Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня Советский патент 1990 года по МПК D21B1/20 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, а именно к управлению технологическими процессами в производстве древесной массы на дефибрерах.

Целью изобретения ярляется повышение точности и надежности управления.

Повышение точности управления достигается следующим образом. О сост я- нии поверхности десЬибрерного камня судят по отношению полезной активной мощности, идущей непосредственно на процесс дефибрирования, к току двигателя подачи, потребляемому непосредственно на перемещение баланса в шахте дефибрера:

}

где

J5-LM3- 114..x) 1по 3 п - ТтР - коэффициент состояния поверхности камня; К - коэффициент преобртзова- ния;

О1

С71

«к

м

стй.1

1 1 (7°а

полезная активная мощность процесса дефибрирования; ток двигатечя иодт«и,потребляемый для перемещения баланса;

активная мошнстть, потребляемая дпн ттелем привода камня из сети;

АП

ТР

мощность холостого хода двигатепя привода камня, расходуемая на вращение камня дефибрера вхолостую ток двигателя подачи,потребляемой из сети постоянного тока;

ток трогания двигателя по дачи.

Данное выражение получено в результате экспериментальных исследований на цепных дефибрерах.

Фактически учитывается мощность, идущая непосредственно на технологический процесс дефибрирования.Это повышает точность оценивания параметра активной мощности. Мощность холостого хода двигателя привода камня расходуется на вращение собственного ротора, камня дефибрера, а также на потери в статоре двигателя и составляет 10-20% от номинальной мощности двигателя для различных дефибреров.

Ток трогания двигателя подачи расходуется на преодоление сил трения в кинематической схеме привода подачи и составляет 10-25% для различных дефибреров.

Учет мощности холостого хода двгателя привода камня и тока трогания двигателя подачи позволит повысить точность управления обработкой поверхности дефибрерного камня.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ управления.

Устройство содержит двигатель 1 привода камня, снабженный датчиком 2 мощности, блок 3 преобразования сигналов, датчик 4 тока, подключенный к двигателю 5 подачи баланса, элемент 6 сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока 3 преобразования сигналов, а второй - с блоком 7 задания коэффициента состояния поверхности камня.

Датчик 8 степени прижима шарошки к камню подключен к блоку 9 управления сервоприводом механизма перемещния шарошки, первый выход которого соединен с сервоприводом 10 механизма перемещения шарошки, второй - с механизмом 11 автоматического открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, а третий - с блоком 12 управления электродвигателем перемещения суппорта аппарата насечки

5

0

5

0

5

0

5

0

5

К блоку 12 подключен блок 13 концевых выключателей. Первый выход блока 12 соединен с электродвигателем 14 перемещения суппорта лпплрата насечки, второй - с блоком 15 сигнализации, третий - с блоком 9. Клок 15 сигнализации соединен также с выходом элемента 6 сравнения.

Блоки 16 и 17 интегрирования подключены к выходам программно-временного задатчика 18. Блок 16 интегрирования соединен вторым своим входом с сумматором 19 активной мощности, а блок 17 интегрирования - с сумматором 20 тока. К входам сумматора 19 подключены датчик 2 мощности и блок 21 задания мощности холостого хода. К входам сумматора 20 подключены датчик 4 тока и блок 22 задания тока трогания.

Выходной сигнал датчика 2 мощности подают на первый вход сумматора 19 активной мощности, в котором из сигнала активной мощности двигателя 1 привода камня вычитают сигнал мощности холостого хода этого двигателя. На второй вход сумматора 19 ак - тинной мощности подают сигнал с выхода блока 21 задания мощности холостого хода.

Клок 21 задания мощности холостого хода предназначен для подачи на вход сумматора 19 сигнала, соответствующего значению мощности холостого хода двигателя 1 привода камня. Величина мощности холостого хода равна значению активной мощности,потребляемой двигателем 1 привода камня дефибрера при работе последнего на холостом ходу, т.е. при отсутствии подачи баланса к камню. Эта величина периодически уточняется: после ремонтов двигателя привода камня, после смены камня. Выходной сигнал сумматора 19 активной мощности подают на вход блока 16 интегрирования для усреднения.

Используются усредненные значения разностей активных мощностей двигателя 1 привода камня и токов двигателя 5 подачи баланса, так как мгновенные значения этих параметров включают в себя высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие явно выраженный стохастический характер, что вызовет сильное искажение объективной информации о состоянии поверхности камня и, следовательно,

неправильную работу системы. Блок 5 предназначен для интегрирования по времени сигнала, пропорционального разности активных мощностей. Он преобразует входной сигнал ч напряжение

постоянного тока И

пропорциональное среднему значению за период интегрирования разности активной мощности двигателя привода камня и его мощности холостого хода. Период интегрирования задается программно- временным задагчиком и может быть принят равным 5-10 мин.

С помощью датчика 4 тока измеряют ток, потребляемый якорной цепью двигателя 5 подачи, Выходной сигнал датчика 4 тока, пропорциональный мгновенному значешпо тока двигателя 5 подачи, подают на перпып вход сумматора 20 тока, в котором из сигнала тока двигателя 5 подачи вычитают сигнал, пропорциональный току трога- ния двигателя 5 подачи. На второй вход сумматора 20 тока подают сигнал с выхода блока 22 задания тока трога ния двигателя подачи. Величина тока трогания равна значению тока двигателя подачи, необходимого на преодоление сил трения в кинематической схеме привода подачи при частоте вращения двигателя подачи, равной нулю,

и определяется экспериментально. i

Клок интегрирования преобразует

входной сигнал в напряжение постоянного тока П2, пропорциональное среднему значению за период интегрирования разности тока двигателя подачи и тока (трогания) двигателя подачи, которое и подают на второй вход блока 3 преобразования сигналов, Блок 3 преобразует входные сигналы, пропорциональные средним значениям разностей активных мощностей двигателя 1 привода камня и токов двигателя 5 привода подачи баланса, в напряжение постоянного тока U}, пропорциональное коэффициенту состояния поверхности камня, согласно выражению

из

к и

и,

U - напряжение, пропорциональное коэффициенту состояния поверхности камня; U - напряжение, пропорциональное среднему значению разности активной мощности, потребляемой двигателем

привода камня ш сети и мощности холостого хода двигателя привода камня; U - напряжение, пропорциональное среднему значению разности тока двигателя подачи, потребляемого из сети постоянного тока и то- ка трогания двигателя

подачи;

К - коэффициент преобразования. Выходное напряжение блока 3 пода- ют на элемент 6 сравнения сигналов,

5 где-осуществляется сравнение напряжения U, пропорционального фактическому коэффициенту состояния поверхности камня, с выходным напряжением U4 блока 7 задания коэффициента,

0 пропорциональным заданному коэффициенту состояния поверхности камня, При отклонении фактического коэффициента от заданного получают сигнал рассогласования U5 U4 з кот°э рый подают на вход блока 9 управления, предназначенного для включения и отключения сервопривода 10 механизма перемещения шарошки для подачи сигнала на открывание и закрыва0 ние механизма 11 открывания заслонки, а также для подачи сигнала в блок 12 управления для включения электродвигателя перемещения суппорта.

5 При отрицательной полярности напряжения рассогласования производится автоматическая насечка дефибрерного камня. При этом последовательно выполняются операции: открывается зас0 лонка 11 рабочей зоны дефибрерного камня, включается сервопривод 10 шарошки, шарошка прижимается к камню и перемещается вдоль камня.

Б исходном режиме фактический ко5 эффициент состояния поверхности камня меньше или равен заданному, а напряжение U меньше, либо равно напряжению U., т.е. сигнал рассогласования U положительный, либо равный

0 нулю. При этом система автоматического управления бездействует и находится в исходном состоянии. Механизм 1I открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня закрыт, что пре5 дотвращает выход пара за пределы зоны дефибрирования. Суппорт аппарата насечки находится напротив края дефибрерного камня. Устройство насечки в данном случае работает только

в режиме индикации величины коэффициента состояния поверхности камня с помощью блока 15 сигнализации.

По мере затупления дефибрерного

камня увеличивается коэффициент состояния поверхности, соответственно напряжение U. В некоторый момент времени сигнал рассогласования Т15 U - U становится отрицательным. При этом блок 9 управления включает механизм 11 автоматического открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, а затем включает сервопривод 10 шарошки. При достижении заданного усилия прижима шарошки (1%ад) ма датчика 8 подается управляющий импульс в блок 9, который отключает сервопривод 10 шарошки и подает сигнал на включение суппорта в блок 12 управления, который включает электродвигатель 14-перемещения суппорта, и шарошка перемещается вдоль дефибрерного камня, производя насечку. При подходе шарошки к краю дефиб- рерного камня срабатывает блок 13 сигнализации и подает сигнал в блок 12 управления на отключение электродвигателя 14 суппорта. Клок 12 управления отключает электродвигатель суп- порта и подает сигнал в блок 9 управ ления на отвод шарошки от камня.Блок 9 управления включает сервопривод 10 шарошки с обратным направлением вращения. При возвращении механизма пе- ремещения шарошки в исходное положение блок 9 управления подает сигнал в блок 12 управления, который включает электродвигатель суппорта с обратным направлением вращения. По возвра-- щенин суппорта в исходное положение по сигналу блока 13 бггок 12 управления отключает электродвигатель 14 суппорта и одновременно подает сигнал

о проведенной в автоматическом режиме насечке камня в блок I5 сигнализации.

Таким образом происходит управление обработкой поверхности дефибрерного камня.

Формула изобретения

Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня, включающий измерение мгновенного значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера, определение величины, пропорциональной коэффициенту состояния поверхности дефибрерного камня, сравнение ее с заданной и в зависимости от величины рассогласования воздействие на механизм открывания заслонки рабочей зоны дсчЪибрерного камня, на электродвигатель перемещения суппорта аппарата насечки и на сервопривод механизма перемещения шарошки, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, измеряют мгновенное значение тока, потребляемого двигателем привод,, подачи баланса, вычитают из него заданное значение тока трогания этого двигателя, полученную разность усредняют, из мгновенного значения мошности, потребляемой двигателем привода камня, вычитают значение мощности холостого хода этого двигателя и полученную рлчность усредняют, усредненные значения разностей мощностей двигателя привода камня и токов дг5игателя привода подачи баланса преобразуют в величину, пропорциональную коэффициенту фактического состояния поверхности дрфибрерного камня о

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве бумажной массы на дефибрерах. Целью изобретения является повышение точности и надежности управления обработкой поверхности дефибрерного камня. Сумматор активной мощности сравнивает сигналы с блока задания мощности холостого хода двигателя привода камня и с датчика мощности, причем величина ошибки подается на первый вход преобразования сигналов через первый интегратор, т.е. усредняется. В сумматоре тока из значения сигнала датчика тока вычитается сигнал с блока задания тока трогания двигателя привода подачи багажа, а величина рассогласования подается через второй интегратор, где усредняется на второй вход блока преобразования сигналов, который формирует значение, пропорциональное коэффициенту фактического состояния поверхности дефибрерного камня. 1 ил.