Устройство для автоматического управления вытяжкой химических нитей

 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления технологическими процессами формовйния химических нитей в производствах химических волокон. Целью изобретения является повышение качества управления путем согласования скоростных вытяжных валков. Устройство содержит датчик 16 входного тока, датчик 17 выходного тока силового блока 1 , к которому подключены двигатели 2 приводов вытяжных валков, датчик 37 выходного напряжения и блок 27 контроля входного напряжения, сигналы которых посредством блока 20 контроля тока и элемента ИЛИ 22 сравниваются с регламентируемым технологическим процессом вытяжки жгута 3 химических нитей. Посредством регулятора 15 усилия вытяжки по сигнаi (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„1414894

А1 (д) 4 D 01 Н 5/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф

I

I

J8i т

I

I

I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4151589/23-12 (22) 18.08.86 (46) 07.08.88. Бюл. Ь 29 (71) Могилевский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Научно-производственного объединения

"Химавтоматика" (72) В.П.Ансов, А.А.Бахарь, А.И.Васильев, В.В.Клюшкин и Г.К.Ковалев (53) 677.46.021.545 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1373740,.кл. D 01 H 5/38,23.08.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ВЫТЯЖКОЙ ХИМИЧЕСКИХ НИТЕЙ (57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления I

4 технологическими процессами формования химических нитей в производствах химических волокон. Целью изабрете" ния является повышение качества управления путем согласования скоростных вытяжных валков. Устройство содержит датчик 16 входного тока, датчик 17 выходного тока силового блока 1, к которому подключены двигатели

2 приводов вытяжных валков, датчик

37 выходного напряжения и блок 27 контроля входного напряжения, сигналы которых посредством блока 20 контроля тока и элемента ИЛИ 22 сравниваются с регламентируемым технологическим процессом вытяжки жгута 3 химических нитей. Посредством регулятора 15 усилия вытяжки по сигна1414894

30 лам с датчиков и задания отрабатываются формирователем 18 управляющих импульсов сигналы, воздействующие на управляемый выпрямитель 8 силового блока 1, Управление блоком 12 коммутирующих тиристоров и блоком 13 силовых тиристоров осуществляется с помощью последовательно включенных тактового генератора 36, реверсивного счетчика 35, цифроаналогового преобразователя 34, аналого-цифроИзобретение относится к автоматическим устройствам для управления технологическими процессами формования химических нитей в производствах химических волокон.

Цель изобретения — повышение качества управления путем согласования скоростных режимов вытяжных вал" ков.

На.чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит силовой блок

1, двигатели 2 приводов вытяжных валков и транспортировки жгута 3 из химических нитей из фильер А в гофрировочную машину 5 и контейнер 6, двигатель 7 привода рифленых валков, последовательно соединенные в силовом блоке 1 управляемый выпрямитель 8 фильтр 9 блок 10 шунтирующих тирис-< торов, блок 11 коммутации, блок 12 коммутирующих тиристоров и блок 13 силовых тиристоров, блок 14- ограничения тока, регулятор 15 усилия вытяжки, датчик 16 входного тока, датчик 17 выходного тока, формирователи 18 и 19 управляющих импульсов, блок 20 контроля тока, блок 21 контроля тока и напряжения, элементы ИЛИ

22-24, блок 25 совпадения, таймер 26, блок 27 контроля входного напряжения, переключатель 28, блок 29 временной задержки, элемент И 30, ключ 31, кольцевой счетчик 32, аналогоцифровой преобразователь 33, цифроаналоговый преобразователь 34, реверсивный счетчик 35, тактовый генератор 36, датчик 37 выходного напряжения и блок

25 ваго преобразователя 33, кольцевого счетчика 32 и формирователя 19 управляющих импульсов. Вытягивание жгута

3 осуществляется при одинаковой частоте вращения всех двигателей 2 приводов вытяжных валков и различном диаметре вытяжных валков, Силовой блок 1 отключается при обрыве жгута

3, перегрузке двигателей 2 приводов вытяжных валков и других аварийных ситуациях. 1 ил.

38 управления двигателем 7 привода рифленых валков.

Первый выход датчика 17 выходного тока подключен к входу блока 14 ограничения тока, а второй выход связан с входом датчика 37 выходного напряжения. Выход блока 27 контроля вход" ного напряжения подсоединен к первому входу элемента ИЛИ 22, первый выход датчика 16 входного тока связан с первым входом силового блока 1, а второй выход подсоединен к первым входам регулятора 15 усилия вытяжки и блока 20 контроля тока, второй вход которого подключен к первому вы ходу датчика 17 выходного тока. Второй вход регулятора 15 усилия вытяжки связан с выходом датчика 37 выходного напряжения, третий вход подключен к выходу датчика 17 выходного тока, четвертый вход посредством ключа 31. к выходу блока 25 совпадения, а выход посредством формирователя 18 управляющих импульсов соединен с вторым входом силового блока 1.

Второй вход элемента ИЛИ 22 подключен к выходу блока 20 контроля тока, третий вход посредством блока 21 контроля тока и напряжения подсоединен к второму выходу силового блока 1, а выход связан с первым входом элемента И 30, второй вход которого подключен к выходу переключателя 28.

Первый вход блока 25 совпадения свяI зан с первым выходом кольцевого счетчика 32, второй вход с выходом аналого-цифрового преобразователя 33;и входом кольцевого счетчика 32, третий вход с выходом элемента ИЛИ 23, 141489 а четвертый вход подключен к первому выходу элемента И 30, второй выход которого посредством таймера 26 подсоединен к первому входу элемента

ИЛИ 24. Первый вход формирователя

19 управляющих импульсов подключен к второму выходу кольцевого счетчика 32, второй вход к выходу блока 14 ограничения тока, а третий вход свя- 10 зан с выходом блока 25 совпадения и первым входом элемента ИЛИ 23. Нервый выход формирователя 19 управляю-щих импульсов подсоединен к третьему входу силового блока 1 и посредством 15 блока 29 временной задержки связан с четвертым входом силового блока 1 и с вторым входом элемента ИЛИ 24, выход которого соединен с пятым входом силового блока 1. Второй выход формиро- 20 вателя 19 управляющих импульсов подключен к второму входу элемента ИЛИ

23, третий вход которого связан с третьим выходом силового блока 1.

Устройство работает следующим об- 2Ь разом.

При включении устройства напряжение подается на двигатели 2 приводов вытяжных валков, двигатель 7 привода рифленых валков гофрировочной ма- 30 шины 5 и приводы дозирующих насосов прядильной машины (не указаны). В рабочее состояние устройство устанавливается включением переключателя 28, выходной сигнал с которого вызывает включение элемента И 30 и формирование на его выходах импульсов, один из которых поступает на четвертый вход блока 25 совпадения, а другой через таймер 26 подается на первый 4о вход элемента ИЛИ 24, что приводит к формированию на его выходе сигнала, поступающего на пятый вход силового блока 1, включению блока 10 шунтирующих тиристоров и срабатыванию блока

11 коммутации. Одновременно тактовые импульсы, сформированные последовательно включенными тактовым генератором 36 реверсивным счетчиком 35, цифроаналоговым преобразователем 34 5О и аналого-цифровым .преобразователем

33, подаются на второй вход блока 25, совпадения и вход кольцевого счетчика 32, с первого и второго выходов которого в шесть раз уменьшенные по частоте импульсы поступают соответственно на первые входы блока 25 совпа" дения и формирователя 19 управляющих импульсов. В результате срабатывания

4 блока 25 совпадения его выходной сигнал приводит к включению ключа 31 регулятора 15 усилия вытяжки, на выходе которого в первоначальный момент создается максимальное напряжение, подаваемое через формирователь 18 управ- ляющих импульсов на второй вход силового блока 1, связанного с управляющим входом управляемого выпрямителя 8.

Вследствие этого тиристоры управляемого выпрямителя 8 полностью открываются и происходит быстрый заряд конденсаторов в фильтре 9, после чего на втором выходе силового блока 1 формируется сигнал, поступающий на вход блока 21 контроля тока и напряжения, на выходе которого при их со-" ответствии возникает разрешающий сигнал, подаваемый далее на третий вход элемента ИЛИ 22 ° Если сигналы с датчика 17 выходного тока, датчика 16 входного тока и блока 27 контроля входного напряжения соответствуют требованиям технологического регламента, то на выходе элемента ИЛИ 22 формируется постоянный сигнал, который подается на первый вход элемента

И 30, обеспечивая тем самым его срабатывание и соответственно включение силового блока 1 на запуск двигателей

2 вытяжных валков.

Если сигналы с датчика 16 входного тока, датчика 17 выходного тока, блока 27 контроля входного напряжения и блока 21 контроля тока и напряжения не соответствуют значениям технологического регламента, то запуск двигателей 2 вытяжных валков не обеспечивается.

После пуска двигателей 2 вытяжных валков на второй и третий входы регулятора 15 усилия вытяжки с соответствующих датчиков поступают сигналы, которые сравниваются с заданными значениями по напряжению U qq и потоку Ф „4 двигателей, пропорциональному потребляемому ими току и усилию вытяжки жгута 3, вследствие чего при изменении усилия вытяжки на выходе регулятора 15 усилия вытяжки изменится напряжение и соответственно режим работы силового блока 1 до достижения заданного значения вытяжки жгута 3.

Для нормального ведения технологического процесса вытяжки жгута 3 угловая скорость вращения двигателей 2 приводов вытяжных валков задается

1414894

55 одинаковой. Это достигается путем задания с помощью тактового генератора 36 тактовой частоты, общей для всех двигателей 2 приводов вытяжных валков частоты вращения в зависимости от типа изготавливаемого химического волокна, его задаваемой линейной плотности, удлинения, толщины, уровня ориентации молекул.

Заданная частота с тактового генератора 36 поступает на реверсивный счетчик 35, преобразуется цифроаналоговым преобразователем 35 в напряжение, подаваемое на аналогоцифровой преобразователь 33 напря1 жение — частота, с выхода которого тактовая частота, в шесть раэ большая той, что нужно задать, поступает на вход кольцевого счетчика 32, а с выхода последнего управляющие импульсы, разделенные по времени, поступают на формирователь 19 управляющих импульсов, последовательно через равные промежутки времени подающий эти импульсы на третий вход силового блока 1, связанный с блоком

13 силовых тиристоров. В результате на все двигатели 2 приводов вытяжных валков поступает одна и та же частота и все они вращаются с одной и той же угловой скоростью. Дополнительное вытягивание жгута 3 между каждой последующей парой вытяжных валков осуществляется благодаря постепенному увеличению вытяжных валков по ходу движения жгута химического волокна 3. Одновременно сигнал управления с выхода цифроаналогового преобразователя 34 поступает на блок 38 управления двигателем 7 привода рифленых валков.

С формироваталя 19 управляющих импульсов импульсы после соответствующей временной задержки блоком 29 временной задержки поступают также на пятый вход силового блока 1, связанного с управляющим входом блока 10 шунтирующих тиристоров, и на .четвертый вход силового блока 1, связанного с управляющим входом блока 12 коммутирующих тиристоров, что позволяет исключить одновременное открывание шунтирующих, коммутирующих и силовых тиристоров, которое могло "..ы привести к выходу из строя двигателей 2 приводов вытяжных валков, и тем самым значительно повысить надежность системы управления, При перезарядке конденсаторов блока 11 коммутации напряжение кратковременно пропадает, что может вызвать отключение всей системы управления и привести к появлению брака.

Во избежание ложных сигналов запрета с выхода элемента ИЛИ 23 на его входы в течение этого времени подаются управляющие сигналы с. формирователя 19 управляющих импульсов и с блока 25 совпадения.

При возникновении экстремальной ситуации, например при заклинивании какого-либо из роторов двигателей 2 приводов вытяжных валков, выходной ток превысит максимально допустимую величину, задаваемую в блоке

14 ограничения тока, и его выходной сигнал заблокирует работу формирователя 19 управляющих импульсов, что вызовет отключение системы управления.

При обрыве жгута 3 двигателя 2 приводов вытяжных валков начнут работать без нагрузки. В этом случае возможно значительное увеличение напряжения на выходе силового блока 1, что может вызвать отказ в работе устройства. Для ограничения максимального напряжения с выхода сило вого блока 1 на пятый вход регулятора 15 усилия вытяжки подается задающее напряжение Б „,, ограничивающее допустимое максимальное..В результате на выходе регулятора 15 усилия вытяжки напряжение более чем максимально допустимое не появится.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления вытяжкой химических нитей, содержащее силовой блок, датчик выходного тока, первый выход которого подключен к входу блока ограничения тока, а второй выход связан с входом датчика выходного напряжения и двигателями приводов вытяжных валков, и последовательно включенные тактовый генератор, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, а также аналого-цифровой преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления путем согласования скоростных режимов вытяжных валков, оно имеет датчик входного тока, блок входного напряжения, блок контроля тока, блок

14148

Составитель А. KosJIGB

Техред Л.Олийнык

Корректор М.Пожо

Редактор А.Козориз

Заказ 3851/29 Тираж 419

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 контроля тока и напряжения, регулятор усилия вытяжки, Формирователи управляющих импульсов, ключ, переключатель, таймер, блок совпадения, коль-5 цевой счетчик, блок временной задержки, элементы ИЛИ и элемент И, причем выход блока контроля входного напряжения подключен к первому входу первого элемента KIN первый выход дат- Io чика входного тока связан с первым входом силового блока, а второй выход подсоединен к первым входам регулятора усилия вытяжки и блока контроля тока, второй вход которого связан с первым выходом датчика выходного тока, второй вход регулятора усилия вытяжки подключен к выходу датчика выходного напряжения, третий вход к выходу датчика выходного тока, чет- 2р вертый вход посредством ключа к выходу блока совпадения, а выход посредством первого формирователя управляющих импульсов соединен с вторым входом силового блока, при этом вто--- 25 рой вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу блока контроля тока, третий вход посредством блока контроля тока и напряжения подсоединен к второму выходу силового блока, а вы- Зр ход связан с первым входом элемента

И, второй вход которого подключен к выходу переключателя, причем первый (94

8 вход блока совпадения связан с первым выходом кольцевого счетчика, второй вход с выходом аналого-цифрового преобразователя и входом кольцевого счетчика, третий вход с выходом второго элемента ИЛИ, а четвертый вход подключен,к первому выходу элемента И, второй вход которого посредством таймера подсоединен к первому входу третьего элемента

ИЛИ, первый вход второго формирователя управляющих импульсов подключен к второму выходу кольцевого счетчика, второй. вход — к выходу блока ограничения тока, а третий вход связан с выходом блока совпадения и первым входом второго элемента ИЛИ, первый выход второго формирователя управляющих импульсов подсоединен к третьему входу силового блока и посредством блока временной задержки связан с четвертым входом силового блока и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с пятым входом силового блока, второй выход второго формирователя управляющих импульсов подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с третьим выходом силового блока, а выход цифроаналогового преобразователя связан с входом аналого-цифрового преобразователя.