Способ автоматического управления массой 1 @ и влажностью картонного полотна Советский патент 1986 года по МПК D21F7/06 

„А. Изобретение относится к целлюлоз но-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления массой I м- и влажностью картонного полотна. Целью изобретения является повышение эффективности управления. На чертеже представлена система, реализующая предложенный способ. Система содержит датчик 1 давления пара, датчик 2 влажности в мокрой части, Датчик 3 скорости сетки, датчик 4 суммарного напора в напорном ящике, датчик 5 расхода густой массыр датчик 6 концентрации густой массы, сканирующие по ширине полотна датчики 7 массы 1 м и 8 влажности полотна, исполнительные механизмы 9 на подаче пара в сушильную часть 10 на массной задвижке, исполнительный механизм 16 изменения скорости карто ноделательной машины, задатчик 11 давления пара, блок 12 оп еделения приращения задания давления пара при изменении влажности в мокрой части, регулятор 13 давления пара, регулятор 14 скорости сетки, задатчик 15 скорости сетки, регулятор 17 суммарного напора, задатчик 18 расхода гус той массы, блок 19 определения прира щивания задания по расходу при изменении концентрации густой массы, регулятор 20 расхода густой массы, переключатели 21 - 23 режима управления, задатчики 24, 25 массы 1 м-, задатчики 26, 27 влажности полотна, регуляторы 28, 29 массы 1 и, регуляторы 30, 31 влажности полотна, бло ки 32 - 35 для обеспечения неизменности влажности при корректировке массы 1 к полотна, блоки 36 - 39 для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности полотна, модели 40 и 41 объекта управления по каналу Изменение задания по расходу густой массы - масса 1м блоки 42 - 45 для определения параметров шума, блоки 46 и 47 для определения параметров моделей изменения массы 1 м и среднеквадратичного отклонения массы 1 м от задания, бло ки 48 и 49 для определения настроек и задания регуляторам массы 1 м, мо дель 50 по каналу Изменение задания по скорости - влажность полотна, м дель 51 по каналу Изменение задани по давлению пара - влажность полотна, блоки 52 и 53 для определения параметров моделей, изменения влажности полотна, блоки 54 и 55 для определения настроек и заданий регуляторам влажности полотна, блоки 56 59 для адаптации параметров моделей объекта при изменении скорости картоноделательной машины, сумматоры 60-, 71, блок 72 адаптации параметров системы управления при изменении давления пара. Способ осуществляется следующим образом. На нижнем уровне управления осуществляется стабилизация параметров технологического процесса таких как абсолютно сухого волокна, суммарного напора, скорости сетки, давления пара. Для стабилизации расхода абсолютно сухого волокна измеряют через равные промежутки времени датчиком 5 расход и датчиком 6 концентрацию густой массы. При инициализации блок 18 в качестве задания принимает текущее значение расхода густой мас|СЫ, а в остальное время работает как 1 сумматор приращений задания по расхо ду густой массы. Блок 19 определяет приращение задания гус.той массы на величину, пропорциональную текущему значению расхода и изменению концентрации густой массы за один такт управления и обратно пропорциональную текущему значению концентрации густой массы. При этом изменение задания по расходу густой массы задерживается на промежуток времени, равный транспортному запаздыванию от точки установки измерителя концентрации до массной задвижки, причем транспортное запаздьюание на каждом такте управления подстраивается обратно пропорционально текущему значению расхода густой массм. Полученное новое задание по расходу густой массы поступает в блок 20, представляющий собой регулятор расхода, где определяется отклонение измеренного значения расхода от задания и производится соответствующая коррекция положения м ссной задвижки 10. 1 Для стабилизации суммарного напора измеряют датчиком 4 через равные промежутки времени величину суммаркого напора,,передают ее в блок 17, представляющий собой регулятор суммаркого напора, который изменяет давление воздушной подушки и положе нне клапана на линии для корректировки величины суммарного напора. Для стабилизации скорости сетки измеряют датчиком 3 скорость сетки и передают ее в задатчик 15 и регулятор 14. Блок 15 при инициализа ции принимает в качестве задания измеренное значение скорости, а в остальные моменты времени работает как сумматор приращений задания ско рости. Блок 14 сравнивает задание по скорости с текущим значением и вырабатывает корректирующее воздействие на исполнительный механизм 16 изменения скорости сетки. Для стабилизации давления пара с коррекцией по влажности в мокрой части полотна производят изменения давления пара, препятствующие изменению влажности и массы 1 м на накате при колебаниях влажности в мокрой части. Дпя этого измеряют че рез равные промежутки времени датчи ком 1 давление пара, датчиком 2 влажность в мокрой части, значение давления пара поступает в блок 13 и блок 1I, значение влажности в мок рой части полотна подается в блок 1 где определяется изменение задания по давлению пара в зависимости от изменения влажности в мокрой части полотна за один такт управления, пр чем изменение задания задерживается на временной интервал, равньй транс портному запаздыванию от места уста новки датчика влажности в мокрой ча ти до клапана пара, при этом величи на транспортного запаздывания подстраивается на каждом такте управле ния обратно пропорционально текущей скорости сетки. Изменение задания передается в задатчик 11, откуда по лученное задание давления пара пода ется в регулятор 13, где определяет ся необходимое для коррекции давления пара управляющее воздействие и производится соответствующее изменение положение клапана 9 пара. На среднем уровне управления осу ществляется стабилизация массы 1 м и влажности полотна на заданных значениях посредством изменения задания регуляторам 20 расхода густой массы и давления пара 13 в сушильных цилиндрах или при выходе на максимальную производительность картоноделательной машины по пару посредством I974 изменения задания регуляторлм 14, 17 и 20. Управление массой 1 м и влажностью полотна осуществляется следующим образом. Если давление пара не приняло предельного значения, переключатели 21-23 находятся в положении 1. При этом измеренное датчиком 7 значение массы 1 м поступает на блок 62, которьп определяет отклонение массы 1 от задания. Регулятор 29 определяет управляющее воздействие для корректировки массы м, а блок 34 определяет величину изменения расхода густой массы для корректировки массы 1 м. Блок 35 определяет величину изменения давления пара для обеспечения неизменности влажности при корректировке 1 м. Сигнал в датчика 8 влажности поступает в блок 63 определения отклонения влажности полотна от задания, с выхода которого сигнал поступает на регулятор 31 влажности, который вырабатывает управляющее воздействие для корректировки влажности. Блок 39 определяет изменение задания по давлению пара для корректировки влажности, а блок 38 определяет изменение расхода густой массы для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности. Блок 65 суссирует полученные изменения расхода густой массы и передает их на задатчик 18 расхода густой массы. Блок 67 суммирует полученные изменения задания по давлению пара и передает их на задатчик i1. При выходе давления пара на максимально возможный уровень переключатели 21 - 23 переходят в положение 2, Блок 60 определяет через равные промежутки времени отклонение массы 1 м от задания. Регулятор 28 массы 1 м2 определяет управляющее воздействие. Блок 32 определяет изменение расхода густой массы для корректировки массы 1 м. Блок 33 определяет изменения скорости, обеспечивающие неизменный Уровень влажности при орректировке массы 1 м, Блок 61 пределяет через равные промежутки ремени отклонение вла;яности от заания, регулятор 30 влажности опрееляет управляющее воздействие, блок 7 определяет изменение скорости кароноделательной машины для корректиовки влажности, а блок 36 определя512

ет изменение расхода густой массы для обеспечения неизменности массы 1 м при корректировке влажности. Просуммированные в блоке 6А изменения расхода густой массы поступают на задатчик 18. Просуммированные в блоке 66 изменения скорости машины поступают на задатвик 15 регулятора скорости и регулятор 17, который определяет нужную величину суммарного напора для обеспечения неизменного соотношения.скорости вылива массы на сетку и скорости сетки.

Верхний уровень управления предназначен для определения оптим;зльных заданий по массе 1 м и влажности полотна параметров системы управления, модели объекта управления, настроек регуляторов массы I м и влажности полотна. Известное изменение задания по расходу густой массы из блока 64 поступает на вход модели 40, выход которой подается на блок 68. Последний определяет разницу измеренного значения массы 1 м и сигнала выхода модели 40 и передает в блок 42, где определяются параметры модели шума, которые передаются в блок 48. Блок 46 определяет параметры модели изменения массы 1 м и среднеквадратичное отклонение массы I м от задания и передает в блок 48, который определяет настройки регулятора 28, маккмизирующие среднеквадратичное отклонение массы 1 м от задания и задание по массе 1 м, подаваемое в задатчик 24. При отсутствии ограничения по пару блоки 41, 47, 49, 69 работают аналогично, а известное изменение задания по давлению пара ноступает на вход модели 51. В блоке 71 рассчитьтается разница между измеренными значениями влажности полотна и выходом модели 51, которая поступает в блок 45. Блоки 45, 53, 55 работают аналогично блокам 42, 46, 48 и определяют настройку паршчетра регулятора 31, обеспечивающие минимальную среднеквадратичную ошибку по влажности, оптимальное задание по влажности. При положении 2 переключателей 21-23 известное изменение задания по скорости машины поступает ла модель, 30, сигнал с выхода которой поступает на блок 70, где определяется разница между измеренными значениями влажности и рассчитанными по модели 50. Блоки 44, 52, 54 рабо976

тают аналогичгю блокам 42, 6, Д8 и определяют настройки регулятора и задатчика влажности полотна,

Задание по массе 1 м и влажности в блоках 48., 49, 54, 55 определяется по формуле

аЭ

Х„ ч- - Х

X

, ъаь

„

где Лц - заданное значе €ие массы I м- (}злажности) в выбранной точке по ширине полотна; Х - текущее значение массы

1 м (влажности) в выбранной точке по ширине полотна;

per

X

- регламентная граница (нижняя для массы 1 м, верхняя для влажности);

X

- экстремальное значение по профилю (минимальное значение массы 1 м и максимгшьное значение влажности);

6 - расчетное среднеквадратичное отклонение массы м (влажности) от задания .

При изменении скорости картоноделительной машины блоки 58 и 59 производят адаптацию параметров моделей 40 и 41 и настройки регуляторов массы 1 м 28 и 29, а блоки 57 и 56 производят адаптацию параметров моделей 50 и 51, а также настройки регуляторов 30 к 31 влажности. При изменении давления пара блок 72 производит адаптацию параметров модели 3I,

Формула изобретения

Способ автоматического управления массой 1 м и влажностью картонного полотна, заключающийсяв измерении влажности картонного полотна на пакете и мокрой части картоноделательной машины, определении скорости изменения влажности полотна в мокрой части картоноделательной машины и регулировании давления пара в сушильны цилиндрах картоноделательной машины в зависимости от измеренного и найденного значений влажности картонного полотна на накате и в мокрой части картоноделательной машины, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности управления, периодически измеряют давле

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству. С целью повьппения эффективности управления периодически измеряют давление пара в сушильной части картоноделательной машины, расход и концентрацию густой массы, массу 1 м картонного полотна, скорость сетки картоноделательной машины, величину суммарного напора в напорном ящике, корректируют давление пара в сушильных цилиндрах картоноделательной машины в зависимости от измеренных значений давления пара в них, влажности ,и массы 1 м картонного полотна, определяют скорость изменения концентрации густой массы, по величине которой и измеренному значению ее расхода регулируют расход густой массы по измеренным величинам влажнЪсти и массы 1 м картонного полотна. Причем при достижении давления пара в сушильных цилиндрах максимально возможного знаi W чения дополнительно корректируют расход густой массы в зависимости от измеренной величины скорости сетки, при этом регулируют скорость сетки в зависимости от измеренных значений скорости сетки, влажности и массы 1 м картонного полотна и регулируют суммарный напор в напорном ящике по to измеренным величинам суммарного на пора, скорости сетки, влажности и массы 1 м картонного полотна. 1 ил.