Устройство для управления сновальной машиной

 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления скоростными режимами сновальных машин в текстильном производстве. Целью изобретения является повышение точности управления за счет учета выбега машины при торможении. По сигналам датчика радиуса паковки и датчика углового положения пиноли посредством блока вычисления параметров намотки осуществляется расчет плотности намотки паковки, текущей длины основы и требуемой скорости снования. Для регулирования скорости снования измеряется фактическая скорость V снования в процессе работы сновальной машины и при каждом ее останове контролируется длина выбега L, характеризующая состояние тормозной системы. Максимально допустимая скорость снования равна V<SB POS="POST">макс</SB> =V√L<SB POS="POST">макс</SB>/L, где L<SB POS="POST">макс</SB> - максимальная длина выбега. Блок управления электроприводом, подключенный к одному из выходов блока вычисления параметров намотки, поддерживает допустимую скорость снования, но непревышающую V<SB POS="POST">макс</SB>. При достижении заданной длины наматываемых нитей основы с выхода блока вычисления параметров намотки на блок останова поступает сигнал на выключение электропривода и останов сновальной машины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5Н 4 П "2 Н 13/12

Г с

R i .с 1 ii d

i

I (к>, 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР (21) 4250485/28-12 (22) 26. 05.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Ивановский научно †исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности. (72) 10.К. Кутьин, A.Н. Смирнов, Н.И. Генварев, В.П. Карпычев, Л.П.Беляев, С.К. Паникратов, Н.К. Белкин и А.В. Фокин (53) 677.054.12(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1440972, кл. D 02 Н 13/00, 18.11.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СНОВАЛЬНОЙ МАНИНОЙ (57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления скоростными режимами сновальных машин в текстильном производстве. Целью изобретения является повышение точности управления за счет учета выбега машины при торможении. По сигналам датчика радиуса паковки и датчика углового положения пиноли посредстИзобретение относится к автоматическим устройствам для управления скоростными режимами сновальных машин, контроля плотности и отмеривания заданной длины намотки при форморовании сновальной паковки в текстильной и других отраслях промышленности, где осуществляется перемотка длинномерных материалов.

Цель изобретения — повышение точности управления за счет учета выбега машины при торможении.

„„Я0„„1498841 А 1. вом блока вычисления параметров намотки осуществляется расчет плотности намотки паковки, текущей длины основы и требуемой скорости снования.

Для регулирования скорости снования измеряется фактическая скорость Ч снования в процессе работы сновальной маыины и при каждом ее останове контролируется длина выбега 1, характеризующая состояние тормозной системы. Максимально допустимая скорость снования Равна Vìöêñ = V/ ìëêñ / где 1 — максимальная длина выбега. мс кс

Блок управления электроприводом, подключенный к одному из выходов блока вычисления параметров намотки, поддерживает допустимую скорость снования но непревышающую V . При досЭ мс кс тижении заданной длины наматываемых нитей основы с выхода блока вычисления параметров намотки на блок останова поступает сигнал на выключение электропривода и останов сновальной машины. 1 ил.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 угло вого положения пиноли, делитель 2 частоты, датчик 3 радиуса паковки,счетчики 4-6 импульсов, формирователи 711 импульсов, триггеры 12-14,. регистры 15 и 16 памяти, генератор 17 импульсов, элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20-22, реле 23 времени, инверторы 24 и 25, элементы 26 и 27 задержки, датчик 28 пуска-останова, блок 29

1498841 вычисления параметров намотки, блок

20 управления электроприводом и блок

31 останова сновальной машины.

Датчик 1 углового положения пино- 5 ли связан с входом делителя 2 частоты и вторым входом элемента И 19. Выход датчика 3 радиуса паковки через формирователь 7 импульсов подсоединен к

D-входу триггера 12, выход которого подключен к входу формирователя 8 импульсов. Выход делителя 2 частоты соединен с входом инвертора 24 и счетными входами счетчика 4 импульсов и триггера 14. С-входы триггеров 12 и 13 объ — 15 единены и подключены к выходу инвертора 24, выход формирователя 8 им— пульсов связан с первыми входами регистра 15 памяти и элемента ИЛИ 20 и через элемент 26 задержки подсоединен к R-входу счетчика 4 импульсов.

Первый выход генератора 17 импульсов подключен к D-входу триггера 13, выход которого через формирователь 9 импульсов связан с вторым входом эле-, мента ИЛИ 20. Первый выход триггера

14 подключен к входу формирователя

10 импульсов и первому входу элемента И 18, второй вход которого связан с вторым выходом генератора 17 импуль30 сов. Первый вход элемента ИЛИ 21 подсоединен к выходу реле 23 времени, второй вход объединен с С-входом- регистра 15 памяти и через элемент 27 задержки подключен к выходу элемента 35

ИЛИ 20. Первый вход элемента ИЛИ 22 связан с выходом формирователя 10 импульсов, а второй выход триггера- 14 через формирователь 11 импульсов подключен к С-входу регистра 16 памяти и40 третьему входу элемента ИЛИ 21. Выход датчика 28 пуска-астапова саеди— нен с входом реле 23 времени, R-входом триггера 14, вторым входом элемен та ИЛИ 22, первым входом элемента И 45

19 и через инвертор 25 с R-входом счетчика 5 импульсов. Выход элемента

И 19 подключен к счетному входу счетчика 5 импульсов, R-вход счетчика 6 импульсов — к выходу элемента ИЛИ 22,-0 счетный вход — к выходу элемента 18

И, а разрядные выходы — с разрядными входами регистра 16 памяти. Разрядные выходы счетчика 4 импульсов соединены с разрядными входами регистра 15 памяти, а первые, вторые, третьи и четвертые входы блока 29 вычисления параметров намотки связаны соответст венно с выходами элемента ИЛИ 21, где ыо — начальная угловая скорость;

Я вЂ” угловое ускорение.

После интегрирования и преабраза— вания выражение для определения угла выбега сновальнога вала принимает вид:

Чг

2у Е, (2) где V

Р

М> линейная скорость снования; текущий радиус паковки; угол поворота сновальнаго вала ат момента поступления сигнала на останов машины до начала торможения

Величина максимально допустимой скорости снования определяется следующим образом. При выходе сновальнай машины на стационарный режим измеряется линейная скорость снования V и длина 1 выбега, по которым рассчитывается тангенциальное ускорение Я . (3) Поскольку величина Я тангенциальнаго

II ускорения при незначительных приращениях радиуса р паковки остается практически постоянной, то можно определить максимальную линейную скорость

Ч „, при которой конец оборванной нити не уходит в тела паковки: (4) счетчика 5 импульсов и регистров 15

:и 16 памяти. Выходы блока 29 вычисле— ния параметров намотки подключены к входам блоков управления электроприводом 30 и астанава сновальноймашины 31.

Устройство работает следующим образом.

Наработка брака (хомуты, задиры и пр.) чаще всего вызывается разладкой механизма автоматического астапова машины при обрыве нити и механизма торможения рабочих органов, работа которых в значительной мере зависит от величины линейной скорости снования.

Гсли движение. сновальной паковки при торможении равпозамедленное„ о угловая скорость 03 определяется как

1498841

Ч мо С

10 2Я

dt id — (а +i gg+2fln а. т

1 = 27fN y/Я

1,,) (10) 15

20 (6) — В.а, 25

35 (8) где Ч „ — максимально допустимая скорость снования;

1 „, — максимально допустимая длина пробега нитей от последней части шпулярника до точки наматывания.

Кроме того, длину выбега можно определить из выражения где N — число импульсов с датчика 1 углового положения пиноли; — число меток на окружности датчика 1 углового положения пиноли.

Текущий радиус паковки вычисля— ется по формуле:

rpe Е= 2ltn

1,2,...,k — номер условного слоя паковки;

k — число условных слоев паковки, определяемых шагом датчика радиуса;

n — текущее число оборотов в i-м слое; а; — — коэффициент приращения радийp

1 2Гп; уса намотки i-го слоя; р =Р+И вЂ” начальный радиус очередного

140 слоя паковки; — радиус ствола паковки. о

В окончательном виде выражение (6) имеет вид: у =g + imp+ 2Ип а,, (7) 40 где Т = 1,2,...,m.

Линейная скорость V наматывания нитей определяется по формуле:

V =му

2Г где и = — — частота вращения сноДС вальной паковки, определяемая за один оборот 50 сновального вала;

Dt — время наработки одного оборота.

С учетом формулы (7) выражение линейной скорости наматывания нитей на сновальНую паковку имеет вид:

1 У 2 "та )

2ц

Максимально допустимая скорость снования Ч „ при данной наладке тормозов сновального вала с учетом выражений (4), (5), (7) и (8) определяется выражением:

Текущая длина 1 паковки определяется по формуле:

1 =, „(р,— у, )+2Нп (Т(па;+р. ),(11) т (, а.

Г г где 2 (f> ° p, ) сумма длин условных слоев, определяемых шагом Др датчика радиуса;

27l п (гупта; + р,) — длина текущего слоя.

Плотность паковки рассчитывается по выражению:

1 — 2а. (12)

ТМ где Ь = — — константа;

1 Н

Т вЂ” линейная плотность пряжи;

M — число снующихся нитей;

П вЂ” рассадка флянцев.

Перед пуском сновальной машины в блок 29 вычисления параметров намотки вводится значение заданной скорости V . Алгоритм вычисления максималь3 но допустимой скорости снования Ч

ma«c построен так, что значение Чц „ рассчитывается только после формирования первого слоя намотки. Поэтому до концах формирования первого слоя значение скорости V принимается равным мс <с значению заданной скорости Ч, блок

29 управления электроприводом в этом случае поддерживает скорость, равную

V . Импульсы с датчика 1 углового по3 ложения пиноли поступают на вход делителя 2 частоты, коэффициент деления которого подбирается равным числу меток на датчике 1 угловогр положения пиноли. Таким образом, на выходе делителя 2 частоты каждый импульс появляется после поворота пиноли на 360 и поступает на счетный вход счетчика

4 импульсов числа оборотов. с

1498841

Счет импульсов, соответствующих числу оборотов пиноли, счетчиком 4 импульсов числа оборотов продолжается до тех пор, пока на выходе датчика

3 радиуса паковки не появляется управляющий потенциал, который с помощЬю формирователя 7 импульсов преобра— зуется в импульс необходимой длительнфсти и прикладывается к D— - входу триг-10 г ра 12. Очередной импульс с выхода делителя 2 частоты, пройдя инвертор

24, поступает на С-вход триггера 12 и на его выходе появляется потенциал, который формирователем 8 импульсов преобразуется в импульс требуемых параметров и подается на первый вход регИстра 15 памяти. Импульс с выхода формирователя 8 импульсов поступает на первый вход элемента ИЛИ 20 и далее. через элемент 27 задержки на

С -вход регистра 15 памяти и на второй вход элемента ИЛИ 21. По выходному сигналу с элемента 27 задержки содержимое счетчика 4 импульсов числа обо 25 ротов с признаком, что считывание пропроисХодит по сигналу с датчика 3 раднуса паковки, переписывается в регистр 15 памяти, выходные потенциалы которого приложены к третьим входам 30 блока 29 вычисления параметров намотки. Импульс с выхода элемента ИЛИ 21 поступает на первый вход блока 29 вычисления параметров намотки, ягляясь сигналом прерывания, в результате че--, го в бпок 29 вычисления параметров намотки считывается содерялмое регистра 15 памяти и заносится результат в соответствующую ячейку памяти. Полученныз данные используются для рас — <0 чета коэффициента а, приращения ради) уса д намотки i-го слоя по формуле а; = Др/2Ип..

Для определения текущего радиуса намотки н соответствии с формулой (7) контролируется текущее число оборотов пиноли в промежутке между сообщениями датчика 3 радиуса паковки. Импульсы с перВОго ВыхОда генератора 17 HM 50 пульсов подаются на D-вход триггера

13, причем очередной импульс сохраняется на D-входе триггера 13 до поступления импульса с выхода инвертора 24 на С-вход триггера 13, В результате этого на выходе триггера 13 появляется потенциал, который формирователем

9 импульсов преобразуется в импульс требуемых параметров и подается на второй вход элемента или 20, с выхода которого через элемент 27 задержки сигнал далее поступает на С-вход регистра 15 памяти. Этот же импульс подается на второй вход элемента ИЛИ 21, с выхода которого поступает на первый вход блока 29 вычисления параметров намотки. ПО команде этого импульса содержимое счетчика 4 импульсов числа оборотов переписывается в регистр

15 памяти. Появление же импульса на выходе элемента ИЛИ 21 является сигналом для блока 29 нычисления параметрон намотки о том, что устройство готово к обмену информацией.

Полученная информация о текущем числе оборотов сновальной паковки используется для расчета текущего ра— диуса намотки и текущей длины ",î формулам {7) и (11).

Для определew:я тс;ущей частоты вращения снональпого нала используется второй выход генератора 17 импульсов, сигналы с которого поступают на второй вход элемента И 18, на первый вход которого поступает разрешающий потенциал с первого выхода триггера

14. В этом случае им1 ульсы с второго выхода генератора 17 импульссв через элемент И 18 поступают:- .а счетный вход счетчика 6 импульсов, который

Осу1цестнляет счет импульсов времени.

С приходом следующего импульса с делителя 2 частоты на счетный вход триггера 14 последний изменяет свое состояние и по сигналу с ""-го второго выхода формирователем 11 импульсов формируется импульс требуемых параметрон, который поступает на.С-вход регистра 16 ràìÿòè импульсов времени и содержимое счетчика 6 импульсов переписывается н регистр 16 памяти.

Одновременно этот же импульс поступает на третий вход элемента ИЛИ 21 и с его выхода подается на первый вход блока 29 вычисления параметров намотки, являясь сигналом готовности работы устройства с блоком 29 вычисления параметрон намотки.

Таким образом, в блоке 29 вычисле1ния параметров намотки имеется вся информация, необходимая для расчета максимально допустимой скорости снования по формуле (10), за исключением числа импульсов N поступивших с датчика 1 углового положения пиноли с момента выдачи -сигнала на останов сновальной машины. Это число импуль1498841 сов определяется следующим образом.

Во время работы сновальной машины с датчика 28 пуска-останова на первый вход элемента И 19 поступает запре5 щающий потенциал и импульсы с датчика 1 углового положения пиноли, поступаюцие на второй вход элемента И 19, не проходят через него. В момент подачи сигнала останова машины на вы- 1ð ходе датчика 28 пуска-останова возникает потенциал, который переводит в исходное состояние триггер 14, а также подается на второй вход элемента

ИЛИ 22. Одновременно этот же сигнал подается на первый вход элемента И

19. С этого момента импульсы датчика

1 углового положения пиноли через элемент И 19 начинают поступать на счетный вход счетчика 5 импульсов, 2р который осуществляет их счет до полного останова сновальной машины.

В момент останова сновальной машины сигнал с датчика 28 пуска-останова поступает также на вход реле 23 25 времени, которое осуществляет его задержку на время, необходимое для счета импульсов с датчика 1 углового положения пиноли. После окончания задержки времени реле 23 времени выда- 3р ет сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ 21, а с его выхода — на первый вход блока 29 вычисления параметров намотки, который по этому сигналу начинает считывать

35 содержимое счетчика 5 импульсов дат— чика 1 углового положения. При пуске машины с выхода датчика 28 пуска-останова сигнал инвертируется инвертором

25 и подается на К-вход счетчика 5 импульсов, осуцествляя его обнуление.

Таким образом, в блоке 29 вычисления параметров намотки имеется вся необходимая для вычисления максимально допустимой скорости снования информация, а также для расчета плотности паковки и текущей длины нити, которая все время сравнивается с заданной длиной намотки.и при их равенстве формируется сигнал на блок

31 останова, осуществляющего останов сновальной машины.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для управления сновальной машиной, содержащее датчик углового положения пиноли, подключенный к входу делителя частоты, первый и второй счетчики импульсов, формирователи импульсов, триггеры и регистры памяти, генератор импульсов и блок ( вычисления параметров намотки соотЭ ветствующие выходы которого подсоединены к входам блоков управ:,;ения электроприводом и останова сновальной машины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления за счет учета выбега машины при торможении, оно имеет датчики пуска-останова и радиуса иаковки, элементы И, реле времени, элементы

ИЛИ, инверторы, третий счетчик импульсов и тригГер, элементы задержки, третий, четвертый и пятый формирователи импульсов, при этом выход датчика радиуса паковки через первый формирователь импульсов связан с D-входом первого триггера, выход которого подключен к входу второго формировтеля импульсов, выход делителя частоты соединен с входом первого инвертора и со счетным входом первого счетчика импульсов,С-входы первого и второго триггеров объединены и подключены к выходу первого инвертора, выход второго формирователя импульсов связан с первым входом первого регистра памяти и первого элемента ИЛИ и через первый элемент задержки подсоединен к

К-входу первого счетчика импульсов, первый выход генератора импульсов подключен к D-входу второго триггера, выход которого связан через третий формирователь импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый выход третьего триггера подключен к входу четвертого формирователя импульсов и к первому входу первого элемента И, второй вход которого связан с вторым выходом генератора импульсов, первый вход второго элемента ИЛИ подсоединен к выходу реле времени, второй вход объединен с С-входом первого регистра памяти и через второй элемент задержки подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента ИЛИ связан с выходом четвертого формирователя импульсов, счетный вход третьего триггера связан с выходом делителя частоты, а второй выход через пятый формирователь импульсов подключен к

С-входу второго регистра памяти и третьему входу второго элемента ИЛИ, выход датчика пуска-останова соединен с входом реле времени, К вЂ вход третьего триггера, вторым входом третьего элемента ИЛИ, первым входом вто1498841

Составитель А. Козлов

Техред M. Дидык Корректор М. Пожо

Редактор И, Дербак

Заказ 4521/22 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 рого элемента И и через второй инвер тор — с R-входом второго счетчика импульсов, причем выход датчика углового положения пиноли дополнительно

5 связан с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, R-вход третьего счетчика импульсов подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, счетный вход подсоединен к выходу первого элемента И, а разрядные выходы связаны с разрядными входами второго регистра памяти, разрядные выходы первого счетчика импуль— сов соединены с разрядными входами первого регистра памяти. а первые. вторые, третьи и четвертые входы блока вычисления параметров намотки связаны соответственно с выходами второго элемента ИЛИ, второго счетчика импульсов, первого и второго регистров памяти.