Устройство для регулирования подачи волокна к группе чесальных машин Советский патент 1992 года по МПК D01G15/40 

Изобретение относится к текстильной отрасли промышленности и может быть использовано на системах бункерного питания в хлопко- и шерстопрядении.

Известно устройство, содержащее бункер питателя с регулируемым электроприводом выпускных цилиндров, задатчик скорости, таймер, блок контроля состояния чесальных машин, привод вентилятора, датчик производительности, установленный в обратном пневмопроводе, датчики уровня и плотности, элемент сравнения. Устройство управляет подачей волокна и давлением в системе при изменении числа работающих чесальных машин по показаниям датчиков числа работающих ЧМ, количества волокна в обратном пневмопроводе, уровня и плотности. Основной недостаток устройства- прототипа малая точность регулирования при его использовании на тупиковых линиях распределения волокна, когда обратный пневмопровод отсутствует.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Устройство, содержащее питатель, выпускной орган которого снабжен регулируе- мым приводом, входом связанный с выходом регулятора производительности, и тупиковый пневмопроводсдатчиком производительности, расположенный между выпускным органом питателя и бункерами чесальных машин, каждая из которых оснащена блоком ее состояния, и блок управления. Причем снабжено оно дополнительными датчиками производительности, которые установлены перед последним по ходу движения волокна чесальными машинами, а блок управления содержит дешифратор адреса, коммутатор, компаратор, логические элементы И и ИЛИ, электрический фильтр, счетчики, триггер, регистр, цифроаналоговый преобразователь и последовательно соединенные генератор импульсов, дешифратор и формирователи, причем выходы формиро

СО

о

N

со сл

вателей соединены с первыми входами соответствующих логических элементов И, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами блоков состояния чесальных машин, выходы логических элементов И связаны через логический элемент ИЛИ с входом первого счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом старшего разряда дешифратора, а выход -через регистр с объединенными по входам цифроаналоговым преобразователем и компаратором, а управляющий вход регистра связан с выходом старшего разряда дешифратора, при этом дешифратор адреса входами объединен с вторыми входами соответствующих логических элементов И, а выходами - с соответствующими управляющими входами коммутатора, выход которого связан с входом электрического фильтра, а входы коммутатора соеди- нены с датчиками производительности, входы триггера соединены с соответствующими входами компаратора, а выходы циф- роаналогового преобразователя, триггера и электрического фильтра связаны с входами регулятора производительности.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - вариант выполнения блока управления; на фиг.З - вариант выполнения дешифратора адреса; на фиг.4 - устройство блока 7; на фиг.5 приведены временные диаграммы устройства.

Устройство включает питатель 1, волокнистый материал от которого поступает к чесальным машинам 2 по тупиковому пнев- мо про воду 3.

Количество волокна, поступающего к каждой последующей по ходу движения технологического материала чесальной маши- не 2, фиксируют датчики 4 производительности, установленные в пневмосистеме между соседними бункерами. Из всех четырех установленных на фиг.1 датчиков 4 в каждой конкретной производственной ситуации независимо от числа и номеров работающих машин 2 в устройстве работает только один, причем обязательно установленный перед последней из работающих чесальных машин 2.

Датчики производительности 4 имеют номера 1, 2, 3, 4. Выходы датчиков производительности 4 подключены к блоку управления 5, к которому подсоединены контакты 6 пускателя каждой чесальной машины 2. Во включенном состоянии чесаль- ной машины 2 контакт 6 замкнут. Каждый контакт 6 имеет номер своей чесальной машины. Первый выход блока управления 5 соединен с задатчиком производительности регулятора производительности 7, второй выход блока управления 5 соединен с включающим элементом регулятора производительности 7, третий выход блока управления 5 подключен к элементу сравнения регулятора производительности 7. Выход регулятора производительности подключен к двигателю подачи 8, приводящему во вращение выпускные органы питателя 1.

Блок управления 5 состоит (см. фиг.2) из генератора импульсов 10, сигналы с которого поступают на тактовый вход первого счетчика 11, модуль счета которого равен числу чесальных машин 2 в линии. Цифровой код с выхода первого счетчика 11 поступает на единичный вход дешифратора 12, назначение которого - временная развертка инфор- мации. Единый сигнал на том выходе дешифратора, код которого набран на его адресных входах. В данном включении единичный импульс появляется последовательно на каждом из выходов и после завершения цикла возвращается на первый выход. Выходы дешифратора 12 через формирователи 13 соединены с первыми входами элементов И 14, на вторые входы которых поступают сигналы, от контактов 6. Все элементы И 14 соединены с первым элементом ИЛИ 15, выход которого подключен к тактовому входу второго счетчика 16. Выходной сигнал второго счетчика 16 в виде двоичного подключен к регистру 17 и подается на входы компаратора 18 и цифроана- логового преобразователя 19. Выходы А В и А В компаратора 18 через второй элемент ИЛИ 20 соединены с S-входом триггера 21. Выход компаратора 18 соединен с R-входом триггера 21. Кроме того, контакты 6 чесальных машин 2 с номерами 4, 5, 6, 7 подключены к дешифратору 22 адреса. Выходы дешифратора 22 адреса подключены к V-входам коммутатора 23, входы X которого соединены с чувствительными элементами датчиков производительности 4, установленных в пневмопроводе 3 согласно фиг.1. Выходы коммутатора 23 объединены и подключены к электрическому фильтру 24, где происходит преобразование сигнала требуемого датчика 4 в сигнал управления регулятором производительности 7, Инвертор 25 соединяет R-вход второго счетчика 16 с выходом дешифратора 12 и служит элементом задержки.

Дешифратор 22 адреса (фиг.З) представляет собой элемент декодирования адреса датчика производительности 4, включаемого в работу.

Дешифратор 22 адреса состоит из первого инвертора 26, второго инвертора 27, третьего инвертора 28, четырехвходового элемента И 29, трехвходового элемента И

30,двухвходового счетчика И 31. Сигналы на входы инверторов 26, 27 и 28 поступают от контактов 6 чесальных машин 2 номеров 5, 6 и 7 соответственно. Контакт 6 чесальной машины 2 номер 4 соединен с входом четы- рехвходового элемента И непосредственно, контакт 6 чесальной машины номер 5 соединен с входом трехвходового элемента И 30, контакт 6 чесальной машины 2 номер б подключен к входу двухвходового элемента И

31,Кроме того, выходы первого 26, второго 27 и третьего 28 инверторов соединены с входами четырехвходового элемента И 29, выходы второго 27 и третьего 28 инверторов соединены с входами трехвходового элемента И 30, а выходы третьего инвертора 28 подключен к входу двухвходового элемента И 31. Контакт 6 чесальной машины 2 номер 7 соединен с коммутатором 23 еще и непосредственно, минуя элементы И 29, 30, 31. Выходы элементов И 29, 30, 31 подключены к другим входам коммутатора 23.

Регулятор производительности 7 (см. фиг.4) имеет задатчик производительности

32,элемент сравнения 33 и регулятор скорости 34.

Устройство работает следующим образом. Допустим, в линии работают все чесальные машины 2. При этом все контакты 6 чесальных машин 2 замкнуты. Генератор импульсов 10 вырабатывает на своем выходе импульсы, представленные верхним гра- фиком на фиг.5. Первый счетчик 11 преобразует эти импульсы в двоичный код, соответствующий номеру импульса генератора 10. В данном случае первый счетчик 11 выполнен с модулем счета, равным семи, поэтому после седьмого импульса выходной код первого счетчика 11 обращается в ноль, и счет начинается сначала. Двоичный код с выхода первого счетчика 11 поступает на вход дешифратора 12, который Развертывает импульсную последовательность по семи выходам таким образом, что единичный сигнал присутствует в данный момент времени на этом выходе, код которого собран на входных зажимах дешифратора 12. Этот режим представлен на фиг.5. Формирователи 13 подключены к каждому выходу дешифратора 12 и генерируют по одному короткому импульсу в момент появления единичного сигнала с выхода дешифратора 12. Тем самым удается сформировать последовательность коротких импульсов, сдвинутых во времени друг относительно друга. Поступая на входы элементов И 14, сигналы с выхода формирователей умножаются на сигналы, поступающие с контактов 6 чесальных машин 2. Если контакт 6 чесальной ма- шины замкнут, на вход элемента И

поступает сигнал логической единицы. Следовательно, импульс формирователя 13 проходит на вход первого элемента ИЛИ 15. Если все контакты 6 замкнуты, то все импульсы с формирователей поступят на первый элемент ИЛИ 15, и на выходе элемента появится импульсная последовательность, представленная на фиг.5 в виде семи импульсов (ст. 16 С). Эти импульсы подсчиты0 ваются вторым счетчиком 16. Код на выходе второго счетчика 16 запоминается регистром 17 по приходе импульса с последнего выхода дешифратора 12 и хранится в регистре 17 до прихода следующего импульса

5 записи. При этом за счет инвертора 25 второй счетчик 16 обнуляется и счет начинается сначала.

Выходной код регистра 17 обновляется через семь импульсов генератора 10, при0 чем если число работающих чесальных машин 2 остается равным семи, все машины работают, то код в регистре 17 не меняется. Поступая на вход цифроаналогового преобразователя 19, этот код вырабатывает

5 на выходе ЦАП аналоговый сигнал, пропорциональный числу работающих машин. В нашем случае при семи машинах в линии этот сигнал соответствует такому задающему напряжению, которое через регулятор

0 производительности 7 приводит к установке наибольшей частоты вращения двигателя подачи 8.

Проанализирует работу компаратора 18. Его назначение - вместе с вторым эле5 ментом ИЛИ 20 и триггером 21 останавливать линию, если число работающих машин 2 в линии меньше четырех. В рассматриваемом случае работают все машины, следовательно, на выходе Останов линии

0 триггера 21 должна присутствовать логическая единица. Сигнал на входе А компаратора 18 соответствует коду семи. Сигнал на входе В компаратора 18 всегда равен четырем. Естественно, 7 4 и на входе А В

5 компаратора появляется единица. Через второй элемент ИЛИ 20 эта единица поступает на S-вход триггера 21. При этом на входе R триггера 21 сигнал нулевой, поскольку условие А В не выполняется. При

0 такой комбинации входных сигналов триггер устанавливается в единичное состояние, что и требуется по логике работы рассматриваемого узла. Линия не останавливается.

5 Рассмотрим действие элементов, предназначенных для переключения датчиков производительности. Условие работы анализируемой части схемы - подключение к электрическому фильтру 24 того датчика производительности 4, который согласно

табл.1 находится перед последней по ходу движения технологического потока материала чесальной машиной 2. В данном случае работает конечная чесальная машина 2 под номером 7, следовательно, необходимо подключить к фильтру 24 датчик под номером 4 (см. фиг.1). Это происходит так. На вход дешифратора 22 адреса от контактов 6 поступает код 1111, соответствующий работе всех четырех последних машин 2 в ли- нии. Сигналы с контактов 6 от чесальных машин 2 номер 5, 6, 7 инвертируются первым 26, вторым 27 и третьим 28 инверторами и блокируют четырехвходовый элемент И 29, трехвходовый элемент И 30, двухвходовый элемент И 31. Только на выходе 4 дешифратора 22 адреса появляется единица. Поступая на соответствующий вход V компаратора 23, эта единица подключает датчик производительности 4 под номером 4 к входу электрического фильтра 24. Задача блока 24 подать на элемент сравнения 33 сигнал обратной связи по производительности для поддержания на входе конечной работающей чесальной машины 2 необходимого уровня производительности. Остальные три датчика производительности 4 отключены от электрического фильтра 24, поскольку на входах V коммутатора 23 каналов этих датчиков имеется логическая единица.

Предположим, что чесальная машина 2 под номером 5 остановилась. При этом ее контакт 6 разомкнется. Это приведет к тому, что, во-первых, на вход первого элемента И 15 поступают не все семь импульсов формирователей 13, а только шесть, поскольку импульс с выхода 5 дешифратора 12 не пропустит элемент И 15 пятой чесальной машины, так как на одном из его входов будет нулевой сигнал. Следовательно, предельный код, образованный на выходе второго счетчика 16 до прихода импульса сброса, будет равен шести, этот код зафик- сирует регистр 17. Все это приведет к появлению на выходе цифроаналогового преобразователя 19 аналогового сигнала, соответствующего заданному уровню производительности питателя 1. Работа компа- ратора 18, второго элемента ИЛИ 20 и триггера 21 не изменится, так как 6 4. Во- вторых, на входе дешифратора 22 адреса поступит код 1011, где появление О соответствует отключению чесальной машины номер 5. Однако подобное изменение не приведет к изменению выходного кода дешифратора 22, поскольку все элементы И этого узла будут заблокированы. В работе останется ранее работающий датчик производительности 4 номер 4, установленный перед чесальной машиной 2 номер 7.

Такая ситуация будет соответствовать отключению одной любой чесальной машины 2 кроме конечной, указанной на фиг.1 под номером 7.

Если же остановится чесальная машина 2 под номером 7, то работа второго счетчика 16, регистра 17, ЦАП 19, компаратора 18 и триггера 21 не изменится, а дешифратор 22 адреса будет работать иначе.

Если остановлена чесальная машина 2 под номером 7, на выходе дешифратора 22 адреса появляется код 1110. При этом выход 4 дешифратора 22 адреса обнуляется. Единица появляется на его выходе 3, являющимся выходом двухвходового элемента И 31, его выходы 1 и 2 имеют нулевой потенциал. Следовательно, коммутатор 23 подключит к электрическому фильтру 24 датчик 4 под номером 3, установленный перед предпоследней чесальной машиной 2 под номером 6. В остальном работа схемы устройства не нарушится.

Если будут отключены две и три чесальные машины 2, работа схемы будет аналогичной с той лишь разницей, что регистр 17 будет хранить в течение цикла записи цифровой код Пять или Четыре, соответствующий числу работающих чесальных машин. При этом цифроаналоговый преобразователь 19 выработает на своем выходе аналоговый сигнал, соответствующий производительности питателя 1. Этот сигнал изменяет напряжение на первом выходе блока управления 5 таким образом, чтобы частота вращения двигателя подачи 8 соответствовала требуемой производительности. Поскольку число работающих чесальных машин больше четырех, работа элементов 18, 19, 20 не изменяется и линия не останавливается. Работа дешифратора 22 адреса будет аналогична случаям, рассмотренным выше, алгоритм работы дешифратора указан в таблице.

Как видно из таблицы,к блоку фильтрации 24 подключается тот датчик, который установлен перед последней работающей чесальной машиной 2 по ходу продвижения технологического продукта по пневмопроводу 3.

И, наконец, рассмотрим случай, когда в работе остается три чесальные машины.

При этом на выходе второго счетчика 16 образуется код тройки. Этот код запоминается регистром 17 и подается на вход компаратора 18. Поскольку 3 выходах А В и А В компаратора 18 появляются нулевые сигналы, которые образуют на выходе второго элемента ИЛИ 20 сигнал логического нуля. На выходе А В компаратора 18 имеем логическую единиц/. Подобная комбинация на входах триггера 21 приводит к его перебрасыванию, на выходе триггера 21 образуется логический ноль и линия отключается как аварийная, при этом не имеет значение номер неработающих чесальных машин 2.

Использование подобного устройства позволяет оснастить регулятором производительности тупиковую систему подачи, что повышает точность регулирования и обеспечивает получение экономического эффекта.

Формула изобретения Устройство для регулирования подачи волокна к группе чесальных машин, содержащее питатель, выпускной орган которого снабжен регулируемым приводом, входом связанным с выходом регулятора производительности, и тупиковый пневмопровод с датчиком производительности, расположенный между выпускным органом питателя и бункерами чесальных машин, каждая из которых оснащена блоком ее состояния, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно дополнительно три датчика производительности, которые установлены перед последними по ходу движения волокна чесальными машинами, а блок управления содержит дешифратор адреса, коммутатор, компаратор, логические

элементы И и ИЛИ, электрический фильтр, счетчики, триггер, регистр, цифроаналого- вый преобразователь, генератор импульсов, дешифратор и формирователи, причем

выходы формирователей соединены с первым входами соответствующих логических элементов И, вторые входы которых связаны с соответствующими выходами блоков состояния чесальных машин, выходы логических элементов И связаны через логический элемент ИЛИ с входом первого счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом старшего разряда дешифратора, а выход - через регистр с

объединенными по входам цифроаналого- вым преобразователем и компаратором, а управляющий вход регистра связан с выходом старшего разряда дешифратора, при этом дешифратор адреса входами объединен с вторыми входами соответствующих логических элементов И, и выходами - с соответствующими управляющими входами коммутатора, выход которого связан с входом электрического фильтра, а входы

коммутатора соединены с датчиками производительности, входы триггера соединены с соответствующими выходами компаратора, а выходы цифроаналогового преобразователя, триггера и электрического фильтра

связаны с входами регулятора производительности, при этом генератор импульсов, второй счетчик, дешифратор и формирователи соединены последовательно.

I

от контактов 6 S4 Jp

Сущность изобретения: устройство содержит: 1 питатель, 7 чесальных мешин, 1 пневмопровод, 4 датчика производительности, 1 блок управления, 7 замыкающих контактов пускателей чесальных машин, 1 регулятор производительности, 1 привод, 1 пару выпускных валиков. 5 ил. 1 табл.

XГ

г

л

ФигЛ

fHi-JLJUuiJijruuui rb

Л

ppfi-ТЪ

Форп.13

п

I4W./J

w.;j

1

JLJ

п

п