Устройство для управления намоткой многослойных электрических катушек

Устройство для управления намоткой многослойных электрических катушек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области автоматических устройств для управления процессами намотки длинномерных материалов, преимущественно провода . Цель изобретения - повьшзение качества намотки путем синхронизации скоростей намотки и раскладки провода . Для поддержания заданных угловых скоростей раскладки и намотки (эти параметры определяются расчетным путем) сигналы с импульсных датчиков 4,6 скорости и углового положения катушки и скорости раскладки через определенный интервал времени, задаваемый программно, поступают на счетные входы программируемого таймера синхронизатора 5. С выхода синхронизатора 5 на вход блока 2 программного управления поступают коды, соответствующие считанному количеству импульсов. В блоке 2 происходит обработка кодов и вычисление текущих значений скоростей намотки ираскладки. В случае отклонения текущих значений угловых скоростей намотки и раскладки от расчетных значений, хранимых fe ПЗУ блока 2, последний выдает сигналы на устранение возникших сигналов рассогласования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. СО ел со ffi

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 65 Н 54/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3994246/28-12 (22) 23.12.85 (46) 07.11,87. Бюл. Ф 41 (72) Б.M. Кузнецов, Ю,К. Мялкин и С.А. Черкасова (53) 62 1.312.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 994386, кл. В 65 Н 54/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАМОТКОЙ МНОГОСЛОЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАТУШЕК . (57) Изобретение относится к области автоматических устройств для управления процессами намотки длинномерных материалов, преимущественно провода. Цель изобретения — повышение качества намотки .путем синхронизации скоростей намотки и раскладки провода. Для поддержания заданных угловых скоростей раскладки и намотки

„„SU„„1350096 А1 (эти параметры определяются расчетным путем) сигналы с импульсных датчиков 4,6 скорости и углового положения катушки и скорости раскладки через определенный интервал времени, задаваемый программно, поступают на счетные входы программируемого таймера синхронизатора 5. С выхода синхронизатора 5 на вход блока 2 программного управления поступают коды, соответствующие считанному количеству импульсов. В блоке 2 происходит обработка кодов и вычисление текущих значений скоростей намотки и раскладки. В случае отклонения текущих значений угловых скоростей намотки и раскладки от расчетных зна- @ чений, хранимых в ПЗУ блока 2, последний выдает сигналы на устранение возникших сигналов рассогласования.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

0096

2 диодным патроном 15. При этом входы

Р -D„, АО, А1, 3, ЧТ и BN подключены к соответствующим входам триггеров 10 и 11 и через элемент И-НЕ 8

5 к входам Р1 и Р2 таймера 9, выходы которых связаны с входами элементов

НЕ 12, Входы цифроаналогового преобразователя 13 соединены с соответ1р ствующими входами триггеров 10 и 11, Датчики 4 и 6 могут быть выполнены в виде растрового диска, взаимодействующего со светодиодами и с фотодиодами, подключенными например, 15 к операционным усилителям, связанным с формирователями.

Устройство работает следующим образом, Предварительно расчетным путем

2р определяется угловая скорость раскладки в зависимости от выбранной угловой скорости намотки и диаметра провода, которые связаны соотношением

П

П d

К; где Пн

П

К;

П (d +5) П Й ПЛ

К (2) 4О

Изобретение относится к автоматическим устройствам для управления процессами намотки длинномерных материалов, преимущественно провода, Цель изобретения — повышение качестна намотки путем синхронизации скоростей намотки и раскладки провода.

На фиг. 1 представлена структур" ная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — блок-схема синхронизатора.

Устройство для управления намоткой многослойных электрических катушек содержит электродвигатель катушки, блок 2 программного управ ления, электропривод 3 раскладки, импульсный датчик 4 скорости и углового положения катушки, синхронизатор 5, импульсный датчик 6 скорости раскладки и программируемый таймер 7.

На валу электродвигателя 1 катушки установлен датчик 4, первый выход которого соединен с первым входом блока 2 программного управления, выполненного на базе микроконтроллера

Ki-20, а второй выход датчика 4 соединен с первым входом программируемого таймера 7 и с первым входом синхронизатора 5, первый выход которого соединен с вторым входом блока 2 программного управления, второй его выход подсоединен к второму входу электропривода 3 раскладки, на валу которого расположен датчик 6, а третий выход блока 2 программного управления подключен к второму входу программируемого таймера 7, выхоц которого подключен к третьему входу блока 2 программного управления, при этом выход датчика 6 соединен с третьим входом синхронизатора 5, второй вход которого соединен с вторым входом блока 2 программного управления.

Синхронизатор 5 состоит из элемента 2И-НЕ 8, программируемого таймера 9, работающего в режиме сче.тчика реальных событий и имеющего двунаправленные входы-выходы D --D„, адресные входы АО и А1 входы чтения (ЧТ), записи (ЗП) и выборки (ВМ), входы разрешения Р1 и Р2 и счетные входы С1 и С2, Синхронизатор 5 включает триггеры 10 и 11, элементы

НЕ 12, цифроаналоговый преобразователь 13, выходы которого через операционный усилитель 14 связаны с — угловая скорость привода намотки; — угловая скорость привода раскладки, — коэффициент передачи раскладочной головки, — диаметр провода. шаговой намотки имеем где & — шаг намотки

Вычисленные значения угловых скоростей раскладки и намотки заносятся

45 в виде кода в постоянную память блока 2 программного управления и в процессе работы устройства используются в качестве программных значений.

Для поддержания заданных угловых скоростей раскладки и намотки в процессе -работы устройства импульсы с датчиков 5 и 6 через определенный интервал времени, задаваемый программно, поступают на счетные входы программируемого таймера 9 синхронизатора 5, а с выхода синхронизатора

5 на вход блока 2 программного управления поступают коды, соответствующие считанному количеству импульсов, 1.

" =A --1П

К,50 (5) с С П„, (3) 55 з 13500 а на другой вход блока 2 программного управления подаются импульсы только с датчика 4. В блоке 2 программного управления происходит обработка кодов и вычисление текущих значений скоростей намотки и раскладки.

В случае отклонения текущих значений угловых скоростей намотки и раскладки от расчетных значений, хра- 10

I нимых в ПЗУ блока 2 программного управления, блок 2 программного управления корректирует код скорости раскладки на величину + П

Данное значение + П, корректировки кода из ПЗУ блока 2 программного управления через кодовые выходы поступает на входы цифроаналогового преобразователя 13 синхронизатора

15, который формирует сигнал увеличения скорости. Этот сигнал подается на вход операционного усилителя

14 и через диодный оптрон 15 поступает на второй вход электропривода

3 раскладки. Двигатель электропривода 3 раскладки отрабатывает сигнал рассогласования и устанавливает требуемое для данного момента времени, в соответствии с формулой (1), значение скорости раскладки. При по30 следующем считывании на каждом обороте катушки текущих значений сигналов датчиков 4 и 6 блок 2 программного управления непрерывно корректирует значение скорости раскладки, обеспечивая тем самым не соответствие расчетному значению скорости намотки в соответствии с формулой (1) или (2).

Законы движения раскладчика формируются следующим образом.

В режиме реверса привод раскладки изменяет направление скорости от +6), до — <1„а Команда на ренач. верс привода раскладки вырабатывает ся блоком 2 программного управления за угол д-р до завершения последнего 45 витка. Величина угла d. является функцией диаметра провода, скорости раскладки и характеристик привода и определяется выражением

4p + + макс

= т 1n — — — -"- — (4) р м + Макс где Т„ — электрическая постоянная времени, 96

3Р— частота реверсау время реверса.

Значение угла d.„ для различных типов катушек хранится в ПЗУ блока 2 программного управления. Ва третий вход блока 2 программного управления с выхода программируемого таймера 7 поступает код угла положения катушки.

В момент равенства кодов значений угла положения катушки с расчетным значением, хранимым в ПЗУ, блок

2 программного управления вырабатывает команду на реверс двигателя, которая поступает в электропривод 3 раскладки. Из ПЗУ блока 2 программного управления код, соответствующий значе.ию скорости с ма,поступает на вход цифроаналогового преобразова. теля 13 синхронизатора 5, который формирует аналоговый сигнал. Этот сигнал, пройдя через операционный усилитель 14 и диодный оптрон 15, поступает на вход электропривода 3 раскладки, где усиливается до напря жения, соответствующего частоте и)„ „ что и обеспечивает реверс двигателя. Данный цикл повторяется при каждой команде на реверс.

В режиме перехода из секции в секцию происходит перемещение раскладчика на толщину щечки каркаса (не показаны) за один оборот поводка (не показан).

Время перехсда из секции в секцию определяется типом двигателя, передаточным отношением, шагом винта (передачи), толщиной щечки и скоростью намотки. Для осуществления этого режима необходимо электроприводу 3 раскладки придать ускорение, обеспечивающее изменение скорости от ь) тск до ск „с,„с -, Команда на режим перехода провода из секции в секцию вырабатывается блоком 2 программного управления за угол d „ до завершения последнего витка в секции. Величина угла с n определяется по сигналам датчика 6 и предварительно рассчитывается по формуле где с „ — угол начала ускорения привода раскладки;

А — число, зависящее от крутящего момента двигателя и момента инерции движущихся масс; передаточное отношение, 1 — толщина щечки, К; — шаг винта.

Расчетные значения углов d.„для различных типов катушек хранятся в

ПЗУ блока 2 программного управления.

На вход блока 2 программного управления поступает код угла с выхода программируемого таймера 7, который по команде от блока 2 программного управления до завершения последнего витка .считывает количество импульсов, равное расчетному значению угла А.

В момент равенства значений кодов угла, хранимых в ПЗУ блока 2 программного управления, и поступившего из программируемого таймера 7, блок 2 программного управления вырабатывает команду на начало ускорения раскладчика. По этой команде код скорости из ПЗУ блока 2 программного управления поступает на цифроаналоговый преобразователь 13 синхронизатора 5, который формирует аналоговый сигнал„ 3тот сигнал падается «а операционный усилитель 14, с выхода которого через циодный аптран 15 сигнал поступает на вход электропривода 3 раскладки, где усиливается до напряжения, соответствующего частоте 1 и подается на

Name двигатель. В результате этого двигатель начинает вращаться с угловой скоростью

По завершении последнего витка блок 2 программного управления, на .вход которого поступает сигнал с датчика 6, вырабатывает сигнал на уменьшение напряжения до величины, соответствующей скорости с)м,„ и двигатель переходит на первоначальный режим работы.

Ф î р и у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для управления намоткой многослойных э.лектрических катушек, содержащее электродвигатель катушки, вал которого кинематически связан с импульсным датчиком скорости и углового положения катушки, и блок программного управления, первым выходом подключенный к первому входу электропривада раскладки, э т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 350096 6 с целью повышения качества намотки путем синхронизации скоростей намотки катушки и раскладки провода, оно снабжено импульсным датчиком скорос5 ти раскладки, синхронизатором и программируемым таймером, при этом первый вход блока программного управления соединен с первым выходом импульсного датчика скорости и угловога положения катушки, вторым выходом подключенного к первым входам программируемого таймера и синхронизатора, второй и третий входы которога подключены соответственно к вто15 рому выходу блока программного управления и к выходу импульсного датчика скорости раскладки, а пер» вый и второй выходы синхронизатора

20 связаны соответственно с вторыми .входами блока программного. управления и электропривода раскладчика, причем выход программируемого таймера соединен с третьим входом блока программного управления, третьим выходом подключенного к второму входу программчруемога таймера.

2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что синхронизатор состоит из программируемого таймера, триггеров, цифроаналогового преобразователя, операционного усилителя, диодного оптрона и эле ментов И-НЕ и НЕ, при этом объединенные выходы элементов НЕ и выход

35 диодного оптрона являются соответственно первым и вторым выходами синхронизатора, выходы триггеров через цифроаналоговый преобразователь и операционный усилитель связаны с

40 входом диодного оптрона, выходы программируемого таймера соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ, а выход элемента

И-НЕ подключен к разрешающим входам программируемого таймера, причем первый счетный вход программируемого таймера является первым входом синхронизатора, подключенные к одной шине тактовый и информационные входы триггеров, входы элемента И-HE u входы данных чтения, записи, выборки и адресные входы программируемого таймера являются вторым входом синхронизатора, а второй счетный вход

55 программируемого таймера является третьим входом синхронизатора.

1350096

Составитель Е,Кисин

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Шандор

Корректор А.Тяско

Тираж 591 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5222/20

Производственно-полиграФическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4