Способ управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов в машинах непрерывного действия. При осуществлении способа управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия заполняют U-образную машину текстильным материалом. Обеспечивают контроль количества текстильного материала в машине. Количество материала контролируют верхним и нижним датчиками уровня. Измеряют промежуток времени t↑ нарастания уровня текстильного материала в машине от нижнего датчика уровня до верхнего датчика уровня и измеряют промежуток времени t↓ убывания уровня текстильного материала в машине от верхнего датчика уровня до нижнего датчика уровня. Сравнивают величины t↑ и t↓, а при t↑≠t↓ фиксируют несимметрию автоколебаний. Вычисляют эквивалентное отклонение от заданного значения линейной скорости δV текстильного материала на входе в технологическую машину вследствие возмущающих воздействий. Корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину. Обеспечиваются надежность и точность управления количеством текстильного материала в технологической машине. 1 ил.

 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия.

Известен способ транспортирования ткани в машинах отделочного текстильного производства (Авторское свидетельство СССР №213760, D06B 3/28, 1968 г.), состоящий в том, что ткань транспортируют между двумя валиками, а навстречу движущейся ткани в зазор между нею и валиком подают струю обрабатывающего агента, что предотвращает наматывание ткани на валики.

Недостаток указанного способа связан с невозможностью его применения для управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине, поскольку отсутствует контроль количества текстильного материала в технологической машине.

Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ заправки и проводки ткани» (Авторское свидетельство СССР №341535, В05С 3/12, 1972 г.), заключающийся в транспортировании с заданной линейной скоростью текстильного материала в технологической машине.

Недостаток указанного способа заключается в невозможности его применения для управления количеством (уровнем) транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия вследствие невозможности контроля количества текстильного материала в технологической машине, а также в недостаточной надежности и точности из-за отсутствия автоматической компенсации параметрических и внешних возмущающих воздействий, могущих привести к значительному отклонению количества текстильного материала за допустимые границы и вызвать аварийный останов технологического процесса.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении надежности и точности управления количеством (уровнем) транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия.

Технический результат достигается тем, что в способе управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия, включающем транспортирование с заданной линейной скоростью текстильного материала в технологической машине, заполняют U-образную технологическую машину непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом, обеспечивают контроль количества текстильного материала в технологической машине и релейное регулирование с соответствующим знаком линейной скорости текстильного материала на входе в технологическую машину на величину ΔV при отклонении количества текстильного материала в технологической машине за допустимые границы, причем контролируют количество текстильного материала в технологической машине верхним и нижним датчиками уровня, измеряют промежуток времени t↑ нарастания уровня текстильного материала в технологической машине от нижнего датчика уровня до верхнего датчика уровня и измеряют промежуток времени t↓ убывания уровня текстильного материала в технологической машине от верхнего датчика уровня до нижнего датчика уровня, сравнивают величины t↑ и t↓, а при t↑≠t↓ фиксируют несимметрию автоколебаний и вычисляют эквивалентное отклонение от заданного значения линейной скорости δV текстильного материала на входе в технологическую машину вследствие внешних и/или параметрических возмущающих воздействий по формуле

δV={[T2·(ΔH)2+(|t↑-t↓|)2·(|ΔV|)]-l/2-T·ΔH}/(|t↑-t↓|),

где ΔН - расстояние между верхним и нижним датчиками уровня, м;

Т - постоянная интегрирования, определяемая типом текстильного материала и характеризующая динамику изменения уровня текстильного материала в технологической машине при |ΔV|=1 м/c и δV=0,

и корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину, причем при t↑>t↓ увеличивают линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину на величину δV, а при t↑<t↓ уменьшают линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину на величину δV.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия.

В данном устройстве текстильный материал 1 обрабатывают и транспортируют в свободном состоянии в U-образной технологической машине 2.

Транспортирование текстильного материала 1 в технологической машине 2 производится входным рабочим органом 3 и выходным рабочим органом 4.

К входному рабочему органу 3 подключен привод 6, соединенный с блоком управления 5, а к выходному рабочему органу 4 подсоединен привод 8, соединенный с блоком управления 7. Первый вход блока управления 5 и вход блока управления 7 объединены и связаны с выходом задающего блока 9.

Выходы верхнего датчика уровня 10 и нижнего датчика уровня 11 подключены соответственно к первым и вторым входам релейного блока 12 и блока коррекции 13.

Выход релейного блока 12 подсоединен ко второму входу блока управления 5.

Выход блока коррекции 13 подключен к третьему входу блока управления 5.

Способ осуществляется следующим образом.

В рабочем режиме в соответствии с сигналом задания Uз задающего блока 9 блоки управления 5 и 7 устанавливают линейные скорости текстильного материала 1 на входе V1 и выходе V2 технологической машины 2.

Для стабилизации количества (уровня) текстильного материала 1 в технологической машине 2 необходимо выполнение соотношения

где ε - относительное изменение длины (усадка) обрабатываемого текстильного материала 1,

ΔV - регулирующее воздействие релейного блока 12, м/с.

Величина ΔV<0 при срабатывании верхнего датчика уровня 10 и ΔV>0 при срабатывании нижнего датчика уровня 11 определяется выходным сигналом ±ΔU релейного блока 12.

Поскольку ε - величина случайная, из выражения (1) получаем условие целесообразной настройки соотношения линейных скоростей:

где mε - математическое ожидание относительного изменения длины (усадки) обрабатываемого текстильного материала 1.

Т.к. ε≠mε, реальное соотношение линейных скоростей по формуле (1) отличается от условия настройки соотношения линейных скоростей по формуле (2), а это с учетом различия в проскальзывании текстильного материала 1 во входном рабочем органе 3 и в выходном рабочем органе 4, износа рабочих органов 3 и 4, смены артикула текстильного материала 1 и т.д. ведет к несимметрии автоколебаний в устройстве и может вызвать отклонение уровня текстильного материала 1 в технологической машине 2 за пределы, контролируемые верхним датчиком уровня 10 и нижним датчиком уровня 11, что чревато остановкой технологического процесса.

Уровень Н текстильного материала 1 в технологической машине 2 изменяется в соответствии с зависимостью

где Н0 - начальное значение уровня текстильного материала 1,

или

где ΔН - расстояние между верхним 10 и нижним 11 датчиками уровня, м.

Наличие внешних и/или параметрических возмущающих воздействий приводит к эквивалентному отклонению δV от заданного значения линейной скорости V1 текстильного материала 1 на входе в технологическую машину 2.

Из соотношения (4) можно определить промежуток времени t↑ нарастания уровня текстильного материала 1 в технологической машине 2 от нижнего датчика уровня 11 до верхнего датчика уровня 10 и промежуток времени t↓ убывания уровня текстильного материала 1 в технологической машине 2 от верхнего датчика уровня 10 до нижнего датчика уровня 11:

Решая совместно выражения (5) и (6) относительно δV, находим

Блок коррекции 13 на основании измерения промежутков времени t↑ и t↓ вычисляет величину δV и формирует сигнал ΔUδ, обеспечивающий изменение линейной скорости V1 на величину -δV с целью компенсации возмущающих воздействий.

Если t↑>t↓, ΔUδ>0 и V1 возрастает на δV, если t↑<t↓, ΔUδ<0 и V1 убывает на -δV.

Постоянный контроль промежутков времени t↑ и t↓ позволяет устройству практически с предельным быстродействием (за 1 цикл изменения уровня текстильного материала 1 в технологической машине 2) и с высокой точностью восстановить симметрию автоколебаний в устройстве, адаптируясь к изменению внешних условий, смене артикула текстильного материала 1, износу оборудования и т.п.

Таким образом, реализация предложенного способа позволяет с высоким быстродействием надежно осуществлять управление уровнем текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних или/и параметрических возмущений.

Способ управления уровнем транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия, включающий транспортирование с заданной линейной скоростью текстильного материала в технологической машине, отличающийся тем, что заполняют U-образную технологическую машину непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом, обеспечивают контроль количества текстильного материала в технологической машине и релейное регулирование с соответствующим знаком линейной скорости текстильного материала на входе в технологическую машину на величину ΔV при отклонении количества текстильного материала в технологической машине за допустимые границы, причем контролируют количество текстильного материала в технологической машине верхним и нижним датчиками уровня, измеряют промежуток времени t↑ нарастания уровня текстильного материала в технологической машине от нижнего датчика уровня до верхнего датчика уровня и измеряют промежуток времени t↓ убывания уровня текстильного материала в технологической машине от верхнего датчика уровня до нижнего датчика уровня, сравнивают величины t↑ и t↓, а при t↑≠t↓ фиксируют несимметрию автоколебаний и вычисляют эквивалентное отклонение от заданного значения линейной скорости δV текстильного материала на входе в технологическую машину вследствие внешних и/или параметрических возмущающих воздействий по формуле
δV={[T2·(ΔH)2+(|t↑-t↓|)2·(|ΔV|)]-l/2-T·ΔH}/(|t↑-t↓|),
где ΔН - расстояние между верхним и нижним датчиками уровня, м;
Т - постоянная интегрирования, определяемая типом текстильного материала и характеризующая динамику изменения уровня текстильного материала в технологической машине при |ΔV|=1 м/c и δV=0, и корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину, причем при t↑>t↓ увеличивают линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину на величину δV, а при t↑<t↓ уменьшают линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину на величину δV.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству рулонных материалов и может быть использовано в машинах для намотки ткани в отделочном производстве текстильной промышленности.

Изобретение относится к производству рулонных материалов и может быть использовано в машинах для намотки ткани в отделочном производстве текстильной промышленности.

Изобретение относится к технологической оснастке для растяжки плоских сеточных рамок и позволяет повысить равномерность натяжения сеточного полотна во взаимно перпендикулярных направлениях с возможностью применения материала с широким диапазоном деформирования.

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для равнения движущегося текстильного материала по кромке при сматывании в рулон. .

Изобретение относится к устройствам для формирования рулона наматываемого упругого материала и может быть использовано в производстве рулонных материалов в бумагоделательной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к регуляторам натяжения длинномерных материалов и используется при автоматизации процесса изготовления изделий из композиционных материалов методом намотки.

Изобретение относится к оборудованию для контроля и регулирования поперечного перемещения движущегося полотна и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в текстильной, химической и металлургической промышленностях.

Изобретение относится к оборудованию текстильной промышленности и может быть применено в ткацком производстве на сновальных и перегонных машинах. Устройство для регулирования натяжения ленточного материала содержит приводной электродвигатель, датчик натяжения, сумматор, блок задания натяжения, датчик радиуса рулона, дополнительно содержит функциональный блок, усилитель мощности, два блока умножения, блок задания линейной скорости намотки. Датчик радиуса рулона подключен к входу функционального блока. Выход функционального блока соединен с первым входом первого блока умножения и первым входом второго блока умножения. Второй блок умножения подключен вторым входом к выходу блока задания натяжения, а выходом к второму входу сумматора. Первый вход сумматора связан с датчиком натяжения, а выход соединен с первым входом усилителя мощности. Выход усилителя мощности подключен к приводному электродвигателю, а второй вход соединен с выходом первого блока умножения. К второму входу первого блока умножения подключен блок задания линейной скорости намотки. Обеспечивается повышение точности стабилизации плотности намотки. 1 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для автоматизации технологических процессов обработки в свободном состоянии текстильных материалов в технологических машинах непрерывного действия. При осуществлении способа адаптивного управления количеством транспортируемого в свободном состоянии текстильного материала в технологической машине непрерывного действия наносят метки на текстильный материал. Транспортируют материал с заданной линейной скоростью. Заполняют U-образную технологическую машину непрерывного действия транспортируемым в свободном состоянии текстильным материалом. Обеспечивают контроль нанесенных на текстильный материал меток и формируют импульсы в процессе заполнения технологической машины. Фиксируют количество меток, поступивших в технологическую машину. Измеряют расстояние между смежными метками на входе в технологическую машину. В рабочем режиме измеряют расстояние между смежными метками на входе и выходе технологической машины. Производят расчет общей длины текстильного материала и количества меток в технологической машине и относительного изменения его геометрических размеров в процессе обработки. Корректируют линейную скорость текстильного материала на входе в технологическую машину. Стабилизируют по приоритету количество меток в технологической машине. При заданном количестве меток в технологической машине осуществляют управление длиной текстильного материала в технологической машине. Обеспечивается надежность управления количеством текстильного материала в технологической машине непрерывного действия с учетом внешних возмущений. 1 ил.
Наверх