Система независимого автоматического управления массой квадратного метра и влажностью бумажного волокна

)4 Г 21 Г 7/О НИ И- НО рукторско-теоростроения зволит повысиления массойжностью бумажботает в трех от задания о е вад ра вл Б. Агабабов,Суммовский ра ти п е с оты льство СССР/00, 5.07.80 атора, о суще ствляюще го упр авле омощью переключателя режимов р СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Центральное констнологическое бюро прибопытным производством(54) СИСТЕМА НЧЕСКОГО УГРАВЛЕГО МЕТРА И ВЛАЖНЛОТНА(57) Изобретенэффективностратного метраполотна. Систежимах в зависи АВИСИМОГО АВТО 11 АИЯ МАССОЙ КВАДРАОСТЬЮ БУМАИЮГО00060 на интервале усреднения, а также вычисляют заданные значения абсолютно Во втором и третьем режимах операторчерез устройство 38 вводит значениевременного интервала усреднения измеренных значений и период дискретности, а в третьем режиме дополнительно положение датчиков 1 и 2. Посигналу с блока 7 управления отфильтрованные сигналы с датчиков 1 и 2подаются в вычислительные блоки 8 и9, где вычисляются значения массыквадратного полотна и промежуточнойвеличины, по которой в блоке 9 и посигналу с блока 8, поступающему че"рез переключатель 10, определяют величину влажности полотна. По найденным значениям влажности н массы квадратного метра бумажного полотна вблоке 8 вычисляют величину абсолютносухой массы квадратного метра полотна. По окончании периода дискретностисистемы сигналы с блоков памяти 12,13 поступают через переключатели 15,16 в вычислительные блоки 17, 18, гдеопределяются средние значения абсо"лютно сухой массы квадратного метраи влажности полотна и среднего квадратического отклонения этих величин сухой массы квадратного метра и влажности полотна. Сигналы с блоков 17, 18 поступают в эпементы 26, 27 сравнения, откуда сигналы рассогласования подаются в логические блоки 28, 29, В блоке 28 осуществляется проверка на технологические пределы, в зависимости от чего сигнал поступает в регулятор 30 или 31. Корректирующие устройства 34, 35 осуществляют корректирование сигнала в канале влажности для исключения влияния канала управления массой квадратного метра полотна. В блоке 29 происходит проверка знака сигнала рассогласования, в зависимости от которого регуляторами 32 или 33 через сумматоры 43 и 47 формируется заданное значение давления пара в блоках 44, 46 задания давления пара. В зависимости от поступающего с блока 45 сигнала рассогласования, заданного и измеренного датчиком 48 значений, давления регулятор 50 воздействует на регулирующий орган 51. 1 ил.Изобретение относится к целлюлоз" но-бумажному производству и может быть использовано для независимого автоматического управления массой , квадратного метраи влажность бумажного полотна.Цель изобретения - повьппение эффективности управления.На чертеже изображена принципиальная схема системы независимого 1 О автоматического управления массой квадратного метра и влажностью бумажного полотна.Система содержит датчики 1 и 2 массы квадратного метра бумажного полотна и влажности, соединенные с соответствующими блоками 3 и 4 измерения. Выходы блоков 3 и 4 связаны с входами блоков 5 и 6 переключения, другие входы которых соединены с од ним из выходов блока 7 управления, а их выходы связаны с входами вычислительных блоков 8 и 9, Вторые входы 2блоков 8 и 9 соединены с выходами переключателей 1 О и 11, а их выходы связаны с входами блоков 10 и 11, блоков 12 и 13 памяти. Третьи входы вычислительных блоков 8 и 9 соединены через переключатель 14 с выходом блока 7 управления, третий выход которого связан с входами блоков 10 и 11. Переключатели 15 и 16 соединены соответственно с блоками памяти 12 и 13 блоками 17 и 18 вычисления, блоком 7 управления, Вычислительные блоки 17 и 18 связаны с устройствами 19 и 20, ввода, переключателями 21 и 22 и через переключатель 23 с выходом блока 7, входы которого соединены с переключателем 24 режимов работы системы автоматического управления и таймером 25. Переключатели 21 и 22 связаны через элементы 26 и 27 сравнения, логические блоки 28 и 29 - с регуляторами 30 и 31 массы, регуляторами 32 и 33 влажности, корректирующими20 25 30 35 40 45 50 55 3 13устройствами 34 и 35, блоком 7 управления, соединенного через блок 36управления работой датчиков с устройством 37 перемещения датчиков и устройством 38 ввода. Выход устройства37 через датчик 39 положения связанс устройством 7 управления. Регулятор 30 массы соединен с регулирующиморганом 40, установленном на трубопроводе 41 массы высокой концентрации, а регулятор 31.массы связан сэлектродвигателем 42 привода бумагоделательной машины. Блоки 32 и 35через сумматор 43 и задатчик 44 давления пара соединены с элементом 45сравнения, связанного через задатчик46 давления пара и сумматор 47 сблоками 33 и 34. Датчик 48 давленияпара в сушильной части 49 бумагоделательной машине соединен через блок45 сравнения, регулятор 50 давленияпара - с регулирующим органом 51,размещенном на трубопроводе 52 пара.Бумажная масса из напорного ящика53 подается на сеточную часть 54 бумагоделательной машины. Бумажноеполотно, пройдя через прессовуючасть 55, сушильную часть 49, каландры 56, подается на пакет 57.Система работает следующим образом,Оператор переключателем 24 режимов работы задает устройству 7 управления один из трех режимов работысистемы.В первом режиме устройство 37 перемещения датчика, управляемое блоком 30 управления работой датчиков,осуществляет непрерывное возвратнопоступательное перемещение (сканирование) датчика 1 массы квадратногометра и датчика 2 влажности в поперечном направлении относительно контролируемого бумажного полотна междудвумя крайними положениями, определяемыми датчиком 38 положения. Впроцессе сканирования блок 39 вырабатывает сигналы, связанные с положением датчиков 1 и 2 относительно бумажного полотна, при получении которыхблокосуществляет инициирование измерений массы квадратного метра ивлажности полотна, усреднения измеренных зна 4 ений, а также Ьиксируетокончание периода дискретности системы, управляя работой переключателя14, Период дискретности системы дляпервого режима работы системы совпа 00060 4 дает с периодом выдачи сигнала усреднения измеренных значений, определяемым временем перемещения датчиков 1 и 2 между двумя крайними положениями, определяемыми блоком 39.При работе системы во втором режиме оператор технологического процесса задает с устройства 38 ввода в блок 36 значение временного интервала усреднения измеренных значений массы квадратного метра и влажностибумажного полотна, а также периоддискретности системы, Устройство 37,управляемое блоком 36, осуществляет сканирование датчиков 1 и 2 между двумя крайними положениями, определяемыми датчиком 39. В процессе сканирования датчиком 39 вырабатываетсясигналы, связанные с положением датчиков относительно бумажного полотна,при получении которых устройство 7управления инициирует измерение МБИи влажности массы квадратного метраполотна. По истечении заданного времени интервала усреднения измеренныхзначений массы и влажности и периодадискретности системы, измеряемых таймером 25, устройство 7 вырабатываетсоответственно сигналы усредненияизмеренных значений массы квадратного метра и влажности бумажного полотна и окончания периода дискретностисистемы, управляющие работой переключателя 14,1 При третьем режиме оператор технологического процесса задает с устройства 38 ввода в блок 36 значение временного интервала усреднения измеренных значений массы квадратного метра и влажности бумажного полотна, значение временного интервала между измерениями этих значений, период дискретности системы, а также положение датчиков 1 и 2, Устройство 37 осушествляет установку датчиков 1 и 2 в заданное положениеПо истечении заданных временных интервалов между измерениями значений масса квадратного метра и влажности бумажного полотна усреднения измеренных значений, а также периода дискретности системы устройство 7 вырабатывает соответственно сигналы инициирования измерений массы квадратного метра и влажности полотна, усреднения их измеренных. значений (а также фиксирует окончание периода дискретности5системы), управляющие работой переключателя 14.Задаваемый во втором и третьем режимах работы системы период дискретности системы Т должен удовлетворять следующему соотношению где 1 - период выдачи сигналов из- Юмеренных значений массыквадратного метра и влажности бумажного полотна;- период выдачи на первый и2второй элементы 27 и 28 15сравнения соответственнозаданных значений абсолютносухой массы х и влажно"ости М бумажного полотна.Сигнал инициирования измерений 20 массы и влажности с устройства 7 переводит переключатель 14 из положения "0" в положение "1. Происходит ввод сигналов с датчикови 2. Датчик 2 вырабатывает два сигнала - опорный и информативный,в блок измерения массы 3 и влажности 4 соответственно, в которых производится Фильтрация измеренных значений сигналов с датчиков 1 и 2, Затем устройство 7 переводит переключатель 14 в положение "2" а переключатель 5 и б в положение "1", Отфильтрованные значения сигналов с датчиков 1 и .2 передаются в вычислительные блоки 35 8 и 9. Далее устройство 7 переводит переключатель 14 в положение "3", а переключатели 5 и 6 - в положение "0". В блоке 8 вычисляются значения массы квадратного метра бумажного ф полотна, например, по формуле х 345- номер измерения;значение массы квадратногометра полотна;1 - значение сигнала, снимаехмого с датчика 1; 50К,-К- коэффициенты, выбираемыепри настройке датчика 1.В блоке 9 производится вычисление промежуточного значения некоторой величины Р;, которая затем используется 55 при вычислении значения влажности полотна. Это вычисляется, например, по Формуле- опорный сигнал датчика 21 - информативный сигнал датчика 2;С-Сэ - коэффициенты, выбираемыепри настройке датчика 2.Затем происходит установка переключателя 14 в положение "4". Переключатель 10 устанавливается в положение "1", а вычисленное значение массы передается в блок 9 и блок 12 памяти. Далее переключатель 14 устанавливается с помощью устройства 7 в положение "5". В блоке 9 вычисляется значение влажности полотна, например, по Формуле где У - вычисленное значение влажности;С, С - коэффициенты, выбираемыепри настройке датчика 2.Далее устройство 7 устанавливает в положение "6", Переключатель 1.1 устанавливается в положение "1". Вычисленное значение влажности. передается в блок 13 памяти. Затем устройство 7 устанавливает первый переключатель 14 в положение "7". В блоке 8 происходит вычисление значения абсолютно глухой массы квадратного метра полотна по зависимости Наконец, переключатель 14 чстанавлйвается в положение "8". Вычисленное значение абсолютно сухой массы квадратного метра поступает в блок 12.Таким образом, завершается цикл д-го вычисления значений массы квадратного метра бумажного полотна, абсолютно сухой массы и влажности.Переключатель 14 по сигналу с блока 7 устанавливается вположение "0", переключатели 10 и 11 - в положение "0",При поступлении из устройства 7 сигнала об окончании периода дискретности системы переключатель 23 устанавливается в положение "1", а переключатель 14 - в положение "0", При этом переключатели 15 и 20 также ус7 1300060 8 та)1 авливаются в .положение "1" и вы шс - коэффициент, определяеполняется передача вычисленных зна- мый экспериментально; чений с блоков 12 и 13 в вычисленные хо,с - предельное значение абблоки 17 и 18. После этого переключа- солютной погрешности изтель 23 устанавливается в положение мерения значения абсо-, "2", а переключатели 15 и 16 - в по; лютно сухой массы квадложение "0". В блоках 17 и 1 8 проис- ратного метра полотна ходит вычисление средних на интервале еличины ш ф Ха с ххо с, а с ноР усреднения значений, абсолютно сухой ох с вводятся в блок 17 с помощью массы квадратного метра бумажного 10 устройства 19 ввода. Одновременно с полотна и его влажности по зависимо- этим в блоке 18 происходит вычисление стям заданного значения влажности бумажного,полотна по формуле н а.с Я - - а.с,1 7 151)ном 1) в а ) 25 35 Ох 0 Далее переключатель 23 устанавливается в положение "4". В блЕке 17происходит вычисление заданного значения абсолютной сухой массы метраквадратного бумажного полотна соглаНо выражению 45 Охас, ха.соа,с где Ха.с ном- номинальное значение а солютно сухой массы квадратного. метра и влажности бумажного по лотна;- минусовой допуск значе ния;(-)ЬХа с где Б - количество измерений напоследнем интервале усреднения;20Х , М- средние значения абсолютно сухой массы квадратного метра и влажности бумажного полотна на интервале усреднения.Затем переключатель 23 устанавливается в положение "3". В блоках 17 и 18 происходит вычисление среднего квадратического отклонения на интервале усреднения абсолютно сухой массы квадратного метра и влажности полотна по формулам где У - номинальное значение влажр)ности бумажного полотна;оУ - плюсовой допуск значениявлажности бумажного полотнаеш - коэффициент, определяемыйэкспериментально;3- предельное значение абсолютной погрешности измерения влажности бумажногополотна.ИВеличины ш ЪноЬИ и 8 щ Вво дятся в блок 18 с помощью устройства 20 ввода. Затем переключатель 23 устанавливается в положение "5", а переключатели 21 и 22 - в положение "1". При этом вычисленные заданные значения абсолютно сухой массы квадо о ратного метра Ха с и влажности 1) передаются соответственно в элементы 20 и 27 сравнения. Одновременно с этим из блоков 17 и 22 соответствен. но передаются средние за интервал усреднения значения абсолютной сухой массы Х и влажности Ч бумажного полотна. Затем переключатели 23, 21 и 22 устанавливаются в положение "0". Сигнал рассогласования 11 Хас 1 Пт ) с блока 28 поступает в логический блок 28, где осуществляется его проверка на установленные оператором технологического процесса пределы. Если укаэанный сигнал рассогласования лежит в заданных пределах, то он подается в регулятор 30 абсолютно сухой массы квадратного метра бумажного полотна, который через период дискретности Т равный временному интервалу усреднения, выдает на регулирующий орган 40 управляющее воздействие, рассчи 1 тываемое, например, по формуле300060 911 (пТ ) = А Ьха пТ + + А,ьх (п-т 1+ в ь - -1)Т 1+ В Ь 1(и-К - 1)Т5 где Ь пТ, 11 (п)Т 1 и 1 м (п - К)Т - положение штока блока31 в момент времени С = пТС = (и)Т и С = (и-К)Т;ЬХпт и АХ( )Т -рассогласование между вычисленоным в блоке 17 заданным Х ивычисленным так же срецнимХа, пТза интеРвал УсРедненииТ значениями абсолютно сухоймассы квадратного метра в моменты времени С = пТ и С = (п)ТА Аг, В, ис Вг иК-коэ ФФициен ты.Если указанный сигнал рассогласования выходит за рамки указанных оператором технологического процесса пределов, то в работу вступает регулятор 31, который своим управляющим воздействием изменяет скорость бумагоделательной машины, приводимой (, в движение электродвигателем 42 рассчитывая, например, по Формуле: 7, .пТД = Ас., Ьха ГпТ 3++ Аг.Ха, С( -)Т 3+ В,.,.Г(- 1)Т 3 + В ( -К"-1)Т 3,где 7, пТ 3, 7, ( и) Ти ч (п-К -1 ) Т- заданное значениескорости бумагоделательной машины в моменты времени С = пТ(и)Ти С = (и-К"-1)Т со 40ответственно;А 1. Аг В зВг 1 и К - коэФФициенты. С цепью ликвидации влияния работы системы автоматического управления массой на систему управления бумажного полотна, сигнал рассогласования поступает с блока 28 на вход корректирующих устройств 34 и 35. В блоке 35 сигнал коррекции Р"пТ 1 рассчитывается, например, по Формуле Р" пТ 3 = А, гха с (п-К +где Рг пТ 3; Рг Г(п)Т ; Рг (п- -2)Т 3; Р Г(п-К -1)Т Э .и Р Г(п-К - -2)Т - сигнал коррекции, рассчитанс ный в моменты времени С = пТ(и)Т , С = (л)Т , С = (и-К - -1)Т, С = (и-К -2)ТЬХ, (п-К"+К")тЬХп К" + + К" -1)Т и ЬХ, (п-К "+ К" -2)Трассогласование между вычисленным воблоке 17 заданным Х ,с с вычисленным там же средним Х пТзначениями абсолютно сухой массы квадратного.1 полотна на интервале усреднения Т в моменты времени С = (и-К" +К )Т,(п)Т , С = (и)Т, С = (и-К - -1)Т,С = (и-К -2)ТЬХС пк + К )Т Ха (пк + + К" -1)Т;бх(п-К +К -2)Т - рассогласование между вычисленным в блоке 17озаданным Хаи вычисленным там же средним Х 1 пТ значениями абсолютно сухой массы квадратного метра( на интервале усреднения Т в моменты времени С = (и-К +К )Т , С = (и- К +К -1)Т и С = (п К +К -2)ТАс. Аг(с А(с В(-4 сс Вг 41 с В В К КК ф - коэФФициенты.14 1300060 5 10 15 20 регуляторов влажности и массы квадратного метра бумажного полотна иблоками коррекции, при этом выходпервого регулятора массы квадратногометра бумажного полотна связан свторым органом управления, а выходвтОрого регулятора массы квадратногометра бумажного полотна - с электродвигателем привода, причем выходырегуляторов влажности бумажного полотна соответственно связаны с пер 25 30 выми входами сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих корректирующих блоков,а выходы сумматоров через задатчикидавления пара связаны с вторым входом первого блока сравнения, приэтом переключатель режимов работысоединен с первым входом устройствауправления, второй вход которогосвязан с таймером, а третий входустройства управления через датчикположения соединен с вторым входомустройства перемещения датчиков. 35 40 45 Составитель Н, НикольскийРедактор Е. Копча Техред В.Кадар Корректор Л. Ратай Заказ 2309 Тираж 340 Подписное ВНИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чиков, переключатели, входы которыхсвязаны с соответствующими вторым итретьим входами устройства управления, а выход одного из них соединенс первыми входами первого и второговычислительных блоков, второе и третье устройства ввода, связанные спервыми входами соответствующихтретьего и четвертого вычислительныхблоков, вторые входы которых соединены с выходом второго переключателя, блоки памяти, входы которых связаны соответственно с вторыми входами первого и второго вычислительныхблоков, второй и третий элементысравнения, электродвигатель приводас регулируемым числом оборотов, второй регулирующий орган, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения эффективности управления.массой квадратного метра и влажностью бумажного полотна, она имеетпереключатель режимов работы, датчикположения, дополнительные переключатели, таймер, логические блоки, регуляторы влажности и массы квадратного метра бумажного полотна, корректирующие устройства, сумматоры, задатчики давления пара, при этом выходы блоков измерения массы влажности и квадратного метра бумажногополотна соединены с первыми входамисоответствующих третьего и четвертого переключателей, вторые входы которых связаны с четвертым выходомустройства управления и первыми входами соответствующих пятого и шестого переключателей, причем выходытретьего и четвертого переключателейсоединены с третьими входами соответствующих первого и второго вычислительных блоков, выходы которыхсвязаны с вторыми входами соответствующих пятого и шестого переключателей, при этом выходы пятого и шестого переключателей соединены с входами соотве 1 ствуюших Гьоков плмл 1 п,выходы которых соответственно связаны с первыми входами седьмого и восьмого переключателей, причем вторыевходы седьмого и восьмого переключателей соединены с пятым входом устройства управления и первыми входамисоответствующих девятого и десятогопереключателей, входы которых соответственно связаны с двумя входамивторого и третьего элементов сравнения, при этом выходы седьмого ивосьмого переключателей соединены стретьими входами соответствующихтретьего и четвертого вычислительныхблоков, выходы которых соответствен- .но связаны с вторыми входами девятого и десятого переключателей, причемвыходы второго и третьего элементовсравнения через соответствующие логические блоки соединены с входами