстильных производств.

Цель изобретения - повышение точности управления путем минимизации обрывности пряжи.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема детектора амплитуд.

Устройство содержит датчики 1 натяжения, блок 2 вычисления среднего значения натяжения, датчики 3 и 4 обрыва, пряжи, счетчик 5 обрывов, блок 6 вычисления среднего отклонения натяжения, блок 7 сигнализации, вычита- тели 8, детекторы 9 амплитуд, ключи 10, формирователь 11 среднего по времени, дополнительный вычитатель 12, усилитель 13, квадратичный преобразователь 14, вычислитель 15 среднего по времени, экстремальный регулятор 16, регулируемый привод 17 и статистический регулятор 18 прядения.

Датчики 4 обрьша пряжи подключены к входу статистического регулятора 18 прядения, выход которого связан с первым входом регулируемого привода прядильной машины. Выход каждого датчика 1 натяжения подключен к соответствующему суммирующему входу блока 2 вычисления среднего значения натяжения и к первому входу соответствующего

вычитателя 8, второй вход которого подсоединен к выходу блока 2 вычисления среднего значения натяжения, а выход посредством последовательно

включенных детектора 9 амплитуд и ключа 10 связан с соответствующим суммирующим входом блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения. Выход каждого датчика 3 обрыва пряжи подключен к управляющему входу соответствующего ключа 10 и к входу счетчика 5 обрывов, выход которого связан с входом блока 7 сигнализации и входами деления блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения. Выход усилителя 13 подключен к второму входу регулируемого привода 17 прядильной машины, а выход дополнительного вычитателя 12 связан с информационным входом усиО лителя 13 и посредством последовательно включенных квадратичного преобразователя 14, вычислителя 15 среднего По времени и экстремального регулятора 16 с управляклцим входом усилителя 13. Выход блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения подключен к первому входу дополнительного вычитателя 12 и посредством формирователя 11 среднего по времени к его второму входу.

Датчики 4 обрыва пряжи могут являться составной частью датчиков 3 обрыва пряжи или могут быть выполнены

5

0

31

в виде датчика обрыва пряжи обегающего типа. Датчики 1 натяжения размещены в зоне выпускные цилиндры - ните- проводники каждого веретена прядильной машины.

Детектор 9 амплитуд (фиг.2) содержит амплитудные детекторы 19 и 20, компараторы 21 и 22, ключи 23-26, сумирующий усилитель 27, триггер 28, одновибраторы 29 и 30.

Информационные входы ключей 25 и 26 объединены, а выходы подключены соответственно к входам амплитудных детекторов 19 и 20. Прямой выход триг гера 28 связан с управляющими входами ключей 23 и 26, а также посредством одновибратора 29 - с входом сброса амплитудного детектора 20. Инверсный выход триггера 28 подсоединен к управляющим входам ключей 24 и 25, а также посредством одновибратора 30 - к входу сброса амплитудного детектор 19. Выходы компараторов 21 и 22 подключены соответственно к S и R-входа триггера 28. Первые выходы амплитудных детекторов 19 и 20 связаны с пер входами соответственно компараторов 21 и 22, а вторые выходы соединены с вторыми входами соответственно компараторов 21 и 22 и информациоными входами ключей 23 и 24, выходы которых подключены к первому и второму входам суммирующего усилителя 27.

Устройство работает следующим обрзом.

При работе кольцепрядильной машин нити в зоне прядения подвергаются водействию натяжения, величина которог зависит от скорости веретен,массы бегунка, диаметра наматывания,состояния веретена и других факторов. Натяжение содержит регулярную низкочастотную составляющую и высокочастотные пульсации. Последние имеют случайный характер и обусловлены заклиниванием бегука, биениями веретен, ударами нити о

баллоноограничитель и другими явлениями. Если корреляция между послойным изменением обрывности и послойными колебаниями средненго натяжения невелика, корреляция между послойным изменением обрывности и изменением амплитуды составляющей натяжения значительна. Это позволяет ввести в систему управления прядильной машины, содержащую статистический регулятор прядения с обратной связью, быстродействующий канал с обратной связью

в

9924

пб величине, имеющей с обрывностью высокую корреляцию для выравнивания послойных колебаний обрывности.

Сигналы f. с выходов датчиков 1 натяжения поступают на суммирующие входы блока 2 вычисления среднего значения натнжения, на вход деления которого с выхода счетчика 5 обрыво

10

- числения 25

подается сигнал пф„,, соответствующий фактическому количеству датчиков 1 натяжения, подключенных к входам блока 2 вычисления среднего значения натяжения, реализующего алгоритм .T

ср

ения

а

числения

где FJ. - среднее значение натяжения, приблизительно равное величине математического ожидания по множеству (F). При обрыве пряжи одновременно на нескольких веретенах и превьппении

числения

а.т

П

фа1Т. мни

сигналом с

значения

U к I

выхода счетчика 5 обрывов включается блок 7 сигнализации, оповещая о необходимости устранения обрывов. С выхода блока 2 вычисления среднего значения натяжения сигнал подается на вторые входы вычитателей 8, на первые входы которых поступают сигналы f, с соответствующих датчиков 1 натяжения, В результате на выходе вычитателей 8 формируются сигналы , соответствующие центрированному значению случайной величины натяжения

40

f .. -F

ср

которые подаются на входы соответствующих детекторов 9 амплитуд, каждый из которых работает следующим образом.

При включении питания триггер 28 (фиг.2) устанавливается через вход

предустановки S в состояние логических единицы и нуля соответственно на прямом и инверсном выходах, при этом ключи 23 и 26 открываются, а ключи 24 и 25 закрываются, и одновибратор 29 подготавливает амплитудный детектор 20 к работе. При появлении сигнала на входе детектора 9 амплитуд он проходит через открытый ключ 26 на вход амплитудного детектора 20, на выходах которого формируются два примерно равные по величине выходных

51

сигнала, поступающие далее на первый и второй входы компаратора 22.

Так как зона нечувствительности компаратора 22 больше разности двух его входных сигналов, он не изменяет своего состояния и на его выходе сигнал соответствует уровню логического нуля. При достижении сигналом Af. максимального значения и f послер нее запоминается амплитудным детектором 20 и на его первом и втором выходах появляются два сигнала - соответст

венно и , что приводит к изменению состояния компаратора 22 и формированию на его выходе сигнала с уровнем логической единиць, в результате чего триггер 28 изменяет свое состояние, открываются ключи 24 и 25, срабатывает одновибратор 30 и подготавливается к работе амплитудный детектор 19. Одновременно закрываются ключи 23 и 26, а через открытый ключ 24 сигнал uf- поступает на второй вход суммирующего усилителя 27, выход которого является выходом детектора 9 амплитуд. Последующий алгоритм работы амплитудного детектора 19 аналогичен предыдущему. Таким образом, амплитудные детекторы 19 и 20 работают поочередно в режиме выборки и хранения, в результате чего на выходе суммирующего усилителя 27 формируется сигнал ступенчатой функции, принимающей последовательно значения (f;,,;: (f; «оке ), , .... (df )j .

Сигналы с выходов детекторов 9 амплитуд (фиг.1) через ключи 10 поступают на входы блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения. С целью исключения возникновения больошх значений сигнала на входах блока 6 вычисления среднего отклонения натяжения управляющие входы ключей 10 подключены к выходам соответствующих датчиков 3 обрывов.

Блок 6 вычисления среднего отклонения натяжения работает аналогично блоку 2 вычисления среднего значения натяжения и на его выходе формируется сигнал, соответствующий вьфажению

С1(П

(if; „„КС )

( if, WOKC )

факт

) имеВ регулярном сигнале (,-„а(; ется медленно изменяющаяся составляющая в течение всего цикла прядения и составляющая частоты послойного цикла, для выделения которой сигнал

Q

5

0

5

0

5

0

5

( ) усредняется во времени формирователем 11 среднего по времени и поступает на вход дополнительного вычитателя 12. Сигнал составляющей частоты послойного регулирования подается далее на информационный вход усилителя 13.

Для минимизации послойной состав) коэффициент

ляющей сигнала (4f, усиления усилителя 13 подстраивается контуром адаптации, состоящим из квадратичного преобразователя 14 и вычислителя 15 среднего по времени, формирующих критерий оптимизации, и экстремального регулятора 16, изменяющего коэффициент усиления усилителя 13 так, чтобы обеспечить минимальное значение критерия оптимизации.

Сигнал с выхода усилителя 13 поступает на второй вход регулируемого привода 17, что приводит к изменению скорости прядильной машины и вьфав- ниванию амплитуды случайной составляющей натяжения в послойном цикле. Величина общего уровня обрывности пряжи при этом регулируется по сигналам с датчиков 4 обрывов, поступающим на вход статистического регулятора 18 прядения, а с его выхода - на первый вход регулируемого привода 1 7 .

Формула изобретения

Устройство для управления прядильной машиной, содержащее установленные на каждом прядильном месте датчики обрыва пряжи, подключенные к входу статистического регулятора прядения, выход которого связан с первым входом регулируемого привода прядильной машины, и блок сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления путем минимизации обрывности, оно имеет установленные на каждом прядильном месте датчики натяжения, блок вычисления среднего значения натяжения , вычитатели, детекторы амплитуд, ключи, блок вычисления среднего отклонения натяжения, формирователь среднего по времени, допол- нительньш вычитатель, усилитель, квадратичный преобразватель, вычислитель среднего по времени, экстремальный

рег улятор и счетчик обрывов, причем выход каждого датчика натяжения подключен к соответствующему суммирующему входу блока вычисления среднего значения натяжения и к первому входу соответствующего вычитателя, второй вход которого подсоединен к выходу блока вычисления среднего значения натяжения, а выход посредством после довательно включенных детектора амплитуд и ключа связан с соответству- юпщм суммирующим входом блока вычисления среднего отклонения натяжения, выход каждого датчика обрыва подключен к управляющему входу соответствующего ключа и к входу счетчика обрывов, выход которого связан с входом блока сигнализации и входами деления блока вычисления среднего зна- - чения натяже-ния и блока вычисления среднего отклонения натяжения, при этом выход усилителя подключен к второму входу регулируемого привода прядильной машины, выход дополнительного вычитателя связан с информационным входом и посредством последовательно включенных квадратичного преобразователя, вычислителя среднего по времени и экстремального регулятора с управляющим входом усилителя, причем выход блока вычисления среднего отклонения натяжения подключен к первому входу дополнительного вычитателя и посредством формирователя среднего по времени к его второму входу.

фиг 2