JP3377208B2

JP3377208B2 - 制御作用時点および制御作用度を補正する方法および装置

Info

Publication number: JP3377208B2
Application number: JP51013492A
Authority: JP
Inventors: デンツ，ペーター; プロモリ，ヨーハン―クリチアン
Original assignee: リーター、インゴルシュタット、シュピナライマシーネンバウ、アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 2003-02-17
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JPH06507682A; ES2050639T1; EP0541794A1; WO1992022692A3; WO1992022692A2; CZ13793A3; EP0541794B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は繊維工業における制御された延伸機、すなわ
ち延伸が制御され或いは制御調節される延伸機に関する
ものである。

本発明は、最終製品の太さが均斉になるようにスライ
バーを処理することを問題としている。制御装置の作業
はスライバー太さの変化を検出し、延伸度を変化させる
ことにより所望のスライバー太さに均斉化させることで
ある。

太さ信号の検出は、延伸機導入部における測定装置に
おいて行われ、スライバー測定部分から延伸部分に至る
までの過程において、それぞれの測定値信号が時間的遅
延をもって緩衝記憶装置に記憶される。この遅延時間の
最後に制御装置が直ちに介入し、スライバー太さの逸脱
に対応して直ちに制御作用が行われる。この作用時点が
すなわち制御作用時点である。

この場合、制御作用時点が早すぎたり、あるいは遅す
ぎたりすると、不適正な延伸をもたらす。同様にして制
御作用度、すなわち制御増幅は、過大であっても、過小
であってもならない。

実際の処理において、延伸機の内部的要因もしくは延
伸機外部の要因により、延伸時点が適確に決定されず、
制御作用時点ないし制御作用度に誤差を生ずる。

スライバー太さが不規則に変動した際、例えば許容限
界を超える針状パルスが発生すると、延伸機ローラ駆動
用の機械的構成要素がその惰性のために迅速に変動に追
随できないことがある。この場合スライバー太さの完全
な均斉化は不可能である。この問題はスライバー供給速
度を平均毎分500mから毎分800mあるいはそれ以上に上げ
るという昨今のニーズのため更に重大さを増している。
またスライバー太さの変動が非常に緩やかであるような
場合にも、この変動に充分に反応した制御は行われな
い。

西独特許出願公開3619248号公報は、急激な変動や大
きな変動に従って時間的遅延について補正値を決定する
ことを提案している。これによる降下は急激な変動や大
きな変動に従う時間的遅延の短縮である。この解決方法
は制御の結果が検査されないという欠点を有する。すな
わち、行われた補正が延伸機の内部的もしくは外部的な
影響を受けるという欠点がある。

またヨーロッパ特許412448号明細書は、延伸機排出部
における計測値信号を検出して、これを充分に利用する
ことを提案しており、この方法の目的とするところは、
調節された延伸処理変化の結果を、延伸機出口で監視す
ることにより検出し、同じ制御装置にフィードバック
し、信号の低周波部分と高周波部分を区別して、理想的
な延伸処理に使用することである。すなわち、主制御装
置により好ましいとされた調節値Ｙが、目標値として、
主延伸処理部12のための駆動調節装置8.2に使用される
（上記特許明細書12頁、12−15行参照）。この解決方法
は計測値を常に目標値すなわち好適値として利用するこ
とから出発しているが、この手法の決定的な欠点は、目
標値設定のために使用されるべき補正値が制御装置との
関係下に処理されることであって、従って必然的に制御
装置の影響を受けてしまう。そして、この従来技術にお
いては制御作用時点ないし制御作用度は固定的である。

制御と無関係に制御における変化を確認し得るように
するため、これまで、「スライバーテスト」が行われて
きた。この「スライバーテスト」は、変動したスライバ
ー太さを正確に均一化調整するため、任意抜取り式に手
作業で行われるものであって、作業員はそれぞれの場合
の被験スライバー切断片を標準スライバー上に置き、あ
るいはスライバーを破断することにより特定長さのスラ
イバー試料を調製する。調整されたスライバー試料を一
定長さに切断し、そのスライバー太さを秤量により確認
する（たとえば1990年８月刊行、SB851、の４、５、６
項参照）。しかしながら、これでは分単位範囲の作業停
止は避けられない。ことに高速度処理作業の連続的処理
を行うためには、この作業は極めて不利である。

そこで本発明の目的は、延伸機の制御作用時点および
制御作用度の改善された補正を行う方法および装置を提
供することである。

FFT分析（高速フーリエ変換分析）を使用する現在の
制御方法に対して、本発明の特徴としては、補正値を求
めるために単にスライバー太さのそれぞれの測定値を選
択し、現存の制御装置と関係なくこの方法を開始し、所
定時間範囲内に制御装置に対して必要な補正（すなわち
制御作用時点ないし制御作用度の補正）を行うことであ
る、従って、本発明方法は絶えず実施されているもので
はなく、特別の信号を検出したときに開始し、所定時間
経過後に停止するものである。

本発明方法は、閉鎖制御ループないし外乱フィードフ
ォワード制御の意味での制御量のフィードバックに係わ
るものではない。

本発明方法は、測定装置においてスライバー太さ過度
信号を得ることにあり、この過渡信号は大きい振幅を有
し、従ってスライバー太さ許容誤差範囲からの著しい変
動が充分な時間にわたりもたらされねばならない。同時
にこの振幅は、一定の割合で増大するスライバー太さと
区別し得るように急激に立ち上がっていなければならな
いが、ニードルパルスほど急峻であってはならない。

このスライバー太さ過渡信号はステップ信号に類する
ものでなければならず、制御装置に供与され、同時に制
御作用時点および制御作用度を補正するための本発明方
法を開始するために使用される。現存の制御装置と無関
係に、延伸装置排出部においてパルスダイアグラムとし
て応答信号が検出され、制御作用時点および制御作用度
を補正するため、ステップ信号との対比において、この
応答信号が評価される。本発明方法は一定時間が経過後
に終了する。

本発明装置は、現行の制御装置に併置され、過渡信号
の識別を可能にすると共に制御作用時点、制御作用度に
関する応答信号の評価を可能にする。

本発明の利点は現存の制御装置と無関係に、従って現
存の制御装置により影響を受けることなく制御の補正を
行い得ることである。これにより、延伸作業時点に対す
る延伸機の内部的ないし外部的な影響力が充分に顧慮さ
れ、従って補正値が正確に決定され得る。この降下と共
に、「テストスライバー」が延伸操作を中断することな
自動的に製作できるという点で、前述した「スライバー
テスト」の半自動化が達成されるという利点もある。

従って本発明方法は、スライバー太さの偶発的な不規
則的変動を目的的に選択するものであって、前述したよ
うに、この補正処理を常に継続する必要はない。

本発明方法と従来公知の制御装置との協働作用を、添
付図面を参照しつつ以下に詳述する。

図１は本発明方法および装置を説明するためのブロッ
ク回路図、図2aはステップ信号のダイアグラム、図2bは制御作用時点が早すぎたことを示す応答信号の
ダイアグラム、図2cは制御作用時点が遅すぎたことを示す応答信号の
ダイアグラム、図2dは制御作用時点が遅すぎたこと、制御作用度の増
幅が過大であることを示す応答信号のダイアグラム、図2eは制御作用時点が遅すぎたこと、制御作用増幅が
過小であることを示す応答信号のダイアグラム、図３は保留スライバー給送装置を持たない方法、装置
を説明するブロック回路図である。

図１には本発明方法を説明するためのブロック回路図
が、本発明装置の特徴的部分と共に示されている。スラ
イバー５は測定装置１を走過するが、この測定装置は例
えば機械的操作ローラ対から成る。この測定装置１の前
に、保留スライバーないし予備スライバー４と共にこれ
を導入するためのローラ対３が示されている。スライバ
ーの延伸は延伸機６で行われ、その排出部にはさらに他
の測定装置２が設けられている。公知の制御装置７は、
測定装置１から計測値信号を受領し、これは計測値メモ
リ7.1に適当な遅延を以って記憶され、さらに増幅装置
7.2に給送され、その出力信号は操作装置7.3に給送され
る。この操作装置は延伸機６のローラ対回転数に、従っ
てまた延伸処理に変化をもたらす。

上記の公知制御装置に本発明装置８が接続され、これ
は上記の公知の制御装置と無関係に併行して処理を行
う。この装置８は図示のように操作装置8.1、測定値評
価装置8.2、計数評価装置8.3、平均値形成装置8.4、バ
ッファメモリ8.5および比較器8.6を具備する。

予備スライバー給送は、繊維切断あるいはスライバー
容器におけるスライバー切れによる延伸機操作停止状態
を回避する役割を果たす。予備スライバー給送装置３の
機能は本発明方法の目的を達成するためにも使用される
ものであって、この予備スライバー給送装置３は、本発
明を実施するための装置の一部として二重の機能を果た
す。

本発明方法を開始するため、操作装置8.1は、予備ス
ライバー給送装置３に開始信号を供与し、予備スライバ
ー給送から一定時間経過後、この給送装置３は停止せし
められる。この一定時間は本発明方法を実施するために
必要な時間である。

本発明方法を開始するための他の方法は、図３に示さ
れ、後述されるように、スライバー容器から送られてく
るスライバー自体により果たされる。

すなわち、スライバー容器からのスライバーにスライ
バー太さの偶然の逸脱があると測定装置１で過渡信号が
もたらされる。その前提条件はスライバー太さの平均値
の約10％を超える変動に相当する高い振幅を一定時間
（測定タイミングパルスの少なくとも３パルス時間）に
わたり過渡信号が示すことである。この信号を検出する
ために、計測装置１と操作装置8.1の間に測定値分析装
置8.0を設ける（図３）。この分析装置8.0は、測定値の
長時間平均値を形成することにより、対比値を決定す
る。この対比値が長時間平均値に比較して少なくとも10
％を超えた場合、その対比値は閾値を超えるものとして
測定値分析装置8.0により検出される。その振幅は少な
くとも３クロックパルス時間持続しなければならない。
振幅の確認と併行してその峻度（スチープネス）も確認
される。すなわち、この峻度が跳躍的に急峻を示す場合
には必要とされる過渡信号がもたらされ、この検出によ
り本発明方法処理が開始され、所定の数のクロックパル
ス生起後にこの方法処理は停止される。このパルス数
は、少なくとも、測定値１に在るスライバー部分が測定
装置２に至るまでの走行時間に対応する。

本発明方法は、前述したように現存の公知制御装置の
処理に併行して、これと無関係に行われ、予備スライバ
ー４給送への切換えあるいはスライバー太さの偶発的逸
脱により、図2a（典型的形態で示されている）によるス
テップ信号が生起せしめられる。このステップ信号は測
定装置１で形成され、出力信号の時間的経過は延伸機６
の排出部における測定装置２で検出される。この出力信
号は、例えば図2b、2c、2dあるいは2eにより示されるよ
うな典型化された形態を示す。測定装置２に接続される
計測値評価装置8.2は２本の出力ラインを有し、その一
方は制御作用時点調整のため、他方は制御作用度調整の
ためのものである。

制御作用時点調整用の分岐ラインにおいて、応答信号
のパルスダイアグラムに対応して２個のパルス（図2d）
が検出され、この場合、一般的に先頭のパルスの経過お
よび位相関係が評価のために抽出される。図2dにおける
遅延Δｔ、および制御の基礎信号レベルと応答信号の基
礎信号レベルとの間の差Δｆ（ｔ）が評価される。遅延
Δｔはパルスの立ち上がり開始からパルスが応答信号の
基礎信号レベルへ逓減するまでの期間であり、Δｆ
（ｔ）は過渡信号スタート時の制御の基礎信号レベルと
応答信号の基礎信号レベルとの間の差である。下記のよ
うに制御の基礎信号レベルは、応答信号の到来まで平均
値形成装置8.4においてスライバー太さの平均値をとる
ことによって得られ、応答信号の基礎信号レベルは、予
備スライバー給送またはスライバー太さの偶然の逸脱に
関しての応答信号が測定装置２で測定されている期間中
に平均値形成装置8.4においてスライバー太さの平均値
をとることによって得られる。制御装置８における評価
結果によって得られた特性値が制御を有効に行うために
利用される。図１において、これら特性値は信号として
現存の制御装置７における計測値メモリ7.1ないし増幅
装置7.2に供与され、制御システムにおけるパラメータ
の補正を可能とする。

本発明方法をさらに理解するため、以下において予備
スライバーの給送につき説明する。予備スライバー４の
導入により、測定装置１がスライバー太さの突然の増大
を記録し、これに対応してステップ信号が生起せしめら
れ、これを測定装置１において検出し、本発明方法開始
の情報として操作装置8.1がこれを受領する。同時に計
測値評価装置8.2が平均値形成装置8.4を作動し、この平
均値形成装置は先ず計測値評価装置8.2に入ってくる計
測装置２での信号を、応答信号が到着するまで、すなわ
ち補正されたスライバーの信号が到着するまで検出す
る。これにより形成された平均値はバッファメモリ8.5
に記憶される。

応答信号の第１フランクの入来により、平均値形成装
置8.4は、応答信号の入来が続く間、再び平均値を形成
する。しかしながら、この場合の平均値は、直ちに比較
器8.6に給送される。この比較器は既にバッファメモリ
8.5からの平均値も受領している。そして上記比較器8.6
で予備スライバー出発時の基礎信号レベルと応答信号に
よって提供された基礎信号レベルとの間の差値が検出さ
れる。この比較により検知される差値は、制御作用度に
対応する。比較器8.6の出力信号は、増幅装置7.2に給送
され、増幅装置は検知された上記差値とその正負の極性
に応じて増幅の大きさを決定する。

応答信号第１パルスのフランク（パルス波形の前方端
部）の計測装置２への入来と共に、計数評価装置8.3は
計測値評価装置8.2により作動され計数を開始する。応
答信号第１パルスの走過後、計数評価装置8.3は計数を
終了する。計数の結果は測定値メモリ7.1に給送され
る。応答信号第１パルスのクロックパルス計数値は、制
御設定の誤りの大きさ特性を表し、位相位置（正負の極
性）は、制御設定の誤りの傾向を表す。すなわち正位相
位置の場合、制御作用時点は遅すぎたことを表し、負位
相の場合、制御作用時点は早すぎたことを表す。応答信
号の末尾のパルスは考慮されない。この末尾のパルスは
常に先頭のパルスに対して反対の極性を示す後縁パルス
である。本発明方法は、この計数パルスの長さが、すな
わち制御作用時点のための量である点で簡単である。こ
の特性値は測定値メモリ7.1に給送され、同時に測定値
メモリは特性値に対応して制御作用時点を補正する。

計数評価装置8.3は、計測値評価装置8.2により始動さ
れ、停止され、またクロックパルス発生装置7.4のクロ
ックパルスに従って作動する点において特徴的である。
このクロックパルスは、スライバー給送測度と同調し、
従ってパルスダイアグラムの評価は正しい時点において
行われる。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−21934（ＪＰ，Ａ) 特公平６−63147（ＪＰ，Ｂ２) 特許2540162（ＪＰ，Ｂ２) 特許3037376（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01H 5/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スライバーが延伸機（６）へ入る前のスラ
イバー太さを測定するための測定装置（１）が用いら
れ、この測定装置が延伸機（６）における延伸を制御す
る制御装置（７）に接続されており、この制御装置が制
御作用時点を決定する少なくとも１つの計測値メモリ
（7.1）と、制御作用度を決定する増幅装置（7.2）と、
操作装置（7.3）とを有しており、更に前記延伸機
（６）の排出部に設けた測定装置（２）と、両測定装置
（1,2）に接続された制御装置（８）とが用いられ、そ
れらによってスライバー用延伸機（６）の制御の制御作
用時点および制御作用度を補正する方法において、スラ
イバーの変動が延伸機へ入る前の測定装置（１）で過渡
信号の形で検出され、この過渡信号は同時に突然に増大
する峻度でスライバー太さの許容限度を超える高振幅を
有しており、またこの過渡信号は同時に制御装置（７）
および制御装置（８）へ伝達され、過渡信号を検知した
前記制御装置（８）は、制御の結果が測定装置（２）で
の応答信号として検出されるように、そしてこの応答信
号の曲線が制御装置（８）によって評価されるようにそ
の作業工程を開始し、前記過渡信号と応答信号との関係
によって決定される信号の特性値（ΔｔおよびΔｆ
（ｔ））は、スライバーの走行工程が終了する前に、制
御作用時点および制御作用度の補正のために制御装置
（７）へ導入され、上記作業工程はその開始後上記特性
値（ΔｔおよびΔｆ（ｔ））が制御装置（７）へ導入さ
れた後休止することを特徴とする方法。
【請求項２】上記過渡信号の振幅がスライバー太さの長
時間平均値の公差を超える閾値を上回ることを特徴とす
る、請求項１に記載の方法。
【請求項３】上記振幅が一定時間継続するべきことを特
徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】上記継続時間がクロックパルス発生装置
（7.4）のクロックパルスの少なくとも３クロックパル
スに相当する時間であることを特徴とする、請求項３に
記載の方法。
【請求項５】上記過渡信号がステップ信号に類するもの
であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】上記過渡信号が、処理されるべきスライバ
ー（５）へ予備スライバー切片（４）を供給することに
よって、もたらされることを特徴とする、請求項１に記
載の方法。
【請求項７】上記応答信号の評価が制御装置（８）によ
って行なわれ、その場合制御作用時点の評価が計数評価
装置（8.3）で行なわれ、制御作用度の評価が平均値形
成装置（8.4）、バッファメモリ（8.5）および比較器
（8.6）で行なわれ、制御作用時点を補正する信号の特
性値（Δｔ）が制御装置（７）の計測値メモリ（7.1）
へ送られ、制御作用度を補正する信号の特性値（Δｆ
（ｔ））が制御装置（７）の増幅装置（7.2）へ送られ
ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】応答信号のパルスダイアグラムの先頭のパ
ルスが制御作用時点用計数評価装置（8.3）において検
出され、パルス立ち上がり開始からパルスが応答信号の
基礎信号レベルへ逓減するまでの期間が確認され、延伸
帯域における制御作用時点の実際の位置が決定されるこ
とを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】極性の評価、および制御の基礎信号レベル
と応答信号の基礎信号レベルとの間の差量の評価が制御
作用度のために平均値形成装置（8.4）、バッファメモ
リ（8.5）および比較器（8.6）で行なわれることを特徴
とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】計数評価装置（8.3）が応答信号の先頭
パルスの前方フランクが検出されたときにクロックパル
スの計数作動を開始し、この先頭パルスがその基礎信号
レベルへ下降したときにクロックパルスの計数作動を停
止し、計数評価装置（8.3）によって計数されたクロッ
クパルスの数が制御作用時点のための補正値であること
を特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】計測値評価装置（8.2）は、測定装置
（１）を介する過渡信号の検出から測定装置（２）での
応答信号の入力パルスフランクの到着まで平均値形成装
置（8.4）に検出信号の平均値を形成させ、かつこの平
均値をバッファメモリ（8.5）へ伝達させ、次いで応答
信号の入力パルスフランクの検出から始まって応答信号
継続期間において、応答信号に対応する平均値を形成さ
せ、この平均値並びにバッファメモリに記憶された平均
値が比較器（8.6）へ伝達され、過渡信号のスタート時
の基礎信号レベルと応答信号の基礎信号レベルとの間の
差が形成され、極性が確認され、それによって制御作用
度のための特性値（Δｆ（ｔ））が形成されることを特
徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】スライバーのための延伸機（６）の制御
装置（７）の制御作用時点および制御作用度を補正する
装置であって、スライバー太さを測定するための測定装
置（１）が延伸機へのスライバー導入部の前方に配置さ
れており、前記測定装置（１）が延伸機における延伸を
制御する制御装置（７）に結合されており、この制御装
置（７）が制御作用時点を決定する少なくとも１つの計
測値メモリ（7.1）と、制御作用度を決定する１つの増
幅装置（7.2）と、操作装置（7.3）を有しており、前記
延伸機が更に延伸機（６）の出口に設けた他の測定装置
（２）と、両測定装置（1,2）に接続された制御装置
（８）とを有している装置において、スライバー太さの
偶発的変動を過渡信号として制御に並行して制御装置
（８）へ伝達し、この伝達によって制御装置（８）は作
業工程を開始し、過渡信号が到達したときに操作装置
（8.1）は計測値評価装置（8.2）を使って、測定装置
（２）から伝達された応答信号の評価を開始し、前記計
測値評価装置（8.2）は、平均値形成装置（8.4）とバッ
ファメモリ（8.5）と比較器（8.6）とによって構成され
る制御作用度制御用回路上で応答信号の評価を開始し、
前記比較器（8.6）は、平均値形成装置（8.4）で形成さ
れる応答信号到達前の平均値と応答信号到達後の平均値
との比較の結果、差異が生じた場合に増幅装置（7.2）
との接続によって制御作用度の補正を行い、前記計測値
評価装置（8.2）は、応答信号の先頭パルスのフランク
が測定装置（２）で発生すると同時に、計数評価装置
（8.3）によって構成される制御作用時点制御用回路上
で応答信号の評価を開始し、先頭パルスの走過後計数評
価装置（8.3）の計数作動を停止し、確認されたクロッ
クパルスの数が信号の特性値（Δｔ）を形成し、この特
性値（Δｔ）が、スライバーの走行工程が終了する前
に、計測値メモリ（7.1）へ送られ、この計測値メモリ
において制御作用時点が補正され、上記作業工程はその
開始後上記特性値（ΔｔおよびΔｆ（ｔ））が制御装置
（７）へ導入された後休止することを特徴とする装置。
【請求項１３】予備スライバー装置（３）が操作装置
（8.1）に接続され、測定装置（１）が操作装置（8.1）
および制御装置（７）の計測値メモリ（7.1）に接続さ
れ、計測値評価装置（8.2）の入力端が測定装置（２）
に接続されており、計測値評価装置（8.2）の出力端が
一方において計数評価装置（8.3）に接続され、この計
数評価装置（8.3）の出力端が制御装置（７）の計測値
メモリ（7.1）に接続され、前記計数評価装置（8.3）は
クロックパルス発生装置（7.4）に接続されており、前
記計測値評価装置（8.2）の出力端が他方において平均
値形成装置（8.4）に接続され、この平均値形成装置は
２つの出力端を有し、一方の出力端は比較器（8.6）に
直接的に接続され、他方の出力端はバッファメモリ（8.
5）を介して比較器（8.6）に接続され、この比較器（8.
6）の出力端は制御装置（７）の増幅装置（7.2）に直接
的に接続されていることを特徴とする、請求項12に記載
の装置。
【請求項１４】測定装置（１）が測定値分析装置（8.
0）および制御装置（７）の計測値メモリ（7.1）に接続
され、計測値評価装置（8.2）の入力端が測定装置
（２）に接続されており、計測値評価装置（8.2）の出
力端が一方において計数評価装置（8.3）に接続され、
この計数評価装置（8.3）の出力端が制御装置（７）の
計測値メモリ（7.1）に接続されており、計測値評価装
置（8.2）の出力端が他方において平均値形成装置（8.
4）に接続され、この平均値形成装置は２つの出力端を
有し、一方の出力端は比較器（8.6）に直接的に接続さ
れ、他方の出力端はバッファメモリ（8.5）を介して比
較器（8.6）に接続され、この比較器（8.6）の出力端は
制御装置（７）の増幅装置（7.2）に直接的に接続され
ていることを特徴とする、請求項12に記載の装置。