Устройство для регулирования толщины изделия Советский патент 1982 года по МПК G05D5/02 

Изобретение относится к технике регулирования толщины изделий, получаемых из расплава методом вытягивания, и может быть использовано в производстве труб, пленок, листов и т.д. Известна система регулирования толщины изделия, получаемой рукавным методом по сигналу, организованному механическим способом со сложенного рукава 1. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система, содержеицая датчик толишны, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго коммутаторов, в каждом канале управления последовательно соединенные усреднитель, первый сумматор и первый блок памяти, выход которого подключен к второму входу второго KOHMytaTOpStf причем второй вход первого коммутатора соединен с вторым выходом датчика толщины, а выходы - с вхддгмй соответствуюодах усреднителей, а-также последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган, и последовательно соединенные блок ;вычисления нлютей границы поля рас|сеивания толщины изделия, 1второй сум |Ma70f, второй блок памяти, первый инвертор и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу задатчика толщины, а вход блока вычисления нижней границы поля рассеивания толщины изделия соединен с вторым выходом датчика .толщины 12. Однако оптимизация толщины изделия производится по средней величине поля рассеивания, что не исключает возможности превышения текущей величины ее нижнего предела. Кроме того, большая дискретность во время регулирования приводит к низкой точности регулирования в системе. Снижение дискретности не позволяет повысить точность регулирования, так как появляется систематическая ошибка. Превышение же средней величины изделия над номингшом ведет к повьшённому расходу сырья на единицу продукции. К-этому же приводит и оптимизация толщины изделия по средней величине поля рассеивания. Целью изобретения является повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные второй инвертор и четвертый сумматор и последовательно соединенные счетчик ф(пульсов и ключ, вход которого связан с выходом третьего сумматора/ а выход - с вторыми входами первых сумматоров и со вторым входом второго сумматора, вход четвертого сумматора подключен к выходу второго коммутатора, а выход - к входу регулятора, первый выход датчика толщины соеди1 с входом счетчика импульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства для регулирования толщины изделия., , Л тройство с одержит в качестве а териального объекта вытягиваемое из расплава изделие 1, например полимер ную пленку, усреднители 2, блоки 3 и 4 памяти, сумматоры 5-8, инвенторы и 10, блок 11 вычисления границы пол рассеивания толщины изделия, валки 12, вытягивающие изделие 1, исполнительный орган 13, коммутатор 14 и 15 датчик 16 толщины, перемещающийся по перек вытягиваемой пленки, задатчик 17 толщины, регулятор 18, счетчик 19 импульсов и ключ 20. Устройство работает следующим образом. . Вытягивающие пленку 1 валки 12, приводимые во вращение исгполнительньм органом 13, осуществляют втягивание пленки из расплава и протягиваний ее около чувствительного эле. Мента датчика .16 толщины. Датчик 16 ;в процессе измерения может непрерыв;но двигаться в поперечном направлении относительно вытягивания пленки 1 или же двигаться дискретно от одной точки измерения к другой. За вре мя измерения ц одром интервале или в одной точке значение толщины поступает через вход коммутатора 14 на соответствующий интервалу измерения или точке измерения усреднитель 2. При переходе датчика тол1тщны из од- ного интервала измерения или точки измерения управляющий импульс с выхода датчика 16 поступает на выходы коммутаторов, происходит переключение между этими коммутаторами соответствующей ветви, составленной из усреднителей 2, сумматоров 5 и блоков 3 памяти. Сигналы, соответствую|щие среднему значению толщины, с усреднителей 2 поступают в блоки 3 памяти, где запоминаются. Непрерыв)Ноерегулирование в системе осуществ J Чч-ПЧ- л A.ff ляется тем, что в сумматоре 8 суммируется текущий сигнал толщины в каком-либо интервале изделия, поступающий, от интервала 9, и средняя величина толщины в том же интервале, соответствующая величине толщины изделия по средней образующей в направлении вытягивания изделия в данно интервале. Таким образом, средняя величина толщины является заедающим воздействием в системе регулирования пленка 1 - инвертор 10 -, сумматор 8 -, регулятор 18 - исполнительный орг;ан 13 - валки 12. При движении датчика толщины поперек пленки прои. ходит смена средних образующих и, следовательно, смена эадгиощих воздействий в этой системе регулировани Этим осуществляется ликвидация в системе систематической сшибки при переходе от одного интервёша к другому, присутствуквдей и в значении средней величины и в значении текущей величины. Это позволяет значительно снизить интервал дискретности регулирования в системе, так как интервал может быть разбит на любое -количество подинтервалов, в каждом из которых вычисляется среднее значение. За счет такого уменьшения дискретности регулирования значительно уменьшается ошибка регулирования в . системе, так как в известной системе систематическая ошибка поперечного профиля толщины присутствует в ошибке .регулирования в чистом виде. Рассмотрим работу системы в режиме регулирования с одновременной минимизагшей отклонения заданного значения от нижней границы поля рассеивания по толщине изделия. В этом случае, к.роме описанных операций, происходит вычисление по всем измерениям в блоке 11 нижней границы поля рассеивания и запоминание вычисленного значения в блоке 4 памяти. Вычисление нижней границы может быть, произведено, например, по следующей зависимости Мм-г. 0 где значение нижней границы; MO - среднее значение толщины; 6 - чзредйеквадратическое отклонение от среднего значения. Представительность вычисленных значений определяется числом импульсов управления, суммированных в счетчике 19 импульсов. При накоплении заданного- числа в счетчике 19 с его выхода подается сигнал на открытие ключа 20. В зтот момент значение счетчика 19 импульсов сбрасывается. При открытии ключа 20 разность, образуемая на выходе сумматора 7 сигналами с задатчика 17 толцины и блока 4 памяти, проходит инвертор 9 и ключ 20 и через сумматора 5 и б поступает на блоки - 1. Л. ПЛ ft V Л f «ДЧ Л ПС Wt/iV IVtl з я 4 пшляти. С датчика 16 толщины. на выходы коммутаторов 14 и 15 и на счетчик 19 импульсов поступают импульсы управления в соответствии с переходом датчика толщины из одного интервала измерения в другой. Этими импульсами синхронно переключаются выходы коммутатора 14 и входы коммутатора 15. Числа, хранящиеся в блоках 3 памяти, изменяясь на величину этой разности, будут характериэировать HaMe нение задающего воздействия в системе регулирования, следовательно изменение реального отклонения от заданного значения нижней границы поля рассеивания по толщине. Изменение числа, хранящегося в блоке 4 памяти, необходимо для того, чтобы учесть предыдущее изменение задающего воздействия в системе регулирования при вычислении нижней ,границы поля рассеивания. Таким образом, с уменьшением периода дискретности регулирования уменьшается поле рассеивания по толщине изделия, а с приближением реаль ной нижней границы поля рассеивания к заданной происходит смещение средней величины поля рассеивания в сторону уменьшения средней толщины изделия. Л так как последняя характеризирует норму расхода материала на единицу длины или площгщи изделия, т это привода{т к экономии материала пр изготовлении единицы продукции. Формула изобретения Устройство для регулирования толщины изделия, содержащее датчик толщины, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго коммутаторов, в каждом канале управления последовательно соединенные усреднитель, первый сумматор и первый блок памяти, выход которого под ключен к второму входу второго коммукомму татора соединен вторым выходом датчика тблщины, а выходы - с входами соответствукяфих усреднителей, а также последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган, и последовательно соединенные блок выцнсленця нияшей .границы поля рассеивания толщины изделй(Г,второй сумматор, второй блок памяти,первый инвертор и третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу задатчика толщины, а вход блока вычисления нижней границы поля рассеивания толщины изделия соединен с вторым выходом дат-4ика толщины/ отличающеес я тем, что, с целью прВЕлиения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные второй инвертор и четвертый сумматор и последовательно соединенные счетчик импульсов и ключ, вход которого связан с выходом третьего сумматора, а Ш:1хс1д - с вторыьш входами первых сум маторов и с вторш входом второго сумматора, вход четвертого сумматотза подключен к выходу второго коммута-f тора, а выход - к входу регулятора, первый выходдатчика толщины соединен с входом счетчика импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 479650, кл. G 05 D 5/02 , 1976 2. Патент 19еликобритании, 1413676, кл. G 05 D 5/00, опубЛ1 к. 1971 (прототип).

If.

У