Устройство для регулирования технического параметра бумажного полотна Советский патент 1979 года по МПК D21F7/06 

1

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и предназначено для использования на бумагоделательных и картоНоделательных машинах для регулирования технических параметров бумажного полотна, таких как его влажность, масса 1 м2, толщина и т. п.

Известно устройство для регулирования массы 1 м2 оумажного и картонного полотна, содержашее сканирующий поперек полотна измеритель регулируемого параметра, регулятор этого параметра, задатчик, блок вычитания, блок определения среднеквадратичной ошибки, сумматор, блок формирования задающего воздействия и фильтр-интегратор, выход которого подключен к первым входам блока вычитания и сумматора, вход которого через блок определения среднеквадратичной ошибки соединен с выходом блока вычитания 1.

Такое решение задачи является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому изобретению.

Оно позволяет осуществлять оптимальное управление массой 1 м2 бумажного полотна только в продольном направлении без учета разброса массы 1 м2 по ширине подотна (профиля массы 1 м2), что снижает

экономическую эффективность работы этого устройства.

Целью изобретения является повышение качества бумажного поло.тна по всей его

ширине и экономия бумажной массы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет блок интегрирования регулируемого параметра, блок запоминания, блок формирования сигнала приращения

критерия, переключатель каналов, второй блок формирования задающего воздействия, второй сумматор, блок изменения структуры и второй задатчик, при этом выход измерителя регулируемого параметра

соединен со входом блока интегрирования регулируемого параметра, с одним из входов регулятора, с одним из входов переключателя каналов и с одним из входов блока изменения структуры, а выход блока интегрирования регулируемого параметра соединен со входом фильтра-интегратора и с одним из входов блока вычитания, причем выход первого сумматора соединен со входом блока запоминания и входом блока формирования сигнала приращения критерия, выход блока запоминания соединен со входом блока формирования сигнала приращения критерия, выход которого подключен ко входу переключателя каналов, другой вход

которого соединен с выходом задатчика, а выход переключателя каналов подключен ко входам первого и второго блоков формирования задающего воздейст,вия, выходы которых соединены со входами второго сумматора, а его выход вместе с выходом второго задатчика соединены со входами блока изменения структуры, выходы которого соединены со входом регулятора параметра.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 интегрирования регулируемого параметра, фильтринтегратор 2, блок 3 вычитания, блок 4 определения среднеквадратичной,ошибки, первый сумматор 5, блок 6 запоминания, блок 7 формирования сигнала приращения критерия, переключатель 8 каналов, задатчик 9, блок 10 формирования задающего воздействия, второй блок И формирования задающего воздействия, второй сумматор 12, блок 13 изменения структуры, регулятор 14 параметра, второй задатчик 15, сканирую-щий измеритель 16 регулируемого параметра, объект 17 регулирования.

Работа устройства описана на примере регулирования влажности бумажного полотна. С целью экономии бумажной массы необходимо так осуществлять управление влажностью с учетом ее распределения по щирине полотна, чтобы суммарное влагосодержание по всей ширине полотна было максимальным, при условии невыхода ълажности ни в одной точке ширины полотна за пределы допуска.

Для этого выход измерителя 16 влажности соединен со входом блока 1 интегрирования регз лируемого параметра, с одним из входов регулятора 14, с одним из входов переключателя каналов 8 и с одним из входов блока изменения структуры 13.

В качестве показателя, который характеризует суммарное влагосодержание по всей ширине полотна, используется интеграл от измеренного измерителем 16 значения влажности за одно сканирование по ширине полотна, который будет называть интегральной влажностью.

(U(h)dh,

где Н - ширина полотна;

h - текущее изменение ширины при

сканировании;

U(h)-измеренная влажность. Вычисление этого показателя по результатам одного сканирования осуществляется с помощью блока 1 интегрирования регулируемого параметра, выход которого соединен со входом фильтра-интегратора 2, выход которого подключен к первым входам блока 3 вычитания и сумматора 5, который через блок 4 определения среднеквадратичной ошибки соединен с выходом

блока 3 вычитания и непосредственно с одним из входов блока вычитания 3. Причем выход сумматора 5 соединен со входом блока 6 запоминания и входом блока 7 формирования сигнала приращения критерия и предназначен для выработки сигнала критерия управления

-,(0.) + т,(0,

где ms(i) - математическое ожидание интегральной влажности; TsfO - среднеквадратичное ее отклонение.

На вход фильтра-интегратора 2 подается сигнал, пропорциональный интегралу от влажности по ширине полотна за одно сканирование /. Таким образом, критерий s(t) характеризует изменение интеграла от влажности по ширине полотна при движении полотна. Блок 6 запоминания, соединенный со входом блока 7 формирования сигнала приращения критерия, запоминает значение ti iib выработанное для предыдущего сканирования. Блок 7, выход которого подключен ко входу переключателя 8 каналов, осуществляет определение приращения критерия управления г) за одно сканирование.

Д/) -/J - -/ii,

где Т)-значение на предыдущем сканировании.

Переключатель каналов 8, подключенный 5 ко входа.м блоков формирования задающих воздействий 10 и И, осуществляет переключение каналов оптимизации по следующему условию: если шкс 0 то выходной сигнал переключателя 8 канала 0 подается на блок 10 и если C/f/. - U,ll,S,

MaКСМаКС

ТО выходной сигнал переключателя 8 канала подается на вход второго блока 11, но с обратным знаком.

Здесь 1} 1 -заданное задатчиком 9, подключенным к одно.му из входов переключателя каналов 8, значение влажности, соответствующее некоторой заданной величине вблизи верхней границы допуска, макс - максимальное значение профиля

влажности за одно сканирование.

Второй блок формирования задающего воздействия и переключатель каналов 8 снижают вероятность выпуска бумагоделательг ной машиной брака. Сигналы с выходов блоков фор.мирования задающих воздействий 10 и И подаются на второй сумматор 12, на котором осуществляется суммирова- ние сигнала с выхода одного из блоков с

Q нулевым сигналом второго блока. Выходной сигнал со второго сумматора 12 подается на вход блока 13 изменения структуры, который осуществляет следующую операцию: если . то сигнал на выходе этого блока равен О, если /зад-

- , то сигнал на выходе этого блоMdKL

ка равен выходному сигналу сумматора.

Здесь бзад - выходной сигнал второго задатчика 15, соединенного с одним из входов блока 13 изменения структуры, соответствующий верхней границе донуска на влажность полотна. Выходной сигнал блока 13, подается на вход регулятора влажности 14,который воздействует.на регулирующий орган бумагоделательной машины, компенсируя изменение профиля влажности на выходе бумагоделательной машины, которое может нроизойти в результате воздействия различного рода возмущений.

Сравнительные испытания данного устройства с известными показали, что за счет оптнмального управления всем профилем регулируемого параметра по критерию максимальной экономии бумажной массы удалось существенно снизить дисперсию регулируемого параметра, что позволило повысить качество продукции и дополнительно сэкономить бумажную массу.

Формула изобретения

Устройство для регулирования технического параметра бумажного полотна, содержащее сканирующий поперек полотна измеритель регулируе мого параметра, регулятор этого параметра, задатчик, блок вычитания, блок определения среднеквадратичной ошибки, сумматор, блок формирования задающего воздействия и; фильтр-интегратор, выход которогоподключен к первым входам блока вычитания и сумматора, вход которого через блок определения среднеквадратичной ошибки соединен с выходом блока вычитания, отличающееся тем,что, с целью повышения качества бумажного полотна но всей его ширине и экономии бумажной массы, оно имеет блок интегрирования регулируемого параметра, блок запоминания, блок формирования сигнала приращения критерия, переключатель каналов, второй блок формирования задающего воздействия, второй сумматор, блок изменения структуры и второй задатчик, при этом выход измерителя регулируемого параметра соединен со входом блока интегрирования регулируемого параметра, с одним из входов регулятора, с одним из входов переключателя каналов и с одним из входов блока изменения структуры, а выход блока

интегрирования регулируемого параметра соединен со входом фильтра-интегратора и с одним из входом блока вычитания, причем выход первого сумматора соединен со входом блока з.апоминания и входом блока

формирования сигнала приращения критерия, выход блока запоминания соединен со входом блока формирования сигнала приращения критерия, выход которого подключен ко входу переключателя каналов,

другой, вход которого соединен с выходом задатчика, а выход переключателя каналов подключен ко входам первого и второго блоков формирования задающего воздействия, выходы которых соединены со входами

второго сумматора, а его выход вместе с выходом второго задатчика соединены со входами блока изменения структуры, выход которого соединен со входом регулятора параметра.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка N 2043014/28-12, кл. D 21 F 7/06, 01.08.75, по которой принято рещение о выдаче авторского свидетельства СССР.

Возму1м,аюш,ие Воздействия