Устройство для определения оптимальных параметров сушки кабелей

Устройство для определения оптимальных параметров сушки кабелей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при производстве кабелей с пластмассовой изоляцией . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения оптимальных параметров. Поставленная цель достигается введением в устройство блока определения времени, блока определения массы, блока определения оптимальной мощности и вида соединения , 6 ил.

„,!ЖÄÄ 1755303 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 s G 06 G 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться при производстве кабелей с ïëàñòìàñcoâîé 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..- . 1 (21) 4712701/24 (22) 03,07.89 (46) 15.08,92. Бюл, N 30 (75) С.А.Кижаев и А.В,Никитин (56) Авторское свидетельство СССР

N 866565, кл. G 06 6 7/48, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1429137, кл. G 06 G 7/48, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СУШКИ

КАБЕЛЕЙ

Изобретение относится к вычислитель- Однако недостатком такого устройства ной технике и может быть использовано при является то, что в нем не ойределяются.оппроизводстве кабелей с бумажной изоля-... тимальные параметры сушки кабелей при цией. сравнении трех видов соединения.

: Известны устройства для сушки кабе- Цель изобретения — расширение функлей, в которых для задания параметров циональных возможностей за счет опредесушки используются специальные матема- ления оптимальных параметров. тические таблицы, по которым оператор yc- . Поставленная цель достигается тем, что танавливает параметры сушки: ток и" в устройство, 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 параметров

Также известны устройства, предназна-:: сушки при параллеиьном соединении, блок, ченные для определения параметров суШки определения параметров сушки при после-, кабеля только при одном виде соединения.. довательно-параллельном соединении,, Из 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 оптимальной кабелей, которое содержит блок заданйя мощности и вида соединения, первые шесть, исходныхданных, блокопределенияпэра- входов которого подключены к первым и метров сушки при последовательномсоеди- вторым выходам соответственно блока оп-:. нении, блок определения параметров сушки ределения параметров сушки при последо- при параллельном соединении, блок опре- 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-параллельном

1755303

20

30

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 которбго подключен к первому выходу блока определения оптимальной мощности и вида соединения, второи-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-параллельной соединении, причем блок определения оптимальной мощности и вида соединения содер>кит первый — 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 соответственно 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-шестоro 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, и 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

vi 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 первогочетвертого блоков умножения, блок определения времени содержит первыйшестой 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 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.

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 Сь, восьмой — удельной теплоемкости воды С8, девятый — удельной теплоемкости пара Сл, десятый — коэффициенту полезного действия сушильного котла 1,д, одиннадцатый — сечению меди S>, двенадцатый — удельной плотности меди 1, тринадцатый — сечению бумаги Яю, четырнадцатый— удельной плотности бумаги 1г, пятнадцатый — коэффициенту kt, шестнадцатый — коэффициенту к2.

Сигналы первого — четвертого выходов используются для управления: первый управляет блоками памяти блока определения

1755303 следующих положениях. Оператор в блоке задания исходных Данных производит набор параметров, необходимых для вычисления значений тока, напряжения, массы кабелей, времени сушки, парности кабелей п1-п4, длины кабелей11-14, Остальныепара35 метры являются постоянными, плотноСть тока Ь I, сечение жилы S и т,д. В блоках определения параметров сушки вычиСляЮт- ся значения токов и напряжений для каждо - 40

ro вида соединения

Затем вычисляется значение мощности для каждого вида соединений и запоминается в блоках памяти, По сигналу из блока задания исходных данных производится 45 выбор максимального значения мощности и определяется вид соединения для этой мощности, Вид соединения кабелей и зйачения мощности, тока и напряжения отра- жаются в блоке индикации. Одновремейно 50 производится вычисление массы кабелей по формулам

ГГм = SM 1 м (П111 + A212 + 0313+ П414); .(I)

Щ = Яб )% (п111+ п2!2+ п313+ п414) (2) 55

0в =И С5; k1=0,2; (3)

0 и = k2 Ов, k2 = 0.5: (4) где $м — сечение медной жилы в кабеле; оптимальной мощности и вида соединения. второй-четвертый выходы осуществляют подключение вычисленных параметров сушки для заданного оператором вида соединения: последовательного, параллельно- 5

ro и последовательно-параллельного соответственно.

Отличием является то, что сигналы пер- вого-третьего входов блока индикации предназначены для отражения значений 10 мощности, тока и напряжения соответст-. венно, четвертого-шестого входов —, для индикации вида соединения: последовательного, параллельного и последовательно-параллельного соответственно. Сигнал 15 седьмого входа соответствует времени сушки кабеля, Также отличием устройства является то, что семнадцатый-двадцать седьмой выхо- ды блока задания исходных данных подсое- 20 диняются к первым — одиннадцатым входэМ блока определения параметров сушки при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном соединениях.

Важным отличием является введение 25 новых блоков: блока определения оптимальной мощности сушки и вида соединения, блока определения времени сушки; блока определения массы, Принцип работы устройства основан на 30 ун — удельная плотность меди: п1 — парность 1-rо кабеля (- 1...4);

I — длина I-го кабеля;

Яб — сечение бумажной изоляции жилы; уб — удельная плотность бумаги;

k1 — коэффициент содержания воды а бумажйой изоляции;

k2 — коэффициент содержания пара в котле; . ом — масса меди всех кабелей;

0б †масса бумаги кабелей;

" e — масса воды в бумаге кабелей; ап - масса пара.

Затем в блоке определения времени вычисляется ойтимальное время сушки на основании теплового уравнения для сушильного котла . (7мСмТ + ОвСвТ+ 0бСбТ+ 0пСпТ = Pk„ t (5) где t — время сушки;

Т вЂ” температура сушки;

Р— мощность сушки.

Из уравнения (5) определяется время сушки л к.,»

Т (ОмСм + 0бСб + гвСв +0пСп в зависимости от вычисленного значения мощности 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,3 — блок-схема блока определения массы на фиг.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, блок 0 определения оптимальной мощности и вида соединений, блок 7 определения массы и блок 8 определения времени сушки кабелей.

Блок 6 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, пер1755303 вый-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 суммиро- 5 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. 10

Блок 5 индикации содержит первыйчетвертый блоки 40, 42, 44, 46 преобразования, первое-третье индикационное табло

48; 49, 50, первое-четвертое цифровое табло41,43,45и47. 15

Блок 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. 20

На выходах задатчиков устанавливаются сигналы, соответствующие следующим параметрам кабелей: на выходах задатчиков 51-54 — парности кабелей n> — п4, на выходах задатчиков 55 — 58 — длинам кабелей, 25 на выходе задатчика 59 — плотности тока Л1, на выходе задатчика 60 — сечению жил кабелей S®, выходе задатчика 61 — удельному сопротивлению меди (алюминия) р,на выходе задатчика 62 — сечению меди жйл кабе- 30 лей Ям, на выходе задатчика 63 — удельной плотности меди ум, на выходе эадатчика 64— сечению бумажной изоляции Sa, на выходе задатчика 65 — удельной плотности бумаги

)л;, на выходах задатчиков 66-67 — коэффициенты k1 и k2, на выходе задатчика 68— температура сушки кабеля Т, на выходах задатчиков 69,70, 71 и 72 — соответственно удельным теплоемкостям меди См, бумаги

Сб, воды С> и пара Сп, на выходе эадатчика

73 — коэффициенту полезного действия сушильного котла kgb. 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 выбора 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.

Блор5 индикации предназначен для отражения рассчитанных параметров для определения вида соединения. На вход блока

40 преобразования поступает сигнал, соответствующий времени сушки t, 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 -.игналам 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 "-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 тока

1755303

10 и 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- 5 ных данных по 8-10 входам. При подаче управляющего 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- 10 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- 15 считывает массы меди, бумаги, воды и пара по формулам (1 — 4). На входы блоков 23, 26, 28 и 29 (7 — 14-й входы) умножения поступают сигналы, определяющие парность кабелей

n>-np и их длины I> l4, на выходах образуют- 20 ся сигналы, пропорциональные их произведению: n; пг!г; пз!з; пса Эти сигналы подаются на вход блока 24 суммирования, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный n>I> + пгниг + nels + n4lp. 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 y> (n>l> + nally+- пз1з + n4I4), На 30 входы блока 30 умножения также поступают сигналы, определяющие сечение бумаги и ее плотность, а на выходе получается сигнал

Бб)% (п А+ пгЬ+ nab+ п44). На выходе блока

27 умножения образуется сигнал, определя- 35 ющий массу воды в бумаге k> 06, а на выходе блока 31 — массу пара, образующегося йри сушке Кг 0Ъ.

Блок 8 определения времени сушки ка40 беля вычисляет по формуле (б) время сушки кабеля, На входы блока умножения 32. 34, 35 и 36 подаются сигналы, соответствующие значениям удельных теплоемкостей (3-й-6й входы) и рассчитанных масс кабелей (8-й19-й входы). На выходах этих блоков 45 . умножения образуются сигналы, пропорциональные См ом, Сб гтб, Св(Ъ, Споп, которые подаются на входы блока 33 суммирования,. На его выходе образуется величина

ГУм См + Об Сб + Ов CB + 0п Сп. HB вхОд блОка

38 также поступает сигнал (2-й вход), пропорциональный температуре сушки кабеля; в результате на его выходе образуется величина Т(магм CM + 06 Сб + Ов Св + Оп Сп).

На вход блока 37 умножения подаются сиг- 55 налы мощности P сушки (1-й вход) и коэффициента полезного действия Кпд (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 образуется сигнал времени сушки t.

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 определения

1755303

5

20

30

40

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 первомучетвертому 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 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 первым и вторым выходам соответственно четвертого-шестого блоков памяти. синхронизирующие входы которых являются соответственно восьмым-десятым входами блока и подключены к выходам соответственно первоготретьего 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 блока, 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.

1755303

1755303

1755303