Устройство для контроля процесса намотки длинномерного материала в паковку Советский патент 1988 года по МПК D02H13/10 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля процесса намотки длинномерного материала и может быть использовано в отде- лах подготовки к ткачеству на сновальных машинах.

Целью изобретения является повышение точности контроля при намотке паковок нестандартной формы.

На чертеже изображена блок-схема .устройства.

Устройство содержит импульсный преобразователь 1 перемещения основы (материала) 2, наматываемой на сновальный валик 3 (паковку), счетчик 4 импульсов, вход которого связан с импульсным преобразователем 1 перемещения основы, а выход подключен к пер- вому входу компаратора 5, задатчик 6 длины, подсоединенньй к второму входу кo mapaтopa 5, схему 7 сброса, выход которого подключен к входу сброса счетчика 4 импульсов, а вход связан с -выходом компаратора 5, буферные регистры 8 и 9, блок 10 вьгаис- ления параметров намотки, счетчик 11 импульсов, генератор 12 эталонных импульсов, блок 13 управления считы- ванием информации и блок 14 дискрети- захщи угла поворота паковки.

Блок 13 управления считыванием информации включает JK-триггер 15, формирователь 16 импульсов, счетный

триггер 17 и формирователь 18 импульсов .

Блок 14 дискретизации угла поворота паковки включает импульсный преобразователь 19 угла поворота паковки, блок 20 деления частоты и задат- .чик 21 коэффициента деления. Первый и второй входы блока 20 деления частоты подключены к выходам соответст- венно импульсного преобразователя 19 угла поворота паковки и задатчика 21 коэффициента деления. Выход генератора 12 эталонных импульсов связан со счетным входом JK-триггера 15 и со счетным входом счетчика 11 импульсов. Выходы буферных регистров 8 и 9 подключены к соответствующим информационным входам блока 10 вычисления параметров намотки, вход прерьшания которого связан с выходом Ж-триггера 15, входом формирователя 16 импульсов и разрешающими входами буферных регистров В и 9. Выход блока 20 деления частоты подключен к счетному входу счетного триггера 17 и К-вхо- дам JK-триггера 15. Выход формирователя 18 импульсов подсоединен к счетному входу счетчика 11 импульсов. Выход формирователя 16 импульсов связан с R-входом счетного триггера 17, вьосод которого подключен к входу формирователя 18 импульсов и J-входу JK-триггера 15.

314

Устройство работает следующим образом.

Предварительно за:дают базу измерения в виде фиксированного угла поворота паковки в диапазоне .от Zil радиан до граничного угла поворота (f г , причем при рядовой намотке граничный угол tf 1 принимают равным

гр 21Г (1)

N

где N - количество бобин в ставке; Н - длина образующей сновального

валикаJ

О - линейная плотность раскладки

основных нитей (на 1 м). Базу измерения устанавливают в блоке 14 дискретизации угла поворота паковки (сновального валика) путем задания коэффициента К деления частоты задатчика 21 коэффициента деления:

К

где q) 5д - базовый угол измерения; - шаг квантования угла поворота паковки.

При вращении сновальной паковки на выходе импульсного преобразователя 19 угла поворота паковки формируется последовательность импульсов, которые поступают на вход блока 20 деления частоты, при этом на его выходе формируется импульс по спаду каждого К-го входного импульса.

Таким образом, на выходе блока 14 дискретизации угла поворота паковки формируется последовательность импульсов, каждый из которых появляется в момент поворота паковки на угол равный базе измерения.

В исходном состоянии счетчики 4 и 11 импульсов обнулены, информационные входы и выходы буферных регистров 8 и 9 находятся в высокоимпеданс ном состоянии.

В процессе работы сновальной машины перемещение основы 2, наматываемой на сновальный валик 3, приводит к появлению на выходе импульсного преобразователя 1 перемещения основы последовательности импульсов, которые непрерывно подсчитываются счетчиком 4 импульсов, а формируемый на его выходе код К, поступает на информационный вход буферного регистра 8.

0

5

0

0

На счетный вход счетчика 11 импульсов поступает последовательность импульсов с выхода генератора 12 эталонных импульсов, которьй запускается при пуске машины и отключается при останове машины по сигналу блока управления (на чертеже не показан) сновальной машины.

При поступлении на второй вход блока 13 управления считыванием информации импульса с вькода блока 14 дискретизации угла поворота паковки переключается счетньй триггер 17 и на его прямом выходе устанавливаетtt 4tl

ся сигнал с уровнем

и 4 tt

, при этом

уровень 1 устанавливается и на входах J и К триггера 15. В момент, когда на первый вход блока 13 управле- ния считыванием информации поступает задний фронт очередного нмпульса.с выхода генератора 12 эталонных импульсов, JK-триггер 15 переключается и на первом выходе блока 13 управ- 5 ления считыванием информации появляется сигнал с уровнем 1, которьв поступает далее на разрешаютцие входы буферных регистров 8 и 9 и на вход прерывания блока Ю вычисления, при этом происходит считывание кодов К,

и К. с выходов счетчиков 4 и 11

ч; им

пульсов. По спаду следукяцего и шуль- са генератора 12 эталонных импульсов JK-триггер 15 переклнзчается, при этом на его выходе и на первом выходе -блока 13 управления считыванием информации появляется сигнал с уровнем О.

По спаду импульса на первом выходе блока 13 управления считыванием информации считывание кодов К. и KT-. прекращается, и формирователь 16 иьшульсрв формирует сигнал, которьй поступает на вход сброса счетного триггера 17, переключая последний в по выходу, при этом

состояние О

0

5

формирователь 18 импульсов по задне- ;му фронту сигнала на выходе счетного триггера 17 формирует импульс сброса счетчика 11 импульсов, который обнуляется, и начинается следукяций цикл подсчета последовательности импульсов генератора 12 эталонных импульсов.

Таким образом, cчитывaнIie кодов К. и . происходит циклически при каждом повороте сновального валика на; базовый угол, при этом интервал считывания всегда равен периоду

1Д40972

следования импульсов генератора 12 эталонных и myльcoв. Так как частота генератора 12 эталонных импульсов всегда вьше частоты следования импульсов преобразователя 1 перемещения основы и блока 14 дискретизации угла поворота паковки, описанный алгоритм управления обеспечивает минимальные потери информации.

Вычислеьше текущей длины L намотки в блоке 10 вычисления параметров намотки производится по формуле

6

ggj

2-

где b - периметр сновального вала. Таким образом, объем тела намотки определяется формулой

V; н-ь( А2 - D-I,

и в блоке 10 вычисления параметров намотки плотность Vj намотки вычисляется по формуле

Изобретение относится к автоматическим устройствам для контроля процесса намотки длинномерного материала и может быть использовано в отделах подготовки к ткачеству на сновальных машинах. Целью изобретения является повышение точности контроля при намотке паковок нестандартной

L;

К,

( L где Aj - шаг квантования линейного

перемещения основы. Контрольная длина определяется, выражением

1; L; - L

1-

и вьгаисляется по

1; ,.

- Ч-.)

L ,.|

Длительность Т наработки контрольной дллны определяется как

т;

1

К,

и, соответственно, линейная скорость снования вычисляется по формуле

bu

к

ь;-(

Кг;

u. f

г

где f J. - частота следования импульсов генератора 12 эталонных импульсов.

Плотность jf- намотки определяется по отношению массы М| тела намотки к его. объему

V, м;

гг, - vT

причем масса определена как М; N-T-L;,

где Т - линейная плотность нитей новы (текс),

а объем определяется по квадрату ношения Л текущей контрольной дли 1; к начальной контрольной длине

(KL; - KU.-M )

/ Ф

J-0

Ч

причём начальная контрольная длина определяется по длине дуги окружности сновального вала за базовый угол поворота паковки

KI;

(KU; - К

L;-I

Kl

- 1

где

20

47-N-T:A( H-b

5

5

0

5

0

5

Если отношение граничного угла поворота к принятой базе измерения

О гр

Z

5 3

РКа5 то плотность намотки определяют как рекуррентное среднее последовательного ряда текущих значений плотности намотки и вычисляют в блоке 10 по 0 формуле

V -1 V V

а- 2.2 flj

i-Z

В процессе работы сновальной машины компаратор 5 непрерывно сравнивает число импульсов, подсчитанных счетчиком 4 импульсов, с числом-, предварительно установленным в задат- чике 6 длины основы. В момент, когда нарабатывается заданная длина основы 2, эти числа сравниваются и на выходе компаратора 5 появляется сигнал, поступающий в блок управления (на чертеже не показан) сновальной машины для ее останова. Цикл формирования сновального, валика 3 заканчивается.

В цикле формирования сновального валика 3 оперативно вычисляемые текущие значения параметров процесса снования вьшодятся на индикацию для производственного персонала и передаются на верхний уровень АСУ ТП, а также могут быть использованы для формирования и коррекции управляющих воздействий на исполнительные механизмы локальных регуляторов сновальной машины (например, регуляторов скорости снования, натяжения нитей, плотности намотки). Отношение К текущих и начальной контрольных длин может быть использовано для коррекции режимов пуска и останова сновальной машины путем учета приращения мо- мента инерции тела намотки в цикле формирования сновального валика.

Формула изобретения

чт Ъ, с целью повышения точности контроля при намотке паковок нестандарт- ной формы, оно снабжено блоком дискретизации угла поворота паковки, блоком управления считыванием информации, генератором эталонных импульсов буферными регистрами и дополнительным счетчиком импульсов, при этом ВЫ

ход генератора эталонных импульсов связан с первым входом блока управления считыванием информации и счетным входом дополнительного счетчика импульсов, выходы буферных регистров подключены к соответствуюгщм информационным входам блока вычисления параметров намотки, первый выход блока управления считыванием информации связан с разрешающими входами буферных регистров и входом прерывания блока вычисления параметров намотки, причем второй вход блока управления считыванием информации под-

ключен к выходу блока дискретизации угла поворота паковки, второй выход подсоединен к входу сброса дополн 1- тельного счетчика импульсов, выход которого связан с информационным входом второго буферного регистра, g выход счетчика импульсов подключен к информационному входу первого буферного регистра.

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок управления считыванием информации включает счетный триггер, JK-триггер и формирователи импульсов, причем счетный вход JK-триггера является первым входом блока управления считыванием информации, счетный вход счетного триггера является вторым входом блока управления считыванием информации и связан с К-входом JK-триггера, выход которого является первым выходом блока управления считыванием информации и подсоединен посредством первого формирователя импульсов к входу сброса счетного триггера, при этом вход второго формирователя импульсов связан с выходом счетного триггера и J-входом JK-триггера, а его выход является вторым выходом блока управления считыванием и 1фор- мации.