Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала

 

Изобретение относится к регулированию натяжения бумажного полотна на бумагоделательных машинах и является дополнительным к устройству по авт.св. № 1416421. Цель изобретения - повышение точности устройства путем обеспечения инвариантности к изменениям нагрузки при корректировке натяжения. Для этого необходимо перестраивать уровни ограничения выходного сигнала регулятора натяжения в функции задающего натяжение сигнала. Устройство состоит из двух секций транспортировки материала 1, каждая из которых

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, SU „, 1701618 А2 (si)s В 65 Н 77/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и;=" ..;,:,и, i ;. - :с 2- 4 „„",- - А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) В.Н.Винницкий, Е.С.Лонкевич и

Г.Н.Песьяков (53) 677.8.62-83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1416421.

Тсекиня а секция

Фиг.1 (61) 1416421 (21) 4611718/12 (22) 05.12.88 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Московское специализированное уп° равление по монтажу, ремонту, модернизации и наладке технологического оборудования Всесоюзного объединения

"Союзоргбумпром" и Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к регулированию натяжения бумажного полотна на бумагоделательных машинах и является дополнительным к устройству по авт.св. М

1416421. Цель изобретения — повышение точности устройства путем обеспечения инвариантности к изменениям нагрузки при корректировке натяжения. Для этого необходимо перестраивать уровни ограничения выходного сигнала регулятора натяжения в функции задающего натяжение сигнала. Устройство состоит из двух секций транспортировки материала 1, каждая иэ которых

1701618

20 содержит механизм 2, злектродвигатсль 3, датчик 4 скорости, систему 5 регулирования скорости, регулятор 6 натяжения материала, датчик 7 натяжения материала и блок 8 ограничения регулирующего воздействия, а вторая секция, кроме того, содержит блок 9 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от технологических возмущений. Новым в устройстве является введение во вторую секцию блока 10 перераспределения диапазона регулирования в

Изобретение относится к устройствам регулирования натяжения движущегося ленточного материала на непрерывно-поточных агрегатах, в частности к регулированию натяжения бумажного полотна на бумагоделательных машинах, и является дополнительным к авт.св, ¹ 1416421.

Целью изобретения является повышение точности устройства путем обеспечения инвариантности к изменениям нагрузки.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 — принципиальная схема блока перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала; на фиг.3 — принципиальная схема блока ограничения регулирующего воздействия; на фиг.4 характеристика "вход — выход" регулятора натяжения.

Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала 1 содержит расположенные последовательно две секции и II транспортировки материала 1, каждая из которых состоит из механизма 2 и электродвигателя 3, датчик 4 скорости, систему 5 регулирования скорости электродвигателя, регулятор 6 натяжения материала, датчик 7 натяжения материала, блок 8 ограничения регулирующего воздействия.

Вторая секция ii содержит также блок 9 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от технологических возмущений, блок 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала, состоящий из полосового фильтра 11, сумматора 12 (инвертора), задатчика 13 установки нуля (потенциометра), а также содержит сумматор 14.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 4 скорости и датчики 7 натяже- ния измеряют скорости секций и Ii и натяжение материала 1 перед этими секциями.

На входе системы 5 регулирования скорозависимости от задающего сигнала. В устройстве для регулирования натяжения длинномерного материала благодаря наличию в нем блока 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала обеспечивается инвариантность системы регулирования к возмущениям по моменту нагрузки при корректировке натяжения,и тем самым повышается точность регулирования натяжения. 4 ил, сти сигнал датчика 4 скорости вычитается из заданного значения скорости. На входе регулятора 6 натяжения сигнал датчика 7 на-. тяжения вычитается из заданного значения натяжения, По полученной разности регулятор 6 натяжения формирует сигнал управления для системы 5 регулирования скорости.

Этим обеспечивается поддержание заданной величины натяжения, Одновременно в блоке 8 ограничения регулирующего воздействия устанавливаются требуемые положительный и отрицательный уровни ограничения для формируемого. на выходе регулятора 6 натяжения сигнала управления. Для этого в блоке 8 ограничения регулирующего воздействия потенциометрами

R7, R8 устанавливаются соответствующие опорные напряжения, Одновременно блок

9 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от технологических возмущений формирует по сигналам датчиков 4 скорости и датчиков 7 натяжения материала секции I u II корректирующий сигнал, который поступает на первый управляющий вход блока 8 ограничения регулирующего воздействия,.Этот сигнал перестраивает уровни ограничения выходного сигнала регулятора 6 натяжения таким образом, чтобы они были симметричны по отношению к изменяющемуся вследствие технологических возмущений выходному сигналу регулятора 6 натяжения. Одновременно блок 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала формирует корректирующий сигнал, который поступает на второй управляющий вход блока 8 ограничения регулирующего воздействия. Для этого на вход блока 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала поступает сигнал задания натяжения, Этот сигнал в блоке 10 перераспределенияя дифференцируется резоHBHcHblM nGfloc08blM фильтром 11 и

1701618

10 натяжения.

35

45

55 алгебраически суммируется на входе инвертора 12 с сигналом задания натяжения и с сигналом установки нуля, снимаемым с потенциометра.13 установки нуля, Если сигнал задания натяжения не изменяется и соответствует величине, установленной во время включения регулятора 6 натяжения в работу при заправке материала 1, то корректирующий сигнал нэ выходе блока 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала равен нулю, а установленные положительный и отрицательный уровни ограничения выходного сигнала регулятора 6 натяжения соответствуют опорным напряжениям, снимаемым с потенциометров R7, R8 блока

8 ограничения регулирующего воздействия.

Проследим работу устройства при изменении сигнала задания натяжения, Например, увеличение положительного сигнала задания натяжения вызывает появление на выходе регулятора 6 натяжения отрицательного управляющего напряжения, которое в начальный момент ограничивается на отрицательном уровне — Up<"Р, определяемом установкой блока 8 ограничения регулирующего воздействия. На вход системы 5 регулирования скорости поступает отрицательное напряжение — Л UðH Р, Скорость двигателя 3 второй секции II возрастает.

Увеличение скорости секции II приводит к росту натяжения материала 1 в промежутке между секциями и I. Положительный сиг-. нал датчика 4 скорости и отрицательный сигнал датчика 7 натяжения секции II возрастают по абсолютной величине, Разность сигналов задания натяжения и датчика 7 натяжения на входе регулятора 6 натяжения секции II уменьшается. На выходе регулятора 6 натяжения отрицательное напряжение уменьшается по абсЬлютной величине, регулятор 6 натяжения выходит из зоны ограничения и его выходное напряжение устанавливается на новом отрицательном уровне — Л Up, определяемом величиной положительного приращения сигнала задания. Натяжение материала 1 между секциями и II также устанавливается на новом возросшем значении. Время переходного процесса составляет 4,7 Т,и р. Одновременно возросший положительный сигнал датчика 4 скорости сравнивается на входе системы 5 регулирования скорости с отрицательным выходным сигналом регулятора

6 натяжения и скорость двигателя 3 устанавливается на новом возросшем уровне.

Кроме того, возросшие по абсолютной величине сигналы датчика 4 скорости и датчика 7 натяжения секции 1I, а также не изменившиеся по величине сигналы датчика 4 скорости и датчика 7 натяжения секции I поступают на входы блока 9 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от технологических возмущений.

Поскольку в данном случае технологические возмущения натяжения отсутствуют, то выходной сигнал блока 9 перераспределения соответствует ранее установленному нулевому значению. Данный нулевой сигнал поступает на первый управляющий вход блока

8 ограничения регулирующего воздействия и, естественно, не перестраивает уровни ограничения выходного сигнала регулятора 4

В то же время увеличенный положительный сигнал задания на натяжение поступает на вход блока 10 перераспределения диапазона регулирования в зависимости от задающего сигнала, Резонансный полосовой фильтр 11 дифференцирует положительное приращение задающего сигнала и на его выходе в течение времени т имеет место отрицательный импульс напряжения. Данный отрицательный импульс алгебрэически суммируется с положительным приращением задающего сигнала на входе инвертора

12. Выходной сигнал инвертора на протяжении времени т равен нулю. По истечении времени тимпульс на выходе резонансного полосового фильтра 11 исчезает, а на выходе инвертора 12, являющемся одновременно выходом блока 10 перераспределения, появляется отрицательное напряжение.

Это отрицательное напряжение поступает на второй уйравляющий вход блока 8 ограничения регулирующего воздействия. При этом отрицательный потенциал базы транзистора VTz увеличивается по абсолютной величине, а положительный потенциал базы транзистора VT> уменьшается. Соответственно отрицательный уровень напряжения ограничения — VðH" увеличивается по амплитуде, а положительный уровень +

UðH уменьшается. Изменение абсолютных величин уровней ограничения происходит на одинаковую величину AUp . соответствующую изменению выходного сигнала регулятора 6 натяжения. Таким образом, новые уровни ограничения остаются симметричными относительно изменившегося вследствие отработки задания выходного напряжения регулятора 6 натяжения.

Использование изобретения позволяет повысить точность и увеличить быстродействие системы автоматического регулирования натяжения длинномерного материала на непрерывно-поточной линии за счет иск лючения возможности насыщения регулято1701618

СЬ Ь оРа

;аегуляаюр г регцлятору 6 От регулятароб 0m фй б 1Р .

6m &аи7У

uzi ра натяжения при отработке возмущений по моменту нагрузки при корректировке натяжения в процессе работы.

Формула изобретения 5

Устройство для регулирования натяжения длинномерного материала по авт.св. f4

1416421,отличающееся тем,что,с целью повышения точности устройства путем обеспечения инвариантности к измене- 10 нию нагрузки, в него дополнительно введены полосовой фильтр, задатчик установки нуля и два сумматора, причем выход блока перераспределения диапазона регулирования в зависимости от технологических возмущений соединен с управляющим входом блока ограничения регулирующего воздействия через первый сумматор, второй вход которого соединен.c выходом второго сумматора, подключенного первым входом к входу задания регулятора натяжения материала и к входу полосового фильтра, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, подключенного третьим входом к выходу эадатчика установки нуля.

1701618

Составитель Е.Власов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор! О. Кравцова

Редактор 3.Слиган

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

Заказ 4506 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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