Устройство для определения оптимальных параметров сушки кабелей

(51 т 5 0 06 О 7/483ЗОБРЕТЕНИЯЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ ПРИ ГКНТ СССР,ДЕТ ОМ 2(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при производстве кабелей спластмассовой изоляцией. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения оптимальййх параметров, Поставленная цель достигается введением в устройство блока определения времени, блока определейия массы; блока определения оптимальной мощности и вида соединения. 6 ил.(56) Авторское свидетельство СССМ 866565, кл. О 06 0 7/48, 1979.Авторское свидетельство СССМ 1429137, кл. 6 06 6 7/48, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВКАБЕЛЕЙ ЛЕНИЯ СУШКИ ение о и може е кабе Изобрет тносится к вычислитель- Однако недостатком такого устройстваной технике т быть использовано приявляется то, что в нем не ойределяются оппроизводств лей с бумажной изоля-тимальные параметры сушки кабелей прицией. сравнении трех видбв соедйнения: Известны устройства для сушки кабе- Цель изобретения - расширение функлей, в которых для задания параметров циональных возможностей за счет опредесушки используются специальные матемз- ления оптимальных параметров.тические таблицы, по которым оператор ус-Поставленная цель достигается тем, что танавливает параметры сушки: ток и" вустройство, содержаЩее блок задания ис- напряжения на кабелях: : . ходных данных, блок определения парамет. Недостатком таких устройств является, ров сушки при последовательном низкая точность ведения процесса. : . соединении, блок определения параметровТакже известны устройства, предназна-сушки при параллельном соединении, блок ченные для определения параметров сушки определения параметров сушки при после- кабеля только при одном виде соединения дойательно-параллельном соединенииИз известных устройств наиболее близ- блок индикации; дополнительно введены 1 ким к предлагаемому является устройство блок определения времени; блок определе-для вычисления текущих параметров сушки ния массы, блок определения оптимальнойкабелей, которое содержит блок заданйя мощности и вида соединения, первые шесть , исходныхданных, блокопределенияпэра- входов которого подключены к первым иметров сушки при последовательномсоеди- вторым выходам соответственно блока опнении, блок определения параметров сушки ределения параметров сушки при последо-при параллельном соединении, блок опт- вательном соединении, блока определения деления параметров сушки при последова-параметров сушки при параллельном соетельно-параллельном соединении и блок динении, блока определения параметров индикации, . сушки при последовательно-параллельном10 15 25 30 35 55 соединении, седьмой - десятый входы к первому-четвертому выходам блока задания исходных данных, а первый-шестой выходы - к первому-шестому входам блока индикации, седьмой вход которого подключен к первому выходу блока определения времени, первый вход которОго подключен кпервому выходу блока определения оптимальной мощностии вида соединения, вто. рои-седьмой входы к пятому - десятому , выходам блока задания исходных данных, "восьмой - одиннадцатый входы - к первому-четвертому выходам блока определения массы, первый- четырнадцатый входы которого подключены к одиннадцатому - двадцать четвертому выходам блока задания исходных данных семнадцатый в двадца седьмой выходы которого подключены к первому-одиннадцатому входам соответственно блока определения параметров сушки при последовательном соединении, блока определения параметров сушки при параллельном соединении, блока определения параметров сушки при последовательно-параллельном соединении, причем блок определения оптимальной мощности и вида соединения содеркитпервый-третий блоки сравнения, элемент развязки, блок выбора максимума, первый, второй, третий входы которого подключены соответственно к выходу первого блока памяти и первому входу первого блока сравнения, к выходу второго блока памяти и первому входу второго блока сравнения, к выходу третьего блока памяти и первому входу третьего блока сравнения, а выход - к вторым входам первого - третьего блоков сравнения и является первым выходом блока, вторым и третьим выходами которого являются первый и второй выходы элемента развязки, первый-шестой входы которого подключены к псрвым и вторым выходам сбответственно четвертого - шестого блоков памяти, синхронизирующие входы которых являются соответственно восьмым - десятым входами блока и подключены к выходам соответственно первого - третьего блока сравнения, которые являются четвертым - шестым выходами блока, первый и второй информационные входы четвертого-шестого блоков памяти являются первым-шестым входами блока и подключены к первому и второму входам соответственно первого - третьего; блоков умножения, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первоготретьего блоков памяти, синхронизирующие входы которых подключены к седьмому входу блока, блок определения массы содержит первый-восьмой блоки умножения, блок суммирования, первый-четвертый входы которого подключены к выходам соответственно первого-четвертого блоков умножения, а выход - к первым входам пятого и шестого блоков умножения, второй и третий входы которых являются соответственно первым и вторым, третьим и четвертым входами блока, й выходы - первым и вторым выходами блока, причем выход шестого блока умножения подключен к первому входу седьмого блока умножения, второй вход которого является пятым входом блока, а выход является третьим выходом блока и подключен к первому входу восьмого блока умножения, выход которого является четвертым выходом блока, а второй вход -/шестым входом блока, седьмой и одиннадцатый, восьмой и двенадцатый, девятый и тринадцатый, десятый и четырнадцатый входы которого являются первыми и вторыми входами соответственно первого- четвертого блоков умножения, блок определ ния времени содержит первый- шестой Блоки умножения, блок суммирования, блок деления, выход которого является выходом блока, а первый и второй выходы подключены соответственно к выходам пятого и шестого блоков умножения, первый и второй входы которых подключены соответственно к первому и седьмому входам блока и второму входу блока и выходу блока суммирования, первый-четвертый входы которого подключены соответственно к выходам йервого - четвертого блоков умножения,первые и вторые входы которых являются соответственно третьим и восьмым, четвертым и девятым, пятым и десятым, шестым и одиннадцатым входами блока.Отличием устройства является то, что сигналы пятого - шестнадцатого выходов блока задания исходных данных соответствуют значениям задаваемых параметров кабелей для расчета массы кабелей и времени сушки: пятый соответствует температуре сушки Т, шестой - удельной теплоемкости меди С, седьмой - удельной теплоемкости бумаги Сб, восьмой - удельной теплоемкости воды Св, девятый - удельной теплоемкости пара Сл, десятый - коэффициенту полезного действия сушильного котла 1 п 1, одиннадцатый - сечению меди Я двенадцатый - удельной плотности меди у, тринадцатый - сечению бумаги Яб, четырнадцатый - удельной плотности бумаги уб, пятнадцатый - коэффициенту 11, шестнадцатый - коэффициенту к 2.Сигналы первого - четвертого выходов используются для управления: первый управляет блоками памяти блока определения7 н - удельная плотность меди;п 1 - парность 1-го кабеля (- 14);1 - длина 1-го кабеля;Яб - сечение бумажной изоляции жилы; уб - удельная плотность бумаги;11 - коэффициент содержания воды а бумажйой изоляции;И - коэффициент содержания пара в котле; .Ом - МаССа МЕДИ ВСЕХ КабЕЛЕй;оь вмасса бумаги кабелей;Ов - МаССаВОДЫ В бУМаГЕ КабЕЛЕй;Оп-МаССа ПаРа,Затем в блоке определения времени вычисляется ойтимальное время сушки на основании теплового уравнения для сушильного котла. ОмСмТ + ОвСвТ+ 06 СБТ+ ОПСпТ = Р 1 спдт (5) где т - время сушки;Т - температура сушки;Р - мощность сушки.Из уравнения (5) определяется времясушки Т (ОмСм + ОБСб + ОеСв + ОпСп в зависимости от вычисленного значениямощности для определенного вида соединений и отражается в блоке индикации. При желании оператор может просматривать все параметры сушки в блоке индикации,На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - блок-схема блока определения оптимальной мощности и вида соединения; на фиг,З - блок-схема блока определения массы йафиг.4 - блок-схема блока определения времени; на фиг,5 - блок-схема блока индикации; на фиг.6 - блок-схема блока заданйя исходных данных.Устройство для определения оптимальных параметров содержит блок 1 задания исходных данных, блоки 2-4 определения параметров сушки соответственно при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном соединениях, блок 5 индикации, ьлок ь определения оптимальной мощности и вида соединений, блок 7 определения массы и блок 8 определения времени сушки кабелей.Блок б определения оптимальной мощности и вида соединений кабелей содержит первый-третий блоки 9, 13 и 16 умножения, первый-шестой блоки 10, 14, 17, 19, 20, 21 памяти, блок 11 выбора максимума, перследующих положениях. Оператор в блоке задания исходных Данных производит набор параметров, необходимых для вычисления значений тока, напряжения, массы кабелей, времени сушки, парности кабелей п 1-па, длины кабелей 11-14, Остальные пара 35 метры являются постоянными, плотноСть тока Ь 1, сечение жилы Яж и т,д. В блоках определения параметров сушки вычиСляют-ся значения токов и напряжений для каждо го вида соединения Затем вычисляется значение мощности для каждого вида соединений и запоминается в блоках памяти, По сигналу из блока задания исходных данных производится 45выбор максимального значения мощности и определяется вид соединения для этой мощности, Вид соединения кабелей и зйачения мощности, тока и напряжения отра-жаются в блоке индикации. Одноврвмейно 50 производится вычисление массы кабелей по формуламОм = Ям Ум (п 111+ пг 1 г + пз 1 з+ па 4); . (1)Об = Яб )% (п 111+ п 22+ п 313+ п 414)55Ов = 1(1 Об; 11 = 0,2; (3)Оп = юг Ов Кг = 0,5;(4) где Ям - сечение медной жилы в кабеле; оптимальной мощности и вида соединения,второй-четвертый выходы осуществляютподключение вычисленных параметровсушки для заданного оператором вида соединения: последовательного, параллельного и последовательно-параллельногосоответственно.Отличием является то, что сигналы пер-вого-третьего входов блока индикациипредназначены для отражения значений 10мощности, тока и напряжения соответст-.венно, четвертого-шестого входов - , дляиндикации вида соединения: последовательного, параллельного и последовательно-параллельного соответственно. Сигнал 15седьмого входа соответствует времени сушки кабеля,Также отличием устройства является то,что семнадцатый-двадцать седьмой выхо-ды блока задания исходных данных подсоединяются к первым - одиннадцатым входаМблока определения параметров сушки припоследовательном, параллельном и последовательно-параллельном соединениях,Важным отличием является введение 25новых блоков: блока определения оптимальной мощности сушки и вида соединения, блока определения времени сушки;блока определения массы,Принцип работы устройства основан на 30вый-третий блоки 12, 15, 18 сравнения и элемент 22 развязки.Блок 7 определения массы кабелей содержит первый - восьмой блоки 23, 25, 26, 27, 28, 29, 30 умножения и блок 24 сумми ро вания.Блок 8 определения времени сушки кабелей срдержит первый-шестой блоки 32, 34, 35, 36, 37, 38 умножения, блок 33 суммирования и блок 39 деления. 10Блок 5 индикации содержит первый- четвертый блоки 40, 42, 44, 46 преобразования, первое-третье индикационное табло 48; 49, 50, первое-четвертое цифровое табло 41,43,45 и 47,15Блок 1 задания исходных данных содержит первый - двадцать третий задатчики 51 - 73, узел запуска 74, узел 75 задержки и узел 76 выбора соединения для просмотра параметров. 20На выходах задатчиков устанавливаются сигналы, соответствующие следующим параметрам кабелей: на выходах задатчиков 51-54 - парности кабелей п 1 - п 4, на выходах задатчиков 55 - 58 - длинам кабелей, 25 на выходе задатчика 59 - плотности тока Л 1, на выходе задатчика 60 - сечению жил кабелей Зж, выходе задатчика 61 - удельному сопротивлению меди (алюминия) о,на выходе задатчика 62 - сечению меди жйл кабе лей Ям, на выходе задатчика 63 - удельной плотности меди ум, на выходе эадатчика 64 - сечению бумажной изоляции Яб, на выходе задатчика 65 - удельной плотности бумагиу;, на выходах задатчиков 66-67 - коэффициенты 11 и к 2, на выходе задатчика 68 - температура сушки кабеля Т, на выходах задатчиков 69,70, 71 и 72 - соответственно удельным теплоемкостям меди См, бумагиСб, воды С и пара Сп, на выходе эадатчика73 - коэффициенту полезного действия сушильного котла Кпд. Узел запуска 74 подключает питание всех схем, и на выходе узла задержки 75 формируется сигнал управления блока выбора оптимальной мощности и вида соединения, Узел 76 выбооа соединений позволяет оператору при необходимости узнать параметры для каждого вида соединения.Блоки 2-4 определения параметров сушки кабеля предназначены для определения токов и напряжений, пропускаемых по кабелям для их сушки.Блою 5 индикации предназначен для отражения рассчитанных параметров для определения вида соединения. На вход блока 40 преобразования поступает сигнал, соответствующий времени сушки 1, который преобразуется в цифровые коды и подается на цифровое табло 41, На вход блока преобразования 42 подается сигнал, соответствующий мощности сушки Р, который преобразуется в цифровую форму и подается на табло 43, На вход блока 44 подается сигнал, соответствующий напряжению сушки, на входы индикационных табло 48 - 50 подаются сигналы, соответствующие виду соединения.Блок 6 выбора оптимальной мощности и вида соединения осуществляет выбор максимальной мощности из трех, рассчитанных для последовательного, параллельного и последовательно-параллельного видов соединений и выдачу сигналов мощности 1-й выход), тока (2-й выход), напряжения (3-й выход) сушки и вида соединения на блок 5 индикации, а также в зависимости от управляющих сигналов иэ блока 1 задания исходных данных выдачу параметров сушки для каждого вида соединения,Первый и второй входы блока 6 соответствуют сигналам значений тока и напряжения при последовательном соединении и подключены к входам блока 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности сушки для этого вида соединений кабелей, третий и четвертый входы соответствуют сигналам тока и напряжения при параллельном соединении и подключены к входам блока 13 умножения, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности сушки для этого вида соединения, Пятый и шестой входы соответствуют сигналам значений тока и напряжения при последовательно-параллельном соединении и подключаются к входам блока 16 умножения, на выходе которого формируется сигнал мощности сушки кабелей при этом виде соединения. Одновременно все сигналы 1-6 входов подаются соответственно на входы блоков 19, 20 и 21 памяти, где производится их запоминание, Сигналы с выходов блоков 9, 13, 16 подаются на входы блоков 10, 14, 17 памяти. По сигналу из блока 1 задания 7-й вход) сигналы, соответствующие вычисленным мощностям, подаются в блок 11 выбора максимума, где осуществляется сравнение трех значений мощностей, и наибольшее значение с выхода блока 11 подается на входы блоков 12, 15, 18 сравнения, которые производят сравнение с вычисленными значениями мощностей. На выходе одного из блоков сравнения вырабатывается сигнал, определяющий вид соединения при максимальной мощности сушки кабелей. Сигнал от одного из блоков 12, 15, 18 включает один из блоков памяти 19, 20, 21, где содержится информация о вычисленных значениях токаи напряжения данного вида соединения.Сигналы тока и напряжения через элемент 22 развязки подаются на блок 5 индикации.Также предусмотрено управление блоками 19, 20, 21 памяти от блока 1 задания исход ных данных по 8-10 входам. При подачеуправляющего сигнала на один иэ блоков 19, 20, 21 памяти. где хранится информация о токах и напряжениях, производится под-" " ключение их выходов к элементу 22 раэвяз ки и осуществляется передача сигналов токов и напряжений на входы блока 5 ийди-" кации, Элемент 22 развязки осуществляет"функции элемента ИЛИ.Блок 7 определения массы кабелей рас считывает массы меди, бумаги, воды и пара по формулам (1 - 4). На входы блоков 23, 26, 28 и 29 (7 - 14-й входы) умножения поступаютсигналы, определяющие парность кабелей п 1-п 4 и их длины 1-4, на выходах образуют ся сигналы, пропорциональные их произведению; п 11; п 22; пзз: п 4. Эти сигналы подаются на вход блока 24 суммирования, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный и + п 22 + пзз+ п 4 И. На 25 входы блока 25 умножения также поступают сигналы, определяющие сечение меди кабелей и плотность меди (алюминия) (1-й - 2-й входы), на выходе которого образуется величина Ям ум (и + п 22+. пзз + п 44), На 30 входы блока 30 умножения также поступают сигналы, определяющие сечение бумаги и ее плотность, а на выходе получается сигнал Яб уб (и 1+ п 22+ пзз+ П 44, на выходе блока 27 умножения образуется сигнал, определяющий массу воды в бумаге 1 об, а на выходе блока 31 - массу пара, образующегося йри сушке 12 (Ъ.Блок 8 определения времени сушки ка 40беля вычисляет по формуле (б) время сушки кабеля, На входы блока умножения 32, 34,35 и 36 подаются сигналы, соответствующиезначениям удельных теплоемкостей (3-й- й входы) и рассчитанных масс кабелей (8-й-й входы). На выходах этих блоков 45 , умножения образуются сигналы, пропорциональные См сгм, Сб гтб, Св (тв, Спи, которые подаются на входы блока 33 суммирования,. На его выходе образуется величинаУм См + Об Сб + Ов Св + Оп Сп, На вход блока38 также поступает сигнал (2-й вход), пропорциональный температуре сушки кабеля; в результате на его выходе образуется величина Т(0 м См + Об Сб+ Ов Св+ Оп Сп), На вход блока 37 умножения подаются сиг налы мощности Р сушки (1-й вход) и коэффициента полезного действия Ьпд (7-й вход), а сигнал его выхода подается на вход блока 39 деления, на второй вход которого подается сигнал с выхода блока 38 умножени. При этом на выходе блока 39 деления обрп. эуется сигнал времени сушки с,Работа устройства осуществляется следующим образом,Оператор перед загрузкой кабелей в котел производит набор параметров кабелей (выходы 5-27) в блоке 1 задания и запускает устройство в работу, По заданным параметрам осуществляется расчет значений токов и напряжений для последовательного, параллельного и последовательно-параллельного соединений в блоках 2-4. Затем в блоке 6 определения оптимальной мощности сушки кабелей вычисляются мощности для каждого соединения, в этом же блоке их значения заносятся в память, Эти мощности по сигналу из блока 1 задания считываются иэ памяти, и производится выбор оптимальной мощности из трех значений, которая отражается в блоке 5 индикации, Затем осуществляется поиск вида соединений, при котором образовалось это значение мощности, и сигнал для этого вида соединения также отображается в блоке 5 индикации, там же отображаются значения тока и напряжения, соответствующие максимальному значению мощности, В блоке 7 производится расчет массы кабелей, Вычисленные значения (по 8-му - 11-му входам) поступают в блок 8, куда также поступает по 1-му входу сигнал мощности сушки кабелей, а по входам 2 - 7 - сигналы температуры, теплоемкостей и коэффициента полезного действия сушильного котла. На выходе блока 8 появится сигнал, соответствующий времени сушки кабелей. При этом в блоке 5 индикации оператор наблюдает значения оптимальной мощности сушки, тока, напряжения, времени и вида соединения. Оператор также может по заданию иэ блока 1 (выходы 2 - 4) осуществить просмотр всех значений параметров сушки для других видов соединений в блоке 5 индикации,Формула изобретения Устройство для определения оптимальных параметров сушки кабелей, содержащее блок задания исходных данных, блок определения параметров сушки при последовательном соединении, блок определения параметров сушки при параллельном соединении, блок определения параметров сушки при последовательно-параллельном соединении, блок индикации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения оптимальных параметров, дополнительно введены блок определения времени, блок определения5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 массы. блок определения оптимальной мощности и вида соединения, первые шесть входов которого подключены к первому и второму выходам соответственно блока определения параметров сушки при последовательном соединении, блока определения параметров сушки при параллельном соединении, блока определения параметров сушки при последовательно-параллельном соединении, седьмой - десятый входы - к первому-четвертому выходам блока задания исходных данных, а первый-шестой выходы - к первому-шестому входам блока индикации, седьмой вход которого подключен к первому выходу блока определения времени, первый вход которого подключен к первому выходу блока определения оптимальной мощности и вида соединения, второй - седьмой входы - к пятому - десятому выходам блока задания исходных данных, восьмой - одиннадцатый входы - к первому- четвертому выходам блока определения массы, первый-четырнадцатый входы которого подключены к одиннадцатому-двадцать четвертому выходам блока задания исходных данных, семнадцатый - двадцать седьмой выходы которого подключены к первому-одиннадцатому входам соответственно блока определения параметров сушки при последовательном соединении, блока определения параметров сушки при параллельном соединении, блока определения параметров сушки при последовательно-параллельном соединении, причем блок определения оптимальной мощности и вида соединения содержит первый-третий блоки умножения, первый - шестой блоки памяти, первый - третий блоки сравнения. элемент развязкиблок выбора максимума, первый, второй, третий входы которого подключены соответственно к выходу первого блока памяти и первому входу первого блока сравнения, к выходу второго блока памяти и первому входу второго блока сравнения, к выходу третьего блока памяти и первому входу третьего блока сравнения, а выход - к вторым входам первого-третьего блоков. сравнения и является первым выходом блока, вторым и третьим выходами которого являются первый и второй выходы элемента развязки, первый-шестой входы которого подключены к первым и вторым выходам соответственно четвертого-шестого блоков памяти. синхронизирующие входы которых являются соответственно восьмым-десятым входами блока и подключены к выходам соответственно первого- третьего блоков сравнения, которые являются четвертым - шестым выходами блока, первый и второй информационные входы четвертого-шестого блоков памяти являются первым-шестым входами блока и подключены к первому и второму входам соответственно первого-третьего блоков умножения, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого-третьего блоков памяти, синхронизирующие входы которых подключены к седьмому входу блока, блок определения массы содержит первый-восьмой блоки умножения, блок суммирования, первый-четвертый входы которого подключены к выходам соответственно первого-четвертого блоков умножения, а выход - к первым входам пятого и шестого блоков умножения, второй и третий входы которых являются соответственно первым и вторым, третьим и четвертым входами блока, а выходы - первым и вторым выходами блока, причем выход шестого блока умножения подключен к первому входу седьмого блока умножения, второй вход которого является пятым входом блока, а выход является третьим выходом блока и подключен к первому входу восьмого блока умножения, выход которого является четвертым выходом блока, а второй вход - шестым входом блока, седьмой и одиннадцатый, восьмой и двенадцатый, девятый и тринадцатый, десятый и четырнэдцатый входы которого являются первыми и вторыми входами соответственно первого - четвертого блоков умножения, блок определения времени содержит первый - шестой блоки умножения, блок суммирования, блок деления, выход которого является выходом блока, а первый и второй входы подключены соответственно к выходам пятого и шестого блоков умножения, первый и второй входы которых подключены соответственно к первому и седьмому входам блошка, к второму входу блока и выходу блока суммирования, первый-четвертый входы которого подключены соответственно к выходам первого-,четвертого блоков умножения, первые и вторые входы которых являются соответственно третьим и восьмым, четвертым и девятым, пятым и десятым, шестым и одиннадцатым входами блока.