Регулятор влажности полотна бумаги Советский патент 1980 года по МПК G05B11/01 G05D22/02 

(54) РЕГУЛЯТОР ВЛАЖНОСТИ ПОЛОТНА БУМАГИ

I

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано при автоматическом регулировании влажности.

Известен регулятор влажности полотна бумаги, содержащий за датчик, датчик влажности, подключенный к регулятору влажности, соединенному с регулятором давления пара в сушильных цилиндрах бумагоделательной машины, блок центрк- рования, блок коррекции, блок изменения структуры, блок индикации изменения заданного значения влажности, выход которого погжлючен к задатчику, а его выход соединен со входом блока изменения структуры, второй вход которого соединен с блоком коррекции, а выход подключен к регулятору Ешажности П-1Данный регулятор имеет низкую точность регулирования влажности полотна бумаги после ликвидации обрывов полот на бумаги, не позволяет сохранять то значение сигнала регулятора влажности, которое было до возникновения обрыва.

И одновременно формировало бы сигнал закрытия регулятора давления в момент обрыва.

Наиболее близким по технической сущности является регулятор влажности полотна бумаги, содержащий датчик влажности бумаги, бг;ох коррекции, регулятор давления парв; соединенный с исполнительным элементом, установленный на линии подачи пера в сушильную группу,

to датчик давления пара, датчик обрыве полотна бумаги, три ключевых элемента, два сумматора, задатчик влажности полотна бумаги, и задатчик давления Вход первого сумматора соеД:1нен с датчиком

)S и задатчиком влажности полотна бумаги, выход задатчика влажности полотна бума ги соединен со входом пропорго5ональ- ной части блока корррекции н входом первого ключевого элемента выход ко20торого соединек со вторым входом блока коррекции, выход которого Гтодключен череа второй ключевой элемент с первым входом второго сумматора. Вход второго сумматора соединен с датчиком дазлепия пара и выходом третьего ключевого эпе-мента. Выход датчика обрыва пологн.э бумаги подключен ко входам )4eBbrx элементов, выход третьего ключевого элемента соединен с датчиком даг лення 2j. Указанный регулятор не обеспечивает выбор ве-личины задания регулятору давления пара в зависимости от состояния процесса выработки )ума кного полотна на машине. Кроме того, регулятор не в состоянии выбрать величину задания ре гулятору .давления или в зависимости от заведомо критической величины показа-ния датчика влажности полотна бук.ьаГК, обусловленное, например, пpoвиcaниe,т бумажного полотна, образованием ск,ггадок вблизи датчика влажности полотна бумаги, или в зависимости от сигнала, ггосту ггающего от датчика обрыва полотна бумаги. Цель изобретения - повьпление точкости регулятора влажности полотна бумаги, ь Цель достигается тем, что регулятор f влажности полотна бумаги содержит последовательно соединенные пе-рвый усил)-;тель, интегратор и третий суммато|з, втог рой вход которого СВЯЗЕ5Н с выходо1.{ первого усилителя, последовательно соединен ные второй ключевой элемент, второй уси литель и третий ключевой элемент, четвертый и пятый сумматоры к первым входа которых подключен первбШ выход порогового элемента, второй выход которого со единен с первым входом второгоключево го элемента, второй вход которого подгключен к второго сумматора, причем ко втopo ry йходу третьего кльочевого элемента подключен выход чэтвер того сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика обрыва полотна, связанным со вторым входом пято го сумматора, выход которого подключен к первому входу первого ключевого эле™ мента второй вход которого соедлнен с выходом третьего сумматора, а второй выход датчика влажности полотна бумаги подключен к третьему входу третьего ключевого элемента, выход которого свя зан со вторым входом первого сумматора, второй выход которого подключен ко входу первого усилителя. На фиг. 1 изображена блок-схема регулятора влажности полотна 6y vfarH| на фиг. 2 - его структурная схема, Регулятор влажности полотна бумаги содержит блок 1 коррекции, датчик 2 влажности полотна бумаги, ИСПОЗН ИТЭЛЕ,7334 элемент 3, датчик 4 давления пара, датчик 5 обрыва полотна, первый сумматор 6, второй сзмматор 7, за датчик 8 величины влажности полотна, первый клто чевой элемент 9, первый усилитель 1О, интегратор 11, второй ключевой элемент 12, второй усилитель 13, третий клю чевой элемент 14, пороговый элемент 1.5, третий сумматор 16, четвертый сумматор 17, пятый сумматор 18. На фиг. 2 изображена структурная схема регулятора влажности полотна бумаги, где: {pj - передаточная функция датчика 2 влажности полотна на 6ytv(are; W. (р) -передаточная функция i коррекпии; 1 (р) -передаточная функция первого усилителя lOj -и (р) передаточная функция интегратора 1 Ij ) перс-даточная функция второго усилителя 1.3; (р) передаточная функция датч:яка 4 давления пара; передаточная функция испытательного элемента 3| переключатель первого ключевого элемента 9; переключатель второго ключевого элемента 12| переключательтретьего ключевого элемента 14 Регулятор влажности полотна бумаги работает сле,аующим образом. Управление влажностью полотна бумь,ги ведется с помощью блока 1 коррек ции, получающего сигнал рассогласоваЛ-Кя ог первого сумма.тора 6, который воспринимает сигнал от задатчика влажности: полотна 8 и сигнал, поступающий через третий ключевой элемент 14 от датчика 2 влажности nojiOTHa. Сигнал блока коррекции 1, поступающий через .второй сумматор 7, является основным ЛЛ.я подчиненного исполнительного эле- мента 3, и формирующего управляющий сигнал в зависимости от сигнала рассогласования между .фактическим значением ДйБлениз пара в сушильных цилиндрах, замеренного 4 давления пара и сигналом от блока 1 коррекции. Вырсбс- танньгй исполнительным элементогуг 3 управляющий сигнал, поступает на регулирующий клапан расхода пара в суугильцые цилиндры бумагоделательной ко.шины.. При этом на первый сумматор в 573 проходит сигнал только от датчика 2 влажности полотна, на выход второго сумматора 7 проходит сигнал только от блока коррекции 1, сигнал от датчика 5 обрыва полотна и порогового элемента 15 отсутствует, сигнал от третьего сумматора 16 не проходит на вход второго сумматора 7. В момент обрыва бумажного полотна срабатывает датчик 5 обрыва полотна, выполненный в виде фотодатчика и установленный в мокрой или сушильной части бумагоделательной машины. Сигнал с выхода датчика 5 обрыва полотна подается через пятый сумматор 18 на первьй кпк чевой элемент 9 и через четвертый сумматор 17 - на третий ключевой элемент 14. Первый ключевой элемент 9 подключает выход третьего сумматора 16 ко входу второго сумматора 7. Третий ключевой элемент 14 подключает выход второго усилителя 13 ко входу первого сумматора 6, отключая выход датчика 2 влажности полотна бумаги от первого сумматора 6. Величина корректирующего сигнала, подаваемого на исполнительный элемент 3, определяется величиной сигнала, подаваемого с.задатчика 8. Взаимосвязь величины корректирующего сигнала с величиной сигнала, подаваемого с задатчи- ка 8, определяется передаточной функцией « ( р ). Охват блока 1 коррекции отрицательной жесткой обратной связью с передаточ ной функцией NWg ( р) обеспечивает постоянство Корректирующего сигнала. При изменении величины коэффициента усиле: ния 13 меняется и величина корректирующего сигнала. Введение в систему первого усилителя 10 с коэффициентом усиления К К обеспечивает минимальное время переходного процесса в регуляторе в момент обрыва, а введение интегратора 11 с коэффициентом К л К,, обеспечивает величину входного сигнала, подаваемого на блок коррекции 1 равную О , что предотвращает изменение величины интегральной составляющей на выходе блока коррек.ции 1. Б тот момент, когда нет обрыва бумажного полотна, а датчик 2 влажности полотна бумаги показывает заведомо зани.женное значение величины влажности полот на бумаги, например, при введении датчика 2 влажности полотна бумаги с полотна, провисаний полотна, образовании скла- 3 док на полотне, срабатывает пороговый элемент 15 сигнал с выхода которого подается на второй ключевой элемент 12 (на фиг. 2 - Пт ) и через четвертый сумматор 17 - на третий ключевой элемент 14 (на фиг. 2 - Пз ). Третий ключевой элемент подключает, выход второго усилителя 13 ко входу первого сумматора 6, отключая выход датчика 2 влажности полотна бумаги от первого сумматора 6. Второй ключевой элемент 12 изменяет структуру второго усилителя 13, меняя коэффициент его усиления. Этот коэффициент усиления становится численно равен коэффициенту усиления объекта регулирования по каналу Задание исполнительному элементу 3 - величина сигнала с датчика 2 влажности полотна бумаги. Это обеспечивает поддержание давления пара в сушильной группе бумагоделательной машины, таким. каким оно быпо до заведомо заниженного значения величины влажности полотна бумаги. В тот момент, когда нет обрыва бумажного полотна, а величина влажности, показываемая датчиком 2 влажности полотна бумаги, возвратилась с заведомо заниженного значения, сигнал с порогового элемента 15 отсутствует, третий ключевой элемент 14 отключает сигнал второго усилителя 13 от первого сумматора 6, подключая сигнал с датчика 2 впажности полотка бух(аги к первому сум матору 6, второй ключевой элемент 12 устанавливает значение коэффициента усиления во втором усилителе 13, равным К фнг. 2 П,2 соешпмет Wj ( р) с Ч4 (р)}, первый ключевой элемент 9 отключает вход второго сумматора 7 от выхода третьего сумматора 16. Изобретение может быть реализовано на пневматических элементах, блоках и регуляторах системы Старт. Использо- вание предлагаемого изобретения позволяет повысить точность регулирования влажности полотна бумаги, картона при об- обрывах и нестабильных режимах работы машины и датчика влажности полотна бумаги. Формула изобретения Регулятор Блажности полотка , содержащий датчик обрыва папотиа и последовательно сооллненные задатчик влажности полотна, первый сумматор, блок . 773 коррекции, второй сумматор, к Еторому входу которого подключен первый ключево элемент, .установленный «ш пинии по/злчипара, исполнительный элемент, к второ л; вкору которого под СЛ1очон датчнк давлени пара, датчик влаж.ностй попотна бумаги, подключенный к пороговок элемвпту, отличающийся тем что, с цеяьюповьпнения точности регулятора, он содержит последовательно соединенные первый усилитель интегратор и третий сумматор, второй вход кшорого связан с выходом первог-о усилителя, последовательно соединенные второй ключевой эде- мент, второй усилитель и третий ключевой элемент, четвертый и пятый суммата ры, к первым входам которых подключен первь5й выход порогового элемента, вго рой выход которого соедднен с первым входом второго ключевого элемента, втО рой вход которого подалючея к Bbfj OAj второго сумматора, гфичем ко второму вкояу третьего ключевого элемента подключен выход четвертого сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика обрыва полотна, связанным со вторым входом пятого сумматора, выход которого подключен к первому входу первого ключевого элемента, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора J а второй вьосод датчика влажности полотна бумаги подключен к греть™ ему вхощг третьего ключевого элемента, рыход которого связан со вторым входом первого сумматора второй выход которого поддлючен ко вхо/ первого усилителя. Истощ1икк информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР .Kfe 492863, кл- G 05 Z 22/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР }& 338889, кл. Q 05 В 1. l/Ol, 1970 (прототип).

.ч. jf) |ете. 5 L,4Sf,,., g i I II(I VPK1l rt-fj fr : -l .,v.-, Iц ««мгихюн