SU1657561A1 - Automatic control system for paper web winding - Google Patents
Automatic control system for paper web winding Download PDFInfo
- Publication number
- SU1657561A1 SU1657561A1 SU894653955A SU4653955A SU1657561A1 SU 1657561 A1 SU1657561 A1 SU 1657561A1 SU 894653955 A SU894653955 A SU 894653955A SU 4653955 A SU4653955 A SU 4653955A SU 1657561 A1 SU1657561 A1 SU 1657561A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- generator
- sensor
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам дл управлени намоткой бумажного полотна на оборудовании дл переработки бумаги . Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани нат жени бумажного полотна при разгоне и торможении. Система содержит задатчик скорости 1 намотки , регул тор скорости 2, регул тор тока 3 приводного электродвигател , первый преобразователь мощности 4, приводной электродвигатель 5 наката, датчик тока 6 электродвигател , датчик скорости 7, задатчик тока 8 тормозного генератора раската, регул тор тока 9 . тормозного генератора, второй преобразователь мощности 10, тормозной генератор 11 раската, датчик тока 12 тормозного генератора, регул тор ЭДС 13 тормозного генератора, третий преобразователь мощности 14, датчик ЭДС 15 тормозного генератора. Выходы задатчика 1 и датчика скорости 7 соединены с входами регул тора скорости 2, выходы регул тора скорости 2 и датчика тока 6 соединены с входами регул тора тока 3, выход которого соединен с входом первого преобразовател мощности 4, соединенного выходом с электродвигателем 5. Выходы задатчика 8 и датчика 12 тока соединены с входами регул тора тока 9, выход которого через второй преобразователь мощности 10 соединен с корной цепью генератора 11. Выходы датчика ЭДС 15 и датчика скорости 7 соединены с входами регул тора ЭДС 13, выход которого через третий преобразователь мощности 14 соединен с обмоткой возбуждени генератора 11. Система имеет датчик 16диаметрэ рулона, вычислитель динамического момента, запоминающий блок 18, суммирующий усилитель 19, коммутатор 20. блок формировани сигнала управлени 21 и дифференцирующий усилитель 22. Выход задатчика 1 через усилитель 22 и выходы датчика 16 рулона и датчика скорости 7 соединены с входами вычислител 17, выходом соединенного с первым входом суммирующего усилител 19. Выход датчика тока 6 соединен с вторым входом усилител 19 и через запоминающий блок 18с его третьим выходом, а выход усилител 19 соединен через коммутатор 20 с входом регул тора тока 9 тормозного генератора. Выход задатчика скорости 1 через усилитель 22 соединен с входом блока 21 формировани сигнала управлени , а выход блока 21 присоединен к управл ющим входам запоминающего блока 18 и коммутатора 20. 3 ил. со с о ел VI ел (This invention relates to devices for controlling the winding of a paper web on paper processing equipment. The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation of the tension of the paper web during acceleration and deceleration. The system includes a winding speed setpoint 1, a speed controller 2, a current controller 3 of a driving motor, a first power converter 4, a drive electric motor 5 of a nakata, a current sensor 6 of an electric motor, a speed sensor 7, a current setting 8 of a braking roll generator, a current regulator 9. brake generator, second power converter 10, brake generator 11 roll, current sensor 12 of brake generator, regulator EMF 13 of brake generator, third power converter 14, sensor EMF 15 of brake generator. The outputs of the setpoint 1 and the speed sensor 7 are connected to the inputs of the speed controller 2, the outputs of the speed controller 2 and the current sensor 6 are connected to the inputs of the current controller 3, the output of which is connected to the input of the first power converter 4 connected to the output of the electric motor 5. The outputs of the setpoint generator 8 and current sensor 12 are connected to inputs of current regulator 9, the output of which is connected via a second power converter 10 to the core circuit of generator 11. The outputs of sensor EMF 15 and speed sensor 7 are connected to inputs of regulator EMF 13, the output of which through the third power converter 14 is connected to the excitation winding of the generator 11. The system has a roll diameter 16 meter, a dynamic moment calculator, a storage unit 18, a summing amplifier 19, a switch 20. a control signal generating unit 21 and a differentiating amplifier 22. The output of the setting device 1 through the amplifier 22 and the outputs of the sensor 16 of the roll and the speed sensor 7 are connected to the inputs of the calculator 17, the output connected to the first input of the summing amplifier 19. The output of the current sensor 6 is connected to the second input of the amplifier 19 and black storage unit 18c its third output, and the output of amplifier 19 is connected through a switch 20 to brake the generator input current regulator 9 torus. The output of the setpoint speed 1 through the amplifier 22 is connected to the input of the control signal generating unit 21, and the output of the unit 21 is connected to the control inputs of the storage unit 18 and the switch 20. 3 sludge. with etoo ate vi ate (
Description
Изобретение относитс к устройствам дл управлени намоткой бумажного полотна на оборудовании дл переработки бумаги: продольно-резательном станке, пе- ремотном станке, суперкаландре и т.д.The invention relates to devices for controlling the winding of a paper web on paper processing equipment: slitting machine, rewinding machine, super calender, etc.
Цель изобретени - повышение точности регулировани нат жени бумажного полотна при разгоне и торможении.The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation of the tension of the paper web during acceleration and deceleration.
На фиг.1 представлена схема автоматической системы управлени намоткой бумажного полотна; на фиг.2 - схема вычислител динамического момента; на фиг.З - схема блока управлени коммутацией.Figure 1 is a diagram of an automatic control system for winding a paper web; figure 2 - diagram of the calculator of the dynamic moment; FIG. 3 is a circuit diagram of a switching control unit.
Система (фиг.1) содержит задатчик 1 скорости намотки,регул тор 2 скорости,регул тор 3 тока приводного электродвигател наката, первый преобразователь 4 мощности , приводной электродвигатсть 5 наката, датчик 6 тока электродвигател наката, датчик 7 скорости намотки, з датчик 8 тока тормозного генератора раската, регул тор 9 тока тормозного генератора, второй преобразователь 10 мощности, тормозной генератор 11 раската, датчик 12 тока тормозного генератора, регул тор 13 ЭДС тормозного генератора, третий преобразователь 14 мощности, датчик 15 ЭДС тормозного генератора , датчик 16 диаметра рулона на накате , вычислитель 17 динамического момента электродвигател накатэ, запоминающий блок 18, суммирующий усилитель 19, коммутатор 20, блок 21 формировани сигнала управлени и дифференцирующий усилитель 22.The system (Fig. 1) contains a winding speed setting device 1, a speed regulator 2, a control drive motor current regulator 3, a first power converter 4, a drive electric motor 5, a control motor current sensor 6, a winding sensor 7, a current sensor 8 brake generator roll, brake current controller 9, second power converter 10, brake roll generator 11, brake generator current sensor 12, brake generator EMF regulator 13, third power converter 14, sensor 15 EMF then bremsstrahlung generator roll diameter sensor 16 at the reel, the calculator 17 nakate dynamic torque motor, a storage unit 18, a summing amplifier 19, the switch 20, the control unit 21 generating a control signal, and a differentiating amplifier 22.
Вычислитель 17 динамического момента (фиг.2) содержит блоки 23 - 25 перемножени и суммирующий усилитель 26. Оба входа блока 23 через второй вход вычислител 17 присоединены к датчику 16 диаметра . Оба входа блока 24 через третий вход вычислител 17 присоединены к датчику 7 скорости. Первый вход блока 25 и третий вход усилител 26 через первый вход вычислител 17 присоединены к входу дифференцирующего усилител 22. Второй вход блока 25 присоединен к выходу блока 23, выходы блоков 25 и 24 присоединены соответственно к первому и второму входам суммирующего усилител 26, а выход последнего соединен с выходом вычислител 17,The dynamic moment calculator 17 (Fig. 2) contains multiplication blocks 23-25 and a summing amplifier 26. Both inputs of block 23 through the second input of calculator 17 are connected to a diameter sensor 16. Both inputs of block 24 through the third input of calculator 17 are connected to speed sensor 7. The first input of block 25 and the third input of amplifier 26 through the first input of calculator 17 are connected to the input of differentiating amplifier 22. The second input of block 25 is connected to the output of block 23, the outputs of blocks 25 and 24 are connected respectively to the first and second inputs of summing amplifier 26, and the output of the last connected to the output of the calculator 17,
Алгоритм работы вычислител динамического момента, св зывающий аыходной сигнал вычислител 17 динамического момента с входными сигналами вычислител , т.е. с выходными сигналами датчика 16 диаметра рулона на накате, датчика 7 скорости и дифференцирующего усилител 22, определ етс выражениемThe algorithm of the dynamic moment calculator, which relates the output signal of the dynamic moment calculator 17 to the input signals of the calculator, i.e. with the output signals of the coil-on-roll diameter sensor 16, the speed sensor 7 and the differentiating amplifier 22, is determined by the expression
Мдин - -тг (J ( нак ) -Mdin - -tg (J (nak) -
,, dV , ,, „2 dV .,2 -Co- + CiD d +C2V ,, dV, ,, „2 dV., 2 -Co- + CiD d + C2V
Это выражение получаетс в результате преобразований системы уравнений:This expression is obtained as a result of transformations of the system of equations:
J СКдв.нак (Jnex.HaK + Jpyn ) X Мдв.мзк iJ SKDV.nak (Jnex.HaK + Jpyn) X Mmv.mzk i
Г)ПD) P
. П2 П п .- вал. P2 P p. - shaft
U В р д tfU P tf
- К D2;- To D2;
1.51.5
V h dt ;V h dt;
00
VV
00
5five
00
5five
WAB.HSK - -fWAB.HSK - -f
где J - суммарный момент инерции наката, приведенный к валу электродвигател наката , кгм ;where J is the total moment of inertia of the run-up, reduced to the shaft of the run-up electric motor, kgm;
Jwex.HaK - момент инерции механизма наката, приведенный к валу электродвигател наката, кгм ;Jwex.HaK - the moment of inertia of the overrun mechanism, reduced to the overcurrent motor shaft, kgm;
Jpyn - момент инерции рулона, приведенный к валу электродвигател наката, кгм2;Jpyn - the moment of inertia of the roll, reduced to the roll-up motor shaft, kgm2;
D.B - соответственно диаметр и ширина рулона бумаги на накате, м;D.B is the diameter and width of the roll of paper on the coil, m;
h, р - соответственно толщина и удельна плотность бумаги, м, кг/м3:h, p - respectively, the thickness and specific density of the paper, m, kg / m3:
V - скорость намотки полотна, м/с;V is the winding speed of the web, m / s;
а - углова скорость электродвигател наката, and - angular speed of the electric motor roll,
К, Co.Ci.Ca конструктивные параметры;K, Co.Ci.Ca design parameters;
Овал - диаметр несущих валов наката, м;Oval - diameter of the carrier rolls roll, m;
i - передаточное число редуктора.i - gear ratio.
Блок 21 управлени коммутацией (фиг.З) представл ет собой аналоговый компаратор с двум входами, который через выпр мие тельный диодный мост соединен с выходом дифференцирующего усилител . Если у компаратора , то его иВых -Упитани , если DBX 0, то его Увых 0.Switching control unit 21 (FIG. 3) is an analog comparator with two inputs, which is connected via an rectifier diode bridge to the output of a differentiating amplifier. If the comparator, then its output is -Upitani, if DBX 0, then its output is 0.
Система управлени намоткой бумаж- Q ного полотна работает следующим образом.The control system for winding the paper Q web operates as follows.
В начале цикла намотки станок работает на вспомогательной скорости и происходит заправка полотна с раската на накат. Затем задатчиком тока 8 тормозного гене- 5 ратора раската устанавливаетс требуемое нат жение полотна перед накатом. При этом выходное напр жение блока 21 формировани сигнала управлени равно нулю. Коммутатор 20 отключает выход суммирующего усилител 19 от входа регул тора 9At the beginning of the winding cycle, the machine operates at an auxiliary speed and the web is charged from roll to roll. Then, the setpoint of the current 8 of the brake generator of the roll of the roll establishes the required tension of the web before the roll. In this case, the output voltage of the control signal generating unit 21 is zero. Switch 20 disconnects the output of the summing amplifier 19 from the input of the regulator 9
тока тормозного генератора, а запоминающий блок 18 работает в режиме выборки сигнала. Выходной сигнал вычислител 17 динамического момента близок к нулю в соответствии с его входными сигналами и алгоритмом их обработки. Выходной сигнал суммирующего усилител 19 равен нулю, так как сигналы на втором и третьем входах равны и компенсируют друг друга.current brake generator, and the storage unit 18 operates in the mode of sampling the signal. The output signal of the calculator 17 of the dynamic moment is close to zero in accordance with its input signals and the algorithm of their processing. The output signal of the summing amplifier 19 is equal to zero, since the signals at the second and third inputs are equal and cancel each other.
Вторым этапом вл етс разгон станка до рабочей скорости. На этом этапе равно- VCKOpeHHo растет выходное напр жение задатчика 1 скорости. На выходе дифференцирующего усилител 22 по вл етс сигнал.The second step is to accelerate the machine to operating speed. At this stage, equal to VCKOpeHHo, the output voltage of the speed setpoint 1 increases. A signal appears at the output of differentiating amplifier 22.
DV ,DV,
--г- больше нул .- r - more than zero.
Блок 21 формировани сигнала управлени замыкает коммутатор 20 и переводит запоминающее устройстве 19 в режим запоминани выходного сигнала датчика 6 тока электродвигател наката,The control signal generation unit 21 closes the switch 20 and switches the memory 19 to the memory of the output signal of the overcurrent motor 6,
При этом во врем разгона станка создаетс замкнутый контур регулировани нат жени полотна перед накатом В нем задающим сигналом вл етс сумма сигна- ла от запоминающего устройства 19, представл ющего статическую нагрузку привода наката, и сигнала or вычислител 17 динамического момента, необходимо о дл разгона наката с заданным ускорением Статическа н грузка привода наката определ етс нат жением полотна и сопротивлением трени качени рулонаIn this case, during the acceleration of the machine, a closed loop is created to control the tension of the web before rolling. In it, the master signal is the sum of the signal from the storage device 19, which represents the static load of the roll forward drive, and the signal or calculator 17 of the dynamic moment needed to accelerate the roll with a given acceleration. Static load on the drive of the overrun is determined by the web tension and rolling friction resistance.
Во врем разгона станка существенным переменным фактором, вли ющим на на- грузку приводного элетродвигател наката, вл етс нат жение полотна Поэтому колебани нат жени отражаютс в колебани х тока приводного электродвигател наката.During machine acceleration, a significant variable factor affecting the load of the drive electromotor is the tension of the web. Therefore, the tension fluctuations are reflected in the oscillations of the current of the axle drive motor.
Измерителем дл рассматриваемого контура вл етс датчик 6 тока приводного электродвигател наката. Усиленна разница сигналов, поступающих на входы суммирующего усилител 19, подаете на вход регул тора 9 тока тормозного генератора. Выходной сигнал регул тора 9 воздействует на тормозной момент генератора 11 таким образом, чтобы нат жение полотна стремилось к заданной величине, а алгебраическа сумма сигналов на входе усилител 19 стре- милась к нулю.The meter for the circuit in question is the overrun drive motor 6 sensor. The amplified difference of the signals arriving at the inputs of summing amplifier 19 is applied to the input of current regulator 9 of the brake generator. The output signal of the regulator 9 acts on the braking moment of the generator 11 so that the web tension tends to a given value, and the algebraic sum of the signals at the input of the amplifier 19 tends to zero.
На третьем этапе работы станка при посто нной скорости намотки выходной сигнал --г- дифференцирующего усилител 22At the third stage of the machine operation at a constant winding speed, the output signal - g differentiating amplifier 22
равен нулю, блок 21 формировани сигнала управлени с помощью коммутатора 20 от- 1 ключает цепь подачи сигнала от суммирующего усилител 19 к регул тору 9 тока тормозного генератора и переводит запоминающий блок 18 в режим выборки сигнала датчика 6 тока приводного электродвигател наката. Контур регулировани тока тормозного генератора и контур регулировани ЭДС тормозного генератора на этапе намотки с посто нной скоростью обеспечивают величину момента тормозного iene- ратора 11, пропорциональную величине радиуса рулона на раскате, и тем самым обеспечивают стабильное и равное заданному нат жение полотна.equal to zero, the control signal generating unit 21 using the switch 20 turns off the signal supply circuit from the summing amplifier 19 to the brake generator current regulator 9 and switches the storage unit 18 to the run-up drive current sensor 6 signal sampling mode. The brake generator alternating current control loop and the brake alternator EMF control loop at the winding stage with a constant speed provide the torque value of the brake ienerator 11, which is proportional to the radius of the roll on the roll, and thus ensures a stable and equal to a given web tension.
На четвертом этапе этапе торможе- DVThe fourth stage is the stage of braking DV
ни . когдаneither when
dtdt
становитс меньше нул ,becomes less than zero,
снова включаетс цепь подачи корректиру ющего сигнала, учитывающего динамический момент торможени the correction signal supply circuit is switched on again, taking into account the dynamic braking torque
Отличие работы системы на этапе тор можени от работы на этапе разгона заключаетс только в том что в конце намотки из-за увеличившегос веса рулона на накате и из-за изменени площ ди контакта рулона с несущими валами наката статическа нагрузка и соответственно ток электродвигател наката значительно увеличиваютс по сравнению с их значением в начале намотки Поэтому часть задающего сигнала на входе суммирующего усилител 19, снимаема с выхода запоминающего блока 18. увеличиваетс The difference in the operation of the system at the stage of braking from the work at the stage of acceleration is only that at the end of the winding due to the increased weight of the roll on the coil and due to the change in the area of the coil contact with the roll bearing rolls, the static load and, accordingly, the current of the run-up motor significantly increase compared to their value at the start of winding. Therefore, the part of the master signal at the input of summing amplifier 19 removed from the output of the storage unit 18. increases
Различна величина статической нагрузки электродпигател наката при одном и том же нат жении полотна обуславливает применение запоминающего устройства в качестве задатчика в контуре регулировани нат жени , создаваемого во врем разгона и торможени станкаThe varying amount of static load of an overrun with an equal tension of the web causes the use of a storage device as a master in the tension control loop created during the acceleration and deceleration of the machine
Задагчик 1 скорости, регул тор 2 скорости , регул тор 3 тока приводного электродвигател наката, первый преобразователь 4 мощности, приводной электродвигатель 5 наката датчик 6 тока электродвигател наката , датчик 7 скорости, задатчик тока 8 тормозного (енератора, второй преобразователь 10 мощности, тормозной генератор 11, датчик 12 тока тормозного генератора, регул тор 13 тормозного генератора, третий преобразователь 14 мощности, датчик 15 ЭДС тормозного генератора по своим схемам аналогичны соответствующим известным элементам системы управлени электропривода станка.Speed controller 1, speed controller 2, speed control current regulator 3, overrun motor, first power converter 4, overrun drive motor 5, overrun motor current sensor 6, speed overload sensor 7, brake current setpoint 8 (generator, second power converter 10, brake generator 11, brake generator current sensor 12, brake generator regulator 13, third power converter 14, brake generator EMF sensor 15 are similar in their schemes to the corresponding known elements of the control system or electric machine.
Суммирующий усилитель 26 выполнен таким образом, что все сигналы, подаваемые на его входы, имеют положительную пол рность. Датчик 16 диаметра рулона, наматываемого на накате выполнен в виде потенциометра, подключенного к источнику посто нного напр жени . Движок со скольз щим контактом потенциометра кинематически св зан с прижимным валом вход щим в конструкцию станка Этот вал прижи мает наматываемый рулон к несущим валам наката обеспечива вращение наматы ае- мого рулона5The summing amplifier 26 is designed in such a way that all signals supplied to its inputs have a positive polarity. The sensor 16 for the diameter of the coil wound on the reel is designed as a potentiometer connected to a constant voltage source. Slider with sliding contact of the potentiometer is kinematically connected with the clamping shaft and included in the machine design. This shaft presses the winding roll onto the roll-up support shafts ensuring rotation of the winding roll 5
Использование системы обеспечивает точное регулирование нат жени полотна при его намотке и повышение качества намотки рулонов Кроме тоге система обеспечивает повышение производительности оборудовани из-за снижени обрывности бумажного рулона.The use of the system ensures precise control of the web tension during its winding and an improvement in the quality of the winding of the rolls. In addition to this, the system provides an increase in the productivity of the equipment due to a decrease in the breakage of the paper roll.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894653955A SU1657561A1 (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Automatic control system for paper web winding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894653955A SU1657561A1 (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Automatic control system for paper web winding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1657561A1 true SU1657561A1 (en) | 1991-06-23 |
Family
ID=21430292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894653955A SU1657561A1 (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Automatic control system for paper web winding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1657561A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695678C1 (en) * | 2018-07-11 | 2019-07-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for control of winding machine |
-
1989
- 1989-02-22 SU SU894653955A patent/SU1657561A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695678C1 (en) * | 2018-07-11 | 2019-07-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Device for control of winding machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1657561A1 (en) | Automatic control system for paper web winding | |
JPS6129302B2 (en) | ||
US4426605A (en) | Method of operating a shunt-wound DC motor as well as controlling device for the execution and application thereof | |
US4532597A (en) | Digital inertia compensation generator and reel motor drive system embodying the same | |
US5268626A (en) | Digital proportional integral and derivative control system | |
US4448366A (en) | Coil diameter tracking system and tension regulation system using such tracking system | |
US4387861A (en) | Machine for separating double-rolled aluminum sheet | |
SU674964A1 (en) | Arrangement for controlling speed and tension of continuous material being rewound | |
JP3696811B2 (en) | Speed / torque control device for tension control motor | |
SU1622472A1 (en) | Automatic system for controlling winding of paper web | |
US2743151A (en) | Motor controlled tensioning system with inertia compensation | |
SU1212908A1 (en) | Device for controlling speed and tension of long material in rewinding | |
SU1131810A2 (en) | Device for automatic tension control | |
SU1657560A1 (en) | Automatic control system for paper web winding | |
JPS6415221A (en) | Tension control method for winding machine | |
JPH0336238Y2 (en) | ||
SU861261A1 (en) | Device for regulating long material tension | |
SU1574311A1 (en) | Apparatus for controlling units for rewinding strip | |
SU1217763A1 (en) | Static current regulator | |
JPH0433706B2 (en) | ||
SU1468790A1 (en) | Control device for electric braking of a.c. electric rolling stock | |
SU1043093A1 (en) | Apparatus for controlling the rate and tension of continuous material being wound | |
SU1723649A1 (en) | Dc electric motor drive in accord with generator-motor system with restoring link and method of control over it | |
JPS5822250A (en) | Speed controlling method of wind-up machine | |
JPS62240252A (en) | Winder speed control device |