Система автоматизированного управления массой и влажностью листового материала

Система автоматизированного управления массой и влажностью листового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D g D 21 F 7/00 с@,-,. ==.. у ;-.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3734793/29-12 (22) 26.04.84 (46) 30.04.86. Бюл. Ф 16 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) M.M.Äàõèí, Г.M.Õðàïóíoâè÷, В.П.Петров и В.И.Кисловский (53) 676.01 (088.8) (56) Патент США Ф 3847730, кл. D 21 F 7/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 987001, кл. D. 21 F 7/00, 1983. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МАССОЙ И ВЛАЖНОСТЬЮ ЛИСТОВОГО MATEPHAJIA, содержащая сканирующие датчики массы и влажности листового материала, связанные с механизмом сканирования, блок управления сканированием, первый выход которого соединен с механизмом сканирования, датчик давления пара, регулятор давления пара, выход которого связан с исполнительным механизмом, блок формирования поперечного профиля, блок переключения режима, блоки расчета установленных значений массы и влажности, первые входы которых соединены с задатчиками массы и влажности, блоки вычитания, выходы которых связаны через регуляторы влажности и массы с первыми входами сумматоров, блоки коррекции, выходы которых соединены с вторыми входами сумматоров, исполнительный механизм расхода волокнистой суспензии, связанный с выходом первого сумматора, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности управления массой и влажностью, „„SU„„1227755 А 1 в нее введены блоки формирования значений массы и влажности при сканировании и при неподвижных датчиках, блок определения готовности профиля, блок обработки профиля, второй блок переключения режима, блоки согласования управляющих сигналов, блоки задержки, блоки упреждения, причем выходы датчиков массы и влажности соединены с первыми входами соответствующих блоков переключения режима, вторые входы которых связаны с вторым выходом блока управления сканированием и первым входом блока обработки профиля, при этом первые выходы блоков переключения режима соединены с соответствующими входами блока формирования поперечного профиля, два выхода которого связаны с входами блоков формирования значений массы и влажности при сканировании, причем третий выход блока формирования поперечного профиля соединен с первым входом блока определения готовности профиля, второй вход которого связан с третьим выходом блока управления сканированием, а его выходы соединены с вторым входом блока обработки профиля, при этом выходы блока обработки профиля связаны с вторыми входами соответствующих блоков расчета, установленных значений массы и влажности, выходы которых соединены с входами блоков задержки, коррекции и упреждения, причем выхо", ды блоков задержки связаны через блоки согласования с первыми входами блоков вычитания, вторые входы которых соединены с выходами блоков формирования значений массы и влаж1227755

1I0

«(20 ности при сканировании и при неподвижных датчиках, при этом входы блоков формирования значений массы и влажности при неподвижных датчиках связаны с вторыми выходами блоков переключателя режима, причем

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления массой и влажностью листового материала.

Целью изобретении является повышение быстродействия и точности управления массой и влажностью.

На чертеже представлена функциональная схема системы автоматического управления массой и влажностью листового материала.

Система содержит датчики 1 и 2 массы и влажности листового материала, соединенные с соответствующими блоками 3 и 4 переключения режима.

Датчики 1 и 2 связаны с механизмом 5 сканирования по ширине полотна 6.

Блок 7 управления сканированием со- единен с входами блоков 3, 4 и 5 и с входами блоков 8 и 9 определения готовности профиля и обработки профиля соответственно. Выходы блоков

3 и 4 переключения режимов связаны . через блок 10 формирования поперечного профиля с входами блоков 11 и

12 формирования значений массы и формирования значений влажности при сканиронании, с блоком 8, связанным через блок 9 с блоками 13 и 14 расчета установленных значений массы и влажности, Входы блоков 13 и 14 соединены с входами соответственно блоков 15 и 16 упреждения, 17 и 18 задержки, 19 и 20 коррекции, а их входы связаны с эадатчиком 21 и 22.

Блоки 17 и 18 соединены через бпоки

23 и 24 согласования с первыми .входами блоков 25 и 26 вычитания,:вторые входы которых связаны с выходами блоков 11 и 12 и блоков 27 и 28 формирования значений массы и влажности при неподвижных датчиках 1 и 2, 25

40 выходы блоков упреждения соединены с третьими входами сумматоров, а выход второго сумматора связан с первым входом регулятора давления, второй вход которого соединен с датчиком давления пара. а их выходы соединены через регуляторы 29 и 30 с сумматорами 31 и 32.

Блоки 27 и 28 связаны с соответствующими блоками 3 и 4 переключения режима. Выходы блоков 15, 16, 19 и 20 соединены соответственно с сумматорами 31 и 32. Выход сумматора 31 соединен с исполнительным механизмом 33 расхода волокнистой суспензии, связанным через насос 34 с напорным ящиком 35 бумагоделательнои машины, которая содержит сеточную 36, прессовую 37 и сушильную 38 части и каландр 39. Выход сумматора 32 соединен с входом регулятора 40 давления пара„ выход которого связан с исполнительным механизмом 41, а второй вход — с датчиком 42 давления пара в цилиндрах сушильной части 38.

Система работает следующим образом.

Волокнистая суспензия через смесительный насос 34 подается в напорный ящик 35, откуда она поступает на сетку 36 бумагоделательной машины.

Бумажное полотно б проходит через прессовую часть 37, сушильные цилиндры 38 и каландр 39. Датчики и 2 массы и влажности, установленные на сканере, перемещаются поперек полотна с помощью электропривода 5.

Режим работы датчика "Сканирование" или "Останов в . точке по ширине полотна";реализуется блоком 7 управления сканирования. Давление пара в сушильных цилиндрах 38 измеряется датчиком 42 и используется для регулирования расхода пара регулятором

40. Васход волокнистой суспензии регулируется с помощью исполнительного механизма 33. Сигналы с датчиков

1 и 2 массы и влажности поступают на блоки 3 и 4 переключения режима, 755

1227

10 где y(t) йР пе nv ° ° ° X„ з которые управляются блоком 7. В режиме "Останов в точке по ширине полотна" сигналы массы и влажности. с датчиков 1 и 2 через блоки 3 и 4 поступают на соответствующие блоки

27 и 28 формирования значений массы влажности в .точке. В блоках 27 и 28 осуществляется цифровая фильтрация показаний датчика по формуле

y (t) =ay (t-1 ) + (1-а) ° X (t), где X(t) — показания датчика массы (влажности) в момент t у(), y(t-1) — текущие значения массы (влажности), сформиро- t 5 ванные в блоке 27 (28) в моменты й, t-1.

В момент работы датчиков 1 и 2 в режиме "Сканирование" сигналы с них 20 через блоки 3 и.4 поступают в блок 10 формирования профиля, в котором формируются поперечные профили массы и влажности. В блоке 10 хранится информация о поперечном профиле массы и 25 влажности, которая обновляется при поступлении каждого нового измерения с датчиков. Это позволяет на каждом шаге управления иметь информацию обо всем поперечном профиле. В блоках 11 З0 и 12 формируются текущие значения массы и влажности по формуле

Р1

y(t) = - х.

i=1 — текущее значение массы (влажности) в момент времени t — массив поперечного профиля массы (влаж- 40 ности), накопленный к текущему моменту в блоке 10.

Блок 8 работает только в режиме

"Сканирование". Он определяет координату датчика по ширине полотна и

Ъ выявляет момент окончания цикла сканирования. В этот момент он передает сформированные профили массы и влажности нз блока 10 в блок 9 обработки профиля. В блоке 9 определяется наименьшая по ширине полотна масса и наибольшая влажность, а также вычисляется среднеквадратическое отклонение каждого профиля. Эти вели- чины поступают для вычисления установленных значений по массе и влажности в блоки 13 и 14, где осуществляется расчет по формуле

Х =Х, +Л, 5Ч где Х вЂ” установленное значение по

За9 массе (влажности);

Х вЂ” минимально (максимально) допустимая масса (влажность), взятая из задатчика 21 массы (22 влажности).

Величина h определяется в блоке 9 в зависимости от режимаработы датчика. В режиме "Останов в точке по ширине полотна"

Л= Х; — Х,„ где Х, — значение массы (влажнос1 ти) в точке останова датчика, взятое иэ поперечного профиля;

Х вЂ” минимальное (максимальное) значение массы (влажности) по ширине полотна.

В режиме сканирования Ь =36, где о — среднеквадратическое отклонение массы (влажности).

Сигналы с блоков 13 и 14 поступают на соответствующие блоки 15 — 20.

Блоки 17 и 18 задержки организуют задержку установленных значений, т.е. у (),, (- » где у (t) — вйход блока задержки

За в момент времени t; х (t- ) — установленное значе1аа ние по массе (влажности) в момент t-i

Время запаздывания равно транспортному запаздыванию в объекте по соответствующему каналу управления.

С блоков 17 и 18 сигнал поступает на блоки 23 и 24 согласования, которые осуществляют преобразование установленных значений по формуле

z(t)=bz(t-1)+(1-ь).y(t-1), где Z(t) Z(t-1) — выходы блока согласования в текущий и предыдущий моменты;

g(t-1) — выход блока задержки в предыдущий момент;

Ь = ехр (-Т /Т), где Т вЂ” интервал дискретности уп9 равления;

Т - постоянная времени объекта при управлении массой (влаж ностью).

Сигналы,с блоков 23 и 24 поступают на соответствующие блоки 25 и

1227755

1-с

1-Ь(Х3-9 (Е) а

ВНИИПИ Заказ 2270/32 Тираж 355

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

26 вычитания. Разность, представляющая собой сигнал ошибки, подается на регуляторы 29 и 30, которые вырабатывают управляющее воздействие по обратной связи. Блоки 15 и 16 упреждения вырабатывают управляющее воздействие по прямой связи, которое обеспечивает ускоренную отработку установленных значений. Управляющее воздействие рассчитывается по зависимости

U(t)=Ьц(-1)+

К вЂ” с х,„(t-1)) где U(t), U(t-1) — управляющие воздействия по прямой связи на текущем и предыдущем шагах; — установленные значения на текущем и предыдущем шагах;

Ь вЂ” коэффициент, Ь = ехр (-Т /Т) g — коэффициент передачи объекта управления по соответствующему каналу; с — настроечный коэффици5 ент, при начальной настройке равный Ь;

Т вЂ” интервал дискретности управления;

Т вЂ” постоянная времени объекта при управлении массой (влажностью).

Блоки 19 и 20 коррекции вырабаты1 вают сигналы, компенсирующие взаимное влияние каналов управления массой и влажностью. Управляющие воздействия по массе с выхода блоков 15 и 29 посту-.. пают на сумматор 31, где к ним прибавляется сигнал коррекции по влаж-. ности с выхода блока 20. Суммарный управляющий сигнал подается на исполнительный механизм 33 расхода волокнистой суспенэии. Управляющие . воздействия по влажности с выхода блоков 16 и 30 поступают на сумматор

32, где к ним прибавляется сигнал коррекции по массе с выхода блока 19.

Суммарный управляющий сигнал подается на второй вход регулятора 40 давления пара.