Способ автоматического управления массой 1 и влажностью картонного полотна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ 19) 01) СПУБЛИК 40 21 Р 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ КОМУ СВ КАВ делател ного на тируют линдрах зависим ное о вне ия и давленисы 1 м ляют с густой измеренгулируюренным1 м ка СГ 1983. тижении сушильных жного зна ле цилиндрах максимал чения дополнитель ход густой массы измеренной величи ТИЧЕ СКОГО УПРАВЛЕЛАЖНОСТЬ 10 КАРТОНасректи симос о к орости сетки,орость сетки в тся к целлюдству. Свности управтно этом регу измеренных значений влажности и массырои ффе эависимос етки скорости 1 м кар суммарныи иэмереннь пора, ск массы 1 и и ряют давлени картоноделаегулирую олот онногонапор м велич рости скарт част рном ящике и уммарного на влажности и нап и концентра 1 м картонсетки картоно м ма ки рост ного полотна. 1 и ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Пермское специализировпусконаладочное управлениению и наладке систем управлсредств автоматизации(56) Авторское свидетельствИ 275730, кл. П 21 Р 7/Об,Авторское свидетельствоФ 987001, кл. 1) 21 Р /00,(54) СПОСОБ АВТОМАНИЯ ИАССОИ 1 мНОГО ПОЛОТНА(57) Изобретениелозно-бумажному пцелью повьппенияления периодичеспара в сушильнойтельной машины,цию густой массиного полотна, ск ной машины, величину суммарора в напорном ящике, коррек авление пара в сушильных цикартоноделательной машины в сти от измеренных значений пара в них, влажности,и мас картонного полотна, опредерость изменения концентрации ассы, по величине которой н ому значению ее расхода рерасход густой массы по изме еличинам влажности и массы тонного полотна. Причем приИзобретение относится к целлюлоз но-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления массой 1 м и влажностью картонного полотна. 5Целью изобретения является повышение эЬ)ективности управления.На чертеже представлена система, реализующая предложенный способ.Система содержит датчик 1 давле ния пара, датчик 2 влажности в мокрой части, Датчик 3 скорости сетки, датчик 4 суммарного напора в напорном ящике, датчик 5 расхода густой массы, датчик 6 концентрации густой массы, сканирующие по ширине полотна датчики 7 массы 1 м и 8 влажности полотна, исполнительные механизмы 9 на подаче пара в сушильную часть 10 на массной задвижке, исполнительный механизм 16 изменения скорости картоноделательной машины, задатчик 11 давления пара, блок 12 определения приращения задания давления пара при изменении влажности в мокрой части, регулятор 13 давления пара, регулятор 14 скорости сетки, задатчик 15 скорости сетки, регулятор 17 суммарного напора, задатчик 18 расхода густой массы, блок 19 определения приращивания задания по расходу при изменении концентрации густой массы, регулятор 20 расхода густой массы, переключатели 21 - 23 режима управления, задатчики 24, 25 массы 1 м, 35 задатчики 26, 27 влажности полотна, регуляторы 28, 29 массы 1 и-, регуляторы 30, 31 влажности полотна, бло ки 32 - 35 для обеспечения неизменности влажности при корректировке 4 О массы 1 м полотна, блоки 36 - 39 для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности полотна, модели 40 и 41 объекта управления по каналу "Изменение задания 45 по расходу густой массы - масса 1 м блоки 42 - 45 для определения параметров шума, блоки 46 и 47 для определения параметров моделей изменения массы 1 м и среднеквадратичного от О клонения массы 1 м от задания, блоки 48 и 49 для определения настроек и задания регуляторам массы 1 м, модель 50 по каналу пИзменение задания по скорости - влажность полотна , мо- у дель 51 по каналу "Изменение задания по давлению пара - влажность полотна", блоки 52 и 53 для определения параметров моделей, изменения влажности полотна, блоки 54 и 55 для определения настроек и заданий регуляторам влажности полотна, блоки 56 59 для адаптации параметров моделей объекта при изменении скорости картоноделательной машины, сумматоры 60-, 71, блок 72 адаптации параметров системы управления при изменении давления пара.Способ осуществляется следующим образом.На нижнем уровне управления осуществляется стабилизация параметров технологического процесса таких как расход абсолютно сухого волокна, суммарного напора, скорости сетки, давления пара. Для стабилизации расхода абсолютно сухого волокна измеряют через равные промежутки времени датчиком 5 расход и датчиком 6 концентрацию густой массы. При инициализации блок 18 в качестве задания принимает текущее значение расхода густой мас,сы, а в остальное время работает как ,сумматор приращений задания по расходу густой массы. Блок 19 определяет ,приращение задания густой массы на величину, пропорциональную текущему знаЧению расхода и изменению концентрации густой массы эа один такт управления и обратно пропорциональную текущему значению концентрации густой массы. При этом изменение задания по расходу густой массы задерживается на промежуток времени, равный транспортному запаздыванию от точки установки измеритепя концентрации до массной задвижки, причем транспортное запаздывание на каждом такте управления подстраивается обратно пропорционально текущему значению расхода густой массы. Полученное новое задание по расходу густой массы поступает в блок 20, представляющий собой регулятор расхода, где определяется отклонение измеренного значения расхода от задания и производится соответствующая коррекция положения м ссной задвижки 10. Для стабилизации суммарного напора измеряют датчиком 4 через равные промежутки времени величину суммарного напорапередают ее в блок 17, представляющий собой регулятор суммарного напора, который изменяет давление воздушной подушки и положе270197 5 20 ние клапана на линии для корректировки величины суммарного напора.Для стабилизации скорости сетки измеряют датчиком 3 скорость сетки и передают ее в задатчик 15 и регулятор 14. Блок 15 при инициализации принимает в качестве задания измеренное значение скорости, а в остальные моменты времени работает как сумматор приращений задания скорости. Блок 14 сравнивает задание по скорости с текущим значением и вырабатывает корректирующее воздействие на исполнительный механизм 16 изменения скорости сетки.Для стабилизации давления пара с коррекцией по влажности в мокрой части полотна производят изменения давления пара, препятствующие изменению влажности и массы 1 м на накате при колебаниях влажности в мокрой части, Для этого измеряют через равные промежутки времени датчиком 1 давление пара, датчиком 2 влажность в мокрой части, значение 25 давления пара поступает в блок 13 и блок 11, значение влажности в мокрой части полотна подается в блок 12, где определяется изменение задания по давлению гара в зависимости от изменения влажности в мокрой части полотна за один такт управления, причем изменение задания задерживается на временной интервал, равный транспортному запаздыванию от места установки датчика влажности в мокрой части до клапана пара, при этом величина транспортного запаздывания подстраивается на каждом такте управления обратно пропорционально текущей 4 О скорости сетки. Изменение задания передается в задатчик 11, откуда полученное задание давления пара подается в регулятор 13, где определяется необходимое для коррекции давле- .5 ния пара управляющее воздействие и производится соответствующее изменение положение клапана 9 пара. 4изменения задания регуляторам 14, и 20.Управление массой 1 и и влажностью полотна осуществляется следующим образом.Если давление пара не приняло предельного значения, переключатели 21 - 23 находятся в положении "1". При этом измеренное датчиком 7 значение массы 1 м поступает на блок 62, который определяет отклонениемассы 1 м 2 от задания. Регулятор 29определяет управляющее воздействиедля корректировки массыи , а блок34 определяет величину изменения расхода густой массы для корректировки массым . Блок 35 определяет величину изменения давления пара для обеспечения неизменности влажности при корректировке 1 м. Сигнал в датчика 8 влажности поступает в блок 63 определения отклонения влажности полотна от задания, с выхода которого сигнал поступает на регулятор 31 влажности, который вырабатывает управляющее воздействие для корректировки влажности. Блок 39 определяет изменение задания по давлению пара для корректировки влажности, а блок 38 определяет изменение расхода густой массы для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности.гБлок 65 суссирует полученные изменения расхода густой массы и передает их на задатчик 18 расхода густой массы, Блок 67 суммирует полученные изменения задания по давлению пара и передает их на задатчик 1,При выходе давления пара на максимально возможный уровень переключа тели 21 - 23 переходят в положение "2", Блок 60 определяет через равные промежутки времени отклонение массы 1 м от задания. Регулятор 28 массыг1 м определяет управляющее воздействие. Блок 32 определяет изменение расхода густой массы для корректировки массы 1 м . Блок 33 определяет изменения скорости, обеспечиваю На среднем уровне управления осу-.50 ществляется стабилизация массы 1 м 2 и влажности полотна на заданных значениях посредством изменения задания регуляторам 20 расхода густой массы и давления пара 13 в сушильных ци линдрах или при выходе на максимальную производительность картоноделательной машины по пару посредством щие неизменный уровень влажности прикорректировке массы 1 м, Блок 61определяет через равные. промежуткивремени отклонение влажности от задания, регулятор 30 влажности определяет управляющее воздействие, блок 37 определяет изменение скорости картоноделательной машины для корректировки влажности, а блок 36 определя1270 5ет изменение расхода густой массы для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности.Просуммированные в блоке 64 изменения расхода густой массы поступают на задатчик 18. Просуммированные в блоке 66 изменения скорости машины поступают на задатвик 15 регулятора скорости и регулятор 17, который определяет нужную величину суммарного напора для обеспечения неизменного соотношения. скорости вылива массы на сетку и скорости сетки.Верхний уровень управления предназначен для определения оптимальных заданий по массем и влажности полотна параметров системы управления, модели объекта управления, настроек регуляторов массы 1 м и влажности полотна. Известное изменение задания по расходу густой массы из блока 64 поступает на вход модели 40, выход которой подается на блок 68. Последний определяет разницу измеренного 20 значения массы 1 м и сигнала выхода 30 модели 40 и передает в блок 42, где определяются параметры модели шума, которые передаются в блок 48, Блок 46 определяет параметры модели изменения массы 1 м и среднеквадратичное отклонение массы 1 м от задания и передает в блок 48, который опреде.ляет настройки регулятора 28, минимизирующие среднеквадратичное отклонение массы 1 м от задания и .задание по массе 1 м, подаваемое в задатчик 24. При отсутствии ограничения по пару блоки 41, 47, 49, 69 работают аналогично, а известное изменение задания по давлению пара поступает на вход модели 51. В блоке 71рассчитывается разница между измеренными значениями влажности полотна и выходом модели 51, которая поступает в блок 45. Блоки 45, 53, 55 работают аналогично блокам 42, 46,48 и определяют настройку параметра регулятора 31, обеспечивающие минимальную среднеквадратичную ошибкупо влажности, оптимальное задание повлажности. При положении "2" переключателей 21 - 23 известное изменение задания по скорости машины поступает на модель,.50, сигнал с выхода которой поступает на блок 70, где определяется разница между измереннымизначениями влажности и рассчитанными по модели 50. Блоки 44, 52, 54 рабо тают аналогично блокам 42, 46, 48 иопределяют настройки регулятора изадатчика влажности полотна,Задание по массем и влажностив блоках 48 49, 54, 55 определяетсяпо формуле где Х заданное значение массы 1 м (влажности) в выбранной точке по ширине полотна;текущее значение массым (влажности) в выбранной точке по ширине полотна;регламентная граница (нижняя для массы 1 м верхняя для влажности); экстремальное значение по профилю (минимальное значение массы 1 м и Х Формула изобретения Способ автоматического управления массой 1 м и влажностью картонного полотна, заключающийсяв измерении влажности картонного полотна на па- . кете и мокрой части картоноделательной машины, определении скорости изменения влажности голотна в мокрой части картоноделательной машины и ре - гулировании давления пара в сушильных цилиндрах картоноделательной машины в зависимости от измеренного и най/денного значений влажности картонного полотна на накате и в мокрой части картоноделательной машины, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности управления, периодически измеряют давлемаксимальное значение влажности);б - расчетное среднеквадратичное отклонение массы 1 м (влажности) от задания.При изменении скорости картоноделительной машины блоки 58 и 59 производят адаптацию параметров моделей 40 и 41 и настройки регуляторов массы 1 м 28 и 29, а блоки 57 и 56 производят адаптацию параметров моделей 50 и 51, а также настройки регуляторов 30 и 31 влажности. При изменении давления пара блок 72 производит адаптацию параметров модели 31,1270197 оставитель Н.Никольскийехред М.Ходанич рректор М Иароши Редактор Н.Слободяни Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 6204/2 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ние пара в сушильной части картоноделательной машины, расход и концентрацию густой массы, массу 1 м картонного полотна, скорость сетки картоноделательной машины, величину сум марного напора в напорном ящике, корректируют давление пара в сушильных цилиндрах картоноделательной машины в зависимости от измеренных значений давленйя пара в них, влажности и мас-е:ф.сым картонного полотна, определяют скорость изменения концентрации густой массы, по величине которой и измеренному значению ее расхода регулируют расход густой массы по измеренным величинам влажности и массы 1 м картонного полотна, причем придостижении давления пара в сушильныхцилиндрах максимально возможного значения дополнительно корректируют расход густой массы в зависимости отизмеренной величины скорости сеткикартоноделательной машины, при этомрегулируют скорость сетки в зависимости от измеренных значений скорости сетки, влажности и массым картонного полотна и регулируют суммарный напор в напорном ящике поизмеренным величинам суммарногонапора, скорости сетки, влаж -ности и массы 1 м картонного полотна.