Система автоматического регулирования диаметра рукава рукавной пленки

Система автоматического регулирования диаметра рукава рукавной пленки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>882764 (б1) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 251279 (21} 2858944/23-05 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 2 3.1 1.81. Бюллетень М 4 3

Дата опубликования описания 23.1181 (51) м. кл.з

В 29 F 3/00

G 05 D 27/00

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) Г.Г. Мирошниченко, В.П. Верещагин,А.В.Чернышов и A.Л. Кудров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДИАМЕТРА РУКАВА РУКАВНОЙ ПЛЕНКИ

Изобретение относится к автоматизации процессов переработки пластмасс и может быть использовано в производстве рукавных пленок.

Известна система автоматического регулирования диаметра рукавной пленки, содержащая датчик отклонения диаметра от заданного значения, регулятор и исполнительный механизм системы раэдува (1).

Недостатком известной системы является недостаточная точность.стабилизации диаметра рукава, так как прогноз изменения диаметра в процессе изготовления не производится.

Наиболее близкой из известных систем по технической сущности является система автоматического регулирования диаметра рукава рукавной пленки, содержащая первый и второй дат- 20 чики отклонения диаметра рукава, блок вычитания, соединенный последов ательно через блок умножения и вентиль с ключом, блок определения полярности (2).

Недостатком известной системы является низкая точность стабилизации диаметра рукава.

Цель изобретения повышение точности стабилизации диаметра рукава. 30

Укаэанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования диаметра рукава рукавной пленки, содержащая первый и второй датчики отклонения диаметра рукава, блок вычитания, соединенный последовательно через блок умножения и вентиль с ключом, блок определения полярности, снабжена блоком запаздывания, элементом нечувствительности, релейным элементом и импульсным модулятором, причем вход блока запаздывания соединен с выходом второго датчика отклонения диаметра рукава, а выход блока запаздывания со входом блока вычитания, вход элемента нечувствительности соединен с выходом первого датчика отклонения диаметра рукава, а выход элемента нечувствительности со входом блока умножения и через релейный .элемент со входом блока вычитания, вхоД импульсного модулятора соединен с выходом ключа, а выход импульсного модулятора соединен со входом блока определения полярности.

На чертеже изображена схема автоматического регулирования диаметра рукава.

882764

Система содержит пленку в виде рукава 1, столб 2 расплава, первый датчик 3 отклонения диаметра рукава 1, установленный в зоне затвердевания пленки, второй датчик 4 отклонения диаметра рукава 1, установленный у столба расплава пленки

I блок 5 вычитания, блок 6 определения полярности, разделяющий входной сигнал на сигналы разной полярности

У соединенные с выходами блока 6 клапаны 7, управляющие подачей воздуха или отсосом его из рукава 1, магистраль 8, по которой осуществляется подача воздуха в рукав 1 и столб 2 расплава, элемент 9 нечувствительности, соединенный входом с выходом датчика 3, релейный элемент 10, подсоединеннь)й входом к выходу элемента 9 нечувствительности, а выходом к тртьему входу блока 5 вычитания, блок ll запаздывания, подключенный входом к датчику 4, а выходом к первому входу блока 5 вычитания, второй вход блока 5 вычитания со знаком - подсоединен к выходу датчика 3, блок

12 умножения, соединенный входами с выходами блока 5 вычитания и элемента 9 нечувствительности и соединенный последовательно через вентиль

13, ключ 14 H импульсный модулятор

15 ко входу блока 6, а управляющий вход ключа 14 соединен с выходом блока 5 разности.

С выхода первого датчика 3 на вход элемента 9 поступает сигнал х = K „aD<, где К „— масшт абный коэффициент, B/ñì; ьо — отклонение от заданного значения диаметра рукава

1 в зоне з атвердевани я, см.

С выхода второго датчика 4 на вход блока ll запаздывания поступает сигнал д0с, равный отклонению от заданного значения диаметра столба расплава 2.

С выхода блока 11 запаздывания. на вход блока 5 вычитания поступает задержанный сигнал, равный ь0с =. d Р (t-t ), где 1 g Рпg

Л (2) где К и - масштабный коэффициент;

К g, К 3,К4 - коэффициенты по входам блока 5 вычитания.

Так как всем изменениям диаметра рукава 1 в зоне затвердевания пленки предшествуют измения диаметра в столбе 2 расплава, то, выбирая соответствующим образом коэффициенты Y.,1 и

К3(предварительно при К 4. = О), полу () чим сигнал h D близкий к производной изменения диаметра в зоне затвердевани я. Блок совпадения, образованный блоком 12 умножения и вентилем

13; позволяет получить сигнал управления для ключа 14, близкий к сиггде t — время, с, постоянная времени задержки блока 11 запаздывания.

В блоке 6 осуществляется разделение входного .сигнала на положительный и отрицательный сигналы, каждый из которых подается на соответствующий ,клапан 7.

Элемент 9 нечувствительности осуществляет преобразование сигнала по следующей зависимости у = 0 при txl с)х 3<1, у = х ханц при)х! )) ха 1) с где у - выходной сигнал элемента 9; х — входной сигнал элемента 9 х — величина зоны нечувствиъч т ельн ост и.

Релейный элемент 10 осуществляет преобразование входного сигнала у в выходной по следующей зависимости

2= Sign

5 лок 2 умножения и вентиль 13 осуществляют следующее преобразование (=siep QAsiqn9,, (1) выходной сигнал вентиля 13; входные сигналы блока 12; знак коньюнкции или умножения для однополярных сигналов.

На ключ 14 с выхода вентиля 13 подается только положительный сигнал 1 или 1 = 0 ° Если 1)0, то ключ 14 пропускает сигнал р.

Преобразование входного сигнала ключом 14 имеет вид

m=р при 1>0, m -= -О при 1=0, где р — входной сигнал ключа 14 (выходной сигнал с блока 5 вычитания);

m — выходи ой си гн ал, 25 1 — управляющий.

Импульсный модулятор 15 осуществляет преобразование непрерывного сигнала в импульсный, например в частотно-импульсный, по следующей зависимости.где Йр - частота импульсов;

K - o iiU eHT HpozIopU,èoíàëü35 ности; х " входной сигнал импульсного модулятора 15.

Каждый из первого и второго датчиков 3 и 4 по мере вытягивания пленgQ ки в виде рукава 1 из столба 2 расплава вырабатывает сигнал, пропорциональный отклонению диаметра (радиуса) относительно заданного значения: на выходе первого датчика 3ЬЭ, на выходе второго датчика 4

ЬЭс. Сигнал на выходе блока разности

5 имеет вид:

Р ь2"=с к„,„ь1), к к„ь7 (+-e3) Kg2, 882764 налу, заданному преобразователем(2) .

Тогда на выходе ключа 14 будет появляться сигнал m пропорциональный его входному сигналу р, но только в момент времени, когда входной сигнал р увеличивается по модулю. Т.е °, если входной сигнал р представляет собой синусоиду, то на выходе ключа 14 сигнал m представляет собой части этой синусоиды, пропорциональные первой половине каждой полуволны.

Эти разнополярные части синусоиды, промодулированные импульсами в импульсном модуляторе 15, разделяются по знаку в блоке б и подаются на клапаны 7, причем, если диаметр увеличивается, то срабатывает клапан 7, соединенный с магистралью отсоса, если же диаметр уменьшается, то срабатывает клапан 7, соединенный с магистралью подачи воздуха.

Рассматриваемая система относится Щ к системам, в которых управление исполнительным органом осуществляется в зависимости от знака и величины производной сигнала ошибки. Причем управление включается только при увеличении сигнала ошибки. Нелинейность закона управления приводит к автоколебаниям в системе.

Элемент 9 нечувствительности введен в систему с целью уменьшения частоты автоколебаний и, следовательно, скорости изменения сигналов в системе, что при определенной величине зоны нечувствительности приводит к уменьшению амплитуды автоколебаний.

Кроме того, введение в систему зоны нечувствительности уменьшает влияние на ее динамику действующих в ней шумов.

Чтобы ликвидировать возникающую в системе из-за регулирования по скоро- 40 сти статическую ошибку, размыкание системы можно проводить при достижении сигналом gDq некоторого уровня в ст орону умен ьшен и я си гн ал а д D . Дл я этого в систему введен релейный элемент 10, выходной сигнал с которого

Е подан на вход блока 5 вычитания с коэффициентом К4. От величины произведения К Е зависит скорость изме4 нения сигналов в системе и, следовательно, частота автоколебаний.

Введением в систему блока 11 запаздывания осуществляется компенсация в сигнале дР опережающего влия-. ния сигнала aD по сравнению с появлением изменений из-за этого в сигнале gD<, что вместе с уменьшением влияния шумов в системе и ликвидации статистической ошибки приводит, к повышению точности.

Предлагаемая система позволяет вместе с увеличением точности регулирования диаметра рукава и за счет этого уменьшить поле рассеивания по диаметру рукава, что приводит к возможности снижения средней величины диаметра и поддерживанию в процессе нижней границы поля допуска. A это приводит к экономии сырья ° В дополнение к этому импульсный закон регулирования позволяет экономично расходовать воздух для регулирования размеров рукава.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования диаметра рукава рукавной пленки, содержащая первый и второй датчики отклонения диаметра рукава, блок вычитания, соединенный последовательно через блок умножения и вентиль с ключом, блок определения полярности, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации диаметра рукава, она снабжена блоком запаздывания, элементом нечувствительности, релейным элементом и импульсным модулятором, причем вход блока запаздывания соединен с выходом второго датчика отклонения диаметра рукава, а выход блока запаздывания со входом блока вычитания, вход элемента нечувствительности соединен с выходом первого датчика ртклонения диаметра рукава, а выход элемента нечувствительности со входом блока умножения и через релейный элемент со входом блока вычитания, вход импульсного модулятора соединен с выходом ключа, а выход импульсного модулятора соединен со входом блока определения полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Furucawa S. Systeme of automatic regulation.— Japan plastics

Age ° 1974 М 8g р ° 15 20 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2701221/24,кл.G 05 D 5/02

1978 (прототип).

882764

Составитель Л. Александров

Техред С.Мигунова Корректор И, Шароши

Редактор С. Патрушева

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10065/17

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4