Устройство для многоканального регулирования температуры обогреваемых цилиндров машин для производства химических нитей Советский патент 1988 года по МПК G05D23/19 

Од

сл

4i

10

1

i Изобретение относится к автомати: ческому регулированию температуры обогреваем)1Х цилиндров машин для производства химических нитей и может быть использовано в процессах термовытягивания, термофиксации нити и

I других, где теплоотвоД от обогреваеiмого цилиндра осуществляетсяj в част;кости, движущейся нитью,

i Цепью изобретения является повьт(е ние точност-и устройства.

I При регулировании температуры обогреваемых цилиндров машин для производства химических нитей теплоотвод Q от обогреваемого цилиндра имеет две основные составляющие теплоотдача Q в окружающута среду и тепло- отвод Q обогреваемой нитью:

20

Q- Q 1 + Qr

Первая составляющая Q , где / -. коэффициент теплоотдачи, зависяш;ий в частности, от скорости о) вращения

15

аналого-гщфровой преобразователь 8, второй нелинейный блок 9 и блок 10 умноженияi последовательно соединенные регулируюцгий блок .11, первый сум матор 12, компаратор 13, ключ 14, тиристорный блок 15 и обогреваемый цилиндр 16s причем выход первого ана лого-цифрового преобразователя 5 сое динен с вторым входом блока 10 умножения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 12, а выход первого нелинейного блока 6 с третьим входом первого сумматора 12, первый генератор 17 импульсов, соединенный со счетным входом первого счетчика 18, выходом соединенного с вторым входом компаратора 13, Кроме TorOj устройство содержит первый коммутатор 19, информационными входа ми соединенный с выходами измеритель ных генераторов 3 каналов 1 регулиро вания., а выходом - со счетным входом второго счетчика 20, подключенного к

- 30

35

I цилиндра, т.е. о( f (w) ; S :поверхности теплоотдачи, б- превы- ;шение температуры цилиндра над тем- ;пературой окружающей среды. Вторая i составляющая Q CWR-б., где с - I теплоемкость единицы длины нити, зависящая от ее линейной плотности Lj т.е. с f,j(L); и)- угловая скорость вращения ц1-ши1здра; R - радиус цилиндра; превышение температуры цилиндра над температурой набегающей нити. Таким образом, величина Q - 1 f (L)W R0,2i является нелинерЧной I функцией линейной плотности L нити |а также функцией скорости, а Q - ; нелинейной функцией скорости cJ враще-до кия. цилиндра, а потому результирующий эффект от введения воздействий по двум возмущениям (L и w) не равен сумме эффектов от порознь взятых упомянутых вьше воздействий, а превышает его. Предлагаемое устройство реализует регулирование температуры с учетом изложенного.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит в каждом канале 1 регулирования датчик 2 температуры, соединенный с измерительным генератором 3, последовательно соединенные датчики 4 скорости вращения цилиндра, первьй аналого-цифровой преобразователь 5 и первый нелиней- ный блок 6, последовательно соединенные датчик 7 плотности нити, второй

площадь 25 последовательно соединенным второму

45

50

55

сумматору 21 и второму коммутатору 22, причем задающий вход второго счетчика 20 соединен с задатчиком 23 интервала времени, второй вход второго сумматора 21 - с задатчи- ком 24 температуры, управлякщие входы коммутаторов 19 и 22 соединены с вторым генератором 25 импульсов, информационные, выходы второго коммутатора 22 соединены в каждом канале с входом регулирующего блока 11, управ ляющие выходы -- с управляющим входом ключа 14 и входом Сброс первого счетчика 18„

Устройство работает следующим образом, ,

Сигнал с датчика 2 температзфы, установленного .на вьп-яжном цилиндре 16, преобразуется генератором 3 в частоту, которая через коммутатор 19 частотных сигналов поступает на счет чик 20„ Код с выхода счетчика 13, полученный за определенный промежуток времеги, задаваемый задатчиком 23 интервала измерения, сравнивается в сумматоре 21 с.кодом, поступающим с задатчика 24 температуры. Разность этих кодов через коммутатор 22 поступает на регулирующий блок 11, вычисляющий по коду разности код, определяющий длительность включения ти ристорного блока 15, в течение которого к цилиндру 16 подводится электр ческая энергия. Коммутатор 22 подклю

,406574

0

0

.

5

аналого-гщфровой преобразователь 8, второй нелинейный блок 9 и блок 10 умноженияi последовательно соединенные регулируюцгий блок .11, первый сумматор 12, компаратор 13, ключ 14, тиристорный блок 15 и обогреваемый цилиндр 16s причем выход первого ана, лого-цифрового преобразователя 5 соединен с вторым входом блока 10 умножения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 12, а выход первого нелинейного блока 6 - с третьим входом первого сумматора 12, первый генератор 17 импульсов, соединенный со счетным входом первого счетчика 18, выходом соединенного с вторым входом компаратора 13, Кроме TorOj устройство содержит первый коммутатор 19, информационными входами соединенный с выходами измерительных генераторов 3 каналов 1 регулирования., а выходом - со счетным входом второго счетчика 20, подключенного к

30

35

ь -до

у 45

50

55

сумматору 21 и второму коммутатору 22, причем задающий вход второго счетчика 20 соединен с задатчиком 23 интервала времени, второй вход второго сумматора 21 - с задатчи- ком 24 температуры, управлякщие входы коммутаторов 19 и 22 соединены с вторым генератором 25 импульсов, информационные, выходы второго коммутатора 22 соединены в каждом канале с входом регулирующего блока 11, управляющие выходы -- с управляющим входом ключа 14 и входом Сброс первого счетчика 18„

Устройство работает следующим образом, ,

Сигнал с датчика 2 температзфы, установленного .на вьп-яжном цилиндре 16, преобразуется генератором 3 в частоту, которая через коммутатор 19 частотных сигналов поступает на счетчик 20„ Код с выхода счетчика 13, полученный за определенный промежуток времеги, задаваемый задатчиком 23 интервала измерения, сравнивается в сумматоре 21 с.кодом, поступающим с задатчика 24 температуры. Разность этих кодов через коммутатор 22 поступает на регулирующий блок 11, вычисляющий по коду разности код, определяющий длительность включения ти- ристорного блока 15, в течение кото рого к цилиндру 16 подводится электрическая энергия. Коммутатор 22 подключает регулирующий блок 11 к выходу сумматора 21 по сигналу от генератора 25. Одновременно .коммутатор 22 вьщает сигнал на ключ 14, по которому раз- | решается прохождение регулирукнцего воздействия на тиристорный блок 15, и на вход Сброс счетчика 18, устанавливая значение сигнала на его выходе в нуль. Код длительности регули- рующего воздействия из регулирующего блока 11 поступает на первьй вход сумматора 12. На второй вход сумматора 12 от датчика 4 скорости вращения цилиндра через АЦП 5 и нелинейньй блок 6 поступает сигнал регулирующего воздействия по возмущению. На третий вход сумматора 12 поступает сигнал результирующего воздействия по возмущению со стороны датчика 4 скорости через аналого-цифровой преобразователь 5 и блок 1C умножения, а также со стороны датчика 7 плотности нити через аналого-цифровой преобразователь 8, нелинейньй блок 9 и блок 10 умноже- ния.

С выхода сумматора 12 код поступает на первые входы цифрового компаратора 13, на вторые входы которо- го поступает код со счетчика 18 им- пульсов, куда импульсы поступают с (Генератора 17 импульсов. При совпадении значения на выходе сумматора 1 и в счетчике 18 тактовых импульсов с выхода цифрового компаратора 13 поступает сигнал на ключ 14, который отключает тиристорньй блок 15, благодаря чему прекращается подвод электрической энергии к цилиндру 16. После прихода очередного импульса с генератора 24 устройство переходит на следующий канал регулирования, ко торьй работает аналогично первому.

Формула изобретения

Устройство для многоканального регулирования температзФЫ обогреваемых цилиндров мащин для производства

химических нитей, содержащее в каждом канале регулирования датчик температуры, датчик скорости вращения . цилиндра и датчик плотности нити, содиненные соответственно первый - с измерительным генератором, второй - с первым и третий - с вторым аналого цифровыми преобразователями, последовательно соединенные регулирующий блок, первый сумматор, компаратор, ключ, и тиристорный блок, первый генератор импульсов, соединенный со счетным входом первого счетчика, выходом соединенного с вторым входом компаратора, а также первый коммутатор, информационными входами соединенный с выходами измерительных генераторов каналов регулирования, а выходом - со счетным входом второго счетчика, подключенного к последовательно соединенным второму сумматору и второму коммутатору, задающий вход второго счетчика соединен с задатчиком интервала времени, второй вход второго сумматора - с задатчиком температуры, управляющие входы коммутаторов соединены с вторым генератором импульсов, информационные выходы второго коммутатора соединены в каждом канале с входом регулирующего блока, управляющие выходы ; соединены с управляющимчвходом ключа и с входом Сброс первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй нелинейные блоки и блок умножения, причем вход первого нелинейного блока и первый вход блока умножения соединены с выходом первого аналого- цифрового преобразователя, вход второго нелинейного блока соединен с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с вторым входом блока умножения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход первого нелинейного блока соединен с третьим входом первого сумматора.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования темпе-. ратуры вытяжных обогреваемых цилиндров машин для производства химических нитей. Целью изобретения является повьш1ение точности устройства за счет учета эффекта одновременного возмущения по скорости вращения цилиндра и по плотности нити, превышающего суммарный эффект возмущения по изменению указанных параметров порознь. Устройство содержит в каждом канале регулирования датчики температуры, скорости вращения цилиндра и плотности нити, АЦП, измерительный генератор, нелинейные блоки, блок умножения, р егулирующий блок, сумматор, компаратор, генератор импульсов, счетчик, ключ итиристорный блок,а также коммутаторы, счетчик, задатчик интервала времени и температуры, сумматор, генератор импульсов. 1 ил. Q Sfi (/; с

Составитель Я.Гречишников Редактор А.Маковская Техред М.ХоданичКорректор-О.Кравцова

Заказ 3193/44

Тираж 866

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1Г3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное