УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАТЯЖЕНИЯ НИТИ

Полезная модель относится к средствам оптимизации технологического процесса прядения в текстильной промышленности и может быть использована на оборудовании прядильного производства, например, на кольцепрядильной машине.
Известно устройство (А.с. 672238 СССР, М. Кл. D01H 13/16, Устройство для контроля обрыва нити / Е.И.Власов, В.В.Пазухин; заявитель Ивановский текстильный институт им. М.В.Фрунзе - 2558835/28-12; заявл. 26.12.77, опубл. 05.07.79, Бюл. №25-3с: ил.), состоящее из датчика обрыва, усилителя, детектора, фильтра и семистора. Данное устройство при обрыве нити обеспечивает включение исполнительного механизма тормоза веретена
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности контроля нескольких прядильных мест одновременно. Кроме того большое количество элементов, использованных в данном устройстве, снижает надежность.
Наиболее близким является устройство (Свидетельство на полезную модель 34168 Российская Федерация, МПК D01H 4/42. Устройства для опроса датчиков обрыва нити / Костерин К.К.; патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия - 2003112839/20; заявл. 05.05.2003, опубликовано 27.11.2003 - 4с.: ил.). Оно содержит датчики обрыва нити, микропроцессорную систему управления, блок захвата шины адреса, выполненного на основе R-S триггера и логических элементов, и шифратор номера прядильного места, выполненного на основе логических элементов. Входы блока захвата шины адреса и шифратора номера прядильного места подключены к датчику обрыва, выход блока захвата шины адреса соединен с линией передачи сигнала прерывания работы микропроцессорной системы и с приводной муфтой питающего вала, восьмиразрядный выход шифратора номера прядильного места подключен к шине номера прядильного места.
К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие возможности определения натяжения нити (определяется только факт обрыва), что не дает возможности точно анализировать качество сырья и ход технологического процесса, и своевременно (до факта обрыва) вмешиваться в работу машины, что увеличивает затраты на производство и время простоя оборудования.
Техническим результатом полезной модели является повышение функциональных возможностей устройства и эффективности работы кольцепрядельной машины с одновременным повышением надежности оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля натяжения нити, содержащем датчики обрыва нити с усилителями и контроллер, согласно полезной модели, между датчиками обрыва нити и контроллером расположен блок коммутации, включающий два мультиплексора, при этом выход контроллера связан со входами формирования адресов мультиплексоров, а выходы мультиплексоров связаны со входом контроллера, причем датчики подключены ко входам мультиплексоров и выполнены с усилителями.
Повышение функциональных возможностей устройства достигается тем, что одно и то же устройство может контролировать натяжение нити в нескольких местах с заданным временем обхода. Измерение натяжения нити (а не факта обрыва) позволяет своевременно прореагировать и изменить работу технологической машины, тем самым предотвратив обрыв нити. В результате чего, эффективность работы кольцепрядельной машины повышается. Из-за небольшого числа элементов системы надежность устройства в целом увеличивается.
Сущность работы полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема модели, на фиг.2 - алгоритм работы контроллера.
Заявляемое устройство содержит контроллер 1, основной элемент системы, выполняющий функции сбора информации о натяжении и обрывах нитей; блок коммутации, состоящий из 2-ух мультиплексоров 2, 3 и позволяющий подключать несколько датчиков; датчики натяжения (обрыва) нити 4 S1.1 по S4.4 с усилителями (на фиг. не показаны), подключенные по матричной схеме (фиг.1). Датчики натяжения нити 4 выполнены по авторскому свидетельству СССР №672238 (МКП D01H 13/16, 1979), в которых использован пьезоэлемент как преобразователь упругих колебаний нити в электрический сигнал. В качестве контроллера используется контроллер МС8, выпускаемый Московским заводом тепловой автоматики. Контроллеры МС8 предназначены для автоматизированного управления, контроля и мониторинга разнообразных технологических процессов.
Контроллер 1 позволяет осуществлять сбор информации от любых источников (датчики температуры, давления, расхода, и т.п.) и передавать ее на верхний уровень с использованием различных каналов связи, в том числе сети Интернет. Выбор данного контроллера обусловлен, во-первых, достаточным количеством аналоговых и дискретных входов и выходов, во-вторых, наличием бесплатного программного обеспечения для программирования и дальнейшей эксплуатации устройства.
В блоке коммутации применяются два мультиплексора, реализованных на микросхемах HCF4052BE. К входам (Х0-Х7) мультиплексоров 2, 3 подключены датчики натяжения нитей S1.1-S4.4. Выход (Y1) мультиплексора 2 подключен к аналоговому входу (AI.1) контроллера 1, а выход (Y2) мультиплексора 3 и общая точка аналогового входа (AI.C) контроллера 1 подключены к «земле». Напряжение +5 В подается на средние точки (DO1-2-DO3-4) дискретных входов DO.1-DO.4 контроллера 1. Сопротивления R1-R4, подключенные к входам формирования адресов (А1, В1, А2, В2) мультиплексоров 2, 3 служат для задания логического нуля на них.
Устройство работает следующим образом:
Контроллер 1 формирует адрес датчика натяжения нити 4 S1.1-S4.4 и, по средствам своих дискретных выходов DO.1-DO.4 высылает его на порты адресов (А1, В1, А2, В2) мультиплексоров 2, 3. После этого происходит коммутация и сравнение уровня сигнала датчика с заранее заданным уровнем. Если в конкретном датчике, в данный момент времени выявляются отклонения уровня сигнала от заданного, система регистрирует его. После этого происходит коммутация следующего датчика. Подключение производится по следующей схеме. Сначала коммутируются все столбцы первой строки, затем второй и так далее. После этого процесс начинается заново. На основании полученных данных, контроллер 1 может сформировать управляющий сигнал технологической машине, например, уменьшить скорость вращения веретен кольцепрядильной машины или, в случае обрыва, полностью остановить веретено.