Устройство для регулирования процесса сушки материала

Номер патента: 1594228

Авторы: Бычков, Кобляков, Курланов, Митрофанов, Таланов

ZIP архив

Текст

)5 О 06 В 3/36, 15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ зводительное относится к автоматичем для управления процеснномерных текстильных имущественно на барабан- машинах,ретения являетгулирования зобъекте регулнергоэатрат на оип но возмования,теже иэо максималсти оборудНа чертройства.Устроматериалаченные совыходу бли 5, выход Иэобретени ским устройства сом сушки дли материалов пре ных сушильныхЦелью изоб ние качества ре нелинейности в минимизации э жена блок-схема усчик 1 скорости рости, подклюрвому входу и реключатели 4 соответствениство содержит да и регулятор 2 ско ответственно к пеока 3 сравнения, и ы которых связаны ся повышеа счет учета ирования и сушку при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ивановский научно-исследовательскийэкспериментально-конструкторский машиностроительный институт и Центральныйнаучно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯПРОЦЕССА СУШКИ МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к автоматическимустройствам для управления процессом сушки длинномерных текстильных материалов,преимущественно на барабанных сушильныхмашинах. Целью изобретения является повышение качества регулирования эа счет учетанелинейности в объекте регулирования и минимизации энергозатрат на сушку при максимально возможной производительностиоборудования. Устройство содержит датчикивыходной влажности и скорости материала,задатчики влажности, рабочей и заправочнойскорости материала, блоки сравнения, переключатели, блоки коррекции, нелинейные блоки, функциональный преобразователь, логический блок, исполнительный механизм с датчиком расхода теплоносителя и локал ьные системы регулирования температуры в соответствующих зонах сушильной машины, Устройство реализует четыре алгоритма управления: стабилизации влажности и рабочей скорости, если рассогласование по влажности материала не превышает заданного статического технологического допуска на изменение влажности, определяемого первой зоной нечувствительности нелинейного блока, регулирования температуры в зоне сушки материала, если рассогласование по влажности находится в пределах между статическим и динамическим технологическим допуском, определяемым второй зоной нечувствительности нелинейного блока на мощности по каналу подачи теплоносителя, а при исчерпании ресурсов регулирования - по каналу регулирования скорости, а также связного нелинейного регулирования скорости и подачи теплоносителя в зону сушки материала при выходе рассогласования по влажности за динамический технологический допуск с учетом ограничения на ресурсы регулирования расхода теплоносителя и скорости. 1 з,п. ф-лы, 1 ил., 1 табл, 1594228но с вторым и третьим входами блока 3 сравнения, задатчики 6 и 7 заправочной и рабочей скоростей, подключенные соответственно к первому и втооому входам переключателя 4, блок 8 коррекции, выход которого связан с входом переключателя 5. Сушильная машина 9 оснащена локальными системами 10 регулирования температуры, связанными общим вентилем 11 с испольнительным механизмом 12 подачи теплоносителя; к входу которого подсоединен выход блока 13 коррекции.Информационный выход исполнительного механизма 12 связан с входом датчика 14 расхода теплоносителя, Первый и второй входы логического блока 15 подключены соответственно к первому и второму выходу датчика 14 расхода теплоносителя, третий и четвертый входы подсоединены соответственно к первому и второму выходам нелинейного блока 16, а пятый и шестой входы связаны с первым и вторым выходами нелинейного блока 17, вход которого соединен с выходом датчика 1 скорости материала, Датчик 18 выходной влажности подсоединен к первому входу блока 19 сравнения, к второму входу которого подключен задатчик 20 выходной влажности, Вход функционального преобразователя 21 соединен с выходом блока 19 сравнения, первый выход связан с первыми входами блоков 13 и 8 коррекции, а второй выход подсоединен к входу нелинейного блока 16, Первый и второй выходы логического блока 15 подключены к вторым входам соответственно блоков 8 и 13 коррекции. Каждая иэ локальных систем 10 регулирования температуры содержит датчик 22 и задатчик 23 температуры, подключенные соответственно к первому и второму входам блока 24 сравнения, выход которого через регулятор 25 температуры подсоединен к исполнительному механизму 26.Устройство работает следующим образом,Материал (ткань, основа, трикотажное полотно) со скоростью Чь измеряемой датчиком 1 скорости, проходит зону сушки машины 9, на выходе из которой он приобретает выходную влажность аь Значение заданной влажности во, номинальной температуры Оо, номинальной рабочей скорости Ч задаваемые соответственно задатчиками 20, 23 и 7, определястся из карты технологического режима проводки материала соответсгвующего артикула (типа).Режим работы сушильной машины задается переключателями 4 и 5; "Заправ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ка" - положение 1, "Работа" - положение 11 (не показано),В рекиме "Работа" скорость движения материала в сушильной машине 9 зависит как от номинального значения Чо, так и от сигнала коррекции ЛЧк, поступающего через переключатель 5 с блока 8 коррекции,Необходимый температурный режим сушки задается работой локальных контуров 10 терморегулирования и обеспечивает поддержание регламентированной температуры О, в рабочем режиме путем воздействия на исполнительные механизмы двухпозиционных клапанов подачи теплоносителя (пара), расход которого может также изменяться и от сигнала коррекции Л Ок, поступающего с блока 13 коррекции.Сигнал датчика 18 выходной влажности сравнивается в блоке 19 сравнения с заданием от задатчика 20 влажности, где формируется сигнал рассогласования (ошибки) еь, =.ио - ль Сигнал б поступает на вход функционального преобразователя 21, на выходе которого формируются сигналы У 1 = М, поступаюций на вход нелинейного блока 16, и У 2=Яцпъ (Я 19 п обозначение сигнум-функции, равной нулю при е,0 и равной 1 при с) Ц, поступающий на входы блоков 8 и 13 коррекции,Сигнал с выхода датчика 1 скорости материала воздействует на нелинейный блок 17. При движении материала со скоростью Ч, значение которой лежит внутри граничных значений изменения скорости (Чр минЧЧр макс), оба сигнала с выходов логического элемента 15 равны "Лог. О" (Х 5=Х 6=0 ). При этом, если отклонение влажности 1 е д 1, где д - статический технологический допуск на изменение выходной влакности (+1 ), то оба сигнала коррекции отсутствуют.Когда 1 Мд 2, где д 2 - динамический технологический допуск на изменение влажности (в переходном режиме н 3, то на первом выходе(ХЗ) нелинейного блока 16 появляется сигнал "Лог,1", а на втором (Х 4) остается "Лог. О", При этом, если расход теплоносителя находится между граничными значениями; максимальным (3 макс и ми нимальным бмин (что соответствует "Лог, О" на входах Х 1 и Х 2), на первом выходе (Е 1) логическрго блока 15 появляется "Лог,1" - сигнал разрешения коррекции Абк, поступающий на вход блока 13 коррекции, В совокупности с сигналом У 2 на другом входе блока 13 коррекции последний формирует корректирующее воздействие Лбь отрабатываемое исполнительным механизмом 12, изменяющим пропускную способность вентиля 11, итем самым общий расход теплоносителя Оо, поступающего в локальные контуры 10 терморегулирования сушильной машины,Эффективность такого воздействия обьясняется тем, что по отношению к температуре 6 в зоне сушки расход теплоносителя является производной, т,е. Оо = б Й /й, где К - коэффициент пропорциональности. Тем самым в значительной мере преодолевается инерционность сушильной машины,510 В качестве датчика 14 расхода используется датчик положения исполнительногомеханизма 12, имеющий электрические выходы, на которых появляются сигналы "Лог.1" 15при достижении механизмом 12 крайних положений, соответствующих Омив (Х 1=1) иОмакс (Х 2=1) расходу теплоносителя (пара) через вентиль 11,При наличии сигнала "Лог.1" с датчика 2014 расхода (на одном из его выходов), чтосвидетельствует об исчерпании резервоврегулирования по данному каналу, сигналразрешения коррекции 21 =б и корректирующее воздействие ЛО блоком 13 коррекции не вырабатывается. В тоже время свторого выхода логического блока 15 выдается сигнал 22 = 1 - сигнал разрешениякоррекции ЛЧ по скорости, поступающийна вход блока 8 коррекции. 30В том случае, когда имеет место существенное возмущение по изменению влажности материала, превышающеединамический технологический допуск, т,е,164 ) д 2, логический блок 15 дает разрешение на коррекцию скорости Л Чь, пока резервее регулирования не исчерпается.При выборе всего резерва регулирования скорости (Ч 1Чр мин ипи Ч Чрмакс) нэодном из выходов нелинейного блока 17появляется "Лог,1" и разрешение на коррекцию Ь Ч не выдается (22 = О).Переход из режима "Работа" в режим"Заправка" осуществляется персоналом,обслуживающим оборудование, с помощьюсдвоенного переключателя 4 и 5. При этомна один из входов блока 3 сравнения вместозадатчикэ 7 номинальной скорости Чо подключается задатчик 6 зап равочной скоростиЧзапр, а другой вход отключается от выходаблока 5 коррекции и заземляется.Контур регулирования скорости выводит скорость движения материала на величину, равную Чзапр, Так как ЧзапрЧр мив врежиме "Заправка" остается возможностьотработки корректирующего воздействиятолько по каналу расхода теплоносителя.Принцип действия элементов блок-схемы устройства поясняется таблицей их состояния в зависимости от значения параметров сигналов на выходе функционального преобразователя 21, а также величины рассогласования по влажности ги.Формула изобретения1. Устройство для регулирования процесса сушки материала, преимущественно длинномерного на барабанных сушильных машинах, содержащее датчик и задатчик выходной влажности материала, выходы которых подключены к соответствующим входам первого блока сравнения, датчик скорости материала, подсоединенный к первому входу второго блока сравнения, выход которого связан с входом регулятора скорости, задатчик рабочей скорости, первый и второй блоки коррекции, нелинейный блок и исполнительный механизм подачи теплоносителя в соответствующие зоны сушильной машины, каждая из которых снабжена локальным регулятором температуры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования за счет учета нелинейности в объекте регулирования и минимизации энергозатрат на сушку при максимально возможной производительности, оно снабжено задатчиком заправочной скорости, переключателями, логическим блоком, функциональным преобразователем, дополнительным нелинейным блоком и датчиком расхода теплоносителя, причем сигнальный выход исполнительного механизма связан с входом датчика расхода теплоносителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам логического блока, выход первого блока сравнения связан с входом функционального преобразователя, первый выход которого подсоединен к первым входам первого и второго блоков коррекции, а второй выход через нелинейный блок подключен к третьему и четвертому входам логического блока вход дополнительного нелинейного блока подсоединен к выходудатчика скорости материала, а его выходы связаны соответственно с пятым и шестым входами логического блока, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно первого и второго блоков коррекции, при этом задатчики заправочной и рабочей скорости подсоединены соответственно к первому и второму входам первого переключателя, выход которого связан с вторым входом второго блока сравнения, выход первого блока коррекции через второй переключатель подключен к третьему входу второго блока сравнения, а1594228 и н и е. х - любое значение сиг по теплоносителю поло У 2=О, то корректирующ ное. а по скорости - полала, если У 2 1, . о каррежительное, а по скоростее воздействие по тепл жительное, - отрицательное; есл осителю отрицательСоставитель А,Козлов Техред М,Моргентал рректор Н. Король едактор И.Дер 5 Тираж 413 ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро агарина выход второго блока коррекции соединен свходом исполнительного механизма подачитеплоносителя. 2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что нелинейные блоки выполнены в виде двухпороговых элементов.

Смотреть

Заявка

4498275, 26.10.1988

ИВАНОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО КОНСТРУКТОРСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ, ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ТАЛАНОВ ВАДИМ ДМИТРИЕВИЧ, БЫЧКОВ НИКОЛАЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, КУРЛАНОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, МИТРОФАНОВ ИГОРЬ ВЛАДИМИРОВИЧ, КОБЛЯКОВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: D06B 15/02, D06B 3/36

Метки: процесса, сушки

Опубликовано: 23.09.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1594228-ustrojjstvo-dlya-regulirovaniya-processa-sushki-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для регулирования процесса сушки материала</a>

Похожие патенты