Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня Советский патент 1988 года по МПК D21B1/20 

со со о ю со

t1390279

Изобретение откосится к автомати- ческому управлешию технологическими процессами в целлюлозно-бумажной про- мьшшенности в производстве древесной массы на дефибрерах.

Цель изобретения - псвьшение ста биЛьности качественных .показателей древесной массы и производительности дефибрера путем автоматизации управления состоянием поверхности дефиб- рерного камня.

На .фиг,1 дана блок-схема устройст-; на для осзтцествлення способа; на фиг.2 - узел механизма перемещения ковочного аппарата; на фиг.З - вид на фиг,2.

Устройство содержит главный двига тель . 1 дефибре;ра, статический преоб5

1-0

сл че дв си гл ре ря ще са ны ля ре 5 За он гл ты ба фа ка си на че

разователЬ 2 мощности, блок 3 преоб- 20

5

разования сигналов, пропорциональных средним значениям мощности главного двигателя 1 и частоты вращения элек- тродвигателя привода подачи, в сигнал, пропорциональный коэ||зфициенту состояния поверхности камня, датчик 4 частоты вращения электродвигателя привода подачи, электродвигатель 5 привода подачи, элемент 6 сравнения сигналовэ пропорциональных фактичес- и заданному коэффициентам состояния поверхности камня, блок 7 зада- ния коэффициента состбяния поверхности камня,- датчик 8 степени прижима шаропжи к камню, блок 9 управле ния сервоприводом механизма перемещения шарошки, сервопривод 10 механизма перемещения шарошки, механизм П автоматического открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, блок 12 кондевьйс выключателейj блок 13 управления электродвигателем перемещения суппорта аппарата насечки, электродвигатель 14 перемещения суппорта аппарата насечки, блок 15 сиг- нализации, блоки 16 и 17 интегрирования, программно-временной задат- чик 18,

Узел механизма перемещения ковочного аппарата (фиг.2) содержит зуб- чатьй шкив 19J маховик 20, зубчат шкив 21, электродвигатель 22 сервопривода, корпус 23, шарошку 24.

Механизм индикации усилия прижима шарошки к камшо (фиг.З) вкл 0чает шкалу 25 усилий, направлшощую 26 подвижного контактного блока, указательная стрелку 27 и подвижный контактный блок 28,

5

-0

0

5

0

j 0 5

Сущность способа заключается в следующем. Измеряют мгновенное зна- чение мощности, потребляемой главным двигателем дефибрера. Интегрируют сигнал, пропорциональный мощности главного двигателя, для получения усредненного значения мощности. Измеряют мгновенное значение частоты вращения электродвигателя .подачи баланса. Интегрируют сигнал, пропорциональный частоте вращения электродвигателя подачи баланса, для получения усредненного значения частоты вращения. 5 Затем преобразуют сигналы, пропорциональные средним значениям- мощности - главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, в сигнал, пропорциональный фактическому состоянию поверхности камня. Выделяют на элементе сравнения сигнал рассогласования, пропорцио- ; , нальньш разности заданного и фактического состояний поверхности камня.

Преобразуют сигнал рассогласования в напряжение управления для автоматического включения механизмов, обеспечивающих обработку поверхности камня. Автоматически включают механизм открывания заслонки, сервопривод механизма перемещения шарошки и электродвигатель перемещения суппорта аппарата насечки. В процессе работы механизма перемещения шарошки ста-г билизируют усилие ее прижима к камню,

С помощью трансформаторов тока и напряжения, установленных в цепи ста тора главного двигателя дефибрера, измеряют потребляемую из сети мощность . Выходные сигналы указанных .трансформаторов подают на вход стати - ческого преобразователя мощности. : Трансформаторы тока и напряжения входят в состав серийного электрообору- дования дефибрера. Статический преобразователь мощности предназначен для измерения мощности и преобразования ее в электрический сигнал постоянного тока и может быть реализован на базе преобразователя Е849.

Используют, усредненные значения моидаости главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, так как мгновенные значения этих параметров включают в себя высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие стохастический характер, что вызывает сильное искажение объективной информации о

0

5

3

состоянии поверхности камня и, следвательно, неправильную работу системы. Выходной-сигнал статического пробразователя мощности подают на вхо блока 16 интегрирования, который предназначен для интегрирования по времени сигнала, пропорционального мощности главного двигателя. Период интегрирования задается программно- временным задатчиком 18 и может быт принят равным 5-10 мин. Интеграторы могут быть реализованы на серийных элементах типа УБСР; а задатчик - это реле времени или таймер.

Блок 16 интегрирования преобразует входной сигнал в напряжение потоянного тока и

-, пропорциональное среднему значению за период, интегрирования активной составляющей мощности, потребляемой из сети главным двигателем дефибрера. Выходной сигнал блока Г6 интегрирования подают на первый вход блока 3. С помощью датчика 4 частоты вращения, установленного на валу привода подачи баланса, измеряют частоту вращения электродвигателя. Датчик 4 частоты вращения представляет собой тахогене ратор постоянного тока ( В, п 4 000 об/мин).

Выходной сигнал датчика частоты вращения, пропорциональный частоте вращения, подают на вход .блока 17 интегрирования, который анало гичен блоку 16 интегрирования. Блок J7 интегрирования преобразует входной сигнал в напряжение постоянного тока Uj, пропорциональное среднему значению частоты вращения, которое подают на второй вход блока 3. Последний преобразует входные сигналы, пропорциональные средним значениям мощности и частоты вращения, в напряжение

постоянного тока U,, пропорциональное 45 мер элементах Логика-И. Механизмкоэффициенту состояния поверхности камня, согласно выражению

и, k,- U,(Ui + k,),

где и - напряжение, пропорциональное коэффициенту состояния . поверхности камня;

и - напряжение, пропорциональное среднему значению активной составляющей мощности; и - напряжение, пропорциональное среднему значению частоты вращения;

50

55

11 открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня предназначен для обеспечения доступа к поверхности д фибрерного камня на период насечки и представляет собой электрогидрав- лический толкатель с системой рычагов .

Сервопривод 10 механизма перемещения щарошки предназначен для привода во вращение маховика 20 и, сле довательно, придания поступательног движения щарощке 24. Может быть при менен сервомотор с асинхронным элек тродвигателем от исполнительного ме

постоянный коэффициент, имеющий размерность напряжения, определяется экспериментально для конкретных дефибреров;

коэффициент преобразования, определяемый экспериментально для конкретных дефибреров, В

7/7

Блок 3 преобразования сигналов может быть реализован на серийных элементах типа УБСР.

Выходное напряжение блока 3 подают на вход блока 15 сигнализации для индикации величины коэффициента состояния поверхности камня, а также на элемент 6 сравнения сигналов, где осуществляется сравнение напряжения

, пропорционального фактическому коэффициенту состояния поверхности камня, с выходным напряжением U блока 7 задания коэффициента, пропорциональным заданному коэффициенту .состояния поверхности камня. Элемент 6 сравнения может быть вьшолнен потен- циометрическим, а блок 7 задания коэффициента состояния поверхности камня представляет собой регулируемый

источник постоянного тока.

. При отклонении фактического коэффициента от заданного получают сигнал рассогласования Uj Ua, который подают на вход блока 9 управления, предназначенного для включения и отключения сервопривода 10 механизма перемещения шарошки, для подачи сигнала на открьшание и закрывание-механизма II открьшания эаслонки, а также для подачи сигнала в блок 13 для включения электродвигателя перемещения суппорта. Блок 9 управления может быть реализован на серийно выпускаемых элементах, напри-,

11 открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня предназначен для обеспечения доступа к поверхности де фибрерного камня на период насечки и представляет собой электрогидрав- лический толкатель с системой рычагов .

Сервопривод 10 механизма перемещения щарошки предназначен для привода во вращение маховика 20 и, следовательно, придания поступательного движения щарощке 24. Может быть применен сервомотор с асинхронным электродвигателем от исполнительного механизма. Блок 13 управления электродвигателем перемещения суппорта ап- фарата насечки Предназначен для вклю- чения и отключения электродвигателя 4 перемещения суппорта аппарата насечки, а также для подачи сигнала на отвод шарошки от камня в блок 9 по окончании насечки и сигнала о проведенной насечке в блок 15 сигнализа- |Ции. Блок 13 может быть реализован :на серийно выпускаемых элементах, на- |пример элементах Логика-И и ревер- :Сивном магнитном пускателе. К входу блока 13 подключен блок 12 концевых выключателей, предназначенный для ограничения лршейного перемещения механизма суппорта в крайнрж положениях. Блок может быть реализован на бесконтактных путевых выключателях.

При отрицательной полярности напряжения рассогласования Uj производится автоматическая насечка дефиб - рерного камня. При этом последова- TejjbHO выполняются следуюише опера- дни: открывается заслонка рабочей- зоны дефибрерного камня механизмом 11, включается сервопривод 10 шарошки, шарошка прижимается к и перемещается вдоль камня.

В процессе работы механизма перемещения шарошки стабилизируют усилие прижима. Усилие прижима шарошки к камню измеряют с помощью датчика 8, на второй вход которого вводят заданное усилие прижима„ Датчик 8 степени прижт а реализован на базе приспособления для насечки дефибрерных камней. Приспособление для насечки вксто чает в себя корпус 23, закрепленную в пиноли шарогаку 24, винтовую пару, маховик 20, торсион, предназначенный для подачи крутящего момента от маховика к винту и соединенный с по мощью редуктора со стрелочным указа- ,телем 27, Шкала 25 может быть про- .градуирована в единицах измеряемого усилия или в относительных единицах. .В данное приспособление дополнительно введены направляющая 26 и подвнж- .ный контактный блок 28, который может быть перемещен по направляющей 26 для изменения заданного усилия прижима. Контактньй блок может быть реализован на герконах. Датчик В подает сигнал на подвод шарошки к камню на вход блока 9, если измеренное усилие меньше заданного, и сигнал на отвод шаропжи, если измеренное уси0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лие больше заданного, Таким образом поддерживается заданное состояние поверхности дефибрерного камня,

Способ осуществляют следующим образом.

Рассмотрим в качестве исходного установившийся режим. В этом случае фактический коэффициент состояния поверхности камня меньше или равен заданному, а напряжение U, меньше либо равно напряжению U,, т.е. сигнал рассогласования Uj положительный либо равен нулю. При этом система автоматического управления бездействует и находится в исходном состоянии. Механизм 11 открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня закрыт, что предотвращает выход, пара за пределы зоны дефибрирования. Шарошка 24 полностью отведена от дефибрерного камня. Суппорт аппарата насечки находится напротив камня. Устройство насечки в данном случае работает только в режиме индикации величины коэффициента состояния поверхности камня по электрическому прибору, вхо- . дящему в.состав блока 15 сигнализации.

По мере затупления дефибрерного f камня увеличивается коэффициент состояния поверхности и, соответственно, напряжение Uj. В некоторый момент сигнал рассогласования . Uj становится отрицательным. При этом блок 9 управления включает механизм 1 автоматического открьшания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, а затем сервопривод 10 шарошки. По мере того, как шарошка прижимается к камню, указательная стрелка 27 начинает отклоняться на угол, пропорцио-- нальный усилию режима. При достижении заданного усилия прижима, которое выставляется подвижным контактным блоком 28, положения стрелки и контактного блока в пространстве совпадают, контакт 28 срабатьшает и из датчика 8 подается управляющий импульс в блок 9. Последний отключает сервопривод 10 шароики и подает сигнал на включение суппорта в блок 13.

Блок 13 управления включает электро- двигатель 14 перемещения суппорта, и шарошка, прижатая к камню, перемещается вдоль дефибрерного камня, производя насечку.

При подходе шарошки к краю дефиб- рерного камня срабатьшает блок 12 и подает сигнал в блок 13 управления на отключение электродвигателя 14 суппорта. Блок 13 управления отклю- ; чает электродвигатель суппорта и подает сигнал в блок 9 управления на отвод шарошки от камня. Блок 9 управления включает сервопривод 10 шарош- ки с обратным направлением вращения. По возвращении механизма перемещения шарошки в исходное положение блок 9 управления подает сигнал в блок 13 управления, который включает электродвигатель суппорта с обратным направлением вращения. По возвращении суп- порта в исходное положение по сигна лу блока 12 блок 13 управления отключает электродвигатель 14 суппорта и одновременно подает сигнал о проведенной в автоматическом режиме насечке камня в блок 15 сигнализации.

Таким образом, предлагаемый спо- соб автоматического управления состоянием поверхности дефибрерного камня позволяет повысить стабильность пока

зателей качества древесной массы и производительность дефибрера. Формула изобретения

Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня, включающий подачу баланса к дефибрерному камню, определение коэффициента состояния поверхности дефибрерного камня, отличающийся тем, что, с целью повышения стабилизации состояния поверхности дефибрерного камня, дополнительно измеряют мгновенные значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера, и частоты вращения электродвигателя привода подачи баланса, усредняют измеренные значения и преобразуют их в величину, пропорциональную коэффициенту фактического состояния дефибрерного камня, сравнивают ее с заданной и в зависимости от величины рассогласования воздействуют на механизм открьгоания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, электродви-. гатель перемещения суппорта аппарата .насечки и сервопривод механизма пе- . ремещения шарошки.

Фиг. 2

21

Фыг.З

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в целлюлозно-бз ажной промьшленности при производстве древесной массы на дефибрерах. Цель изобретения - повышение стабилизации состояния поверхности дефибрерного камня. С этой целью дополнительно измеряют мгновенные значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера, затем используют усредненные значения мощности главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, так как в мгновенные значения этих параметров входят высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие стохастический характер, что вызьшает сильное искажение обьективной информации о состоянии поверхности камня и, следовательно, неправильную работу системы. Определяют величину, пропорциональную фактическому состоянию поверхности камня, и управление обработкой поверхности камня осуществляют по разности от сравнения фактического состояния поверхности камня от заданного значения. 3 ил. с S (Л