Система автоматического управления процессом размола бумажной массы на дисковой мельнице Советский патент 1986 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится производству бумаги и картона и может быть использовано в размоло-подготовитель- ных отделах бумаго- и картонодела- тельных машин.

Цель изобретения - повьшение качества размола массы за счет повышения эффективности системы управления

В предлагаемую систему управления вводят устройство, корректирующее сигнал степени помола массы на выходном трубопроводе по измеренному сигналу мощности привода дисковой мель- ницьь Это позволяет исключить взаимовлияние контура стабилизации промежуточной переменной мощнр.сти, затрачиваемой на размол массы и на контур управления основной переменной к степени помола массы.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

Схема содержит входной трубопровод 1 массы, приемную камеру 2, неподвижный 3 и подвижный 4 диски, приводную ось 5, механизм 6 присадки, электродвигатель 7, выходной трубр- . провод 8 массьт, измерительное устройство -9 концентрации массы, измерительное устройство 10 расхода массы, измеритель 11 степени noMdiia мае- .сы, перво е вычислительное устройство (ВУ) 12, второе вычислительное устройство 13, переключатель 14 с контактами, измерительное устройство 15 мощности, регулятор 16 удельного расхода энергии, перрый элемент 17 сравнения, задатчик 18 удельного расхода энергии, второй элемент 19 сравнения, корректирующее устройство 20, регулятор мощности 21, суммирующий элемент 22, четвертый элемент 23 сравнения, импульсный регулятор 24 мощности с зоной нечувствительности, регулятор 25 степени помола массы, третий эле- 26 сравнения, задатчик 27 степени помола массы.

Система автоматического управления дисковой мельницей (ДМ) работает следующим образом.

Сигналы с измерительными устройствами расхода массы 10 и концентрации массы 9 поступают в первое ВУ 12, где вычисляется расход абсолютно сухого волокна в единицу времени. До начала работы дисковой мельницы, т.е. когда масса в нее не подается, включают электродвигатель 7 и переключателем 14 замыкают вторые контакты я размыкают первые.; В этом случае на

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вход второго ВУ 13 подается мощность, затрачиваемая на холостой ход работы ДМ. Значение этой мощности запомина- ется во втором ВУ 13. Затем переключатель 14 размыкает вторые контакты и замыкает первые и на дисковую мельницу подается масса. В этом случае мощность, затрачиваемая на размол массы и на холостой ход, измеряется измерительным устройством 15 мощности.

В процессе нормальной эксплуатации на вход второго ВУ 13 подается не текущее значение электрической мощности W, а ее заданное значение t, , которое подается с выхода автоматического регулятора 16 удельного рас- хода энергии. Если теперь из заданного значения электрической мощности вычесть значение мощности холостого хода, то получится текущее значение мощности, затрачиваемой на размол массы. Разделив текущее значение мощности на текущий расход абсолютно сухого волокна, получим текущий удельный расход энергии р , затрачиваемой на.размол массы. Сравнив его в первом элементе 17 сравнения с заданным значением удельного расхода энергии Р , задаваемым с помощью за- датчика 18 удельного расхода энергии, получим сигнал рассогласования д р , который и подается на регулятор 16 удельного расхода энергии.

Если в результате изменения, нап- ример расхода массы Q произойдет отклонение мощности W от ее заданного значения, то оно будет измерено соответствующим измерительным устройством 15 мощности, сигнал с которого поступит во второй элемент 19 сравнения. Одновременно с этим сигнал от измери- тельногр устройства 10 расхода массы поступает в ВУ 12 и 13, где на основе измененного расхода массы вычисляется новое текущее значение удельного расхода эн;ергии р , которое поступает в первый элемент 17 сравнения. В результате сравнения текущего значения удельного расхода энергии р с его заданным значением р , устанавливаемым с помощью задатчикя 18 заданного удельного расхода, возникает сигнал рассогласования й/ ,кото1рь1Й поступает на регулятор 16 удельного расхода энергии. Выходной сигнал указанного, регулятора в виде заданного значения мощности W, поступает на второй элемент 19 сравнения и на вход втррого ВУ 13. Поскольку на элемент 19 сравнения поступав ; текущее значение мощности W, равное ее заданному значению W, то сигнала рассогласования uW на указанном элементе не будет и, следовательно, регулятор 21 мощности в работу не вступит. Таким образом, с увеличением, например, расхода массы (или ее концентрации) увеличивается и расход абсолютно сухого волокна а значит и мощность электродвигателя 7. Чтобы в этих условиях не изменилось заданное по регламенту значение удельного расхода энергии, заданное значение мощности должно равняться ее текущему значению,.тогда регулято 21 мощности не будет реагировать на возникшее изменение расхода массы или ее концентрации.

Если в системе возникнет возмущаю- щее -воздействие f, что приведет к изменению мощности, то такое изменение мощности будет измерено измерительным устройством 15 мощности и в виде соответствующего сигнала передано во второй элемент 19 сравнения. Пос- кольк:у в данном условии изменений расхода массы и ее концентрации не было, то заданное значение мощности Wo будет оставаться постоянным и, следовательноJ на втором элементе 19 сравнения возникнет сигнал рассогласования dW, который поступает на регулятор 21 мощности, управляющее воздействие и которого} пройдя через сумми- . рующий элемент 22 и включив импульсный регулятор 24 мощности с зоной нечувстви

тельности и механизм 6 присадки, приведет возникшее отклонение мощности к ее заданному значению. Одновремен- ное с этим изменение мощности поступит на вход второго звена и по каналу управления вызовет изменение степени помола массы (основной переменной), в случае отсутствия корректирующего устройства 20 и четвертого элемента 23 сравнен ия подается в третий элемент 26 сравнения, где сравнивается с заданным значением степени помола Ъ, поступающим от задатчика 27 сте- пени помола массы.Полученный сигнал рассогласования подается в регулятор 25 степени помола массы, управляющее воздействие Цг которого через сумми- руннций элемент 22 поступит на импульс-: ный регулятор 24 мощности с зоной нечувствительности, который своим уп- равляющим воздействием через механизм

j fo(5

20 405 0 5

2380234

6 присадки приведет к изменению зазора S между неподвижным и подвижным дисками мельницы таким образом, что текущее значение степени помола 5 массы станет равным ее заданному значению. Однако в процессе отработки этого изменения степени помола массы возникает соответствующее отклонение мощности W, которое, поступая во второй элемент 19 сравнения, включает регулятор 21 мощности. Поэтому.для устранения влияния контура стабилизации мощности на контур стабилизации степени помола массы введено корректирующее устройство 20. Если передаточная функция данного корректирующего устройства соответствует передаточной функции канала управления второго звена, можно достигнуть полной автономности системы стабилизации мощности по отношению к системе стабилизации степени помола . Рассмотрим этот случай подробно. Пусть в системе возникло возмущающее воздействие W, которое привело к отклонению мощности. Это отклонение мощности с помощью .измерительного устройства 15 мощности вводится во второй элемент 19 сравнения и одновременно с этим в корректирующее устг ройство 20. Если передаточная функция корректирзтощего устройства 20 идентична передаточной функции канала управления второго звена, то на вход четвертого элемента 23 сравнения одновременно, но с противоположными знаками, поступают два совершенно одинаковых сигнала. Следовательно, на выходе четвертого элемента 23 сравнения выходного сигнала не будет. Таким образом, система стабилизации промежуточной переменной (мощности), отрабатывая возмущение f, , не будет оказывать влияния на систему стабилизации основной переменной (степень помола массы). .

25

30

При отработке возмущающего воздействия f,j, вызьгеающего отклонение степени помола массы Z при неизменной мощности W, данное отклонение измеряется измерительным устройством 11 степени помола массы, сигнал 2 с Которого поступает в четвертый элемент 23 сравнения. Так как в перво- начальный момент времени выходной ригнал Z, на корректирующем устрой- :Стве 20 отсутствует, то сигнал Z,- .Е с четвертого элемента сравнения 23

поступает прямо в третий элемент 26 сравнения, где сравнивается с заданным сигналом 2д , поступающим от за- датчика 27 степени помола массы. В результате возникающего рассогласования 4Z регулятор 25 степени помола массы 25 выдает управляющее воздействие Uj, которое через суммирующий элемент 22, импульсный регулятор 24 мощности с зоной нечувствительности и механизм присадки ,6 по каналу управления первого звена приводит к . изменению мощности W, последняя по каналу управления второго, звена при- водит к противоположному отклонению степени помола массы Z, вызванному изменением возмущающего воздействия f2. Однако с отработкой возмущения fj изменяется мощность W на выходе первого звена. Изменение этой переменной воспринимается измерительным устройством 15 мощности. Выходной сигнал с этого устройства поступает одновременно во второй элемент 19 сравнения и на корректирующее устройство 20, Так как передаточнай; функция корректирующего устройства 20 равна передаточной функции канала управления второго звена, то в резуль тате сравнения на четвертом элементе ;23 сравн:ения сигналов Z и 2, поступающих соответственно от измерителя 11 степени помола массы и корректирующего устройства 20, на выходе у казанного элемента появляется сигнал Zj, равный нулю. Следовательно, алия- ние контура стабилизации промежуточной переменной на контур стабилизации основной переменной отсутствует. Одновременно с этим осуществляется отработка возникшего отклонения мощности системой стабилизации промежуточной переменной.

...

Фор мула изобретения

Система автоматического управления процессом размола бумажной массы на дисковой мельнице, содержащая измерительные устройства расхода и Концент- рации массы, соединенные через первое вычислительное устройство с первым входом второго вычислительного устройства, второй вход которого соединен с выходом регулятора уделйного расхода- энергии через первый вход и выход переключателя, а его третий вход через вторые вход и выход переключателя соединен с измерительным устройством мощности и первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом регулятора удельного расхода энергии, соединенного входом с выходом первого элемента сравнения, первый вход.кото- ,рого соединен с вькодом второго вычислительного устройства, а второй вход соединен с задатчиком удельного расхода энергии, регулятор мощности, вход которого соединен с выходом второго элемейта сравнения, а выход - с первым входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом регулятора степени помола массы, соединенного входом с выходом третьего элемента сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком степени помрла массы, механизм присадки, вход которого соединен с выходом импульсного регулятора мощности с зоной нечувствительности, соединенного входом с выходом суммирующего элемента, отличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности управления процессом размола массы, в систему введены корректирующее устройство, четвертьй элемент сравнения и измеритель степени помола массы, установленный на выходйом,- трубопровод-е, соединенный выходом с первым входом четвертого элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом корректирующего устройства, соединенного входом с выходом измерительного устройства мощности , а выход соединен с вторым входом третьего элемента сравнения.:

Изобретение используется в раз- ольно-подготойитёльных отделах бумй- го- и картоноделательных машин. Повышение качества размола массы достигается за счет введения та систему управления устройства, коррект1ф31тощего сигнал степени помола массы на выходном трубопроводе по измеренному сиг- йалу мощности приводи дисковой мельницы. Это по зволяет исключить взайма- влияние контура стабилизации мощное-i ти, затрачиваемой на размол массы ва контур управления степенью помола массы, и, как следствие, повысить эффективность системы управления. йл. N5 оо 00 о to со

Составитель Ю.Сагалов

Редактор М.Дьшш ТехредО.Гортвай.оррек-гор|Л.Пат

;;;;з з289/47 тй 836.ГсССР

ВНИИПИ Государственного комитета oot-f

по делам изобретений я открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно

-подаграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4