Система автоматической стабилизации работы аппарата для помола многокомпонентного волокнистого полуфабриката

Система автоматической стабилизации работы аппарата для помола многокомпонентного волокнистого полуфабриката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматизации работы аппаратов для помола многокомпонентного волокнистого материала, может найти применение в промышленности, производящей нетканные листовые материалы. Цель изобретения - повышение точности стабилизации. Система содержит датчик расхода 3 полуфабриката, датчик 4 концентрации полуфабриката, регулятор 6 расхода полуфабриката, регулятор 12 степени помола, анализатор 14 степени помола, датчики 17 и 18 температуры на входе и выходе аппарата, блок 23 памяти, блоки вычисления 36 и 45, сумматоры 5, 15, 18, 22, 34, промежуточные реле 29, 30, 31, 32, 39, 44, 48, 49 и 50, генератор 33, блоки 21, 24, 25, 26 умножения, блок 41 сигнализации нагрузки привода, блок 51 дифференцирования, задатчики 8, 9, 10, 19, 20, 35, 38, 40, 43, 46, 47, 50 и 52. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4437029/23-33 (22) 06.06.88 (46) 23.02.90. Бюл. № 7 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевский институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (72) И. Ф. Кабанец, В. В. Мажура, В. Н. Скорик и А. Е. Степанов (53) 621.926 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 717200, кл. В 02 С 25/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 512257, кл. В 02 С 25/00, 1974.

Изобретение относится к промышленности, производящей нетканые листовые материалы, в частности к автоматической стабилизации процесса размола волокнистой суспензии с использованием ножевых размалывающих аппаратов.

Цель изобретенйя — повышение точности стабилизации.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 — зависимость качества размола от изменения дросселирующего эффекта при износе гарнитуры и производительности в режиме длительной эксплуатации размалывающего аппарата.

Система содержит размалывающий аппарат 1, электропривод 2, датчик 3 рас„„SU„„1544495 A 1 (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ РАБОТЫ АППАРАТА ДЛЯ

ПОМОЛА МНОГОКОМПОНЕНТНОГО

ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА (57) Изобретение относится к автоматизации работы аппаратов для помола многокомпонентного волокнистого материала, может найти применение в промышленности, производящей нетканные листовые материалы. Цель изобретения — повышение точности стабилизации. Система содержит датчик расхода 3 полуфабриката, датчик 4 концентрации полуфабриката. регулятор 6 расхода полуфабриката, регулятор 12 степени помола, анализатор 14 степени помола, датчики 17 и 18 температуры на входе и выходе аппарата, блок 23 памяти, блоки вычисления 36 и 45, сумматоры 5,15,18,22,34, промежуточные реле 29,30,31,32,39,44,48,49 и 50, генератор 33, блоки 21,24,25,26 умножения, блок 41 сигнализации нагрузки привода, блок 5! дифференцирования, задатчики 8,9,10,19,20,35,38,40,43,46,47,50 и 52. 2 ил. хода полуфабриката, датчик 4 концентрации материала, сумматор 5, регулятор 6 расхода полуфабриката с исполнительным механизмом 7 регулирующего органа расхода полуфабриката, задатчики 8 — 10 (постоянных величин К, К2 и номинального значения величины концентрации Q» ), блок ! 1 задания степени помола, регулятор 12 степени помола с исполнительным механизмом 13 регулирующего органа расхода материала на выходе аппарата, анализатор 14 степени помола, сумматор 15, датчики температуры 16 на входе и 17 на выходе из аппарата, сумматор 18, задатчики 19 и 20 (постоянных коэффициента Кз и величины

В), блок 21 умножения, сумматор 22, блок

1544495.SR =,AT„,— В, (2) Л =аЛ SR +ЛТ, (3) з

23 памяти, блоки 24 — 26 умножения (на постоянный коэффициент К=0,333), блоки 27 и 28 сравнения, промежуточные реле 29 — 32, генератор 33, пятый сумматор 34, задатчик

35 (комплексного постоянного коэффициента а), блок 36 вычисления, сумматор 37, задатчик 38 (номинальной разности температуры ЛГ, ), промежуточное реле 39, задатчик 40 (максимального значения разности температуры ЛТ - ), блок 41 сигнализации нагрузки привода, задатчики 42 и 43 (порого- 1о вой величины реле Р. и ранее задаваемой величины ЛР„р изменения расхода полуфабриката), промежуточное реле 44, блок 45 вычисления, задатчики 46 и 47 (постоянных коэффициентов К, К;), промежуточное реле 5

48 и 49, задатчик 50 (номинального значения скорости (. ), блок 51 дифференdаТ цирования, задатчик 52 (порогового значения Рп), промежуточное реле 53. 20

Система работает следующим образом.

Сигнал от датчика 3 расхода F, полуфабриката через сумматор 5 в виде переменной величины F> поступает в регулятор

6 расхода, в котором формируется сигнал

25 изменения степени открытия исполнительного механизма 7. Сигнал от датчика 4 концентрации материала Q.„„noñòóïàåò в блок 11 задания степени помола, где формируется упреждающий изменение концентрации полуфабриката в рабочей камере раз- 30 малывающего аппарата 1 сигнал задания SR, регулятору 12 степени помола реализации:

SR«р=К! 5R„p+ К2 (Q»р 9 р) (1 )

М

35 где К, К, Q.„— поступающие от задатчиков 8 — 10 эмпирически устанавливаемые коэффициенты соответственно безмерный, SR

lо и величина номинального значения

40 концентрации для данного процесса,Я.

Сигнал степени помола SR.„,ð поступает в блок 11 через сумматор 15. В зависимости от величины задания SR в регуляторе 12 формируется управляющии сигнал для ис- 45 полнительного механизма 13, изменяющего степень дросселирования выходного потока, и тем самым изменяется время разработки волокна. Если в интервале време ни между анализами степени помола отсутствует сигнал коррекции Л SR данного 50 сигнала анализа SR от анализатора 14, о 4 о то Я = SR,р, т. е. действительному значению степени помола. Для корректировки сигнала степени помола SR" (определяемого по низкочастотному каналу анализатора) в течение времени между анализами используется высокочастотный канал косвенной оценки степени помола по разности температуры ЛТ„размалываемого полуфабриката. Сигналы от датчиков 16 и 17 по4 ступают в сумматор 18, где ЛТ=Т вЂ” Ti, т.е. величине, функционально зависимой от степени помола о р где К3= 8,27 ф, В= 4,3"SR ЛТцр))0,55 С, т. е. величины, вводимой от задатчиков 19 и 20.

В блоке 21 умножения реализуется первая часть уравнения, а в сумматоре 22 все уравнение (2) . Сигнал текущего значения степени помола SRt поступает в блоке 23 памяти (в виде стековой памяти) и одновременно по сигналу от генератора 33 по трем каналам выдается в блоки 24 — 26 умножения на постоянный коэффициент К=0,33.

Сигнал «1» от генератора открывает блок памяти и в ячейку для данного шага (и) записывается настоящее значение степени помола SR,(n), предыдущее из ячейки (n) вытесняется в ячейку (л — 1), а ее значение в ячейку (и — 2).

После блоков 24 — 26 сигналы суммируются в двух последовательно включенных блоках 27 и 28 сравнения. Усредненное значение SR через открытое реле 29 поступает в сумматор 34. Сигнал «1» от генератора закрывает реле 29, тем самым фиксирует предыдущее значение степени помола "SR (n — 1) на входе в сумматор 34. Зтот же сигнал «1» открывает реле 30 — 32, благодаря чему осуществляется сброс давления с глухих камер блоков 27 и 28. При сигнале «О» от генератора прекращается сброс давления, открывается реле 29 и новое значение SR поступает в сумматор 34. В сумм аторе 34 on редел яется разность Л SR ——

= SR — SR как величина погрешности контроля, обуславливаемая наличием возмущающих воздействий в технологической системе. Величина данной разности является компенсирующей величину погрешности (при определении степени помола косвенным путем) через вычисляемую разность температуры Л7 „, полуфабриката. При постоянно действующем возмущении в технологической. системе в блоке 36 вычисления формируется скорректированное значение разности по уравнению где а — эмпирически устанавливаемый комплексный коэффициент пропорциональности, С/ SR, сигнал величины которого поступает от задатчика 35.

Реализация уравнения (3) может быть выполнена на тех же отдельных блоках, на которых выполнена реализация уравнения (2), т. е. блок умножения на постоянный коэффициент и сумматор последовательно включенные.

Величина разности ЛТ= — T„,— ЛТ„определяется в сумматоре 37 путем формирования по сигналам номинального значения раз1544495

5 ности ЛТ, от задатчика 38 и текущего значения AT„р от сумматора 18. В процессе данной коррекции по приращению разности температуры в реле 39 осуществляется непрерывный контроль абсолютного значения величины погрешности измерения степени помола при возрастающей величине возмущения в технологической системе путем сравнения текущего значения разности AT с ранее заданной максимальной величинои ЛТмакс, вводимой от задатчика 40. 10

В ситуации, когда масса повышенного качества хорошо размалывается, происходит резкое увеличение как разности температуры ЛТ)ЛТ -с размалываемой массы, так и потребляемой (адекватно первой) мощ- 15 ности приводом. Аналогичный эффект наблюдается в случае, когда масса не размалывается по причине износа гарнитуры. Регулятор степени помола задерживает массу в рабочей камере, последняя перегревается, давление в камере растет, нагрузка растет, 20 но эффект отрицательный, так как гарнитура потеряла режущие свойства. При существенном увеличении потребляемой мощности двигатель может уйти в режим мягкои характеристики с вытекающими последст- 2 виями. О таком перегрузе, вызванном износом гарнитуры, сигнализируется в ОАУ.

Если ЛТ)ЛТмии., то на выходе реле 39 формируется сигнал «1», который через блок

41 сигнализации включает световую арматуру повышенного потребления энергии, вы- З0 званного износом гарнитуры и сигнал «1» от реле 39 совместно с сигналами пороговой величины Р„от задатчика 42, ранее задаваемой величины ЛЄРизменения расхода полуфабриката поступают в реле 44, которое открывается и сигнал AF„ поступает в З5 сумматор 5, увеличивает величину переменной г„р и по сигналу которой регулятор 6 закрывает исполнительный механизм 7.

Сигнал Л 5Р,„, корректирующий величину измерения степени помола SR по каналу анализатора, определяется в блоке 45 вычис- 40 ления по следующему уравнению:

SRè — К4Л +К5 ф (4) где К4, К5 — постоянные коэффициенты пропорциональности, устанавливаемые эмпирически, вводимые от задатчиков 46 и 47, SR .ЯЯмии имеющие размерности с

Сигнал величины Л поступает от блоА Г ка 36 вычисления. Сигнал величины изменеdAT. ния скорости (— ) поступает через реле сИ

48, которое открывается сигналом «1» от

dAT dAT „

55 реле 49 при )()". Последний сигЩ нал номинального значения скорости поступает от задатчика 50. Сигнал текущего зна5 чения скорости формируется в блоке 51 дифференцирования по сигналу текущего;-.начения разности ЛТ„, от сумматора. Сигнал «1» от реле также поступает в реле 53, где сравнивается с величиной порогового значения Р от задатчика 52 и если «i» ) P, то реле 53 открывается. Сигнал коррекции

Л SR» суммируются в сумматоре 15 с измеренным значением анализатором 14 с.гепени помола SR и корректированное значение используется в блоке 1! для вычисления задания регулятору степени помола, Формула изобретения

Система автоматической стабилизации работы аппарата для помола многокомпонентного волокнистого полуфабриката, содержащая датчик концентрации материала и анализатор степени помола, блок задания степени помола, выход которого соединен через регулятор степени помола с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода материала на выходе из аппарата, и регулятор расхода полуфабриката с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода полуфабриката на входе в аппарат, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, она снабжена датчиком расхода полуфабриката. датчиками температуры на входе и выходе аппарата, двумя блоками вычисления, четырнадцатью задатчиками, четырьмя блоками умножения, шестью сумматорами, двумя блоками сравнения, девятью промежуточными реле, блоком памяти, генератором, блоком сигнализации нагрузки привода, блоком дифференцирования, причем датчик расхода полуфабриката соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с регулятором расхода полуфабриката, датчик концентрации материала, первый, второй и третий задатчики соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока задания степени помола, анализатор степени помола соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом блока задания степени помола, датчики температуры на входе и выходе аппарата соединены с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен с четвертым задатчиком, выход первого блока умножения соединен с первым входом четвертого сумматора,. пятый задатчик соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход блока памяти подключен к входам второго, третьего и. четвертого блоков умножения, выходы третьего и четвертого блоков умножения соединены через первый блок сравнения с первым входом второго блока

1544495 сравнения, с вторым входом которого соединен выход второго блока умножения, выход второго блока сравнения подключен к входу первого промежуточного реле, выходы второго, третьего и четвертого блоков умножения подключены к первым входам второго, третьего и четвертого реле, к вторым входам которых подключен генератор, который соединен с вторым входом блока памяти„выход первого реле и анализатор степени помола соединены с соответствующими входами пятого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока вычисления, второй вход которого соединен с шестым задатчиком, третий вход первого блока вычисления соединен с выходом шестого сумматора, входы которого подключены к седьмому задатчику и к выходу третьего сумматора, выход шестого сумматора соединен с первым входом пятого реле, к второму входу которого подключен восьмой задатчик, а вход пятого промежуточного реле соединен с блоком сигнализации нагрузки привода, выход пятого промежуточного реле соединен с первым

8 входом шестого промежуточного реле, второй и третий входы которого соединены с девятым и десятым задатчиками, выход шестого промежуточного реле соединен с вторым входом первого сумматора, выход первого блока вычисления соединен с первым входом второго блока вычисления, второй и третий входы которого соединены с одиннадцатым и двенадцатым задатчиками, четвертый вход второго блока вычисления соеди> нен с выходом седьмого реле, первый вход которого подключен к выходу восьмого промежуточного реле, выход блока дифференцирования соединен с вторым входом седьмого промежуточного реле и с первым входом восьмого промежуточного реле, второй вход которого соединен с тринадцатым задатчиком, вход блока дифференцирования соединен с выходом третьего сумматора, выход восьмого промежуточного реле, выход второго блока вычисления и четыр20 надцатый задатчик соединены с соответствующими входами девятого промежуточного реле, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора.

1544495 ». о

1 ф у

25 5 10 Ю

Произ ооби поль ность, г)с а5с с, оолокна

4ь8.2

Составитель А. Алекперов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор Э. Лопчакопп

Заказ 455 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издатечьский комбинат «Патент», r. Ужгород. ул. Гагарина, IOI