Система автоматической стабилизации работы аппарата для помола многокомпонентного волокнистого полуфабриката Советский патент 1990 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к промышленности, производящей нетканые листовые материалы, в частности к автоматической стабилизации процесса размола волокнистой суспензии с использованием ножевых размалывающих аппаратов.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации

На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2i - зависимость качества размола от изменения дросселирующего эффекта при износе гарнитуры и производительности в режиме длительной эксплуатации размалывающего аппарата.

Система содержит размалывающий аппарат 1. электропривод 2, датчик 3 расхода полуфабриката, датчик 4 концентрации материала, сумматор 5, регулятор 6 расхода полуфабриката с исполнительным механизмом 7 регулирующего органа расхода полуфабриката, задатчики 8- 10 (постоянных величин Ki, Ка и номинального значения величины концентрации ), блок II задания степени помола, регулятор 12 степени помола с исполнительным механизмом 13 регулирующего органа расхода материала на выходе аппарата, анализатор 14 степени помола, сумматор 15, датчики температуры 16 на входе и 17 на выходе из аппарата, сумматор 18, задатчики 19 и 20 (постоянных коэффициента Кл и величины В), блок 21 умножения, с мматор 22, блок

сл

-U 4ъ -U

СО

сл

23 памяти, блоки 24-26 умножения (на постоянный коэффициент ,333), блоки 27 и 28 сравнения, промежуточные реле 29- 32, генератор 33, пятый сумматор 34, задатчик 35 (комплексного постоянного козффициен- та а), блок 36 вычисления, сумматор 37, задатчик 38 (номинальной разности температуры ). промежуточное реле 39, задаг- чик 40 (максимального значения разности температуры ЛГ«1м), блок 41 сигнализации нагрузки привода, задатчики 42 и 43 (порою- вой величины реле Рп и ранее задаваемой величины F p изменения расхода полуфабриката), промежуточное реле 44, блок 45 вычисления, задатчики 46 и 47 (постоянных коэффициентов А 4, А), промежуточное реле 48 и 49, задатчик 50 (номинальной) зна

ения скорости

duT

dt

В бл вая час уравнен степени памяти временн трем ка жении н Слипал

), блок 51 дифферен- памяти

записыв помола вьтесня ячейку

цирования, «датчик 52 (пороговою значения Ри), промежуточное реле 53 Система работает следующим образом Сигнал or датчика 3 расхода Г ,, полу фабриката через сумматор 5 в виде переменной величины F, поступает в регулятор 6 расхода, в котором формируемся cm нал изменения степени открытия исполнительною механизма 7 Сигнал от датчика 4 концентрации материала Q ,, nocmuei в блок 11 задания степени помола, i де формируемся упреждающий изменение концентра ции полуфабриката в рабочей камере раз- малывающею аппарата 1 сигнал задания рет лятор 12 степени помола реа- ли за ни и

JStf,,, / SR ,. г Л (Q ,-сЛ), ( 1 )

где Л, /, Q ,, поступающие oi заипчи ков 8 К) эмпирически станавлиьаемые коэффициенты соответственно безмерный,

°2Я

%

и величина номина.гьното значения

концентрации для данною процесса,%

Сит нал степени помола .$/,,, поступает в блок 11 через сумматор 15 В зависимости от величины задания SR.K регуляторе 12 формируется управляющий сигнал для ис- полнительного механизма 13, изменяющего степень дросселирования выходного потока, и тем самым изменяется время разработки волокна Если в интервале времени между анализами степени помола отсутствует ешнал коррекции 5К данного сигнала анализа SR от анализатора 14, то SR .SA1,,,, т е действительному значению степени помола Для корректировки сигнала степени помола (определяемою по низкочастотному каналу анализатора) в течение времени между анализа ми используется высокочастотный канал косвенной оценки степени помола по разности температуры W ,, размалываемою полуфабриката Сигналы от датчиков 16 и 17 по

ступают в сумматор 18, где Д/ Г - 1 , те. величине, функционипьно зависимой от степени помола

-stf K -rp-B,

(2)

где А)-8,27°4. B 4,3CSR, ,55°С, т о величины, вводимой oi задатчиков 19 и 20

В блоке 21 умножения реализуется первая часть уравнения, а в сумматоре 22 все уравнение (2) Сигнал текущего значения степени помола SRt поступает в блоке 23 памяти (в виде стековой памяти) и одновременно по сигналу от генератора 33 по трем каналам выдается в блоки 24-26 умножении на постоянный коэффициент ,33 Слипал «1 от итератора открывает блок

и в ячейку для данного шага

записывается настоящее значение степени помола SR, п, предыдущее из ячейки п вьтесняется в ячеик п -1|, а ее значение в ячейку | л-2|

После блоков 24- 26 сигналы суммируются в двух последовательно включенных блоках 27 и 28 сравнения Усредненное значение через открытое реле 29 поступает в сумматор 34 Слипал 1 от генератора закрывает реле 29, тем самым фиксирует предыдущее значение степени помола SR и -1| на входе в сумматор 34 Этот же v. тч нал «1 открывает реле 30 32, блают,а ря чем осуществляется сброс давления с тлухих камер бликов 27 и 28 При ип- нале ЛЬ от leneparopa прекращается сброс ывления, открывается реле 29 и новое зна чение SR поступает в сумматор 34 В магоре 34 определяется разность

как величина погрешности контроля, обуславливаемая наличием возмущающих воздействий в технологической системе Величина данной разности является компенсирующей величину погрешности (при определении степени помола косвенным пу тем) через вычисляемую разность тем- пературы /1(1 полуфабриката При постоянно действующем возмущении в техно ют и- ческои системе в блоке 36 вычисления формируется скорректированное значение разности по уравнению

aAcS/ A +Л7,

(3)

где аэмпирически устанавливаемый

комплексный коэффициент пропорциональности, °C/°SR, сит нал величины которого поступает от задатчика 35

Реализация уравнения (3) может быть выполнена на тех же отдельных блоках, на которых выполнена реализация уравнения (2), г е блок умножения на постоянный коэффициент и сумматор последовательно включенные

Величина разности A/ 7JP-Д7%л определяется в сумматоре 37 путем формирования по сигналам номинальною значения раз

ности Msp от задатчика 38 и текущего значения &Т„Р от сумматора 18. В процессе данной коррекции по приращению разности температуры в реле 39 осуществляется непрерывный контроль абсолютного значения величины погрешности измерения степени помола при возрастающей величине возмущения в технологической системе путем сравнения текущего значения разности Д Т с ранее заданной максимальной величиной , вводимой от задатчика 40.

В ситуации, когда масса повышенного качества хорошо размалывается, происходит резкое увеличение как разности температуры ДГ ДГмэкс размалываемой массы, так и потребляемой (адекватно первой) мощ- ности приводом. Аналогичный эффект наблюдается в случае, когда масса не размалывается по причине износа гарнитуры Регулятор степени помола задерживает массу в рабочей камере, последняя перегревается, давление в камере растет, нагрузка растет, но эффект отрицательный, так как гарнитура потеряла режущие свойства. При существенном увеличении потребляемой мощности двигатель может йги в режим мягкой характеристики с вытекающими послсдст виями. О таком перегрузе, вызванном шчо- сом гарнитуры, сигнализируется в ОАУ

Если Д7 Л7 мнкс, то на выходе ре ie .39 формируется сигнал «I, который чере блок 41 сигнализации включает световую арматуру повышенного потребления энергии, вы- званного износом гарнитуры и сигнал «1 от реле 39 совместно с сигналами пороговой величины Рп от задатчика 42, ранее задаваемой величины Д/-,, изменения расхода полуфабриката поступают в реле 44, которое открывается и сигнал Fvp попупает в сумматор 5, увеличивает величину переменной F t

Р и по сигнал) которой регулятор 6 закрывает исполнительный механизм

Сигнал . корректирующий величину измерения степени помола по канал анализатора, определяется в блоке 45 вычис- ления по следующему уравнению:

д°5/ ; /саАТ +к

(4)

где К4, К

постоянные коэффициенты

пропорциональности, устанавливаемые эмпирически, вводимые от задатчиков 46 и 47,

SR

°с

имеющие размерности ,

Сигнал величины поступает от бло- ка 36 вычисления. Сигнал величины измене,dA7V ния скорости ( ) поступает через реле

48, которое открывается сигналом «1 от

,ndS4 ,d.T я г,

реле 49 при Последний

сИол

i игнал номинального значения скорости поступает от задатчика 50. Сигнал текущею зна10

1g 20 JR

3035

4

45

50 чения скорости формируется в блоке 51 дифференцирования по сигналу текущего -.наче- ния разности ДУ.Р от сумматора. Сигнал «1 от реле также поступает в реле 53, где сравнивается с величиной порогового значения Рл от задатчика 52 и если «I Р , то реле 53 открывается. Сигнал коррекции °SR суммируются в сумматоре 15 с измеренным значением анализатором 14 степени помола S#A и корректированное значение используется в блоке 11 для вычисления задания регулятору степени помола.

Формула изобретения

Система автоматической стабилизации работы аппарата для помола многокомпонентного волокнистого полуфабриката, се/держащая датчик концентрации материала и анализатор степени IK,мола, блок задания степени помола, выход которого соединен через регулятор степени помола с исполнительным механизмом регулирующего орг/на расхода материала на выходе из аппараы. и регулятор расхода полуфабрикат с исполнительным механизмом регуди- pvioiueio органа расхода полуфабриката на входе в аппарат, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, она снабжена датчиком расхода полуфабриката, датчиками температуры на входе и выходе аппарата, двумя блоками вычисления, четырнадцатью задатчиками, четырьмя блоками умножения, шестью сумматорами, двумя блоками сравнения, девятью промежуточными реле, блоком памяти, |ене- рашром, блоком сигнализации нагрузки привош, блоком дифференцирования, причем датчик расхода полуфабриката соединен с первым входом первого сумматора, выход которого соединен с регулятором расхода полуфабриката, датчик концентрации материала, первый, второй и третий задатчики соединены соответственно с первым, вторым, третьим и чегвертым входами блока задания степени помола, анализатор степени помола соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом блока задания степени помола, датчики температуры на входе и выходе аппарата соединены с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен с четвертым задатчиком, выход первою блока умножения соединен с первым входом четвертого сумматора, пятый задатчик соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход блока памяти подключен к входам второго, третьего и четвертого блоков умножения, выходы третьего и четвертого блоков умножения соединены через первый блок сравнения с первым входом второго блока

сравнения, с вторым входом которого соединен выход второго блока умножения, выход второго блока сравнения подключен к входу первого промежуточного реле, выходы второю, третьего и четвертого блоков умножения подключены к первым входам второго, третьего и четвертого реле, к вторым входам которых подключен енератор, который соединен с вторым входом блока памяти, выход первого реле и анализатор степени помола соединены с соответствующими входами пятою сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока вычислении, второй вход которого соединен с шестым задатчиком, третий вход первого блока вычисления соединен с выходом шестого сумматора, входы которого подключены к седьмом} задатчику и к вы ходу третьего с мматора, выход шестого сумматора соединен . первым входом пятою реле, к второму входу которого подключен восьмой задатчик, а зчод пятою проме жчточною ре ге соединен с блоком сигна лизании привода, выход пятою проме/ну гочного реле соединен с первым

0

5

0

входом шестого промежуточного реле, второй и третий входы которого соединены с девятым и десятым задатчиками, выход шестого промежуточного реле соединен с вторым входом первого сумматора, выход первого блока вычисления соединен с первым входом второго блока вычисления, второй и третий входы которого соединены с одиннадцатым и двенадцатым задатчиками, четвертый вход второго блока вычисления соединен с выходом седьмого реле, первый в код которого подключен к выходу восьмого промежуточного реле, выход блока дифференцирования соединен с вторым входом седьмого промежу точно о реле и с первым входом восьмого промежуточного реле, второй вход которою соединен с тринадцатым задат- гиком, вход блока дифференцирования кдинен i выходом третьего сумматора, выход восьмою промежуточного реле, выход второго блока вычисления и четырнадцатый задагчик соединены с соответствующими входами девятого промежуточною реле, выход которого соединен с вторым входом второго счмматора

Изобретение относится к автоматизации работы аппаратов для помола многокомпонентного волокнистого материала, может найти применение в промышленности, производящей нетканные листовые материалы. Цель изобретения - повышение точности стабилизации. Система содержит датчик расхода 3 полуфабриката, датчик 4 концентрации полуфабриката, регулятор 6 расхода полуфабриката, регулятор 12 степени помола, анализатор 14 степени помола, датчики 17 и 18 температуры на входе и выходе аппарата, блок 23 памяти, блоки вычисления 36 и 45, сумматоры 5, 15, 18, 22, 34, промежуточные реле 29, 30, 31, 32, 39, 44, 48, 49 и 50, генератор 33, блоки 21, 24, 25, 26 умножения, блок 41 сигнализации нагрузки привода, блок 51 дифференцирования, задатчики 8, 9, 10, 19, 20, 35, 38, 40, 43, 46, 47, 50 и 52. 2 ил.

73

фиг

90

60

30

Дросселирующий эффект

1,5

2,55Ю15

Производительность , з/с а 5с. с. Волокна

фие.2.

2,0

ММ F

УР