EP0692560B1 - Procedure for a drafting unit, in particular in carding machines, and regulating device - Google Patents

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EP0692560B1
EP0692560B1 EP95110618A EP95110618A EP0692560B1 EP 0692560 B1 EP0692560 B1 EP 0692560B1 EP 95110618 A EP95110618 A EP 95110618A EP 95110618 A EP95110618 A EP 95110618A EP 0692560 B1 EP0692560 B1 EP 0692560B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rollers
measuring
pair
variable speed
setpoint
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95110618A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0692560A1 (en
Inventor
Gerhard Barth
Thomas Heinecke
Thomas Enghardt
Gert Zeidler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSM Saechsische Spinnereimaschinen GmbH
Original Assignee
CSM Saechsische Spinnereimaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP0692560A1 publication Critical patent/EP0692560A1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/32—Regulating or varying draft
    • D01H5/38—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities
    • D01H5/42—Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities employing electrical time-delay devices

Definitions

  • the invention relates to a method for regulating a drafting system, in particular on cards, wherein the measurement signals at the drafting system input are detected, compared with the target value and an actuating signal for the control unit of a regulating motor for the pair of drafting rollers is derived from the difference signal.
  • the invention also relates to a regulating device for carrying out the method.
  • the measured values are evaluated with a time delay and in Dependence on the measured mass per unit length and a target value for the mass per unit length transformed an actuating signal.
  • the difference between the measured Mass and the specified setpoint using a a setpoint is obtained from the first control circuit, from which and a time delay evaluated mass fluctuation with the help of a second control a manipulated variable Setting the draft of the drafting system is generated.
  • the command set by the jump address for the Correction of the drive voltage of the control motor remains until the next correction value is determined in receive the same size and can the set Correction value over a longer period of time to the regulating motor respectively.
  • the regulating motor has enough time, its magnetic Correct fields and the mechanical elements, the rotor and the drafting rollers on which accelerate or decelerate the new speed value.
  • the acquisition of the measuring clock according to claim 3 enables a compact design of the controller without in others Intervene on the machine.
  • the provision of the manipulated variable for the basic speeds of the regulating motor according to claim 4 has the Advantage that the synchronicity under all conditions between the customer and the drafting system can.
  • the for performing the method in claim 5 defined regulating device guarantees with simple, currently offered components high quality of the control results.
  • the configuration according to claim 10 avoids that the motor for driving the slewing gear separate control device must be assigned. On Belt storage between drafting system and slewing gear can be avoided.
  • the drafting system of the exemplary embodiment is located at the exit of a flat card and is behind it this point located band funnel 2 in itself arranged in a known manner.
  • the lower measuring roller 30 is mounted in a stationary manner and is subjected to a rotary drive.
  • the upper roller is vertically displaceable and is loaded.
  • a transducer 33 senses the vertical position of the upper roller 31, converts the path signal into an analog electrical quantity. It thus supplies a signal that is proportional to the thickness of the sliver 1.
  • the measuring roller pair 30, 31 follows at a distance of approximately 50 mm the feed roller pair 40.41.
  • the lower roller 40 mounted fixed to the frame and in a certain Gear ratio to take-off roller 631 driven.
  • the upper roller 41 is non-positively on the lower Roll 40 held. It rotates with it and clamps it between them sliver 1.
  • rollers 40, 41 has approximately the same size Angular distances a number of encoder marks 411, the sensed by a fixed sensor 412. The so obtained pulses are converted into electrical clock signals, the measuring cycles a, b ..., converted.
  • the pair of drafting rollers 50.51 arranged at a further distance of about 50 mm or a different distance, which is based on the middle Straightening the length of the sliver 1 is the pair of drafting rollers 50.51 arranged.
  • This pair of drafting rollers 50.51 is identical to that in terms of rollers Feed roller pair 40.41.
  • the lower roller 50 is driven here by a regulating motor 52, which is a servomotor.
  • the processing unit 6 for the delay values and the control unit 53 are assigned to this regulating motor 52.
  • the laying roller pair 72 of the rotating mechanism 7 is in itself known manner driven by a separate motor 74.
  • the speed of the motor 74 is dependent on the Delivery speed of the drafting system regulated or controlled.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the control circuit for the regulating motor 52 of the pair of drafting rollers 50, 51.
  • the sensor 3 delivers an analog value for the thickness of the sliver 1 immediately behind the funnel 2.
  • This analog signal is fed to an A / D converter 34, which digitizes the analog signals in 8-bit form.
  • This A / D converter 34 is followed by an NC controller 61, the tasks and components of which will be described later.
  • a Analog setpoint entered at 621.
  • This setpoint is digitized via an A / D converter 622 and by another NC control 623 into a jump address converted.
  • the jump address you choose one of the stored values from a setpoint register 6231 Setpoints and forwards it to the NC controller 61 for the sensor 3 further.
  • This setpoint prepared in this way is digitized with the Measured value compared. From the difference signal obtained are now depending on the size of the difference Jump addresses formed.
  • a command line is selected from a correction register 613, the activated information of which is then supplied to the control unit 53 for the regulating motor 52.
  • This control unit 53 is additionally supplied with a control voltage which is proportional to the speed of the pickup 631 of the card.
  • An incremental encoder (IGR) 632 is used to generate this speed signal, the pulse sequence of which is evaluated by an encoder card 633 and converted into an equivalent voltage.
  • control unit 53 the voltage value for the correction and the voltage value for the base speed summarized and a corresponding control command passed on to the regulating motor 52.
  • the regulating motor 52 is a highly dynamic servo motor which has an extremely low moment of inertia for the rotor. According to the selection series, it has an moment of inertia of less than 0.001 kgm 2 .
  • This motor should have a sufficiently large torque possess that is suitable in a reasonably short Time the necessary corrections of the speeds for the Pair of drafting rollers 50.51.
  • the control sequence is again schematic in FIG. 3 represented using a time diagram.
  • W, V, S, A are certainly not proportional shown at actual value.
  • the A / D converter For the first process step, converting W the measured value of the strip thickness, the A / D converter requires an average of approximately 0.8 ms. For the comparison V of the measured value and the target value in the comparator 611, the creation of the jump address at 612 for the correction register 613 and the activation of the jump address in the correction register 613, another 5-6 ms are required.
  • the control unit 53 also needs a time of this magnitude to output the manipulated variable S for the regulating motor 52.
  • the regulating motor 52 needs another time A for the necessary speed change, which is still considerably longer than the time for processing the electrical quantities. Correction Ka or Kb of the strip thickness only begins with a noticeable change in speed due to the additional or reduced distortion.
  • the setpoint from setpoint register 6231 is over an arbitrary period of time is available.
  • control unit 53 corrects its Output and causes the regulating motor 52, the new one to execute corrected speed Kb.
  • the measured point of the fiber belt 1 is moved in approximately 17 ms up to the pair of feed rollers 40, 41.
  • the sliver 1 requires a further 17 ms until the pair of drafting rollers 50.51.
  • a time interval of approximately 8 to 10 ms is required from one pulse to the next.
  • the regulating motor 52 can immediately after the measurement process start with the speed change and on arrival of the next correction value either the End or continue correction.
  • the correction can so, apart from natural tolerances to that Be carried out at which the measured Point on the sliver 1 in the area of effect Drafting rollers 50.51 moved.
  • the measured point is located there on the sliver 1 if the engine speed is already one has changed sufficient amount.
  • the output of the actuating address gives a pulse to the A / D converter 34 of the sensor 3, which enables the output of a new measured value to the NC controller 61.
  • control results are good even at very low speeds, for example in the creeper gear, because the end of each control process is limited by reaching the new speed.
  • the standard time of an operation has no effect on the correction variable.
  • the new effect of the invention is evident in that the time to provide a real effective correction value can be kept very small and the motor 52 has sufficient time has to reach the corrected speed then before the measured section of the sliver 1 in the Area of effect of the drafting rollers.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regulieren eines Streckwerkes, insbesondere an Karden, wobei die Meßsignale am Streckwerkseingang erfaßt werden, mit dem Sollwert verglichen und aus dem Differenzsignal ein Stellsignal für die Ansteuereinheit eines Reguliermotors für das Verzugswalzenpaar abgeleitet wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Reguliervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for regulating a drafting system, in particular on cards, wherein the measurement signals at the drafting system input are detected, compared with the target value and an actuating signal for the control unit of a regulating motor for the pair of drafting rollers is derived from the difference signal.
The invention also relates to a regulating device for carrying out the method.

Verfahren der genannten Art sind u.a. durch die gattungsgemäße DE-OS 36 22 584 bekannt geworden.
Bei diesem Verfahren wird die Dicke des Faserbandes am Eingang und am Ausgang des Streckwerkes gemessen.Methods of the type mentioned are known, inter alia, from the generic DE-OS 36 22 584.
This method measures the thickness of the sliver at the entrance and exit of the drafting system.

Die Meßwerte werden zeitverzögert ausgewertet und in Abhängigkeit von der gemessenen Masse pro Längeneinheit und einem Sollwert für die Masse pro Längeneinheit zu einem Stellsignal umgeformt.The measured values are evaluated with a time delay and in Dependence on the measured mass per unit length and a target value for the mass per unit length transformed an actuating signal.

Dabei wird aus der Differenz zwischen der gemessenen Masse und dem vorgegebenen Sollwert mit Hilfe einer ersten Regelschaltung eine Sollgröße gewonnen, aus der und einer zeitverzögert ausgewerteten Masseschwankung mit Hilfe einer zweiten Regelung eine Stellgröße zur Einstellung des Verzuges des Streckwerkes erzeugt wird. The difference between the measured Mass and the specified setpoint using a a setpoint is obtained from the first control circuit, from which and a time delay evaluated mass fluctuation with the help of a second control a manipulated variable Setting the draft of the drafting system is generated.

Eine solche Verfahrensweise besitzt erhebliche Nachteile.
Es kann nicht gewährleistet werden, daß der Verzug dort korrigiert wird, wo im Faserband gerade die Abweichung vom Sollwert festgestellt wurde.Such a procedure has considerable disadvantages.
It cannot be guaranteed that the warpage will be corrected where the deviation from the nominal value has just been determined in the sliver.

Durch die Auswertung eines zweiten Meßsignales und den zweiten Regelvorgang wird der eventuell auftretende Fehler mit einer höheren Wahrscheinlichkeit reduziert. Die Chance, ein exakt ausgeregeltes Band zu erhalten ist zwar höher, als bei einer einfachen Regelung.By evaluating a second measurement signal and the The second control process is the one that may occur Errors are more likely to be reduced. The chance to get a precisely regulated band is higher than with a simple regulation.

Das Ergebnis bleibt aber nach wie vor dem Zufall überlassen.The result is still up to chance.

Bei einem anderen Regelverfahren (DE 42 02 352 A1) ordnet man am Eingang und am Ausgang des Streckwerkes ebenfalls Meßvorrichtungen an, deren Meßwerte miteinander verglichen werden. Das Ergebnis wird durch gespeicherte Informationen korrigiert und in ein Stellsignal umgeformt.In another control method (DE 42 02 352 A1) one arranges at the entrance and at the exit of the drafting system also measuring devices, their measured values with each other be compared. The result is saved by Information corrected and in a control signal reshaped.

Auch bei dieser Regelvorrichtung, die im übrigen relativ aufwendig ist, kann nicht mit Sicherheit gewährleistet werden, daß die am Eingang des Streckwerkes festgestellte Dicke des Faserbandes dort korrigiert wird, wo sie sich befindet.Also with this control device, the rest of the rest is expensive, cannot be guaranteed with certainty be that found at the entrance to the drafting system Thickness of the sliver is corrected there, where it is.

Bei diesem Verfahren hat man versucht, die Verzögerungszeit vom Meßpunkt am Eingang des Streckwerkes bis zum Zeitpunkt der Ausgabe des Stellbefehles in Abhängigkeit von bestimmten Erfahrungswerten und anderen Parametern veränderlich zu gestalten. In this method, an attempt was made to set the delay time from the measuring point at the entrance of the drafting system to at the time of issuing the positioning command of certain empirical values and others Make parameters changeable.

Die damit erreichten Ergebnisse sind jedoch nach wie vor unbefriedigend. Zufallsfaktoren können nicht ausgeschlossen werden. (DE 42 15 682 und 42 02 352).However, the results achieved are still before unsatisfactory. Random factors cannot be excluded become. (DE 42 15 682 and 42 02 352).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin,

  • die tatsächliche Korrektur der Dicke des Faserbandes an der Stelle vorzunehmen, an der die Abweichung festgestellt wurde.
Die Reguliervorrichtung
  • soll dabei einfach in der Bedienung und Wartung sein und
  • bei jeder eingestellten Drehzahl der Maschine annähernd gleichbleibend gute Regelergebnisse garantieren.
The object of the invention is
  • make the actual correction of the thickness of the sliver at the point at which the deviation was found.
The regulator
  • should be easy to use and maintain and
  • guarantee almost consistently good control results at every set speed of the machine.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the method solved according to claim 1.

Durch die permanente Bereitstellung des Sollwertes in Form einer Sollwertadresse aus einem Sollwertregister und einem Signal für die Basisdrehzahl des zu regulierenden Motors beschränkt sich die Verarbeitung eines Meßsignales einfach auf dessen Wandlung in ein digitales Signal auf die Umformung in eine Sprungadresse unter gleichzeitiger Verarbeitung des Sollwertes.Through the permanent provision of the setpoint in Form of a setpoint address from a setpoint register and a signal for the base speed of the to be regulated Engine limits the processing of one Measuring signals simply on their conversion into a digital Signal for the transformation into a jump address while processing the setpoint.

Der durch die Sprungadresse eingestellte Befehl für die Korrektur der Antriebsspannung des Regelmotors bleibt bis zur Ermittlung des nächsten Korrekturwertes in gleicher Größe erhalten und kann den eingestellten Korrekturwert über einen längeren Zeitraum dem Reguliermotor zuführen. The command set by the jump address for the Correction of the drive voltage of the control motor remains until the next correction value is determined in receive the same size and can the set Correction value over a longer period of time to the regulating motor respectively.

Der Reguliermotor hat ausreichend Zeit, seine magnetischen Felder zu korrigieren und die mechanischen Elemente, den Rotor und die Streckwerkswalzen, auf den neuen Drehzahlwert zu beschleunigen oder zu verzögern.The regulating motor has enough time, its magnetic Correct fields and the mechanical elements, the rotor and the drafting rollers on which accelerate or decelerate the new speed value.

Am Ende der Beschleunigung befinden sich bei den üblichen Bandgeschwindigkeiten und üblichen Abmessungen des Streckwerkes die Abschnitte des Faserbandes, die den Meßwert vorgaben, im Wirkungsbereich des Verzugswalzenpaares.At the end of the acceleration are at the usual Belt speeds and usual dimensions of the Drafting system the sections of the sliver that the Specify the measured value in the effective range of the pair of drafting rollers.

Es hat sich gezeigt, daß sich auch bei höheren Bandgeschwindigkeiten z. B. bis 250 m/min sehr gute Regelergebnisse erzielen lassen.It has been shown that even at higher belt speeds e.g. B. up to 250 m / min very good control results let achieve.

Die Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 gewährleistet, daß mit einfachen und wenig kostenaufwendigen Bauelementen die Sollwerte über einen längeren Zeitraum bereitgehalten und mit geringem Aufwand neuen Bedingungen angepaßt werden können.The design of the method according to claim 2 ensures that with simple and inexpensive Components over a longer period Period ready and new with little effort Conditions can be adjusted.

Die Gewinnung des Meßtaktes nach Anspruch 3 ermöglicht eine kompakte Gestaltung des Reglers ohne in andere Vorrichtungen der Maschine einzugreifen.The acquisition of the measuring clock according to claim 3 enables a compact design of the controller without in others Intervene on the machine.

Die Bereitstellung des Stellwertes für die Basisdrehzahlen des Reguliermotors nach Anspruch 4 hat den Vorteil, daß unter allen Bedingungen die Synchronität zwischen Abnehmer und Streckwerk gewährleistet werden kann.The provision of the manipulated variable for the basic speeds of the regulating motor according to claim 4 has the Advantage that the synchronicity under all conditions between the customer and the drafting system can.

Auch bei Stromausfall kann durch den Einsatz entsprechender Energiespeicher für die Informationsübertragung und für die Ansteuerung des Reguliermotors in an sich bekannter Weise die Synchronität aufrechterhalten werden.Even in the event of a power failure, the use of appropriate Energy storage for information transfer and for the control of the regulating motor in itself maintain synchronicity in a known manner become.

Die für die Ausführung des Verfahrens in Anspruch 5 definierte Reguliervorrichtung gewährleistet mit einfachen, gegenwärtig angebotenen Bauelementen eine hohe Qualität der Regelergebnisse.The for performing the method in claim 5 defined regulating device guarantees with simple, currently offered components high quality of the control results.

Mit der Ausführung nach Anspruch 6 kann man die für Drehwerke bisher übliche Antriebsverbindung zwischen benachbarten Walzenpaaren als Baugruppe nutzen.With the embodiment according to claim 6 you can for Slewing gear previously common drive connection between use adjacent roller pairs as an assembly.

Die in den Ansprüchen 7 und 8 definierten Verzüge haben zu optimalen Regelergebnissen geführt.Have the delays defined in claims 7 and 8 led to optimal control results.

Auch der Gestaltung der Reguliervorrichtung nach Anspruch 9 wird eine hohe Bedeutung beigemessen. Die dort angegebenen Winkel und Abstände führen dazu, daß bei den üblichen Bandgeschwindigkeiten die Korrektur des Verzuges am Band dort ausgeführt wird, wo die Differenz festgestellt wurde.Also the design of the regulating device according to claim 9 is of great importance. These specified angles and distances cause that at the usual belt speeds the correction of the Delay on the line is carried out where the difference was found.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 10 wird vermieden, daß dem Motor für den Antrieb des Drehwerkes eine gesonderte Regelvorrichtung zugeordnet werden muß. Ein Bandspeicher zwischen Streckwerk und Drehwerk kann vermieden werden.The configuration according to claim 10 avoids that the motor for driving the slewing gear separate control device must be assigned. On Belt storage between drafting system and slewing gear can be avoided.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung der Arbeitselemente des geregelten Steckwerkes in Verbindung mit einem sogenannten Drehwerk;
Fig. 2
ein Blockschaltbild des Reglers für das Streckwerk und
Fig. 3
eine schematische Darstellung des Regelvorganges entlang einer Zeitachse.
The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings:
Fig. 1
a schematic representation of the working elements of the regulated plug-in unit in connection with a so-called slewing gear;
Fig. 2
a block diagram of the controller for the drafting system and
Fig. 3
is a schematic representation of the control process along a time axis.

Das Streckwerk des Ausführungsbeispieles befindet sich am Ausgang einer Deckelkarde und ist hinter dem an dieser Stelle befindlichen Bandtrichter 2 in an sich bekannter Weise angeordnet.The drafting system of the exemplary embodiment is located at the exit of a flat card and is behind it this point located band funnel 2 in itself arranged in a known manner.

Unmittelbar hinter dem Trichter 2 befindet sich anstelle des üblichen Kalanderwalzenpaares ein Meßwalzenpaar 30,31, das Bestandteil des Meßwertgebers 3 ist. Die untere Meßwalze 30 ist ortsfest gelagert und einem Drehantrieb unterworfen. Die obere Walze ist vertikal verschiebbar gelagert und ist belastet.
Ein Meßwandler 33 tastet die vertikale Position der oberen Walze 31 ab, wandelt das Wegsignal in eine analoge elektrische Größe. Er liefert damit ein Signal, das der Dicke des Faserbandes 1 proportional ist.Immediately behind the funnel 2, instead of the usual pair of calender rolls, there is a pair of measuring rolls 30, 31, which is part of the transmitter 3. The lower measuring roller 30 is mounted in a stationary manner and is subjected to a rotary drive. The upper roller is vertically displaceable and is loaded.
A transducer 33 senses the vertical position of the upper roller 31, converts the path signal into an analog electrical quantity. It thus supplies a signal that is proportional to the thickness of the sliver 1.

Dem Meßwalzenpaar 30,31 folgt in einem Abstand von etwa 50 mm das Einzugswalzenpaar 40,41. Auch hier ist die untere Walze 40 gestellfest gelagert und in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zur Abnehmerwalze 631 angetrieben. The measuring roller pair 30, 31 follows at a distance of approximately 50 mm the feed roller pair 40.41. Here too is the lower roller 40 mounted fixed to the frame and in a certain Gear ratio to take-off roller 631 driven.

Die obere Walze 41 ist kraftschlüssig an der unteren Walze 40 gehalten. Sie rotiert mit ihr und klemmt das zwischen ihnen durchlaufende Faserband 1.The upper roller 41 is non-positively on the lower Roll 40 held. It rotates with it and clamps it between them sliver 1.

Eine dieser Walzen 40,41 besitzt in etwa gleichgroßen Winkelabständen eine Anzahl von Gebermarken 411, die von einem ortsfesten Sensor 412 abgetastet. Die so gewonnenen Impulse werden in elektrische Taktsignale, die Meßtakte a,b..., umgewandelt.One of these rollers 40, 41 has approximately the same size Angular distances a number of encoder marks 411, the sensed by a fixed sensor 412. The so obtained pulses are converted into electrical clock signals, the measuring cycles a, b ..., converted.

In einem weiteren Abstand von ebenfalls etwa 50 mm oder einem anderen Abstand, der sich nach der mittleren Stapellänge des Faserbandes 1 richtet, ist das Verzugswalzenpaar 50,51 angeordnet. Dieses Verzugswalzenpaar 50,51 ist hinsichtlich der Walzen identisch mit dem Einzugswalzenpaar 40,41.At a further distance of about 50 mm or a different distance, which is based on the middle Straightening the length of the sliver 1 is the pair of drafting rollers 50.51 arranged. This pair of drafting rollers 50.51 is identical to that in terms of rollers Feed roller pair 40.41.

Die untere Walze 50 wird hier durch einen Reguliermotor 52, der ein Servomotor ist, angetrieben.
Diesem Reguliermotor 52, ist die Verarbeitungseinheit 6 für die Verzugsgrößen und die Ansteuereinheit 53 zugeordnet.The lower roller 50 is driven here by a regulating motor 52, which is a servomotor.
The processing unit 6 for the delay values and the control unit 53 are assigned to this regulating motor 52.

Hinter diesem Verzugswalzenpaar 50,51 gelangt das Faserband 1 entweder direkt oder indirekt über einen Zwischenspeicher 71 in den Bereich eines sogenannten Drehwerkes 7 und wird dort nach einem vorgegebenen Schema, gefördert durch ein Ablegewalzenpaar 72 in einer Spinnkanne 73 abgelegt.This comes behind this pair of drafting rollers 50, 51 Sliver 1 either directly or indirectly via a Buffer 71 in the area of a so-called Slewing gear 7 and is there according to a predetermined Scheme promoted by a pair of casters 72 in a spinning can 73 stored.

Das Ablegewalzenpaar 72 des Drehwerkes 7 wird in ansich bekannter Weise durch einen separaten Motor 74 angetrieben. The laying roller pair 72 of the rotating mechanism 7 is in itself known manner driven by a separate motor 74.

Die Drehzahl des Motors 74 wird in Abhängigkeit von der Liefergeschwindigkeit des Streckwerkes geregelt bzw. gesteuert.The speed of the motor 74 is dependent on the Delivery speed of the drafting system regulated or controlled.

Im Folgenden soll die Arbeitsweise des geregelten Streckwerkes anhand der Fig. 2 beschrieben werden.In the following, the mode of operation of the regulated The drafting system can be described with reference to FIG. 2.

Die Fig. 2 zeigt, wie bereits erwähnt, ein Blockschaltbild der Regelschaltung für den Reguliermotor 52 des Verzugswalzenpaares 50,51.
Der Meßwertgeber 3, liefert einen analogen Wert zur Dicke des Faserbandes 1 unmittelbar hinter dem Trichter 2.
Dieses analoge Signal wird einem A/D-Wandler 34 zugeführt, der die analogen Signale in 8-bit-form digitalisiert. Diesem A/D-Wandler 34 ist eine NC-Steuerung 61 nachgeordnet, deren Aufgaben und Bestandteile später beschrieben werden.2, as already mentioned, shows a block diagram of the control circuit for the regulating motor 52 of the pair of drafting rollers 50, 51.
The sensor 3 delivers an analog value for the thickness of the sliver 1 immediately behind the funnel 2.
This analog signal is fed to an A / D converter 34, which digitizes the analog signals in 8-bit form. This A / D converter 34 is followed by an NC controller 61, the tasks and components of which will be described later.

Parallel zu dieser Meßwertaufnahme wird ein zunächst analoger Sollwert bei 621 eingegeben. Dieser Sollwert wird über einen A/D-Wandler 622 digitalisiert und durch eine weitere NC-Steuerung 623 in eine Sprungadresse umgewandelt. Mit der Sprungadresse wählt man aus einem Sollwertregister 6231 einen der gespeicherten Sollwerte aus und leitet ihn an die NC-Steuerung 61 für den Meßwertaufnehmer 3 weiter.In parallel with this recording of measured values, a Analog setpoint entered at 621. This setpoint is digitized via an A / D converter 622 and by another NC control 623 into a jump address converted. With the jump address you choose one of the stored values from a setpoint register 6231 Setpoints and forwards it to the NC controller 61 for the sensor 3 further.

Dieser so vorbereitete Sollwert wird mit dem digitalisierten Meßwert verglichen. Aus dem gewonnenen Differenzsignal werden jetzt je nach der Größe der Differenz Sprungadressen gebildet. This setpoint prepared in this way is digitized with the Measured value compared. From the difference signal obtained are now depending on the size of the difference Jump addresses formed.

Mit Hilfe dieser Sprungadressen aus der Differenzgröße wird eine Befehlszeile aus einem Korrekturregister 613 ausgewählt, dessen aktivierte Information dann der Ansteuereinheit 53 für den Reguliermotor 52 zugeführt wird.
Diese Ansteuereinheit 53 wird zusätzlich mit einer Steuerspannung versorgt, die der Drehzahl des Abnehmers 631 der Karde proportional ist. Zur Erzeugung dieses Drehzahsignals dient ein inkrementaler Geber (IGR) 632, dessen Impulsfolge von einer Geberkarte 633 ausgewertet und in eine äquivalente Spannung gewandelt wird.With the aid of these jump addresses from the difference variable, a command line is selected from a correction register 613, the activated information of which is then supplied to the control unit 53 for the regulating motor 52.
This control unit 53 is additionally supplied with a control voltage which is proportional to the speed of the pickup 631 of the card. An incremental encoder (IGR) 632 is used to generate this speed signal, the pulse sequence of which is evaluated by an encoder card 633 and converted into an equivalent voltage.

In der Ansteuereinheit 53 wird der Spannungswert für die Korrektur und der Spannungswert für die Basisdrehzahl zusammengefaßt und ein entsprechender Steuerbefehl an den Reguliermotor 52 weitergegeben.In the control unit 53, the voltage value for the correction and the voltage value for the base speed summarized and a corresponding control command passed on to the regulating motor 52.

Der Reguliermotor 52 ist ein hochdynamischer Servomotor, der ein extrem niedriges Trägheitsmoment für den Rotor besitzt. Nach der Auswahlreihe hat er ein Trägheitsmoment von kleiner als 0,001 kgm2.The regulating motor 52 is a highly dynamic servo motor which has an extremely low moment of inertia for the rotor. According to the selection series, it has an moment of inertia of less than 0.001 kgm 2 .

Dieser Motor sollte ein ausreichend großes Drehmoment besitzen, das geeignet ist, in einer angemessen kurzen Zeit die notwendigen Korrekturen der Drehzahlen für das Verzugswalzenpaar 50,51 vorzunehmen.This motor should have a sufficiently large torque possess that is suitable in a reasonably short Time the necessary corrections of the speeds for the Pair of drafting rollers 50.51.

In Fig. 3 ist der Regelablauf nochmals schematisch anhand eines Zeit-Schaubildes dargestellt. Dabei sind die dargestellten zeitlichen Größen (W,V,S,A) sicher nicht proportional zum tatsächlichen Wert aufgezeigt. The control sequence is again schematic in FIG. 3 represented using a time diagram. Are there the temporal variables (W, V, S, A) shown are certainly not proportional shown at actual value.

Diese Darstellung wurde gewählt, um zu demonstrieren, wie die einzelnen Arbeitsschritte in sehr kurzen Zeitabschnitten nacheinander ablaufen und dann der Verzug möglichst genau an der Stelle des Faserbandes bei 6' gewährleisten, an der die Differenz festgestellt wurde.This representation was chosen to demonstrate like the individual work steps in very short periods of time run one after the other and then the default ensure as precisely as possible at the location of the sliver at 6 ', at which the difference was found.

Für den ersten Verfahrensschritt, das Wandeln W des gemessenen Wertes der Banddicke benötigt der A/D-Wandler im Mittel etwa 0,8 ms.
Für den Vergleich V des Meßwertes und des Sollwertes im Vergleicher 611, die Erstellung der Sprungadresse bei 612 für das Korrekturregister 613 sowie das Ansteuern der Sprungadresse im Korrekturregister 613 werden nochmals 5 - 6 ms benötigt.
Die Ansteuereinheit 53 benötigt für das Ausgeben der Stellgrößes S für den Reguliermotor 52 ebenfalls eine Zeit in dieser Größenordnung.
Der Reguliermotor 52 braucht für die notwendige Drehzahländerung nochmals eine Zeit A, die noch erheblich größer ist als die Zeit für die Verarbeitung der elektrischen Größen. Erst mit einer spürbaren Drehzahländerung beginnt die Korrektur Ka bzw Kb der Banddicke durch den zusätzlichen oder reduzierten Verzug.For the first process step, converting W the measured value of the strip thickness, the A / D converter requires an average of approximately 0.8 ms.
For the comparison V of the measured value and the target value in the comparator 611, the creation of the jump address at 612 for the correction register 613 and the activation of the jump address in the correction register 613, another 5-6 ms are required.
The control unit 53 also needs a time of this magnitude to output the manipulated variable S for the regulating motor 52.
The regulating motor 52 needs another time A for the necessary speed change, which is still considerably longer than the time for processing the electrical quantities. Correction Ka or Kb of the strip thickness only begins with a noticeable change in speed due to the additional or reduced distortion.

Zu berücksichtigen ist auch, daß die Fasern, die innerhalb des Faserbandes 1 verschoben werden müssen, nicht immer zum gewünschten Zeitpunkt in einem solchen Kraftschluß zu den Walzen stehen, daß ihr Verzug unmittelbar gesichert ist.It should also be borne in mind that the fibers within of the sliver 1 must not be moved always at the desired time in such a frictional connection stand by the reels that their default immediately is secured.

Die Sollgröße aus dem Sollwertregister 6231 steht über einen beliebig berenzbaren Zeitraum zur Verfügung. The setpoint from setpoint register 6231 is over an arbitrary period of time is available.

Mit der Ausgabe der digitalen Meßgröße durch den A/D-Wandler 34 wird gleichzeitig der Vergleich und die Erstellung der Sprungadresse möglich. Wird die Sprungadresse im Korrekturregister durchgeschaltet, erhält auch der A/D-Wandler 34 ein Signal, das das Durchschalten des nächsten Meßwertes beim nächsten Meßtaktimpuls b ermöglicht.With the output of the digital measured variable by the A / D converter 34 becomes the comparison and the Creation of the jump address possible. Becomes the jump address switched through in the correction register also the A / D converter 34 a signal indicating the switching of the next measured value at the next measuring pulse b enables.

Beim Eintreffen des nächsten Meßimpulses b wird der nächste Meßwert in die Steuerung eingegeben und in gleicher Weise verarbeitet, wie es oben, auf den ersten Impuls a bezogen, beschrieben wurde.When the next measuring pulse b arrives, the Enter the next measured value in the control and in processed the same way as above, at first Impulse a related, was described.

Sobald die neue, aktuelle Adresse im Korrekturregister aktiviert wird, korrigiert die Ansteuereinheit 53 ihren Ausgang und veranlaßt den Reguliermotor 52, die neue korrigierte Drehzahl Kb auszuführen.As soon as the new, current address in the correction register is activated, the control unit 53 corrects its Output and causes the regulating motor 52, the new one to execute corrected speed Kb.

Bei einer angenommenen mittleren Bandgeschwindigkeit von etwa 170 m/min wird die gemessene Stelle des Faserbandes 1 in etwa 17 ms bis zum Einzugswalzenpaar 40,41 bewegt. Weitere 17 ms benötigt das Faserband 1 bis zum Verzugswalzenpaar 50,51.
Bei einem Durchmesser der Streckwerkswalzen von etwa 30 mm und 4 Gebermarkierungen 411 auf einer Einzugswalze 40,41 wird von einem Impuls zum nächsten ein Zeitintervall von etwa 8 bis 10 ms benötigt.With an assumed average belt speed of approximately 170 m / min, the measured point of the fiber belt 1 is moved in approximately 17 ms up to the pair of feed rollers 40, 41. The sliver 1 requires a further 17 ms until the pair of drafting rollers 50.51.
With a diameter of the drafting system rollers of approximately 30 mm and 4 sensor markings 411 on a feed roller 40, 41, a time interval of approximately 8 to 10 ms is required from one pulse to the next.

Durch den Verzicht auf Rechenvorgänge für die Ermittlung des Sollwertes kann der jeweils neue Korrekturwert für den Reguliermotor 52 innerhalb einer sehr kurzen Zeit bereitgestellt werden. By doing without calculations for the determination the new correction value for the regulating motor 52 within a very short Time will be provided.

Der Reguliermotor 52 kann unmittelbar nach dem Meßvorgang mit der Drehzahländerung beginnen und beim Eintreffen des nächsten Korrekturwertes entweder die Korrektur beenden oder fortsetzen. Die Korrektur kann so , abgesehen von natürlichen Toleranzen zu dem Zeitpunkt durchgeführt werden, zu dem sich der gemessene Punkt am Faserband 1 in dem Wirkungsbereich der Verzugswalzen 50,51 bewegt.The regulating motor 52 can immediately after the measurement process start with the speed change and on arrival of the next correction value either the End or continue correction. The correction can so, apart from natural tolerances to that Be carried out at which the measured Point on the sliver 1 in the area of effect Drafting rollers 50.51 moved.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich der Verzugsbereich der Verzugswalze 50,51 infolge der durchschnittlichen Faserlänge nahezu bis an den Klemmspalt des Einzugswalzenpaares 40,41 heran erstreckt.It should be noted that the area of delay the drafting roller 50.51 due to the average Fiber length almost up to the nip of the feed roller pair 40.41 extends.

Etwa dort befindet sich der gemessene Punkt am Faserband 1, wenn sich die Motordrehzahl bereits um einen ausreichenden Betrag verändert hat.The measured point is located there on the sliver 1 if the engine speed is already one has changed sufficient amount.

Bis zum Eintreffen des folgenden Korrektursignals vergeht noch eine angemessene Zeit, in der der Motor die Korrektur entsprechend den Vorgaben des Korrekturregisters vollenden kann. Diese Zeit endet dann, wenn der Reguliermotor 52 auf der Grundlage des neuen Korrektur.signales bereits eine spürbare Drehzahländerung erfahren hat.Until the following correction signal arrives still a reasonable time passes in which the engine the correction according to the specifications of the correction register can accomplish. This time ends when the regulating motor 52 based on the new correction signal already a noticeable change in speed experienced.

Zeigt es sich, daß die Korrekturwerte zu groß oder zu klein sind, kann man eine Änderung dadurch erreichen, indem man die Zuordnung zu den Befehlszeilen des Stellwertregisters, d.h. die Adressenbezeichnungen verändert. It shows that the correction values are too large or too are small, you can make a change by the assignment to the command lines of the manipulated variable register, i.e. the address names changed.

Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten ist zu vermeiden, daß die Meßtakte dann neu ausgelöst werden, wenn der vorherige Regelvorgang noch nicht abgeschlossen ist.
Zu diesem Zweck wird mit der Ausgabe der Stelladresse ein Impuls an den A/D-Wandler 34 des Meßwertgebers 3 gegeben, der die Ausgabe eines neuen Meßwertes an die NC-Steuerung 61 freigibt.In particular at high speeds, it should be avoided that the measuring cycles are triggered again if the previous control process has not yet been completed.
For this purpose, the output of the actuating address gives a pulse to the A / D converter 34 of the sensor 3, which enables the output of a new measured value to the NC controller 61.

Das bedeutet, daß kein neuer Meßwert ausgegeben werden kann, bevor der vorhergehende Verarbeitungsvorgang für das Stellsignal abgeschlossen ist.This means that no new measured values are output can before the previous processing for the control signal is completed.

Versuche haben gezeigt, daß die Regelqualität für die Dicke des Faserbandes bei den üblichen Bandgeschwindigkeiten von 170 m/min sehr gut ist. Überraschenderweise erreicht man bei noch höheren Geschwindigkeiten (bis zu 250 m/min) nahezu ideale Regelergebnisse.Tests have shown that the control quality for the Thickness of the sliver at the usual sliver speeds of 170 m / min is very good. Surprisingly can be reached at even higher speeds (up to 250 m / min) almost ideal control results.

Gut sind die Regelergebnisse auch bei sehr niedrigen Drehzahlen, z.B. im Kriechgang, weil das Ende jedes Regelvorganges durch das Erreichen der neuen Drehzahl begrenzt ist.
Die Regelzeit eines Vorganges hat keine Auswirkung auf die Korrekturgröße.The control results are good even at very low speeds, for example in the creeper gear, because the end of each control process is limited by reaching the new speed.
The standard time of an operation has no effect on the correction variable.

Der neue Effekt der Erfindung besteht offensichtlich darin, daß die Zeit für die Bereitstellung eines real wirksamen Korrekturwertes sehr klein gehalten werden kann und der Motor 52 eine ausreichende Zeit zur Verfügung hat, die korrigierte Drehzahl dann zu erreichen, bevor der gemessene Abschnitt des Faserbandes 1 in den Wirkungsbereich der Verzugswalzen gelangt. The new effect of the invention is evident in that the time to provide a real effective correction value can be kept very small and the motor 52 has sufficient time has to reach the corrected speed then before the measured section of the sliver 1 in the Area of effect of the drafting rollers.

Im vorliegenden Falle erreicht man das durch die Bereitstellung von Sprungadressen und das Ansteuern von Registern mit vorbereiteten Stellbefehlen.In the present case, this is achieved through provision of jump addresses and the control of Registers with prepared positioning commands.

Es ist auch möglich, die auszuwertenden Daten mit sehr schnellen Rechnern bereitzustellen und die Bereitstellung über einen vorgegebenen Winkelbereich der Streckwerkswalzen aufrecht zu erhalten.It is also possible to use the data to be evaluated with deploy fast computers and deployment over a predetermined angular range of the drafting rollers maintain.

Durch die unterschiedlichen Austrittsgeschwindigkeiten des Faserbandes 1 am Ende des Streckwerkes ist es nötig, auch das Ablegewalzenpaar 72 des Drehwerkes 7 mit einer angepaßten Drehzahl anzutreiben.
Zu diesem Zweck kann man im herkömmlichen Sinne dem dort angeordneten Motor 74 eine zusätzliche Regelung zuordnen. Einfacher ist es jedoch, wenn man diesen Motor 74 gemeinsam mit dem Reguliermotor 52 in seiner Drehzahl korrigiert.
Eine kostengünstige Ausführung hat man dann, wenn man beide Motoren 74 und 52 einer einzigen Ansteuereinheit zuordnet, oder wenn man dem Reguliermotor 52 ein IGR zuordnet, dessen Geschwindigkeitssignale unmittelbar die Drehzahl des Motors 74 bestimmen. Due to the different exit speeds of the sliver 1 at the end of the drafting unit, it is also necessary to drive the pair of laying rollers 72 of the rotating unit 7 at an adapted speed.
For this purpose, additional regulation can be assigned to the motor 74 arranged there in the conventional sense. However, it is easier if the speed of this motor 74 is corrected together with the regulating motor 52.
One has an inexpensive design if one assigns both motors 74 and 52 to a single control unit, or if one assigns an IGR to the regulating motor 52, the speed signals of which directly determine the speed of the motor 74.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

11
FaserbandSliver
22nd
BandtrichterBand funnel
33rd
MeßwertgeberSensor
3030th
UnterwalzeBottom roller
3131
OberwalzeTop roller
3333
Meßwandler (mech.-elekt. analog)Transducer (mechanical-electrical analog)
3434
A/D-WandlerA / D converter
(4)(4)
EinzugswalzenpaarFeed roller pair
4040
UnterwalzeBottom roller
4141
OberwalzeTop roller
411411
Geber, MarkierungEncoder, marking
412412
Sensor (Meßtaktgeber)Sensor (measuring clock)
(5)(5)
VerzugswalzenpaarPair of drafting rollers
5050
UnterwalzeBottom roller
5151
OberwalzeTop roller
5252
Reguliermotor, MotorRegulating motor, motor
5353
AnsteuereinheitControl unit
66
VerarbeitungseinheitProcessing unit
6161
NC-SteuerungNC control
611611
VergleicherComparator
612612
Sprungadressen-BildungAddress formation
613613
KorrekturregisterCorrection register
6262
SollwertvorgabeSetpoint specification
621621
SollwerteingabeSetpoint entry
622622
A/D-WandlerA / D converter
623623
NC-SteuerungNC control
62316231
SollwertregisterSetpoint register
6363
BasisdrehzahlvorgabeBase speed specification
631631
Abnehmercustomer
632632
IGRIGR
633633
GeberkarteDonor card
77
DrehwerkSlewing gear
7171
ZwischenspeicherCache
7272
AblegewalzenpaarDepositing roller pair
7373
SpinnkanneSpinning can
7474
Motorengine
tt
Zeittime
Ka,KbKa, Kb
Korrekturcorrection
a,a'a, a '
MeßtaktMeasuring cycle
b,b'b, b '
MeßtaktMeasuring cycle
WW
Wandlung A/DA / D conversion
VV
Vergleichcomparison
SS
Bildung einer SprungadresseCreation of a jump address
AA
Ansteuern einer SprungadresseActivate a jump address
FF
Freigabe des MeßwandlersEnable the transducer

Claims (10)

  1. A method of regulating a drawing mechanism, in particular on cards, wherein the measuring signals are acquired at the feed end of the drawing mechanism, compared with the setpoint and, from the differential signal, an adjusting signal is derived for the control unit of a variable speed motor for the pair of drafting rollers,
    characterized
    in that the setpoints are entered by a transfer address from a setpoint register (6231),
    in that the basic speed is derived from the actual speed of the doffer (631) of the card and supplied as a basic voltage to the control unit of the variable speed motor,
    in that a low-frequency measuring clock pulse is generated in dependence on a roller of the drawing mechanism,
    in that in every measuring clock pulse
    a measuring signal is acquired,
    converted into a digital signal, and
    compared with the activated transfer address of the setpoint register and a differential signal is generated,
    in that the determined differential signal is transformed into a transfer address for a correction register (613), and
    in that the control value read by the activated address in the correction register is supplied to the control unit of the variable speed motor.
  2. The method according to Claim 1, characterized
    in that the analogue setpoint input
    is converted into a digital signal by an A-D converter, and
    the digital signal is transformed into a transfer address for the setpoint register.
  3. The method according to Claims 1 and 2, characterized
    in that the measuring clock pulse of marks (411) on a drawing roller (41) is detected by a sensor (412).
  4. The method according to Claims 1 to 3, characterized
    in that from the doffer (631) of the card
    a digital speed pulse is obtained,
    converted into a voltage signal by an electronic processing unit, and
    the voltage signal is supplied to the control unit for the variable speed motor (52).
  5. A regulating device for drawing mechanisms, in particular on cards, according to the method described in Claim 1, consisting of a pair of drawing-in rollers (40, 41), a pair of drafting rollers (50, 51) with a variable speed motor (52), and a measuring device for sliver thickness with a measurement transducer (3) in front of the pair of drawing-in rollers (40, 41) for the implementation of the method according to Claim 1,
    characterized
    in that the drawing-in rollers (40, 41) are driven in dependence on the doffer (631) of the card.
    in that generators (411) for the measuring clock pulse are associated with the drawing-in rollers (40. 41),
    in that the frame-fixed sensor (412), which is associated with the generator (411) for the measuring clock pulse (a, b), is electrically connected with the measuring transducer (3) of the measuring device for sliver thickness.
    in that a highly dynamic controllable servomotor as a variable speed motor (52) is associated with the pair of drafting rollers (50, 51),
    which is adjustable by a microprocessor-based control unit (53)
    with which is associated a mono-axial control with a cycle time smaller than 15 ms, and
    the rotor of which has a moment of inertia that is smaller than 0.001 kpm2, and in that associated with the control unit (53) for the variable speed motor (52) is
    a setpoint register (6231) which can be recalled by transfer addresses
    a correction register (613) which can be recalled by transfer addresses.
  6. The regulating device according to Claim 5, characterized
    in that the measurement transducer (3) of the measuring device consists of a pair of measuring rollers (30, 31), in which at least one roller is revolving in connection to the pair of drawing-in rollers.
  7. The regulating device according to Claims 5 and 6, characterized
    in that the basic draft of the drafting mechanism corresponds to a ratio of about 1:1.3.
  8. The regulating device according to Claims 5 to 7, characterized
    in that the draft between the pair of measuring rollers (30, 31) and the pair of drawing-in rollers (40, 41) corresponds to a ratio of about 1:1.05.
  9. A regulating device according to Claims 5 to 8, characterized
    in that one of the drawing-in rollers (40, 41) has at least four generator marks (411), staggered to one another by almost the same angular intervals, to which a fixed sensor (412) is allocated, and
    in that the measuring rollers (30, 31) are arranged to the drawing-in rollers (40, 41), and the drawing-in rollers (40, 41) are arranged to the drafting rollers (50, 51) along the travelling direction of the sliver (1) and staggered by about 50 mm each.
  10. A regulating device according to Claims 5 to 9, characterized
    in that the can coiler (7) for sliver coiling following the drawing mechanism is driven by a motor (74), which is indirectly powered in dependence on the speed of the variable speed motor (52) of the drawing mechanism.
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