SU1313792A1 - Устройство дл управлени перемоткой длинномерного материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам управлени  переметочным оборудованием . Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем обеспечени  намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане. Перед началом перемотки задатчиками исходного числа слоев материала 12 и скорости перемотки 17, а также переключателем 13 направлени  перемотки устанавливаютс  начальное число слоев материала 9 на барабане 4, направление перемотки и требуема  скорость перемотки. В процессе работы с помощью датчика 10 крайних положений нитераскладчика, сумматора 11 числа слоев материала и программного задат- чика 14 частоты вращени  барабана на основе сигнала датчика 3 частоты вращени  электродвигател  1 в сумматоре 15 осуществл етс  вычисление линейной скорости перемотки. Блок 16 управлени  осуществл ет управление частотой вращени  электродвигател  1 так, что при изменении радиуса намотки барабана 4 линейна  скорость перемотки остаетс  посто нной. 2 ил. с S СО СО К) фг/г. 7

Description

1 13

Изобретение относитс  к средствам управлени  перемоточным оборудова- кием, конкретнее к устройствам дл  управлени  перемоткой кабелей в геофизических каротажных подъемниках.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей путем обеспечени  намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2. - конструкци  сумматора регул тора скорости.

Электродвигатель 1 кинематически св зан своими выходами с входами редуктора 2 барабана и датчика 3 частоты вращени  электродвигател  1 перемотки . Выходы редуктора 2 барабана подсоединены соответственно к барабану 4 и к редуктору 5 раскладки, соединенному с валом механизма б раскладки , имеющим профи.пирова}гные пазы 7 дл  передвижени  подвижного основани  8, предназначенного дл  раскладки перематываемого материала 9, Датчики JO крайних положений ните- раскладчика объединенными выходами соединены с первым входом с: мматора 1 числа слоев материала, второй и третий входы которого подключены к выходам задатчика 12 исходного числа слоев материала на барабане и переключателе 13 направлени  перемотки материала, Программный задатчйк 14 частоты вращени  барабана своим входом подсоединен к выходу сумматора 1, а выходом - к первому входу сумматора 15, св занного своим вторым входом с датчиком 3 частоты вращени  электродвигател  1 , а выходом - с первьп« входом блока 16 управлени . Второй и третий входы блока 16 управлени  подключены к выходам задатчика 17 линейной скорости перемотки и переключател  13, а его выход св зан с электродвигателем 1,

Влок 16 ),пправле п   совместно с сумматором 15 образуют регул тор скорости электродвигател  1.

Сумматор 15 может быть вьтолнен в виде цепного делител  напр жени , содержащего последовательно включенные резисторы, св занные с инверторами (транзисторами) задатчика 14,

I

Рассмотрим,работу устройства при

использовании электропривода посто нного тока.

22

Электродвигатель 1 посто нного тока независимого возбуждени  управл етс  регул тором скорости, осуществ- л ющим в зависимости от соотношени 

заданной и фактической скоростей и требуемого направлени  вращени  работу с посто нной частотой вращени . Задание скорости перемотки осу1цеств- л етс  задатчиком 17, представл ющим

собой потенциометр. Переключатель 13 направлени  перемотки  вл етс  трех- полюсным тумблером с двум  парами перекидных контактов, Примен емые в электроприводе в качестве датчика 3 частоты вращени  тахогенератора посто нного тока, с максимальным выход- Ш.1М напр жением 30 PI требует использовани  в качестве сумматора 15 скорости цепного делител  напр жени , который должен коммутироватьс  задатчиком 14. Перед началом процесса перемотки заранее известное количество слоев материала, содержащего на барабане 4, набираетс  в задатчике 12.

Задатчйк 12 представл ет собой набор ключей (тумблеров), позвол ющий в двоичном коде на установочных входах cy 5мaтopa 1 1 задавать исходное число, слоев, Тумбле15ы (ключи) перек

лючател  13 направлени  перемотки устанавливаютс  в требуемое положение. отенциометр задат отенциометр задатчика 17 выставл етс  в соответствии с требуемой скоростью перемотки,

При подаче питани  на устройство в сумматоре 11, представл ющем собой двоичный реверсивнь й счетчик, после подачи на вход синхронизации

i записываетс  исходное количество слоев на барабане 4 (в начале намотки оно может быть равным нулю),

Датчики О  вл ютс  концевыми выключател ми, формирующими О (замкнутое состо ние) в крайних положени х подвижного основани  8 механизма раскладки кабел , Они формируют сигнал об окончании на ба- рабане 4 очередного сло , который надо добавить (или вычесть) к общему количеству слоев, зафиксирован- IMX в сумматоре 11, Сигнал об окон- ,чании сло  перемотки через трехполю- сный тумблер переключател  13 поступает либо на вход +1, либо на вход -1 счетчика сумматора 11, позвол   сформировать на выходе двоичного реверсивного счетчика сигнал в двоим- i

31313

ном коде о фактически намотанном на барабане 4 количестве слоев. Например , четырехразр дный счетчик (К155ИЕ5) позвол ет считать до шестнадцати слоев намотки на барабане 4. Дл  большего количества слоев необходимо применить два четырехразр д

ных счетчика, включенных по стандартной схеме 8-разр дного двоичного реверсивного счетчика,

Итак, сумматор 11 подает на вход программного задатчика 14 число слоев барабана 4 в двоичном коде. Программный задатчик 14 представл ет соЕсли , например, в исходном состо  нии на барабане 4 наход тс  двенад цать слоев материала, то на задатчи ке 12 устанавливаетс  в двоичном ко де число 12 (сигналы 1, 1, О и О на соответствующих выхода задатчика 12), Код числа 12 оказы ваетс  на установочных входах сумма тора 11, при подаче импульса устано ки, например, через пусковую кнопку (не показана), св занную с коммутатором сетевого питани , число двенад цать в двоичном коде оказываетс  за писанрым в сумматоре 11, При подаче

бой, например, дешифратор-мультиплек-15 команды на размотку, что соответст- сор 4 линии на 16, При четырехразр дном входном сигнале дешифратор распредел ет его по шестнадцати выходным цеп м (например, злемент

20

К155ИДЗ), осуществл   с помощью инверторов (например, микросхема К155ЛИ5 с открытым коллектором)ком- мутацию элементов цепного делител  напр жени  тахогенератора (датчика 3) в схеме сумматора 15, С увеличением числа слоев сверх шестнадцати в программном задатчике 14 стандартным путем увеличиваетс  разр дность включением двух элементов (например, К155ИДЗ) с соответствующим увеличением количества инверторов на выходе дешифратора-мультиплексора. Так как линейна  скорость перемотки зависит от частоты вращени  барабана или двигател  и диаметра намотки материала (числа слоев намотки), то сумматор 15 преобразует аналоговый сигнал скорости вращени  двигател  1 в аналоговый сигнал линейной скорости перемотки . Преобразование осуществл етс  с помощью цепного делител  напр жени , количество резисторбв которого равно максимально возможному числу слоев мате,риала на барабане 4, При нулевом количестве слоев на барабане 4 программный задатчик 14 подключает к входу блока 16 управлени  точку а (фиг,2) сумматора 15, что соответствует наибольшему коэффициенту пропорциональности между частотой вращени  и линейной скоростью перемотки. После намотки 1-го сло  программный задатчик 14 отключает точку а сумматора от входа блока 16 и подключает .на вход его точку б сумматора 15, Частота вращени  двигател  снижаетс , а линейна  скорость перемотки остаетс  прежней .

вует замкнутому состо нию ключа пер ключател  13 на входе -1 сумматора 11, электродвигатель 1 начинает сма тьшать.материал с барабана 4, По мере уменьшени  числа витков в сматыва емом двенадцатом слое подвижное осно вание механизма раскладки 8 перемеща етс  (например, в левое крайнее положение ). Код числа 12 с выхода сумматора 11 числа слоев в виде на соответ35

40

налов 1, 1, О

ствующих выходах двоичного реверсивного счетчика сумматора числа слоев поступает на вход программного задат 30 чика 14, Дешифратор-мультиплексор программного задатчика 14 при наличии на входе кода 1, 1, О, О выдает сигнал на 12-м выходе, которы после двоичного инвертировани  на последовательно включенных инвертора с открытым .коллектором осуществл ет подключение точки в (фиг,2) сумматора 15 к-ВХОДУ блока 16 управлени .

Блок 16 управл ет двигателем 1 так, что скорость его вращени  обеспечивает равенство сигнала задатчика 1 7 скорости и сигнала на выходе сумматора 15,.

5 Перемотка материала при сматьша- нии 12-го сло  барабана 4 идет с посто нной (заданной задатчиком 17) линейной скоростью перемотки. При считывании последнего витка сло 

50 осуп1ествл етс  срабатывание соответствующего датчика 10, Б простейшем случае датчик 10 представ ет собой параллельно включенные нормально разомкнутые контакты, замыкаемые в

55 крайнем положении подвижного основани  8,При срабатывании указанного датчика . (который вновь разомкнетс  При продолжении вращени  барабана 4 и начале р азматывани  следующего.

Если, например, в исходном состо нии на барабане 4 наход тс  двенадцать слоев материала, то на задатчи- ке 12 устанавливаетс  в двоичном коде число 12 (сигналы 1, 1, О и О на соответствующих выходах задатчика 12), Код числа 12 оказываетс  на установочных входах сумматора 11, при подаче импульса установки , например, через пусковую кнопку (не показана), св занную с коммутатором сетевого питани , число двенадцать в двоичном коде оказываетс  за- писанрым в сумматоре 11, При подаче

команды на размотку, что соответст-

команды на размотку, что соответст-

вует замкнутому состо нию ключа переключател  13 на входе -1 сумматора 11, электродвигатель 1 начинает сма- тьшать.материал с барабана 4, По мере уменьшени  числа витков в сматываемом двенадцатом слое подвижное основание механизма раскладки 8 перемещаетс  (например, в левое крайнее положение ). Код числа 12 с выхода сумматора 11 числа слоев в виде на соответ

налов 1, 1, О

ствующих выходах двоичного реверсивного счетчика сумматора числа слоев поступает на вход программного задат- чика 14, Дешифратор-мультиплексор программного задатчика 14 при наличии на входе кода 1, 1, О, О выдает сигнал на 12-м выходе, который после двоичного инвертировани  на последовательно включенных инверторах с открытым .коллектором осуществл ет подключение точки в (фиг,2) сумматора 15 к-ВХОДУ блока 16 управлени .

Блок 16 управл ет двигателем 1 так, что скорость его вращени  обеспечивает равенство сигнала задатчика 1 7 скорости и сигнала на выходе сумматора 15,.

Перемотка материала при сматьша- нии 12-го сло  барабана 4 идет с посто нной (заданной задатчиком 17) линейной скоростью перемотки. При считывании последнего витка сло 

осуп1ествл етс  срабатывание соответствующего датчика 10, Б простейшем случае датчик 10 представ ет собой параллельно включенные нормально разомкнутые контакты, замыкаемые в

крайнем положении подвижного основани  8,При срабатывании указанного датчика . (который вновь разомкнетс  При продолжении вращени  барабана 4 и начале р азматывани  следующего.

5ЧЗ

одиннадцатого, сло ) кратковременный сигнал уровн  О поступает на вход -1 счетчика сумматора П. Состо ние счетчика измен етс  на единицу младшего разр даj на его выходах устанавливаютс  сигналы О, 1, 1, что соответствует коду числа И, Поступление кода числа 11 на вход задатчика 14 ведет к отключению точки в и к подлючению точки г к входу блока 16 управлени . При прежней частоте вращени  электродвигател  1 сумматор 15 подает на вход блока 15 меньшее напр жение, и регул тор скорости увеличивает частоту вращени  электродвигател  1 так, что электродвигатель 1 при большей частоте вращени  обеспечивает прежнее значение линейной скорости перемотки , компенсиру  изменение диаметра намотки барабана 4, св занного с уменьшением общей намотки материала на один слой. Резисторы цепного делител  сумматора 15 выбираютс  так, что при любом числе слоев намотки на барабане 4 линейна  скорость перемотки сохран етс  посто нной.

При режиме намотки тумблер переключател  13 устанавливаетс  в противоположное положение, соответствующее подключению выхода датчиков к входу +1 сумматора 11, В этом случае сумматор П в процессе намотки на барабан 4 осуществл ет добавление каждого намотанного сло  к уже вычисленному количеству слоев. Последующа  работа устройства в процессе намотки осуществл етс  аналогично рассмотренному дл  режима смотки. Устройство после.задани  исходного 1числа слоев и установлени  направле26

ни  перемотки позвол ет осуществл ть процесс перемотки в любую сторону, причем многократно.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   I

   Устройство дл  управлени  перемоткой длинномерного материала, преимущественно кабел , содержащее электродвигатель барабана, входом электрически св занный с выходом регул - . тора скорости барабана, датчики крайних положений нитеперекладчика, выходы которых объединены, сумматор числа слоев материала и программный за- датчик частоты вращени  барабана, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  намотки и размотки материала с произвольно заданного числа слоев материала на барабане, оно снабжено задатчиком исходного числа слоев материала на

   барабане и переключателем направлени  перемотки материала, при этом объединенный выход датчиков крайних положений нитераскладчика св зан с информационным входом сумматора числа слоев материала, установочный вход которого подключен к выходу задатчика исходного числа слоев материала на барабане, а управл ющий вход - к первому выходу переключател  направлени  перемотки материала, вторьм выходом соединенного с управл ющим входом регул тора скорости барабана, информационньш вход которого через программный задатчик частоты вращени  барабана соединен с выходом сум- матора числа слоев материала.

   Выход к блоку W unpaS- Jjem/f «t

   Инверторы sadamvuffo Iff

   :9 ВАОдот датчика цасто- ты брощени 

   + дВи ателр

   Составитель Б. Кисин Редактор Л. Веселовска  Техред А.Кравчук Корректор С, Черни

   Заказ 2174/22Тираж 591Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг, 2