Устройство для автоматического управления нанесением жидкости на подложку Советский патент 1980 года по МПК G05D5/03 G03C1/74 

313 дачи жидкости и механизму регулирования скорости протяжки, а псдсоеди нены к выходам датчика контроля нанесения жидкости на подложку,к блоку отклонений и датчику скорости протяжки, соедин.енньгх между собой, блок задания ширины слоя и блок задания высоты слоя соединены с блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости через бло запаздывания, соединенный с блоком задания объема тракта жидкости. При отклонении от заданного значения одного из параметров, например, скорости движения происходит эквивалентное измвнеиио другого параметра, в данном случае р/1схош1 ндаакос ти, и соотношение зна.чений парамофо в 1Х)чке нанесения со храняе-шя, а, следовательно, сохраняется и задаииоо аианение высоты наносимого слоя жидкоат. При иам)нении расхода жидкости сигнал на исполнительный механизм .изменения скорости движения под-; ложки подается черед блок запаздывания, учитывающий время движения измененного расхода от тонки его измерения до точ ки нанесения. Блок запаздывания дает со ответствующую задержку, после чего скорость движения прштожки изменяется на величину, эквивалентную изменению расхода жипжости, На чертеже показана схема предлагаемого устройства. Устройство в слючает в себя термостат (емкость) 1 для хранения жидкости, экс-г рузионное наносящее устройство 2, етюрнь)й валик 3, узел 4 протяжки гибкой под ложки, подложку 5, исполнительный механизм 6 подачи жидкости, механизм 7 регулирований скорости протяжки, датчик 8 расхода жидкости, измерительное устройст во 9 расхода жидкости, датчик 1О скорости протяжки подложки, измерительное устрой ство 11 скорости протяжки подложки,датчик 12 контроля нанесения жидкости на подложку, измерительное устройство 13 коатролируемой жидкости в единице площади ее наноса на подложку, блок 14 задания объема тракта жидкости, блок 15 эапаздыаания, блок 16 регулируемого запаздывания, учитывающий время движения жидкости от точки измерения ее расхода до точки нанесения на подложку, блок 17 отклсжений, блок 18 задания ширины слоя блок 19 запания высоты слоя, логический блок 2О, состоящий из блока сшределения среивеинтегральных значений эквивалентных отклонений основного управляемого параметра 21, блок 22 сйпределения врем . НИ интегрирования, блок 23 задания интервала, на котором осуществляется интегрирование, блок 24, реализующий принятый закон управления, блок 25 задания величины погрешности корректирующего сигнала, блок 26 алгебраического сложения, блок 27 задания величины основного управляемого параметра, клапан 28 подачи жидкости. Из-за ксиструктивных особенностей эксгрузионного наносящего устройства датчик расхода жидкости 8 и скорости протяжки гибкой подложки 10 устанавливаются в разных точках; первый до экструзионного поливного устройства, а второй в точке нанесения. Устройство работает следующим образом. При изменении расхода жидкости сиг нал с датчика 8 поступает на измерительное устройство 9, которое вырабатывает сигнал, пропорциональный мгновенному значению расхода жидкости Q () в точке его измерения. С выхода устройства 9 сигнал, пропорцишальный Q (-Ь), подае-рся на один из входов блока 15 запаздывания. Блок 16 реализует функцию переменного запаздывания Q (-Ь-Т), учитывающую время движения измеренного мгно.венного значения расхода жидкости на полив Q (-Ь) от точки его измерения до точки нанесения жидкости на подложку 5, для чего блоксм задания объема тракта жидкости 14 вырабатывается сигнал, пропорциональный объему тракта подачи жидкости V от точки измерения его расхода до точки нанесения на гибкую подложку 5. Этот сигнал поступает в блок 15 запаздывания. Ошювременно в блок запаздывания 15 подается сигнал, пропоршгональ-. ный Q (-t). На основе этих двух входных сигналов V и Q (i) блок 15 еттределяет время транспортного запаздывания f движения жидкости от точки измерения ее расхода до точки нанесения на подложку 5 как отношение С выхода блока 15 запаздывания сирнал, пропорциональный tT , поступает на второй вход блока 16, на выходе которого снимается сигнал, пропсрциональный Q (t ). Этот сигнал появляется на выходе блока 16 тогда, когда измеренный элементарный объем жидкости Q (-t) достигает точки нанесения, при этом изменение мгновенных значений Q (t.) учитывается переменным временем транспортного запаздывания посредством блока 15. При изменении скорости движения подложки сигнал с датчика 1О скорости протяжки поступает на измерительное ycTpofiство 11. Измерительное устройство 11 .вырабатывает сигнал, пропорциональный мгновенному значению скорости протяжки гибкой подлояски и (-Ь) в точке нанесения. Мгновенные значения высот наносимого на гибкую подложку слоя жидкости в точке полива учитываются методом косвенного измерения следующим образом Для экструзионного способа нанесения жидкости на гибкую подложку известно со отношение . ,, л где Ы)- мгновенное значение высоты наноса слоя жидкости на гиб кую подложку; Q(-fc-C)U(t)- соответственно мгновенные зна чения расхода жидкости и скорости протяжки гибкой подложки в точке нанесения; g) - ширина слоя. Практически ширину слоя В можно считать постоянной. Тогда из выражения (l) следует, что основными управляемыми параметрами для рассматриваемого экструзи онного способа полива являются мгновенное значение расхода жидкости в точке нанесения Q (i-tr) и мгновенное значение скорости протяжки гибкой подложки в точке нанесения (J (-i). Ввиду своих конструктивных особенностей системы имеют различные времена переходного продесса, и, следовательно, - различные постоянные времени f , т.е. постоянная емени по основному каналу управления экструзионного наносящего уст ройства: высота наноса слоя жидкости расход жидкости на () не равняется постоянной времени по другому возможному каналу управления: высота насоса слоя жидкости - скорость протяжки гибкой подложки (tj.U), Таким образом, как правило, Т f уиНа одном экструзионном наносящем уст ройстве могут быть скомпанованы автся а- тические стабилизирующие системы с различным соотеошением постоянных времени Q и Т - и / т.е. ВОЗМОЖ11Ы случаи, когда: T Q Tn-U или Т«- U На основании выражения (1) ъад ь (2) Ъад заданное значение высоты наноса жидкости на гибкую подложку;. , QCt)nUtt). соответственно текущие значения расхода жидкости; ±A.Q(t)- эквивалентное ртклэнение основного управляемого параметра, необходимое для обеспечения заданного значения высоты наноса жидкости на гибкую подложку. Из вьфажения (2) следует, что . i/i.Q((t7-Q(0(3J Рассмотрим случай, когда в качестве основного управляемого параметра при, U(t). На основании выражения (1) можно писать В иа«лиШ1 Из выражения (4) следует i/ uctv-T -uet) Полученные вьфажения (3) и (5) позволяют соответственно определять эквивалентные отклонения основного управ,пяемого параметра, обеспечивающие заданные величины мгновенных значений высот наноса жидкости на гибкую подложку в точке полива. На входы блока 17 отклсжения посту-- ают; с выхода блока 16 - сигнал, просрциональный мгновенному значению расода жидкости в точке нанесения -flCt-t), выхода блока 11 - сигнал, пропорпиоальный мгновенному значению скорости ротяжки гибкой подложки в точке нанеения -U(t), с выхода блока задания ирина слоя 18 - сигнал, пропорциональый ширине полива В, с выхода блока заания высоты слоя 19 - сигнал, пропориональный заданному значению высоты асоса - д. На основании выражений (3) и (5) лок 17 определяет эквивалентное отклоение управляемого параметра, имеющего меньшую псстоянную времени по основному каналу управления ±&Ql-t)(cb)1 С выхода блока 17 сигнал, пропорциональный эквивалентнсму отклонению основного управляемого параметра, поступа ет на один из входов логического блока 20, а именно блока определения среднеинтегральных значений эквивалентных отклонений управляемого параметра 21, На второй вход блока 21 поступает . сигнал, прсоторниональный времени интег рирования - t. Блок 2О определяет среднеинтегральное значение эквивален ных отклонений основного управляемого .параметра в соответствии с выражением. , t . f jfl QCtljdt (6) (t)dt(7) - время интегрирования на от резке гибкой подложки длиной К Получение сигнала, пропорцисжального среднеинтегральному значению эквиваленного отклонения основного управляемого параметра, необходимо для повышения ус тойчивости автоматической системы упра ления. Время интегрирования t сяредачяется блоком 22 в соответствии с выражением На один из входов блока 22 из блока 11 поступает сигнал, пропорциональный скорости протяяоси гибкой подложки - U(-fc а на второй - сигнал, прсяорциснальный величине отрезка подложки К, на котором осуществляется интегрирование. Сигнал, пропорциональный величине К, вырабатывается блоксяи 23 задания интер вала. Окончательное формирование корректирующего сигнала задания для одной из ав томатических систем стабилизации осуществляется блОКСЯ 2.4, который ВЫПОЛНЯ ет функции ПИД - регулятора. Изменением параметров настроек блока 24 легко можно получить П-, ПИ-, ПИД- или ПД - законы регулирования. Блок 25 выпол1яет функции задатчика К - блоку 24 и опреаеляет (жс«чотельну величину среднеинтеграяЕзНого значения эквивалентного отклонения основного управляемого параметра, на которой форми-. руется корректирующий импульс величины задания одной из автоматических систем стабилизации. На ошш из входов блока 24 из блока 27 подается сигнал, пропорциональный среднеинтегральному значению эквивалентного отклонения основного управляемого параметра, а на второй - сипнал из блока 25. С выхода блока 24 окончательно сфо{ мированный в соот тствии с принятым законом управления корректир тощий сигнал для одной из автоматических систем стабилизации подается в блок 26. На второй вход блока 26 из блока 27 подается сигнал, пропсрцисжальный величине задания этой же автоматической системы стабилизации. Блок 26 реализует функции алгебраического сложения ЕКОДНЫХ сигналов. С его выхода сигнал, прспорикональный окончательной величине задания основного управляемого параметра, имеющего меньшую постоянную времени по основному каналу управления, подается на вход соответствующей автоматической системы стабилизации: Q (t) COn5i - навход блока 6 или и (i) COn5t- на вход блока 7, после чего соответствующая автоматическая система стабилизации Q (t) COn5t- посредотвом подачи жидкости клапана 28 изменяет подачу жидкости, или U(t) Const - посредством узла растяжки гибкой подложки 4 изменяет скорость вращения опорного валика 3. В процессе нанесения жидкости на подложку посредством датчика контроля нанесения жидкости 12 и измерительного устройства 13 непрерывно осуществляется измерение контролируемой компоненты жидкости в единице площади ее наноса . - Ci. В случае, если это содержание контролируемой компоненты С отличается от требуемого значения, еттератор вручную изменяет величину задания основного управляемого параметра посредством блока 27. Использование предлагаемого устройства автоматического управления процессом нанесения жидкости на гибкую пооложку позволяет повысить точность нанесения слоя жидкости на подложку, что в конечном счете позволит улучшит, качество кинофотоматериалос.

9 Формула изобретения

Устройство для автоматического управления нанесением жидкости на подложку, содержащее термостат для хранения жи кости, соединенный с клапаном подачи жидкости, связанным с исполнительным механизмом подачи жидкости, датчик расхода жидкости, узел протяжки гибкой подложки, связанный с механизмом регулирования скорости протяжки, датчик скорости протяжхл, отл ичающееся тем, что, с целью повышения точности устройстрва, жо содержит датчик контроля нанес&ния жидкости на подложку, блок задания объема тракта жидкости, блок запаздывания, блок отклонений, блок задания слоя, блок задания высоты слоя, логический блок, выходы которого подсоединены

734627

10

кости и механизму регулирования скорости .протяжки, а входы подсоединены к выходам датчика контроля нанесения жидкости на подложку, к блоку отклонений и датчику скорости протяжки, соешшенный между собой, блок задания ширины слоя и блок задания высоты слоя соединены с блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости через блок запаздывания, соединенный с блоком задания объема тракта жидкости

Источники информахши, принятые во внимание при экспертизе

1.Шеберстов В. И. и др. Основы технологии светочувствительных фотоматериалов, М., Химия, 1977, с. 336-339,

304.

2.Патент Великобритании № 1216233, кл. G 05 D 5/03, с«ублик. 1968 (про20