Система регулирования диаметра жил на бумагомассных машинах Советский патент 1986 года по МПК G05D5/03 

Изобретение относится к автоматике и может быть применено в кабельной технике при изготовлении жил с бумагомассной изоляцией.

Цель изобретения - повышение точности системы.

На фиг.1 приведена блок-схема системы; на фиг.2 - блок-схема блока регулирования скорости изолирования; на фиг.3 - блок-схема блока регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы; на фиг.4 - блок-схема блоков выбора оптимального значения скорости изолирования и выбора оптимального значения концентрации целлюлозно-бумажной массы; на фиг.5 блок-схема функционального преобразователя; на фиг.6 - блок-схема датчика числа изолируемых жил.

Система содержит задающий блок. 1, блок 2 регулирования скорости изолирования , блок 3 регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы, объект регулирования 4, блок 5 выбора оптимального значения скорости изолирования, блок 6 выбора оптимального значения концентрации целлюлозно-бумажной массы, функциональный преобразователь 7, датчик 8 числа изолируемых жил.

Блок 2 регулирования скорости изолирования предназначен для протягивания шестидесяти изолируемых в объекте 4 регулирования жил с требуемой скоростью и стабилизации этой скорости на заданном уровне. Этот блок содержит регулятор 9 скорости, регулятор 10 тока, преобразователь 11 напряжения, электродвигатель 12, тянущее устройство 13, датчик 14 тока, датчик 15 скорости, койтактор 16 источник I7 эталонного напряжения и моторизованный потенциометр 18.

Блок 3 регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы предназначен для подачи массы требуемой концентрации в объект 4 регулирования и стабилизации этой концентрации на заданном уровне. Этот блок содержит регулятор концентрации 19, регулятор 20 расхода, релейный электропривод 21, многооборотнуто задержку 22 с трубопроводом, смеситель 23 композиции массы, напорный бассейн 24, датчик положения задвижки (не показан) датчик 25 расхода целлюлозно-бумажной массы, датчик 26 концентрации целлюлозно-бумажной массы, стабилизатор (не показан), моторизованный сельсин 27, контактор 28 и . моторизованньш потенциометр 29.

Объект 4 регулирования состоит из

сетчатого барабана, пресса и гладильного устройства. Сетчатый барабан служит для осаждения массы на медные жилы. Пресс предназначен для прессования бумажной массы на жилах

и одновременно является тянущим устройством на участке от отдаинцих устройств . На выходе пресса на жилах сформировываются узкие полоски бумажной массы. В гладильном устройстне происходит заворачивание бумажной полоски в цилиндрическую форму с заключенной внутри ее жилой.

Блоки 5 выбора оптимального значения скорости изолирования и блоки 6 выбора оптимального значения концентрации целлюлозно-бзтажной массы предназначены для управления блоками 2 и 3 с учетом нелинейности

следующего выражения;

,

-fir

(1)

+d

где D - диаметр изолированной жилы;

в.|л

коэффициент пропор1щональности;

А - коэффициент, учитывающий реальные условия формирования изоляции жил; k - концентрация целлюлознобумажной массы; п - чисшо одновременно изолируемых жил;

V, - скорость изолирования; d - диаметр медных жил перед

изолированием.

Алгоритм управления (1) получен з уравнения баланса сухого волокна единицу времени

nS,V, AkQ(2)

|(D-d)

де S.

сечение изоляции жилы;

объемный расход

«Л, массы;

S - сечение трубопровода, по которому подается масса в сетчатый барабан; Vg - скорость движения массы по трубопроводу .

Каждый из блоков 5 и 6 содержит оследовательно соединенные узел 30 гальванической развязки, аналого-цифровой преобразователь 31, ком паратор 32, счетчик 33, цифроаналоговый преобразователь 34 и элемент 35, подключенный входом к выходу блока, а вторым входом - к второму выходу счетчика; вход узла гальвани ческой развязки связан с вторым вхо дом блока, второй и третий входы компаратора соединены с первым и третьим входами блока соответственно. На основании алгоритма (1) управ ления действует функциональньш преобразователь 7, сигнал с выхода кот рого через блоки 5 и 6 подается в блоки 2 и 3 регулирования скорости изолирования и концентрации целлюлозно-бумажной массы с целью корректирования диаметра изоляции жил Функциональньм.преобразователь 7 содержит последовательно соединенные первыйумножитель 36, второй ум ножитель 37, делитель 38, сумматор 39 и элемент 40 извлечения квадратного корня, а также третий умножитель 41, причем первый вход первого умножителя 36 подключен к первому входу преобразователя 7, а второй вход - к второму входу преобразователя 7, второй вход второго умножителя 37 связан, с третьим входом пре образователя 7, первый и второй вхо ды третьего умножителя 41 - с пятым и шестым входами преобразователя 7 соответственно, выход элемента 40 извлечения корня квадратного подключен к выходу преобразователя 7. Датчик 8 числа изолируемых жил предназначен дпя определения числа изолируемых в настоящий момент жил Он содержит п чувствительных элементов 42-101 по числу жил, п транзисторных ключей с герконовыми реле 102-161 и сумматор 162 напряжения, причем выходы чувствительных элемен тов подключены к входам ключей, выходы ключей подключены к п входам сумматора напряжения, выход суммато ра является выходом датчика. Система регулирования диаметра жил на бумагомассных машинах работа ет следуюшим образом. В задающем блоке 1 устанавливают ся граничные параметры по скорости изолирования (максимальное значени и концентрации целойолозно-бумажной массы (минимальное значение), по ди аметру .неизолированных жил и по реальным условиям формования изоляции (составу сырья), Кнопками управления в блоке 1 включаются контакторы 16 и 30 в блоках 2 и 3, подключающие по первым входам их к сети переменного тока. Затем одновременно кнопками управления в задающем блоке 1 разгоняются моторизованный потенциометр 18 в блоке 2 по второму входу и моторизованньй сельсин 28 в блоке 3 по второму входу дпя установки требуемой скорости изолирования и положения задвижки (расхода массы). При этом на выходах датчиков 25 расхода и 26 концентрации массы устанавливаются напряжения, пропорциональные соответствующим величинам. Затем кнопкой управления в задающем блоке 1 по третьему входу блока 3 регулирования концентрации целлюлознобумажной массы разгоняется моторизованный потенциометр 29 для установления задания по концентрации массы. В функциональном преобразователе 7 производится вычисление диаметра изолированных жил на основании соотношения (1). Напряжение с выхода преобразователя 7 вводится в блоки 2 и 3 через блоки 5 и 6 выбора оптимальных значений скорости изолирования и концентрации целлюлозно-бумажной массы с целью коррекции диаметра на выходе объекта регулирования 4. В случае превьш1ения скорости изолирования или минимального значения концентрации массы в блоках 5 и 6 за счет действия корректирующего сигнала из преобразователя 7 управление по диаметру в данном блоке с помощью компаратора 32 отключается до вхождения скорости изолирования или концентрации массы в требуемую граничную зону, и управление в этом случае ведется по одному каналу.При этом на третий вход блока 2 и четвертый вход блока 3 подаются сигналы, запомненные элементами 35 памяти блоков 5 и 6. При необходимости работы с другими требуемыми параметрами набираются в задающем блоке новые уставки и система регулирования диаметра жил на бумагомассных машинах запускается аналогично. Использование изобретения обеспечивает как значительное повышение точности работы системы за счёт упS

равления по предлагаемому алгоритму, так и уменьшение расхода целлюлознобумажной массы за счет учета коли- . честна изолируемых жил, что позволяет получить значительный экономический эффект.

Формула изобретения

1. Система регулирования диаметра жил на бумагомассных машинах, содержащая задающий блок, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам блока регулирования скорости изолирования, соответственнЪ третий, четвертый и пятый выходы - к первому, второму и третьему входам блока регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы, первые выходы блока регулирования скорости изолирования и блока регулирования концентрации целлкшозно бумажной массы соединены с соответствующими входами объекта регулирования, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности системы, она содержит датчик числа изолируемых жил, функциональный преобразователь и блоки выбора оптимальных значений скорости изолирования и концентрации массы, первые входы которых подключены к шестому и седьмому выходам задающего блока соответственно, а вторые входы - к выходу функционального преобразователя, соединенного первым входом с восьмым выходом задающего блока, .вторым входом - с вторым выходом блока регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы, .третьим входом - с третьим выходом блока регулирования концентрации целлюлозно-бумажной массы и с третьим входом блока выбора оптимального значения концентрации массы, четвертым входом - с девятым выходом функционального преобразователя, пятым входом - с вторым выходом блока регулирования .скорости изолирования и с третьим вхо67367«

дом блока выбора оптимального значения скорости изолирования,, а шестым входом - с выходом датчика числа изолируемых жил, причем третий 5 вход блока регулирования скорости изолирования связан с выходом блока выбора оптимального значения скорости изолирования, а четвертый вход блока регулирования концентрации цел10 люлозно-бумажной массы соединен с выходом блока выбора оптимального значения концентрации массы.

2. Система поп.1, отличающаяся тем, что каждый из бло15 ков выбора оптимального значения скорости изолирования и концентрации массы содержит последовательно соединенные узел гальванической развязки, аналого-цифровой преобразователь,

20 компаратор, счетчик, цифроаналоговый преобразователь и элемент памяти, подключенный выходом к выходу блока, а вторым входом - к второму выходу счетчика, вход узла гальванической

25 развязки связан с вторым входом блока, второй и третий входы компаратора соединены с первым и третьим входами блока соответственно.

30 3. Система поп.1,отлича ю- щ а я с я тем, что функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные первый умножитель, второй умножитель, делитель, суммае тор И элемент извлечения квадратного корня, а также третий умножитель, причем первый вход первого умножителя подключен к первому входу преобразователя, а второй вход - к вто0 рому входу преобразователя, второй вход второго умножителя связан с третьим входом преобразователя, второй вход сумматора - с четвертым входом преобразователя, первый и вто5 рой входы третьего умножителя - с пятым и шестым входами преобразователя соответственно, выход элемента извлечения квадратного корня подключен к выходу преобразователя.

фиг./

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано при изготовлении жил с бумагомассной изоляцией. Целью изобретения является повьппение точности системы. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее задающий блок, системы автоматического регулирования концентрации и скорости изолирования и дбъект регулирования, введены блоки определения эффективности Управления концентрацией целлюлозно-бумажной массы и скоростью изолирования, функциональный преобразователь и датчик числа изолируемых жил. Блоки определения эффективности управления концентрацией и скоростью выполнены на последовательно соединенных узле гальванического разделения сигналов, аналого-цифровом преобразователе, компараторе, второй и третий входы которого являются первым и вторым входами блоков, счетчике импульсов, цифроаналоговом преобразователе и запоминающем устройстве, выход которого является выходом блоков, а второй вход соединен с вторым выходом счетчика, а функциональный преобразователь выполнен на последовательно соединенных первом блоке произведения, первый вход которого является первым входом функционального преобразователя, второй вход i которого является вторым входом (Л С функционального преобразователя,втором блоке произведения, второй вход которого является третьим входом функционального преобразователя, блоке деления, сумматоре, второй вход которого является четвертым входом .функционального преобразователя, блоке извлечения корня квадратного, выход которого является выходом функционального преобразователя, и третьем блоке произведения, выход которого соединен со вторым входом блока деления, первый вход которого является первым входом функционального преобразователя, а второй вход является вторым входом функционально-го преобразователя. I з.п. ф-лы.6 ил.

г-I

ifO

фиг.6