Система регулирования влажности изоляции жил Советский патент 1993 года по МПК G05D22/02 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использо- ва -ю при изготовлении проводов и кабелей с Сумагомассной изоляцией.

Цель изобретения - повышение точности

и быстродействия.

На фи г. 1 показана структурная схема системы регулирования влажности изоляции жил; на фиг. 2 - структурная схема печи: на фиг.3 - функциональная схема формирователя сигнала усилия; на фиг. 4 - функциональная схема формирователя сигнала влгжности изоляции; на фиг. 5 - функцио- на/ ьная схема первого формирователя сиг- на/а скорости; на фиг. 6 - функциональная схема первого блока управления; на фиг. 7 - оункциональная схема второго формирователя сигнала скорости; на фиг. 8 - фy кциональная схема блока определения влажности; на фиг. 9 - функциональная схема датчика влажности первого канала управления печи: на фиг. 10 -функциональная

схема датчика влажности второго канала управления печи; на фиг. 11 - функциональная схема второго блока управления.

Система регулирования влажности изоляции жил содержит пресс 1 с гладильным узлом, механизм 2 отжима влаги, механизм 3 управления скоростью транспортирования жил через пресс, печь 4, формирователь 5 сигнала усилия, формирователь 6 сигнала влажности изоляции, механизм 7 вентиляции, первый формирователь 8 сигнала скорости, первый блок 9 управления, второй формирователь 10 сигнала скорости, задат- чик 11 влажности и второй блок 12 управления.

Печь 4 разделена на зоны 13, 14, 15 высушивания влаги. Конструктивно печь 4 представляет собой расположенные одна над другой без интервалов три камеры с нагревателями внутри каждой, которые футерованы со всех сторон непроводящими теплоизоляторами. Каждая камера имеет

сл

с

со

00

XI

hO

о о

входные и выходные отверстия, через которые проходят жилы. В каждой зоне печи установлены термопары, сигналы которых поступают на первый, второй и третий выходы печи 4.

Формирователь 5 сигнала усилия содержит задатчик 16 влажности, регулятор 17 влажности, регулятор 18 усилия, релейный привод 19 и блок 20 определения влажности.

Формирователь 6 сигнала влажности изоляции содержит три канала регулирования влажности, имеющие задатчики 21, 22, 23 влажности, регуляторы 24,25, 26 влажности, регуляторы 27, 28, 29 температуры, ти- ристорные источники 30, 31, 32, трансформаторы 33, 34, 35, датчики 36, 37, 38 влажности и делители 39,40,41 напряжения.

Формирователь 8 сигнала скорости содержит регулятор 42 скорости, регулятор 43 тока, тиристорный источник 44, электродвигатель 45, датчик 45 тока и датчик 47 скорости.

Первый блок 9 управления содержит первый сумматор 48, умножитель 49, делитель 50 и второй сумматор 51.

Формирователь 10 сигнала скорости содержит задатчик 52 скорости, задатчик 53 интенсивности, регулятор 54 скорости, регулятор 55 тока-, тиристорный источник 56, электродвигатель 57, датчик 58 тока и датчик 59 скорости.

Блок 20 определения влажности содержит датчик 60 тока электродвигателя, умножители 61, 62, сумматор 63, делитель 64, датчик 65 напряжения электродвигателя, датчик 66 расхода воды, умножитель 67, датчик 68 скорости жил, элемент 69 памяти, датчик 70 расхода массы, умножитель 71, 72, сумматор 73 и датчик 74 расхода массы.

Датчик 36 влажности первого канала управления печи содержит датчик 75 температуры, умножители 76, 77, сумматор 78, датчик 79 числа жил, элемент 80 памяти и умножитель 81.

Датчик 37 влажности второго канала управления печи содержит датчик 82 темпера- туры, умножитель 83, делитель 84 и сумматор 85.

Второй блок 12 управления содержит умножитель 86, сумматоры 87, 88 и умножители 89,90.

Система работает следующим образом.

Сначала подготавливается к включению формирователь 6. Для чего по входам регуляторов 27, 28. 29 устанавливается требуемые задания зоны 13,14,15 печи 4. При этом в датчиках 36, 37. 38 формируются нулевые значения. Это позволяет регуляторам 27,

28,29 сформировать максимальные сигналы управления, что приводит к быстрому разогреванию зон печи 4.

Одновременно производят настройку

формирователя 5. Для этого по входу релейного электропривода 19 устанавливается требуемое положение между нажимными валами в механизме 2 пресса 1. Это гарантируется как отсутствием задания на задатчике 16 влажности, так и отсутствием сигнала обратной с выхода датчика 20 влажности, затем с увеличением температуры зон печи 4 начинает увеличиваться сигнал формирователя 10. Аналогично при этом на5 чинает увеличиваться сигнал управления формирователя 8. При этом с выхода задат- чика 11 сигнал поступает на задатчики 16 формирователя 5 и задатчики 21, 22, 23 формирователя 6. Так же формируются сигналы

0 обратных связей с датчиков 20 формирователя 5 и датчиков 36, 37, 38 формирователя 6. Дальнейший разгон скорости транспортирования жил механизмом 3 и увеличение степени вентилируемое™ печи 4 механиз5 мом 7 происходит полностью под контролем соответствующих блоков 9, 12 управления. Таким образом, при изменении температур зон 13, 14, 15 печи 4 происходит отслеживание скорости транспортирования

0 жил в блоке 9. Аналогично при изменении температур зон печи 4 и скорости транспортирования жил происходит изменение оборотов вентилятора механизма 7,

Такое построение системы позволяет

5 получить довольно высокие точностьгстаби- лизации и быстродействие. Высокая точность стабилизации достигается за счет многоканальное™ регулирования:.„сначала отжимается лишняя влага в механизме 7,

0 затем удаляется оставшаяся влага в трех зонах печи 4 со стабилизацией в каждой зоне. Высокое быстродействие достигается за счет многоканйЛь ности обработки и введения вентиляции печи с отслеживанием

5 как за влажностью на выходе печи, так и за изменением температур зон 13, 14, 15 печи 4 и скорости транспортирования жил в механизме 3.

Предлагаемая система позволяет повы0 сить точность стабилизации с 5-10 до 0,5- 1,0%, а быстродействие - с 14,5 до 6,5 с (по результатам расчетов на ЭВМ). Это позволяет уменьшить расход материалов и повысить экономичность системы.

5 Формула изобретения

1. Система регулирования влажности изоляции жил, содержащая последовательно соединенные механизм отжима влаги из изоляции жил, пресс с гладильным узлом и узлом транспортирования жил и печь для

высушивания, а также механизм управления скоростью транспортирования жил через пресс и механизм вентиляции печи, о т- л ичающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в нее введены формирователь сигнала усилия, связанный первым выходом с входом меха- н 1змэ отжима, первым входом - с вторым выходом механизма отжима, а вторым входом - с выходом задатчика влажности, формирователь сигнала влажности изоляции, сказанный первым входом с выходом задатчика влажности, а первой группой выходов группой входов - соответственно с груп- соответствующих входов и группой выходов печи, первый формирователь сигнала скорости, соединенный выходом с входом механизма управления скоростью, второй

Ф

рмирователь сигнала скорости, соединенный выходом с входом механизма вентиляции, первый блок управления, эдиненный первым выходом с входом пфвого формирователя сигнала скорости, группой входов и входом - соответственно с мторой группой выходов и выходом формирователя сигнала влажности изоляции, и рой блок управления, соединенный вы- ,ом с входом второго формирователя сиг- ia скорости, а первым, вторым и третьим

ВТ

хо, на вх пе пе до ст

дами - соответственно с вторым входом эвого блока управления, вторым выходом эвого блока управления и вторым выхо- первого формирователя сигнала скоро- 1, причем второй и третий выходы фо мирователя сигнала усилия соединены сое тветственнос вторым и третьим входами фо лирователя сигнала влажности изоляции.

2. Система по п. 1,отличающаяся тем, что формирователь сигнала усилия содержит последовательно соединенные за- датчик влажности, регулятор влажности, регулятор усилия и релейный привод, соеенный вторым входом с выходом задат- влажности, а также блок определения

«ности, соединенный первым выходом с ым входом регулятора влажности, при

л второй вход регулятора усилия и вход

дин чик вла вто

это

задптчика влажности являются соответственно первым и вторым входами формирователя, а выход релейного привода и периый и второй выходы блока определения влахности являются соответственно первым, вторым и третьим выходами формирователя.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что формирователь сигнала влажности изоляции содержит три канала регулирования влажности изоляции, каждый из которых содержит последовательно

соединенные задатчик и регулятор влажности, регулятор температуры, соединенный вторым входом с выходом задатчика, тири- сторный источник и трансформатор, а так- 5 же делитель напряжения, соединенный входом с третьим входом регулятора температуры своего канала, и датчик влажности, соединенный выходом с вторым входом регулятора влажности своего канала, причем

0 выход датчика влажности второго канала соединен с третьим входом регулятора влажности третьего канала, первый и второй выходы датчика влажности первого канала соединены соответственно с первым и вто5 рым входами датчика влажности второго канала, объединенные входы задатчиков всех каналов являются первым входом формирователя, входы делителей напряжения всех каналов являются группой соответствую0 щих входов формирователя, первый и второй входы датчика влажности первого канала являются соответственно вторым и третьим входами формирователя, выходы трансформаторов всех каналов являются

5 первой группой выходов формирователя, выходы делителей напряжения всех каналов являются второй группой выходов формирователя, а выход датчика влажности третьего канала является выходом форми0 рователя.

4.Система поп. 1,отличающаяся тем, что первый формирователь сигнала скорости содержит последовательно соединенные задатчик скорости, задатчик интен5 сивности, регулятор скорости, регулятор тока, тиристорный источник, электродвигатель и датчик скорости, соединенный выходом с третьим входом регулятора скорости, а также датчик тока, соединенный входом с

0 выходом тиристорного источника, а выходом - с вторым входом регулятора тока, причем вход задатчика скорости является входом формирователя, а выходы электродвигателя и датчика скорости являются со5 ответственно первым, вторым выходами формирователя.

5.Система по п. 1,отличающаяся тем, что второй формирователь сигнала скорости содержит последовательно соединен0 ные регулятор скорости, регулятор тока, тиристорный источник, электродвигатель и датчик скорости, соединенный выходом с первым входом регулятора скорости, подключенного вторым входом к выходу задат5 чика скорости, а также датчик тока, соединенный входом с вторым выходом тиристорного источника, а выходом - с вторым входом регулятора тока, причем третий вход регулятора скорости является входом формирователя, а выход электродвигателя является выходом формирователя.

6.Система по п. 1,отличающаяся т ем, что первый блок управления содержит последовательно соединенные первый сум- матор, умножитель и делитель, а также второй сумматор, соединенный выходом с вторым входом делителя, причем входы первого сумматора являются группой входов блока, первый вход второго сумматора яв- ляется входом, а выходы делителя и первого сумматора являются соответственно первым, вторым выходами блока.

7.Система по п. 1,отличающаяся тем, что второй блок управления содержит последовательно соединенные первый умножитель и первый сумматор, последовательно соединенные второй сумматор, второй умножитель и третий сумматор, умножитель, соединенный выходом с вторым входом первого сумматора, причем первые входы второго сумматора, первого и второго умножителя являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока, а выход первого сумматора является выходом блока.

8.Система по п. 1,отличающаяся тем, что блок определения влажности содержит датчики тока и напряжения электродвигателя, расхода воды, скорости жил, расхода массы и концентрации, последовательно соединенные первый умножитель, второй умножитель и первый сумматор, последовательно соединенные элемент памяти и третий умножитель, подключенный выходом к второму входу первого сумматора, и последовательно соединенные четвертый умножитель, пятый умножитель, второй сумматор и делитель, соединенный вторым входом с выходом первого сумматора, причем выход третьего умножителя соединен с вторым входом второго сумматора, первый и второй входы первого умножителя соединены с выходом датчиков соответственно тока и напряжения электродвигателя, второй вход третьего умножителя соединен с выходом датчика расхода воды, первый и второй входы элемента памяти соединены с выходом датчика скорости жил, первый и второй входы четвертого умножителя соединены с выходом датчиков соответственно расхода массы и концентрации, а выходы делителя и элемента памяти являются соответственно первым и вторым выходами блока.

cpu&i

Жилы с конечной блажное/пью Фиг.1

Задание 1в

Фиг.З

Задание

ipt/&4

Фиг. 5

Фиг.б

Фиг. 9

IX

€

Фиг. 10

Фиг. 11