Способ автоматического управления процессом изготовления бумаги-основы декоративных облицовочных материалов

Способ автоматического управления процессом изготовления бумаги-основы декоративных облицовочных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве бумаги-основы декоративных облицовочных материалов. Цель изобретения - повышение качества готовой продукции за счет учета степени взаимного влияния цвета и зольности бумаги. Изобретение позволяет осуществлять взаимосвязанное управление цветом и зольностью бумаги-основы декоративных облицовочных материалов с компенсацией возмущающих воздействий по расходу и концентрации бумажной массы путем определения координат цвета 2 и зольности 1 бумаги, расхода 5 суспензии красящих пигментов, расхода 3 и концентрации 4 бумажной массы и в зависимости от величины рассогласования измеренных и заданных значений параметров, а также от степени их взаимного влияния, регулирования расхода суспензии пигментов путем выдачи управляющих воздействий на дозирующие устройства соответствующего пигмента. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (122 (gg)g D 21 F 1/06

Asia ез

Ую хз

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г2РИ П(НТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4484104/23-12 (22) 19.09.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (7t) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) В.Е.Гнатченко и В.II.Ïåòðoâ (53) 676. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1164350, кл . D 21 F 1/06, 1984 ° (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ-ОСНОВЫ ДЕКОРАТИВНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве бумаги-основы декоративных облицовочных материалов. Цель изобретения

2 повышение качества готовой продукции за счет учета степени взаимного влияния цвета и зольности бумаги. Изобретение позволяет осуществлять взаимосвязанное управление цветом и зольностью бумаги-основы декоративных облицовочных материалов с компенсацией возмущающих воздействий по расходу и концентрации бумажной массы путем определения координат цвета 2 и зольности 1 бумаги, расхода 5 суспензии красящих пигментов, расхода

3 и концентрации 4 бумажной массы и в зависимости от величины рассогласования измеренных и заданных значений параметров, а также от степени их взаимного влияния, регулирования расхода суспензии пигментов путем выдачи управляющих воздействий на дозирующие устройства соответствующего пигмента. 2 ил.

1б01269

Г„(Р) поэм (См(Р} где P

К,. Ч, К, Ъ74

К э142 К Р4 s

К зРг К 4.1 4

4Ъ 2 4 K " = const ° I )

С, (Р)

С (Р)

C,(Р) / Х(Р)

Y(P)

Е (Р)

Ash(P) = W (Р) Изобретение относится к способам автоматического управления качествен ными характеристиками бумажно",î полотна и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промьппленности при производстве бумаги-основы декоративных облицовочных материалов.

Для этой марки бумаги к основным качественным характеристикам относят- 1(г ся цвет и зольность. Цвет определяет

Декоративные свойства бумаги. ЗольНость определяет впитывающую способНость, гладкость, однородность, возДухопроницаемость и др. 15

Цель изобретения — повышение качества готовой продукции за счет уче га степени взаимного влияния цвета

Й зольности бумаги.

На фиг, 1 представлена динамичес- 20

Ыая модель объекта управления; на фиг. 2 — блок-схема системы, реализующей способ автоматического управления процессом изготовления бумагиосновы декоративных облицовочных материалов.

Система содержит измеритель 1 зольности бумаги, измеритель 2 цвета бу::маги, измеритель 3 расхода бумажной

:массы, измеритель 4 концентрации бу:мажной массы, измеритель 5 расхода

: :суспензии пигментов (4 шт. ), привод б ре: гулирующих подачу пигментных суспензий исполнительных механизмов (4 шт,), блок 7 расчета заданий по расходу

35 суспензии пигменФоЪ, блок 8 развязки каналов управления, сумматор 9, блок

10 управления расходом суспензии пигментов, блок 11 расчета корректирующих поправок, компенсирующих возмущение по расходу и- концентрации буммассы, смесительный насос 12, очистители 13, напорный ящик 14, сеточную часть 15, прессовую часть 1б, сушильную часть I?, устройство 18 установки датчиков цвета и зольности в требуемую точку по ширине бумажного по..лотна и накат 19.

В соответствии с динамической моделью объекта управления входные и 5О выходные параметры связаны следующим образом: — оператор Лапласа;

Сх„ С, С> С4. — концентрации суспензии желтого, красного, черного и белого пигментов соответственно;

F (Р), См(Р) — расход и концентрация густой бумажной массы;

Х(Р}, Y(P), Z(P) — координаты цвета бумаги в системе

NK0 (Международная комиссия по освещению);

Ash(P) — зольность бумаги.

Кп Чх, К<,„И,, W (Р) — К W„, К W

К РЬ х К зР

4< Х 42 () w (P), wz(P) W3(P} ь (Р? М,(Р), М,(Р), М,(P), М,(Р)/

Концентрация суспензии красящих пигментов в процессе производства бумаги-основы не изменяется.

Передаточные функции 0<, М; (i,j

1,4), W,, W, W, W4 представляют собой апериодические звенья с запаздыванием 1-го порядка.

Относительно каналов: расход i-й суспензии пигментов — координаты цвета МКО, зольность бумаги, справедливо следующее утверждение — транспортное запаздывание и инерционность эгих каналов одинаковы, т.е. л г. A. л л, () = = сд ),= (, тх =т =т,=т4, = т, Учитывая вышесказанное, матричная передаточная функция может быть записана в виде

1601269

K «Кх» КюК(»

Кг(кх» KzzK(J»

Кв! Кх К92КЧ» к 4 (K )(° Ka) z K (J»

К, .К гэ 2»

Кзэкк»

ФЗ 2» (4 А л ар

w(p) =- —1+т

24 А

К 34 КА

44 А

° »

wp где

Т, К„, K)» Kz, х

-6Р 0 .Кг,КР 0 0 где diag W (P)

КЗЭК2

0 0 0 К„К„

А«К«Кх» Ай(к«Kx»

A (K«Kx» А4(K«K„

А г К2, K(}» А4> Кzz K

Aq) K Kz» А43 зъ

А»4К44KА, А44K44 KА

Э(Р)

A(й К22 К ° AzzKzz K(J»

Ап КэзК » АиКззК2»

А„К„К„, А,„К„К,, (4) 35

90 М FQ

Wо,(Р) U, »» (б) где Х = (Х, Х@) вектор-столбец значений расхода и концентрации бумажной массы;

Ud () = }а

U4 вектор-столбец 55 управляющих сигналов от регулятора цвета и зольности; — транспортное запаздывание; 10 — постоянная времени;

D(P) f d" ). — матричная нараиаточ, 1 ная функция крмпенсатора. где А; — алгебраическое дополнение (J элемента à > матрицы W без сомножителя ан (р е. — — — (А" = const);

1+Т р

avI

Do — определитель матрицы W .

Передаточная фу ция компенсатора 40 возмущающих воздействий по концентрации и расходу густой бумажной массы находится из условия (U + к, {p) х „ ) w,(p) +

К (Ц=1,4) - коэффициенты усиления.

Условие обеспечения автономности каналов управления имеет вид

D(P) и.(Р) - diag $ W,(P)}, (З)

K 0 0 0

После преобразований звенья развязки компенсатора определяются соответствующими элементами матрицы:

Ц(» .О» и 94

R (=

Ц RF КГ2 RFЗ RF4

- матричная передаточная функция компенсатора возмущений.

С учетом фиксатора (экстраполятора нулевого порядка), в эквивалентной дискретной форме элементы передаточной функции компенсатора возмущений имеют ви 1

tw

Т (1- е )+Т(Е 1)

R (Z) — -» а»

)М!

DTù,(Е- е ) ь Р где Z = е,t}t — интервал квантования;

W — - обозначение параметра (F или Q); — номер канала управления.

Способ осуществляют следующим образом. т

Бумажную массу и суспензию четырех пигментов (белый Т (0 » красный FezO>»

1601269 U, К„К„А,„

if

+U;K К,А;, т=1

4 U, Ê; К А, ia1

4 ",> Б;К; КА;, U =UN

1 дЬ) ) о р (7) U о

Пг

Ug о

F (e) вектор-столбец заданий по расходуэ где

А, В, F

N ф

c — - запаздывание; и, Ь

Е= — — N

Qt желтый FeOOH, черный "В") подают к емесительному насосу 12, где эти компоненты смешивают с оборотной водой и подают в очистители 13 и напорный ящик 14 бумагоделательной машины.

Пройдя сеточную 15, прессовую 16 сушильную 17 части, полотно бумаги наматывается на накате 19 в рулоны.

li

По сигналам с измерителей 1 и 2 1О

В блоке 7 расчета заданий ио расходу суспензии пигментов определяют от, клонение от заданных значений координат цвета МК0 (Х, У, Е) и зольности .(АзЬ), после чего определяют расход суспензии пигментов, например, по формулам если (Е(й) p Е „, то

U(e) *= - PF() - В.Е(1—

Е

* А

-z(U(t-dt) + ... + + U(t. — N ° h.t) + Я11(с

N ht — tt)) 35 — вектор-столбец ошибки отклонения от задания; — вектор-столбец допустимых значений 4О отклонения от задания; — настроечные коэффициенты; — дискретность рас- 45 чета; целая часть от

Полученное значение расхода поступает в сумматор 9 и в блок 8 развязки каналов. В последнем 8, в соответствии с передаточной функцией (4), рассчитываются корректирующие поправки,, обеспечивающие автономность каналов управления, по формуле

По сигналам с измерителей 3 и 4 в блоке 11 рассчитываются корректирующие поправки в соответствии с передаточными функциями (6) по формуле

И е „ (i) = е ™ т„„ (i-))

1 М/) 1

+ — — — }Т (1 — е ) — т) x„(i) + тх (1-1)) . (g) Далее в блоке 9 суммируется задание по расходам, рассчитанное в блоке 7, ". корректирующими поправками, рассчитанными в блоках 8 и 11. Результирующее задание по расходам суспензии пигментов из блока 9 поступает в. блок 10 управления расходом суспензии, где по сигналам.с измерителей

5 рассчитывается в зависимости от отклонения от заданного значения управляющее воздействие на привод 6 регулирующих подачу суспензий исполнительных механизмов.

Формула для расчета управляющих воздействий имеет вид (7).

Применение изобретения позволяет повысить качество готовой продукции, увеличить выход бумаги первого сорта за счет снижения отбраковки, вызванной разнооттеночностью и отклонением от ГОСТа зольности бумаги.

Формула и з обретения

Способ автоматического управления процессом изготовления бумаги-основы декоративных облицовочных материалов, заключающийся в измерении расходов суспензии пигментов, расхода и концентрации бумажной массы, .зольности готовой бумаги и регулировании расхода суспензии пигментов, подаваемых, в бумажную массу, в зависимости от величины рассогласования измеренных и заданных значений; о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше1О

1601269

Фиг.7

Составитель Л.Прохорова

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Шмакова

Корректор N.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 3254

Тираж 325

Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул . Гагарина, 101 ния качества готовой продукции, дополнительно измеряют координаты цвета бумаги и по измеренным параметрам рассчитывают значения заданий расКмцетрация фачассы.ходов суспензии каядого пигмента, в зависимости от которых корректируют расход суспензии соответствующего пигмента.