Автоматическая система управления намоткой бумажного полотна

 

Изобретение относится к устройствам для управления намоткой бумажного полотна на оборудовании для переработки бумзги Целью изобретения является повышение точности регулирования натяжения полотна . Система содержит задатчик 1 скорости намотки, регулятор 2 скорости, регулятор 3 тока приводного электродвигателя наката, датчик тока 6 приводного электродвигателя, датчик скорости 7 намотки, регулятор тока 8 тормозного генератора наката, второй преобразователь 9 мощности, тормозной генератор 10 раската, датчик 11 тока тормозного генератора, датчик 12 диаметра рулона на накэте вычислитель 1 динамичт то мп мента, суммирующий угипитгмц, |4 за датчик 15 натяжения полотна дямик 16 диаметра рулона на раскат блок перемно жения 17 и рррццируЮщии угилитр/ч, 18 задатчика 1 и датчика 7 скорости намогки соединены с входами регупяторя2 скорости выход которою и датчика и тока соединены с Е ходамг ppi улятора 3 тока дпи ятеля наката оторого через пор вый преобразователь мощности 4 соодт ни с двигателем 5 Датчик тока 1 1 соединяют с входом регуля горiтока 8 соединенно о пы ходом через второй преобразователь 9 мощ ности с тормозным генератором 10 Вько/i задатчика 1 скорости через дифференциру ющий усилитель 18 и выходы датчика 12 v датчика 7 под ночены вычислителю 13 динамического момента выход которого вместе с выходами да гчика тока 6 и задатчика 15 подключены к вводам гуммирующего усилителя 14 выходом подключенного к входу регулятора тока 8 Выход задатчика 15 натяжения и датчика 16 подключены к входам олока 17 перемножения, а выход последнего подключен к входу регулятора тока 8 тормозного генератора 2 ил СО о ел 4 СЛ О О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О 21 F 7!02 В 65 Н 77!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 д Д (Л 4 (Л ос

С) (21) 4653946/12 (22) 22.02.89 (46) 2)3.06.с31. Бюл, t+ 23 (71) Центральный научно-исследовательский институT бумаги (72) И.Д.Сапожников и С.Д.Кликунов (53) 677.074.12(088.8) (56) Целлюлоза. бумага и картон. — Экспресс-информация, ВНИПИЭИлеспром, М

1986, М ".4, рис. б, с. 13-16 (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТ MA У!) РАГ

) 1ЕНИЯ HAhl!OTKOVI БУМАЖ.!!ОГО flOPОТНА (57) Изобретение относится к устройствам для управления намоткой бумажного полотна на оборудовании для переработки бумаrè. Целью изобретения является повышение точности регулирования натяжения полотна. Система содержит задатчик 1 скорости намотки, регулятор 2 скорости, регулятор 3 тока приводного электродвигателя наката, датчик тока б приводного электродвигателя, дат Зик скорости 7 намотки, регулятор тока 8 тормозного генератора наката, второй преобразователь 9 мощности, тормозной генератор 10 раската, датчик 11 тока тормозного генератора, датчик 12 диаметра рулона на

Изобретение относится к устройствам для управления намоткой бумажного полотна на оборудовании для переработки бумаги: продольно-резательном станке, перемотном станке, суперкаландре и т.д.

Цель изобретения — повышение точности регулирования натяжения полотна.

На фиг.1 представлена общая схема автоматической системы управления намот5.0 1657560 А1 накате, вычислитель 1, ди))эл3и )сч-коfo мп мента, суммирук;)ций у«и чите)3), 14 задатчик 15 натяже) ия Oof)o)H3. дэ).I 1к 1б диаметра рулона нл ра)с:кат. блок )) ремно жения 17 и диф4.еренцир,к)щии yk-илителk.

1 8. В ы х о Д з а Д а т ч )и к с) 1 и Д а 3 ч и л э 7 c ) о П и «т и

HAMoIKvI соединены о вхс)дами регулятора 2 скорости, выход лc))0p0)0 и вь)лод датчика б тОкэ ГОРД IHk Hы с РлОд IM! !)Р) улчто!)э 3 тОкэ дс)и)г)теля ))экэт 3, I ь хс: I кс)3))рпсо Iof)I!3 ))pp вый и реобр -)зо))с)т) л ь Мс! !3,!IÎÃT!1 4 сОРДи> «н

С ДВИГаТЕЛЕМ 5 Д,)Т )Ик ТОКа 11 СОЕДИня)ОТ С вхОДОм РегУля сОГ) I т Окл B. г OPf)!1)IPH)30) 0 с)ы. ходом через вторс)и преобр.-)зователь 9 лощности с тор ло 3H! IM генерэтооом 10. Вь)кс, зэдатчика 1 скорости через дифференциру ющий усилисель 18 и выходы датчика 12 и датЧИКа 7 С)одк,! IO«OH),! k: ВЫЧ 1СЛИТЕ))Ю 13 динамического момен)а выход которогс) вместе с с)ыхпд;)л3и да гчик;) тола 6 и задатчика 15 подключены к в кода л сум лс)рующего уси lHTE 1%I 1 1 Pt)x0f30M lto+KRIOHPH!gaol ) входу регулятора ток;3 8 Выход зэдатчика 15 натяжения и датчика 16 подключены к входам с)лока 17 перемножения, э выход последнего подключен к входу регулятора тока

8 тормозного генератора. 2 ил кой бумажного полотна. на фиг.2 — схема вычислителя динамического момента

Система содержит задатчик 1 скорости намотки, регулятор 2 скорости, регулятор 3 тока приводного электродвигателя наката. первый преобразователь 4 мощности. приводной электродвигатель 5 наката, датчик б тока приводного электродвигателя, датчик 7 скорости намотки, регулятор 8 тока тормоз1657560

V ))äâ.нак = 1

Р вал ного генератора раската, второй преобразователь 9 мощности, тормозной генератор 10 раската и датчик 11 тока тормозного генератора. Выход задатчика 1 и датчика 7 скорости намотки соединены с в одами регулятора 2 скорости, выход которого и выход датчика 6 тока приводного электродвигателя наката соединены с входами регулятора 3 тока приводного электродвигателя наката, выход которого через первый преобразователь 4 мощности соединен с приводным электродвигателем 5 наката.

Датчик 11 тока тормозного генератора раската соединен с входом регулятора 8 тока тормозного генератора, соединенного выходом через второй преобразователь 9 мощности с тормозным генератором 10. Система также включает датчик 12 диаметра рулона на накате, вычислител, 13 динамического момента электродвигателя наката, суммирующий усилитель 14, задатчик 15 натяжения полотна, датчик 16 диаметра рулона на раскате, блок 17 перемножения и дифференцирующий усилитель 18. При этом выход задатчика 1 скорости через дифференцирующий усилитель 18 и выходы датчика 12 диаметра рулона на накате и датчика

7 скорости намотки подключены к вычислителю 13 динамического момента, выход которого вместе с выходами датчика тока приводного электродвигателя 6 и задатчика

15 натяжения подключены к входам суммирующего усилителя 14, выходом подключенного к входу регулятора 8 тока тормозного генератора, Выходы задатчика 15 натяжения и датчика 16диаметра рулона на раскате подключены к входам блока 17 перемножения, а выход последнего подключен к входу регулятора 8 тока тормозного генератора.

Вычислитель 13 динамического момента (фиг.2) содержит блоки 19 — 21 перемножения и суммирующий усилитель 22, Оба входа блока 19 присоединены к датчику 12 диаметра рулона на накате через второй вход вычислителя 13. Оба входа блока 20 через третий вход вычислителя 13 присоединены к датчику 7 скорости. Первый вход блока 21 и третий вход усилителя 22 через первый вход вычислителя 13 присоединены к выходу дифференцирующего усилителя

18, Второй вход блока 21 присоединен к выходу блока 19, выходы блока 21 и блока

20 присоединены соответственно к первому и второму входам суммирующего усилителя

22, а выход усилителя 22 является выходом вычислителя 13.

Алгоритм, связывающий выходной сигнал вычислителя 13 динамического момента с его входными сигналами, т.е. с выходными ,сигналами датчика 12 диаметра рулона на

55 накате, датчика 7 скорости и дифференцирующего усилителя 18, определяется выражением

Мдин = (J Г))дв.нак ) =

dt

=C,— +Ci D — + С,V

dV г dV

dt dt

Это выражение получается в результате преобразований системы уравнений: г) J ®дв.нак = (JMex.нак + Jpyn ) х Г))дв.нак

Л г D 1 Рвал г г

- рул — Р В )-)

4 4

=-kD; где J — суммарный момент инерции наката, приведенный к валу электродвигателя наката, кгм; .) мак.нак — момент инерции механизма наката, приведенный к валу электродвигателя наката, кгмг;

D, — соответственно диаметр и ширина рулона бумаги на накате, м;

h. p — соответственно толщина и удельная плотность бумаги, м. кгlм;

V — скорость намотки полотна, м/с;

Мдв.t)àx — угловая скорость электродвигателя наката, с

-1, К,Со, С1;Сг — конструктивные параметры;

Рвал — диаметр несущих валов наката, м;

l — передаточное число редуктора.

Работа системы управления намоткой бумажного полотна в рулон.

Цикл намотки рулона включает следующие этапы: первый этап — заправка болотна, второй — разгон до рабочей скорости, третий— режим рабочей скорости намотки и четвертый этап — торможение.

В начале цикла намотки станок работает на вспомогательной скорости и происходит заправка полотна с раската на накат.

Затем эадатчиком 15 натяжения бумажного полотна, используя сигнал датчика 12 диаметра рулона на раскате, задается тормозной момент генератора 10 и, как результат, натяжение полотна перед накатом, Задающим сигналом в этой системе является сумма выходных сигналов задатчика

15 натяжения и вычислителя 13 динамичеа

1657560

50 ского момента. Измеряемой величиной является ток электродвигателя 5 наката. измеряемый датчиком 6, Разница этих сигналов, усиленная усилителем 14 и обработанная регулятором 8 тока тормозного генератора, через преобразователь 9 мощности воздействует на тормозной генератор 10. Генератор 10 путем изменения своего тормозного момента воздействует на натяжение полотна таким образом, чтобы свести указанную разницу сигналов к нулю.

При работе на постоянной вспомогательной скорости нагрузка приводного

:;лектродвигателя наката определена нзтяжением поло<на и динамическим моментом, вызванным изменением массы наматываемого рулона. Вторая составляющая тока алек"родвига еля наката заранео учитывается в зада:ощем г.игнапе. Поэтому Выходной .,<гнал усилителя 14 появляется только при отклонении натяжения полотна от задэннoго и отрабатывается тормозным генера гором 10.

На втором этапе при р,ззгоне станка Bbl числитель 13 динамического мол1ента Определяет дополнительный момент, требуемый для ускопения наката BMBñòe с намать<ваемым рулоном, тормозной генератор отрабатывае-. этот сигнал и снижает ",oðìoýíoé момент гак, чтобы натяжение полотна при разгоне оставалось равным заданному.

На третьем этапе — намотка на постоянной рабочей скорости, система работает аналогично работе на постоянной вспомогательной скорости.

Четвертый этап — этап торможения. аналогичен этапу разгона с той только разницей, что тормозной момент увеличивается, а не уменьшается, Система при регулирования натяжения полотна более точно учитывает динамические моменты, создаваемые вращающимися массами во время всех циклов намотки рулона, в том числе при разгоне и торможег1ии станка. Кроме этого, в системе осуществляется непосредственный контроль за отклонением натяжения полотна от заданной величины.

В целом система обеспечивает увеличение точности регулирования натяжения полотна и, как следствие, улучшение качества намотки рулонов и снижение обрывности бумажного полотна.

Формула изобрегенич

Автома<ическая система управления намоткой бумажного полотна. сод< ржлщая задатчик скорости намотки, регулятор скорости, регулятор тока приводного электродвигателя наката. первый преобразователь мощности, приводной электродвига<с ь наката. датчиK тока приводного элекfðoäBèão теля, датчик скорости намотки, регулятор тока тормозного генератора раската. Вз прои преобразователь мощности, тормоз< ои генератор раската и датчик тока тормо 3«o.о генератора, задатчик натяжения полотна, дагчик диаметра рулона на накате, при <ел< выход задзтчика скорости нал<огки гn:,l нен с первым входом регулятора скогог<и.

ПОДКЛЮЧЕННОГO ВТОРЫМ ВХОДОМ х ГЬ,Х; < датчика скорости намотки, а выко jn« первому входу регулятора тока приво o

НИЯ, д ВЫХОД К ВТОРОМУ ВХОДУ РЕГУПЯТОРЭ тока тормозного генератора раската. третий вход которого соединен с выходом блока перемножения, подключенного вторым входом к выходу датчика диаметра рулона на раскате.

1657560

Составитель Е. Власов

Техред М.Моргентал

КоРРе оР Н.Король

Редактор Н,Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 1691 Тираж 255 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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