Устройство для автоматического управления нанесением жидкости на подложку

Устройство для автоматического управления нанесением жидкости на подложку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетсни а

Социалистическик

Республик

0 ll H C A H H E (734627

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.12.77 (2I ) 2560333/18-24 (5) ) Щ. Кл

Z 05 5Р 5/03

503 С 1/74 с присоединением заявки ¹

Государственный квинтет (23) »1ри»1ри гет по делан нзобретеннй н открытий

Опубликовано 15,05.80. Ьк>ллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 17.05 80 (53 ) Уд К62 1.646. .3(088.8) Л. Н. Тютюник, В, И. Чайка, А.К. Залесов, В. H. Зубрицктсй, С, В. Сутырин, А. М. Кириенко, A. В. Шевченко и В. Е. Новиков (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро химикофотографической промышленности и Днепропетровский химикотехнологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ НАНЕСЕНИЕМ ЖИДКОСТИ HA ПОДЛОЖКУ

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом нанесения жидкости на подложки, в частности процессом нанесения фотоэмульсин на движушуюся основу кинофотоматериалов.

B современном производстве по нане5 сепию равномерных по высоте слоев жидкости на гибкие движущиеся подложки большое значение имеет жесткая функциональная связь (синхронизация) между

10 мгновенными значениями расходов жидксати, подаваемой на подложку, и скорости протяжки подложки в точке нанесения.

Известные устройства для автоматического управления процессом нанесения жид15 кости на подложку не обеспечивают такой синхронизации, поскольку они содержат лишь элементы, управляющие отдельно скоростью движения подложки и расходом жидкости и не связанньсе между собой (11 .

Известно устройство для автоматического управления нанесением жидкости на пот»ложку, содержашее термостат для хра2 пения жидкости, соединенный с клапаном подачи жидкости, связанным с исполнитель ным механизмом подачи жидкости, датчик расхода жидкости, узел протяжки подло>кки, связанный с механизмом регулирования скорости протяжки и датчик скорости протяжки P2) .

Недостатком известного устройства явттяется то, что из-за отсутствия связи между системой регулирования подачи жидкости и механизмом регулирования скорости протягивания подложки оно не обеспечивает необходимого качества наносимого на подложку покрытия.

Цель изобретения — повышение точности ус тройс тва, Поставленная цель достигается тс.м, что в устройство введены датчик кот»трс»>»я нанесения жидкости на подложку, блок задания объема тракта жидкости, блок зала.-дывания, блок отклонений, блок заданс»я ширины слоя, блок задания высотьс ело», логический блок, выходы которос.о попс:г.единены к ис1!с>лн11т льному меха1»11.".1у пс 3 73462 дачи жидкости и механизму регулирования скорости протяжки, а входы подсоединены к выходам датчика контроля нанесения жидкости на подложку,к блоку отклонений и датчику скорости протя>кки, соеди5 пенных между собой, блок задания ширины слоя и блок задания высоть1 слоя соединены с блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости через блок запаздывания, соединенный с блоком задания объема тракта жидкости.

С выхода блока 15 запаздывания сигнал, пропорциональныи С, поступает на второй вход блока 16, на выходе которого снимается сигнал, пропорциональный

Q (t- С). Этот сигнал появляется на вьrходе блока 16 тогда, когда измеренный элементарный объем жидкости Д (т,) достигает точки нанесения, при этом измепение мгновенных значений 8 {Ь) учитыПри отклонении от заданного значения

Одного из параметров, например, скорости движения происходит эквивалентное изменение другого параметра, в данном случае расхоумз жидкости, и соотношение значений параметров в точке нанесения сохраияе тая, а, следовательно, сохраняется и заданное значение высоты наносимого слоя жидкости, При изменении расхода жидкости сигна11 на иск Олните>тьный меха низм .изменения скорости движения под-, ложки подается черед блок запаздывания, учитываюший времй движения измененноГО расхода От точки e(о измерения дО тОч

25 ки нанесения. Блок задаздываттия дает соОтветствуюшую задержку, после чего скорость движения подложки изменяется на величину, эквивалентнуто изменению расхода жидкости, На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство включает в себя термостат (емкость) 1 для хранения жидкости, экстг 35 рузионное наносящее устройство 2, опорный валик 3, узел 4 протяжки ибкой подложки, подложку 5, исполнительный механизм 6 подачи жидкости, механизм 7 регулирования скорости протяжки, датчик 8

4О расхода жидкости, измерительное устройство 9 расхода жидкости, датчик 10 скорости протяжки подложки, измерительное устройство 11 скорости протяжки подложки,дат» чик 12 контроля нанесения жидкости на

45 подложку, измерительное устройство 13 контролируемой жидкости в единице площади ее наноса на подложку, блок 14 ="àдания объема тракта жидкости, блок 15 запаздывания, блок 16 регулируемого за50 паздывания, учитывщощий время движения жидкости от точки измерения ее расхода до точки нанесения на подложку, блок 17 отклонений, блок 18 задания ширины слоя, блок 19 задания высоты слоя, логический

55 блок 20, состоящий из блока определения среднеинтегральньтх значений эквивалентных отклонений основного управляемого параметра 21, блок 22 определения време7 ф ни интегрирования, блок 23 задания интервала, на котором осуществляется интегрирование, блок 24, реализующий принятый закон управления, блок 25 задания величины погрешности корректирующего сигнала, блок 26 алгебраического сложения, блок 27 задания величины основного управляемого параметра, клапан 28 подачи жидкости.

Из-за конструктивных особенностей экструзионного наносящего устройства датчик расхода жидкости 8 и скорости протяжки гибкой подложки 10 устанавливаются в разных точках; первый до экструзионного поливного устройства, а второй в точке нанесения.

Устройство работает следующим образом.

При изменении расхода жидкости сигнал с датчика 8 поступает на измерительное устройство 9, которое вырабатывает сигнал, пропорциональный мгновенному значению расхода жидкости Q (т,) в точке его измерения. С выхода устройства 9 сигнал, пропорциональный Д (4), подает ся на один из входов блока 15 запаздывания. Блок 16 реализует функцию переменного запаздывания Ц (+ -t), учитывающую время движения измеренного мгновенного значения расхода жидкости на полив Ц (4 ) от точки его измерения до точки нанесения жидкости на подложку 5, для чего блоком задания объема тракта жидкости 14 вырабатывается сигнал, пропорциональный объему тракта подачи жидкости V от точки измерения его расхода до точки нанесения на гибкую подложку 5.

Этот сигнал поступает в блок 15 запаздывания. Одновременно в блок запаздывания 15 подается сигнал, пропарциональ . иый Q (- ). Ha основе этих двух входных сигналов М и 9 (4) блок 15 определяет время транспортного запаздывания движения жидкости от точки измерения ее расхода до точки нанесения на подложку 5 как отношение Г=

734627 аи,-с) ЬЮ= щ д (1) 20 вается переменным временем транспортного запаздывания Г посредством блока 15.

При изменении скорости движения подложки сигнал с датчика 10 скорости протяжки поступает на измерительное устройство 11. Измерительное устройство 11

:вырабатывает сигнал, пропорциональный мгновенному значению скорости протяжки гибкой подложки U (т,) в точке нанесения. 10

Мгновенные значения высот наносимого на гибкую подложку слоя жидкости в точке полива учитываются методом косвенного измерения следуюшим образом.

Для экструзионного способа нанесения 15 жидкости на гибкую подложку известно соотношение.1 где ЬЮ- мгновенное значение высоты наноса слоя жидкости на гибкую подложку;

25 д(pg) g ®- соответственно мгновенные зна1 чения расхода жидкости и скорости протяжки гибкой подложки в точке нанесения;

Я вЂ” ширина слоя.

ЗО

Практически ширину слоя В можно считать псстоянной. Тогда из выражения(1) следует, что основными управляемыми параметрами для рассматриваемого экструзионного способа полива являются мгновенное значение расхода жидкости в точке

35 нанесения g (ф.- Г) и мгновенное значение скорссти протяжки гибкой подложки в точке нанесения Д (Я.

Ввиду своих конструктивных осо6еНН0с тей системы имеют различные времена переходного процесса, и, следовательно,— различные постоянные времени, т.е. постоянная времени по основному каналу управления экструзионного наносящего уст45 ройства: высота наноса слоя жидкостирасход жидкости на (Т ; Я) не равняется постоянной времени по другому возможному каналу управления: высота насоса слоя жидкости — скорость протяжки гибкой, под50 ложки (t 0) .

Таким образом, как правило, T g

Т - и

Но одном экструзионном наносяшем уст ройстве могут быть скомпанованы автоматические стабилизируюшие системы с различным соотношением постоянных времени

Т„- Э и Т„- О, т.е. возможны случаи, когда: Т„wЦ1Тп- U или Т„- U> Ть-чц

На основании выражения (1) ОЮ+аОЫ Мд e u (> (2) где h

;,«д — заданное значение высоты на

" жидкости на гибкую под ложку; соответственно текущие значе Ми() ( ния расхода жидкости;

g ()- эквивалентное откл«пение осно ного управляемого параметра, необходимое для обеспечения заданного значения высоты наноса жидкости на гибкую подложку.

И з выражения (2) следует, что, +

Рассмотрим случай, когда в качестве основного управляемого параметра при нят — Д (g).

На основании выражения (1) можно за писать

ЯЮ ЬОО В !Ь!+ 4 ОЮ 4) Из выражения (4) следует

0(И

- ) ®= —.-0 t) (5) ми

Полученные выражения (3) и (5) позволяют соответственно определять эквивалентные отклонения основного управляемого параметра, обеспечивающие заданные величины мгновенных значений высот наноса жидкости на гибкую подложку в точке полива.

На входы блока 17 отклонения поступают. с выхода блока 16 — сигнал, пропорциональный мгновенному значению расхода жидкости в точке нанесения -Д(- ), с выхода блока 11 — сигнал, пропорциональный мгновенному значению скорости протяжки гибкой подложки в точке нане- сения — U (t), с выхода блока задания ширина слоя 18 — сигнал, пропорциональный ширине полива В, с выхода блока задания высоты слоя 19 — сигнал, пропорциональный заданному значению высоты

HBC Оса

На основании выражений (3) и (5) блок 17 определяет эквивалентное отклонение управляемого параметра, имеющего

734627 меньшую постоянную времени по основному каналу управп ения + ЬОЮ или U1t)) С выхода блока 17 сигнал, пропорциональный эквивалентному отклонению основного управляемого параметра, поступает на один из входов логического блока

20, а именно блока определения среднеинтегральных значений эквивалентных отклонений управляемого параметра 21.

На второй вход блока 21 поступает сигнал, пропорциональный времени интегрирования — $. Блок 20 определяет среднеинтегральное значение эквивалентных отклонений основного управляемого параметра в соответствии с выражением.

1 — J р u« )at (6) 20 — 0(О dt (7) 25 — время интегрирования на отрезке гибкой подложки дл иной К. где

Получение сигнала, пропорционального 30

< реднеинтегральному значеншо эквивалент ного отклонения основного управляемого параметра, необходимо для повышения ус тойчивссти автоматической системы управления.

Время интегрирования t определяется блоком 22 в соответствии с выражением

К

О (-О (8) На опии из входов блока 22 из блока

11 поступает сигнал, пропорциональный скорости протяжки гибкой попложки — U (k), а на второй — сигнал, пропорциональный величине отрезка подложки К, на котором

45 осуществляется интегрирование.

Сигнал, пропорциональный величине К, вырабатывается блоком 23 задания интервала .

Окончатепытое формирование корректирующего сигнала задания для одной из автоматических систем стабилизации осуществляется блоком 24, который выполняет функции ПИЛ - регулятора.

Изменением параметров настроек блока 24 легко можно получить П-, ПИ-, ПИД- или ПД - законы регулирования.

Блок 25 выполняет функции задатчикаК - блоку 24 и определяет окончателытуто величину среднеинтегрального значения эквивалентного отклонения основного управляемого параметра, на которой формируется корректирующий импульс величины задания одной из автоматических систем стабилизации. На один из входов блока

24 из блока 27 подается сигнал, пропорциональный среднеинтегральному значению эквивалентного отклонения основного управляемого параметра, а на второй — сигнал из блока 25.

С выхода блока 24 окончательно сформированный в соответствии с принятым законом управления корректирующий сит нал для одной из автоматических систем стабилизации подается в блок 26. На второй вход блока 26 из блока 27 подается сигнал, пропорциональный величине задания этой же автоматической системы стабипизации. Блок 26 реализует функции алгебраического сложения входных сигналов. С его выхода сигнал, пропорциональный окончательной величине задания основного управляемого параметра, имеющего меньшую постоянную времени по основному каналу управления, подается на вход соответствующей автоматической системы стабилизации: Q (т,) =сОпэ1 - на вход блока 6 или U. (t) =СОпй- на ахоп блока 7, после чего соответствующая автоматическая система стабилизации 8 (t)

= тп - посредством подачи жидкости клапана 28 изменяет подачу жидкости, или

0(t) = <01154 — посредством узла растяжки гибкой подложки 4 изменяет скорость вращения опорного валика 3.

В процессе нанесения жидкости на подложку посредством датчика контроля нанесения жидкости 12 и измерительного устройства 13 непрерывно осуществляет ся измерение контролируемой компоненты жидкости в единице плошади ее наноса

cj.

В случае, если это содержание конт ролируемой компоненты С отличается от требуемого значения, оператор вручную изменяет величину задания основного управляемого па. аметра посредством блока 27.

Использование предлагаемого устройся ва автоматического управления процессом нанесения жидкости на гибкую подложку позволяет повысить точность нанесения слоя жидкости на подложку, что в конечном счете пОзвопит улучшить качество кинофотоматериапов.

Формула изобретения

734

Устройство для автоматического управления нанесением жидкости на подложку, содержащее термостат для хранения жидкости, соединенный с клапаном подачи жидкости, связанным с исполнительным механизмом подачи жидкости, датчик расхода жидкости, узел протяжки гибкой подложки, связанный с механизмом регулирования скорости протяжки, датчик скорости протяжки о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности устройст- ва, оно содержит датчик контроля нанесения жидкости на подложку, блок задания объема тракта жидкости, блок запаздывания, блок отклонений, блок задания ширины слоя, блок задания высоты слоя, логический блок, выходы которого подсоединены к исполнительному механизму подачи жид- щ

627 10 .кости и механизму регулирования скорости .протяжки, а axomr подсоединены к выходам датчика контроля нанесения жидкости на подложку, к блоку отклонений и датчику скорости протяжки, соединенный между собой, блок задания ширины слоя и блок задания высоты слоя соединены с блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости через блок запаздывания, соединенный с блоком задания объема тракта жидкости

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шеберстов В, И. и др. Основы технологии светочувствительных фотоматериалов, М., Химия", 1977, с. 336-339, 304.

2. Патент Великобритании М. 1216233, кл. G05 D 5/03, опублик. 1968 (прототип) .

ЦИИИПИ Заказ 2218/9 Тираж 956 . Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4