Устройство для управления процессом нанесения жидкости на подложку

(19 Е но со тельн связа но со к техорс ографичесОсновь дрльных от 29 тельство С 5/03, 1977 ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖЩКОСТИ НА ПОД- ок сравнения,вхоны соответственумножения и дати, последовательОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное конструкнологическое бюро химикофкой промышленности(54)(57) УСТРОЙСТВО ПРОЦЕССОМ НАНЕСЕНИЯ ЛОЖКУ, содержащее б ды которого подключ но к выходам блока чика расхода жидкос единенные регулятор и исполниый орган, второй вход которогон с термостатом, последовательединенные блок задания скорости механизм регулирования скорости протяжки и механизм протяжки подложки, а также датчик скорости протяжки и блок задания толщины слоя, выходы которых подключены к соответствую" щим входам блока умножения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью по вышения точности устройства, оно сод жит последовательно соединенные датчик давления, установленный перед экструзионным наносящим механизмом первый фильтр, делитель и регулируемый усилитель, а также второй фильтр вход которого подключен к выходу дат чика расхода, а выход - к второму входу делителя, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входом регулятора.сии) всегда изменяется в процессенанесения из-за колебания температурыжидкости в термостате и трубопроводе,ем времени (выстаивание) и с добавлением новых партий жидкости в термостат, а также из-за смены типа наносимой жидкости в зависимости от ассортимента выходного продукта.Цель изобретения является повышение точности устройства путем уменьшения разнотолщинности наносимых слоев жидкости,Поставленная цель достигается тем,что в устрйство, содержащее блок сравнения, входы которого подключены соответственно .к выходам блока умножения и датчика расхода жидкости, последовательно соединенные регулятори исполнительный орган, второй входкоторого связан с термостатом, последовательно соединенные блок задания скорости, механизм регулированияскорости протяжки и механизм протяжки подложки, а также датчик скоростипротяжки и блок задания толщины слоявыходы которых подключены к соответствующим входам блока умножения, ввечик давления, установленный перед экструзионным наносящим механизмом, первый фильтр, делитель и регулируемый усилитель, а также второй фильтр, вход которого подключен к выходу датчика расхода, а выход - к второму входу делителя, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом блока сравнения, а выход - со входом регулятора.Такое устройство позволяет изменять коэффициент передачи ПИД-регулятора в зависимости от изменения передаточной функции объекта, определяемого вязкостью наносимой жидкости. Таким образом, при изменении вязкости наносимой жидкости предлагаемое устройство функционирует в оптимальном режиме, т,е. разнотолщинность слоев сохраняется минимальной.Начертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит термостат 1 для хранения жидкости, соединенный с исполнительным органом 2, который с помощью гибкого трубопровода 3 подсоединен к экструзионному наносящему механизму 4 с установленными на его входе датчиком 5 расхода жидкости и датчиком 6 давления, опор 1 1081624Изобретение относится к техникеавтоматического управления процессом нанесения жидкости на подложку,в частности процессом нанесения фото- изменения вязкости жидкости с течениэмульсии на движущуюся подложку кинофотоматериалов, и может быть использовано в поливных машинах химико-фотографической промышленности.Известно устройство для автоматического управления процессом нанесения жидкости на подложку, включающее термостат, дозирующий насос, привод насоса,экструзионное наносящееустройство, поливной валик для поддер.жания подложки 1 ).Однако устройство не обеспечиваетдостаточной точности нанесения эмульсионных слоев по толщине, посколькудозирующие насосы и вибрации эмульсиепровода всегда вызывают пульсациирасхода, которые не компенсируютсяобратной связью по расходу, что приводит к колебаниям толщины наносимогослояНаиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство, включающее термостат дляхранения жидкости, соединенный с кла"паном подачи жидкости, связанный с дены последовательно соединенные датисполнительным механизмом подачи30жидкости, датчик расхода жидкости,узел протяжки гибкой подложки, связанный с механизмом регулированияскорости протяжки, датчик контролянанесения жидкости на подложку, блокзадания объема тракта жидкости, блок З 5запаздывания, блок отклонения, блокзадания ширины слоя, блок задания высоты слоя, логический блок, выходыкоторого подсоединены к исполнительному механизму подачи жидкости и ме 40ханизму регулирования скорости протяжки, а входы подсоединены к входамдатчика нанесения жидкости на подложку, к блоку отклонения и датчикускорости протяжки, соединенным между собой, блок задания ширины слояи блок задания высоты слоя соединеныс,блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости черезблок запаздывания, соединенный сблоком задания объема тракта жидкости 2").Недостатком известного устройстваявляется низкая точность стабилизации толщины наносимого слоя из-эа 55изменения параметров объекта управления в зависимости от вязкости жидкостие Вязкость жидкостифотоэмульный валик 7 для подложки 8 с подсоединенным механизмом 9 протяжки подложки, механизм 10 регулирования скорости протяжки, блок 11 задания скорости, датчик 12 скорости, блок 13 задания толщины слоя, блок 14 умно. - жения, выход которого подключения к одному входу блока 15 сравнения, к другому входу которого подключен датчик расхода, регулируемый усили тель 16, ПИД-регулятор 17, первый апериодический фильтр 18, второй апериодический фильтр 19, блок 20 деления, Исполнительный орган включает электропривод 21 и насос 22.Устройство работает следующим образом,Из термостата,1, для хранения жидкости жидкость поступает в насос 22, который нагнетает ее по гибкому трубопроводу 3 в экструзионный наносящий механизм 4, на выходе из которого осуществляется нанесение ее на подложку 8. Подложка поддерживается опорным валиком 7 и перемеща 25 ется механизмом 9 протяжки, Управление механизмом 9 протяжки осущес, вляется механизмом 10 регулирования скорости, управляющее воздействие на который поступает от блока 11 задания скорости. Сигнал о величине скорости протяжки поступает с датчика 12 скорости на блок 14 умножения,на другой вход которого поступает сигнал от блока 13 задания тол- З 5 щины слоя. В результате умножения на выходе блока 14 умножения формируется сигнал задания величины.расхода. Сигнал задания величины расхода поступает на вход блока 15 сравнения ф) на другой вход которого поступает сигнал от датчика 5 расхода, в результате на выходе устройства формируется сигнал рассогласования.Выходной сигнал датчика 5 расхода.45 поступает также на вход апериодичес-. кого фильтра 18, постоянная времени которого Т значительно больше времени переходных процессов в объекте управления (процесс нанесения).Выходной сигнал датчика 6.давления поступает на вход апериодического фильтра 18, постоянная времени которого Т соизмерима с ТС выхода фильтра 18 сигйал, про порциональный среднему значению давления в гибком трубопроводе 3, поступает на блок вход делителя 20, а с выхода фильтра .19 сигнал, пропорциональный среднему значению расхода в экструэионном наносящем механизме 4, поступает на другой вход делителя 20, выходом которого является сигнал, пропорциональный гид" равлическому сопротивлению экструзионного наносящего механизма или вязкости эмульсии жидкостиХ = - =р а,егде Р - величина давления;с - величина расходао. - вязкость жидкостиРЮ - геометрические размеры щелиэкструзионного механизма.Таким образом, величина Х определяется конструктивными раметрами экструзионного механизма и вязкостью.Сигнал рассогласования поступает на вход регулируемого усилителя 16, на вход которого поступает сигнал с делителя 20, пропорциональный величине вязкости жидкости, используемый в процессе нанесения. Сигнал, вырабатываемый делителем 20, служит для изменения коэффициента усиления.Сигнал с выхода усилителя 16 поступает на вход ЙИД-регулятора 17. Таким образом, подстраиваемый коэффициент передачи разомкнутого контура регулирования расхода жидкости будет пропорционален вязкости жидкости, используемой в процессе нанесения.С учетом упругих, свойств трубопровода, аппроксимированная передаточная функция тракта подачи жидкости, включающего электропривод 21, дозирующий насос 22, трубойровод 3и экструзионный механизм 4, может быть .представлен звеном первого порядка с запаздыванием. Время запаздывания ь 6 тракта подачи постоянно и определяется физическими свойствами маттериала трубопровода и его длиной и не зависит от вязкости применяемой жидкости. Обычно в процессе нанесения используются трубопроводы неизменной конструкции, а значит время запаздыванияу них остается постоянным. Постоянная времени тракта подачи Тпропорциональна гидравлическому сопротивлению экструзионного наносящего механизма, т.е. вязкости эмульсии.о 6 1 аким образом, отношение- - про"он порционально вязкости применяемой жидкости,Известно, что оптимальный коэффициент усиления ПИД-регулятора Кр при постоянном козффиенте передачи объекта будет пропорционален отношению Т06 т.е. пропорционален вязкости "оаприменяемой в процессе нанесения жид- кости. О 15Будучи однажды настроенными на оптимальную; настройку, ПИД-регулятор совместно с регулируемым усилителем будет постоянно настраиваться на оптимум выходнымсигналом от делителя,характеризующим вязкость примейяемой жидкости.Это позволяет повысить точностьрегулирования расходом жидкости в режиме стабилизации и в режиме слежения заскоростью протяжки. Использование предлагаемого устройства позволит улучшить качество выпускаемой продукции за счет стабилизации толщины наносимых слоев, уменьшить количество брака, возникающего из-за нарушения технологического регламента процесса нанесения, повысить уровень автоматизации процес. са нанесения, тем самым уменьшить количество простоев и время на переналадку и регулировку поливной машины.