Система регулирования диаметра жил на бумагомассных машин Советский патент 1992 года по МПК G05D5/03 

Изобретение относится к автоматике, является усовершенствованием устройства по авторскому св. № 1267367 и может быть использовано при изготовлении жил с бумагомассной изоляцией.

Целью изобретения является повышение быстродействия системы и уменьшение перерегулирования диаметра жил.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы регулирования диаметра жил телефонного кабеля; на фиг. 2 - блок-схема блока регулирования скорости изолирования; на фиг. 3 - блок-схема блока регулирования концентрации массы; на фиг. 4 - блок-схема блоков выбора оптимальных значений концентрации массы и скорости изолирования; на фиг. 5 - блок-схема функционального преобразователя; на фиг. 6 - блок-схема датчика числа изолируемых жил; на фиг. 7 - блок-схема формирователя сигнала коррекции скорости изолирования; на фиг. 8 - графики переходных процессов в известной системе (кривая 1) и в усовершенствованной (кривая 2); на фиг. 9 - зависимость вход-выход формирователя сигнала коррекции скорости изолирования.

Система содержит задающий блок 1, блок 2 регулирования скорости изолирования, блок 3 регулирования концентрации массы, объект4 регулирования, блок 5 выбора оптимального значения скорости изолирования, блок 6 выбора оптимального значения концентрации массы, функциональный преобразователь 7. датчик 8 числа изолируемых жил и формирователь 163 сигнала коррекции скорости изолирования.

Блок 2 регулирования скорости предназначен для протягивания 60 изолируемых в объекте 4 жил с требуемой скоростью и стабилизации ее значения на заданном уровне. Блок 2 содержит регулятор 9 скорости, регулятор 10 тока, преобразователь 11 напряжения, электродвигатель 13, датчик тока 14, датчик 15 скорости, контактор 16, источник 17 эталонного напряжения и моторизованный потенциометр 18.

Блок 3 регулирования концентрации массы предназначен для подачи мазсы требуемой концентрации в объект 4 регулирования и стабилизации ее значения на заданном уровне. Блок 3 содержит регулятор 19 концентрации, регулятор 29 расхода, электропривод 21 многооборотную за(Л

С

4 v4 ,О Ю 00

|

ю

движку 22 с трубопроводом, смеситель 23 композиции массы, напорный бассейн 24, датчик положения задвижки (не показан), датчик 25 расхода массы, датчик 26 концентрации, стабилизатор напряжения (не показан), моторизованный сельсин 27, контактор 28 и моторизованный потенциометр 29.

Объект 4 состоит из сетчатого барабана, пресса и гладильного устройства. Сетчатый барабан служит для осаждения массы на медные жилы. Пресс предназначен для прессования бумажной массы на жилах и является одновременно тянущим устройством на участке от отдающих устройств. На выходе пресса на жилах формируются узкие полоски бумаги, которые в гладильном устройстве заворачиваются в цилиндрическую форму с заключенной внутри ее жилой.

Блоки 5 и 6 предназначены для управления блоками 2 и 3 с учетом выражения

+d2, nVi

где D - диаметр жилы по изоляции;

В - А - коэффициент пропорциол.

нальности;

А - коэффициент, учитывающий реальные условия формирования изоляции жил;

К - концентрация массы;

Vi - скорость изолирования;

d - диаметр медных жил;

п - число одновременно изолируемых жил.

Это выражение получено из уравнения баланса сухого волокна в ед. времени. Каждый из блоков 5-6 содержит узел 30 гальванической развязки, АЦП 31, компаратор 32, счетчик 33, ЦАП 34 и элемент 35 памяти.

На основании уравнения (1) действует функциональный преобразователь 7. Он содержит умножители 36,37, делитель 38, сумматор 39 и элемент 40 извлечения корня квадратного,

Датчик 8 числа изолируемых жил предназначен для определения числа изолируемых в настоящий момент жил. Он содержит п чувствительных элементов 42-101, п транзисторных ключей с герконовыми реле 102- 161 и сумматор напряжения 162,

Формирователь 163 сигнала коррекции скорости изолирования предназначен для изменения скорости в зависимости от числа изолируемых жил по следующей зависимости:

где С const.

/ с

Vi -

п

Формирователь 163 содержит операционный усилитель 165, резисторы 164, 166- 168, 170, 171 и диоды 169, 171, 173. В требуемых пределах изменения уравнение

5 (2) с достаточной точностью аппроксимируется отрезками трех прямых.

Регулятор 9 скорости содержит операционный усилитель 174, резисторы входа 175-178, резистор выхода 182, резистор в

10 цепи обратной связи 179, емкость 180 цепи обратной связи, реле подготовки 181, нормально закрытый контакт которого шунтирует конденсатор 180.

Система работает следующим обра15 зом. В задающем блоке 1 устанавливаются граничные параметры по скорости изолирования (максимальное значение)и концентрации массы (минимальное значение), по диаметру неизолируемых жил и по реаль20 ным условиям формирования изоляции (составу сырья) в соответствии с выражением (1). Кнопками в блоке 1 включаются контакторы 16 v 28 в блоках 2 и 3, подключающие по 1 входам их к сети переменного тока. На

25 выходе формирователя 163 появляется минимальное напряжение, которое по 4 входу блока 2 регулирования устанавливает минимальную скорость протягивания жил, которые начинают перемещаться через объект 4.

30 Затем кнопками управления в блоке 1 разгоняется потенциометр 18 в блоке 2 (2 вход) и сельсин 27 блока 3 (2 вход) для установки требуемой скорости изолирования и положения задвижки (расход массы). При разго35 не напряжение на выходе формирователя 163 не меняется, т.к. не меняется число жил (напряжение с выхода датчика 8). При этом на выходе датчиков 25 и 26 устанавливаются напряжения, пропорциональные соответ40 ствующим величинам. Затем кнопкой в блоке 1 по 3 входу блока 3 разгоняется потенциометр 29 для установки значения по концентрации массы. В функциональном преобразователе 7 производится вы45 числение диаметра изолируемых жил по уравнению (1). Напряжение выхода преобразователя 7 вводится в блоки 2 и 3 через блоки 5 и 6 с целью коррекции диаметра жил на выходе объекта 4. В случае превыше50 ния скорости изолирования и минимального значения концентрации массы в блоках 5 и 6 за счет действия корректирующего сигнала преобразователя 7 управление по диаметру в данном блоке с помощью ком55 паратора 39 отключается до вхождения скорости или концентрации в требуемые зоны и управление в этом случае ведется по 1 каналу. При этом на третий вход блока 2 и четвертый вход блока 3 подаются сигналы, запомненные элементами 35 памяти блоков

5 и 6. При обрыве жил или при ихувеличении оператором напряжение на выходе формирователя 163 изменяется, что приводит к изменению скорости изолирования на входе объекта 4 очень быстро, что практически не приводит к возникновению колебательности и перерегулирования диаметра жил из-за изменения напряжения на выходе преобразователя 7. Таким образом производится быстрая отработка возмущения из-за изменения числа жил. В преобразователе 7 производится медленная отработка возмущений из-за изменения концентрации, расхода массы путем введения сигнала в оба канала регулирования од- новременно. Это видно из графиков

переходных процессов на фиг. 8. Особенно это важно при обрыве жил,так как увеличение скорости позволяет, кроме того, избежать их прожога в печи последующей сушки (на фиг. 1 не показана).

Формула изобретения Система регулирования диаметра жил на бумагомассных машинах по авт. св.

№ 1267367, отличающаяс ятем, что она содержит формирователь сигнала коррекции скорости изолирования, входом соединенный с выходом датчика числа изолируемых жил, а выходом - с четвертым

входом блока регулирования скорости изолирования.

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при изготовлении жил с бумагомассной изоляцией. Целью изобретения является повышение быстродействия системы и уменьшение перерегулирования диаметра изолируемых жил. Эта цель достигается введением в известную систему формирователя сигнала коррекции скорости изолирования, входом соединенного с выходом датчика числа изолируемых жил, а выходом подключенного к четвертому входу блока регулирования скорости изолирования 9 ил.

1

ii

Г

iL

Ufov,B