CN100368191C - 恒温的方法和用于恒温的调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用调节装置对机器的部件进行恒温的方法，其中分别求出两个在一个调节对象上相互间隔设置的测量点上的温度的测量值，分别将一个测量值输送给调节装置的两个相互串联的调节回路。本发明还涉及一种对机器部件进行恒温的调节装置，其中所述调节装置具有至少两个相互串联的调节回路，两个在调整对象上相互间隔设置的测量点的测量值被分别输送给所述调节回路。

Description

恒温的方法和用于恒温的调节装置
技术领域
本发明涉及一种恒温方法和用于恒温的调节装置。
背景技术
在DE4429520A1中披露了一种用于对印刷机的部件进行恒温的装置和方法，其中通过至少部分循环的流体对部件进行恒温。通过一个设置在馈送点和部件之间的温度测量点对执行机构进行控制，利用所述执行机构对在不同温度的流体流在馈送点上的混合比进行调节。
在EP0886577B1中披露了一种用于对部件进行恒温的装置和方法，其中利用传感器对部件的温度进行监视和测量值被传递给控制单元。当在部件上测出的温度偏离额定值时，控制单元将降低或提高冷却单元内的冷却剂的温度一个特定的值，延时一个时段和反复进行测量和所述步骤，直至达到额定值。
在EP0383295A2中披露了一种印刷机的恒温装置，其中测量在输入段上流体的温度和被恒温的部件的表面温度并将测出的温度输送给控制器。根据温度以及必要时根据诸如所采用的纸张、润湿剂和额定温度等预先给定的干扰量求出控制混合的电机的调节参数，所述调节参数对在循环回路内输送的和新鲜的恒温的流体之间的比例进行调节。
在JP60-161152A中披露了一种被恒温的辊的冷却装置，其中测量辊的表面温度以及在输送路径上的流体温度和为了与额定值进行比较和为了对阀门进行控制，测出的温度被输送给调节装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种恒温的方法和一种用于恒温的调节装置。
根据本发明实现上述目的的技术方案如下：
一种利用调节装置对机器的部件进行恒温的方法，其中分别求出两个在一个调节对象上相互间隔设置的测量点上的温度的测量值，分别将一个测量值输送给调节装置的两个相互串联的调节回路。
一种对机器部件进行恒温的调节装置，其中所述调节装置具有至少两个相互串联的调节回路，两个在调整对象上相互间隔设置的测量点的测量值被分别输送给所述调节回路。
本发明的优点尤其在于即使恒温介质的输送距离较大时，也可以迅速和可靠地实现调节。短的反应时间可以实现具有高的动态分量的应用和过程控制。所以本发明恒温特别有益于在必须迅速地对恒温额定值进行变化和/或诸如由于摩擦添加的能量或外部温度等外部的条件快速变化等情况。
虽然有时流体的输送路径较长，快速的调节仍可以一方面采用如下方式得以实现，在监视部件上的温度的调节回路下面设置另外的，特别是两个调节回路。而且根据一简单的实施方式也可以对部件的温度直接求出和另一个调节回路设置在对监视部件入口的温度的调节回路下面。由恒温介质的制备位置(混合、加热、冷却)直至目的位置，例如部件本身或部件的入口的调节段，因此被分成多个分段和分渡越时间。
其优点在于，用最里面的调节回路监视和调节最远位置附近的准备(混合、加热、冷却)时的恒温介质温度，从而实现在输送段开始时在准备过程中对出现的误差的检测和调整，而不是到达部件时才开始确定和采取措施。
就热流(损耗)、就渡越时间和或就机器转速的预控制是特别有益的。通过针对提高幅度和/或考虑到回流温度的预控制可以进一步加快调整过程。
附图说明
下面将对照附图对本发明的实施例做进一步说明。图中示出：
图1示意示出具有调节装置或调节过程的第一实施例的恒温对象；
图2示出调节装置或调节过程的第二实施例；
图3示出调节装置或调节过程的第三实施例；
图4示出调节装置或调节过程的第四实施例；
图5示出图1至4的实施方式的有关里面的调节回路的进一步设计；
图6示出图1至4的实施方式的有关外面的调节回路的进一步设计；
图7为建立在渡越时间基础上的调节器的示意图；
图8为图1所示的恒温对象的局部详图；
图9示出涡流室的第一实施例；
图10示出涡流室的第二实施例；
图11示出涡流室的第三实施例。
具体实施方式
对机器，例如印刷机的部件01必须进行恒温。印刷机的部件01例如是图中未示出的印刷装置的部分，特别是印刷装置的输墨辊。所述辊可以是输墨装置的辊，例如网纹辊，或印刷装置的滚筒，例如印版滚筒。下述装置和方法特别适用于无水胶印的印刷装置，即不采用润湿剂的印刷装置共同配合的恒温。在印刷装置中，特别是无水胶印的印刷装置中，输墨的质量大大取决于油墨的温度和/或输墨表面(例如辊或滚筒的壳面)的温度。另外输墨的质量对间隙速度，即机器的转速也是敏感的。
通过恒温介质，诸如水等流体实现恒温，所述恒温介质通过对作为恒温对象的调节对象02实现与部件01的热交换。如果用一种流体流过部件01，则流体也可以是一种气体或混合气体，例如空气。为实现恒温，流体被输送给第一回路内的部件01，穿流或反复流过部件01，吸热(冷却)或放热(加热)和相应地被加热或冷却重新回流。在该第一回路内可以设置有一个加热或冷却器，所述加热或冷却器用于建立所需的流体温度。
根据图1所示的有益的设计，第一回路作为二次回路03与作为一次回路04的第二回路连接，在所述第二回路内具有定义的和在一定程度上恒定的温度Tv，例如原始温度Tv的流体环流，图中未示出恒温装置，例如用于保证原始温度Tv的恒温器、加热和/或冷却器等。通过一次和二次回路03；04之间的连接05，在一次回路04的第一连接接点06上，通过一个调整件07，例如可控的阀门，从一次回路04获得流体，和将所述流体定量添加给二次回路03。在第二个连接点08上分别根据在连接点06上输入的新流体，在连接点10上使来二次回路03的流体通过连接15回流到一次回路04内。为此例如在第一连接点06范围内的流体的压力高于在第二连接点08范围内流体的压力。通过一个位于连接点06、08之间的相应的阀门09产生压力差。
流体，或大部分流体通过一驱动装置11，例如一个泵、涡轮机等在二次回路03内经流入段12、部件01、回流段13和在流入和回流段12、13之间的分流段14循环。分别根据通过阀门的流入量，在穿流过部件01后一相应量的流体通过连接15排出，进入一次回路04或一相应的减少的量的流体流经分流段14。通过分流段14回流的部分与通过阀门在喷入点或馈送点16上新输入的部分混合和构成用于恒温的恒温的流体。为了实现均匀的混合最好尽可能紧接在喷入点后面，特别是在喷入点与泵之间设置一个涡流段，特别是一个涡流室17。
在上述情况下，不采用一次回路04，而是采用加热或冷却器进行恒温时，喷入点或馈送点16是采用相应的加热或冷却器的能量交换位置和调整件07例如是与加热或冷却器配合的功率控制装置。由于流体整个在回路03内循环和在馈送点16上输入和排出能量或“馈送”入热或冷，所以可以省去回路03内的连接点10。加热或冷却器在此例如相当于调整件07。
一方面通过对有说明力的温度的测量，和另一方面通过对加入到二次回路03中的来自一次回路04的流体的加入量的调节，产生相应的混合温度，由此实现对最终的部件01的某一特定温度θ3的恒温，特别是将辊上的表面温度θ3调节或保持在额定值θ3，soll上。
重要的是，在本装置或本方法中，在喷入点和有待恒温的部件01出口之间设置有具有传感器S1、S2、S3的至少两个测量点M1；M2；M3，其中一个测量点M1设置在喷入点附近和至少一个测量点M2；M3设置在流入段12的部件附近的端范围内和/或在部件01本身上。阀门、泵、喷入点以及连接点06、08通常在空间上相互接近，和例如设置在一个用虚线示出的恒温箱18内。在部件01和在图中未清楚示出的出口或恒温箱18的入口之间的流入和回流段12；13通常具有一个对应于其余的路径段较大的长度，此点在图1中用相应的删截线示出。选择的测量位置应使在恒温箱18的范围内设置有至少一个测量点M1和在部件附近，即在较长的流入段12的端部设置一个测量点M2；M3。
在图1的实施例中用第一传感器S1测量在喷入点和泵之间，特别是涡流段与泵之间的第一温度θ1。用在部件01入口范围内的第二传感器S2测出第二温度θ2。在图1中同样通过测量求出第三温度θ3，确切地说利用一个面向辊表面的红外传感器S3。传感器S3也可以设置在壳面范围内或如下所述也可以省去。
利用调节装置21或调节过程实现恒温，对此将在下面进一步说明。调节装置21(图1)是建立在多回路，在本例中三回路的串联调节的基础之上。里面的调节回路具有紧接在喷入点后面的传感器S1、第一调节器R1和调整件07，即阀门。调节器R1包括作为输入参数的测量值θ1与(修正的)额定值θ1，soll，k(节点K1)的偏差Δθ1和根据一实施的调节特性和/或调节算法采用一调节指令Δ作用在调整件07上。即分别根据测量值θ1与修正的额定值θ1，soll，k的偏差，调节器对阀门开启或关闭或对调节位置进行保持。修正的额定值θ1，soll，k并不像通常那样直接通过控制装置或人工预给定的，而是在采用至少一个第二个，另一“外面的”调节回路形成的。调节器S2作为输入参数得到在传感器S2上的测量值θ2与修正的额定值(节点K2)的偏差Δθ2和在其输出端根据其实施的调节特性和/或调节算法产生一个用偏差Δθ2修正的参数的dθ1(输出参数的dθ1)，利用所述修正的参数推导出第一调节器R1的上述的修正的额定值θ1，soll，k。即分别根据测量值θ2与修正的额定值θ2，soll，k的偏差通过参数dθ1对第一调节器R1的有待形成的修正的额定值θ1，soll，k施加影响。
根据一优选实施方式，由参数dθ1和理论额定值θ’1，soll在节点K1’(例如相加、相减)上形成第一调节器R1的修正的额定值θ1，soll，k。预控制件VWF，在此为V1，WF(下标1表示形成第一调节回路的额定值)考虑到了在分流段上流体的换热(损耗等)并建立在经验值(专家知识、校准测量等)的基础上。因此预控制件V1，WF例如考虑到测量点M1和M2之间的分流段上的热或冷损耗，其中形成相应增大或减小的理论额定值θ’1，soll，，所述理论额定值然后与参数dθ1一起被处理成第一调节器R1的修正的额定值θ1，soll，k。在预控制件VWF上固定预保持输入参数(额定值θ3，soll或θ’2，soll或如下的θ’2,soii.n)和修正的输出参数(改变的额定值θ’2，soll或如下的θ’2，soll，n或θ’1，soll，n)之间的关系，可以通过参数或其它的方式根据需要改变所述关系。
原则上讲，可以以简单的方式实现调节装置，其中仅两个所述的第一调节回路构成串联调节。此时由机器控制装置或人工对预控制件V1，WF预给定一个作为输入参数的定义的额定值θ2，soll。此值也可以用于推导出第二调节器R2前面的上述偏差Δθ2。
在图1中所示的实施方式中，调节装置21具有三个串联的调节回路。在第二调节器R2之前的修正的额定值θ2，soll，k并不像通常那样是直接通过控制装置或人工预给定的，而是在采用第三个外面的调节回路的输出参数形成的。第三个调节回路具有传感器S3，所述传感器检测壳面上或壳面范围内的温度，并具有第三调节器R3。调节器R3作为输入参数得到在传感器S3上的测量值θ3与额定值θ3，soll(节点K3)的偏差Δθ3和在其输出端根据其实施的调节特性和/或调节算法产生一个用偏差Δθ3修正的参数的dθ2，利用所述参数推导出第二调节器R2上述修正的额定值θ2，soll，k。即分别根据测量值θ3与通过机器控制装置或人工预给定的的额定值θ3，soll(或修正的额定值θ”3，soll，如下)的偏差通过参数dθ2对第二调节器R2的有待形成的修正的额定值θ2，soll，k施加影响。
在节点K2’(例如相加、相减)上由参数dθ2和理论额定值θ’2，soll(或θ”2，soll，见下述)得出第二调节器R2的修正的额定值θ2，soll，k。重新在预控制件V2，WF上针对热流形成理论额定值θ’2，soll。预控制件V2，WF例如在此对测量点M2和M3之间的分流段上的热损耗或冷损耗加以考虑，其中形成相应增大或减小的理论额定值θ’2，soll，所述理论额定值然后与参数dθ2一起被处理成第二调节器R2的修正的额定值θ2，soll，k。
所述的方法因此一方面建立在直接在喷入点后面的对温度的测量以及至少在有待恒温的部件01上附近的测量上。另一方面，多个调节回路相互串联和在形成里面的调节回路的额定值时考虑到在部件01附近的测量值θ2；θ3，因此可以实现特别短的反应时间。另外，通过预控制实现特别短的反应时间，所述预控制考虑到了在作为恒温对象的调节对象02上预期出现的损耗的经验值。因此根据预期的损耗对在调整件07附近的调节回路已经预给定一个相应增大或减小一个经验值的额定值。
根据图2所示的有益的实施方式，调节装置21除了针对热流的预控制件V1，WF；V2，WF还包括其它的预控制件。
如图1所示，流体例如对从阀门到传感器S2的段需要一个有限的渡越时间TL2。另外在对调整件07进行调整时混合温度并不是瞬间就变化到所需的值上的(例如阀门的惯性，对管壁和泵的加热或冷却)，而是由一时间常数Te2决定的。如果对图1所示的此点不加考虑，则将会导致控制时出现剧烈的过调现象，这是因为例如在执行一个开启阀门的指令时，作为该开启的结果相应的较热的或较冷的流体尚未到达测量点M2的测量位置，而相应的调整回路接着却错误地继续发出开启指令。同样从阀门到由传感器S3对温度进行检测的段也存在渡越时间T’L3和时间常数T’e3的问题，其中黑体的附图标记表示在此不涉及直至在辊壳体范围内对流体温度检测的时间，而是涉及的是直至对辊壳体表面或辊壳体温度检测的时间。
基于滞后时间(等于渡越时间TL2或T’L3)和时间常数Te2或T’e3首先在两个外面的调节器R2；R3层上调节对象对最里面的调节器R1的动作的反应是不明显的。为了避免和防止由此造成的这些调节器的过度错误的和不可恢复的双重反应，设有作为在一个或多个调节回路中形成额定值时的距离模型部分的针对渡越时间和/或时间常数的预控制件VLZ，利用预控制件对在调整件07变化的结果中的预期的自然“延迟”加以考虑。利用针对渡越时间和/或时间常数的预控制件VLZ在调整时对实际流体所需的渡越时间(根据经验值或优选通过测量值记录或通过计算评价求出)进行模拟。这时外面的调节器R2；R3仅对偏差进行反应，所述偏差在考虑到模型化的距离特性并不是预期的和因此实际上需要进行修正。对于那些在物理上不可避免的预期的调节偏差，最里面的调节器R1已经做了“局部”考虑，通过该对称使外面的调节器R2；R3“失明”。“预控制件”VLZ因此以“渡越和延时件”的方式起作用。在预控制件中对所述的动态特性(渡越时间和延时)加以考虑和预先固定保持，但优选必要时通过参数或类似的方式加以改变。为此在预控制件VLZ上对例如表示或代表实时的渡越时间TL2或T’L3和/或等效常数Te2或Te3的相应的参数T* L2；T* e2；T* L3；T* e3进行调整。采用如下方式实现所述调整，通过计算求出的虚拟的动态的额定值变化，例如额定值θ”2，soll或可为θ”3，soll基本时间同步地与节点K2或K3上配合的传感器S2或S3上的温度的测量值θ2或θ3的相应的变化进行比较。
针对外面的调节回路，虚拟的经改变的额定值θ”3，soll等于与测量值进行比较的额定值θ3，soll，k，这是因为所述额定值并不是被另一个调节回路修正的。另外，在实施例中对最里面的调节回路不设有预控制件VLZ(非常短的路径或渡越时间)。出于统一起见，在此额定值θ’3，soll没有其它变化，因此构成额定值θ”3，soll。
至少为形成一个或多个与部件附近的传感器S2或与部件附近的传感器S2；S3配合的调节回路的额定值，设有这种表示距离模型的预控制件VLZ。在阀门与传感器S1之间的路径必须很大和将造成干扰时，也可以在形成额定值时对里面的调节回路设有一相应的预控制件VLZ1。
根据图3所示的调节装置的进一步设计，最里面的调节回路的层通过作为时间常数互换网络，例如一阶常数互换网络(超前滞后过滤器)的超前件VVH，i更为迅速地和低滞后地实现对所需额定值变化的转换，因此可实现对调整动态特性的进一步的改进。这种以超前件VVH形式的预控制首先提高反应的幅度(过补偿)，以便加快在开始阶段的调整过程，和然后返回到中性状态。
为了避免出现任何稳定性的问题，优选仅在不受实际测量值影响的额定值分量，即在某个节点K1’，K2’(分别根据正负号相加或相减点)之前实施所述措施。为了保持外面的调节器R2；R3的对称，必须在此处对该动态措施还要通过相应的超前件VVH，2或VVH，3进行补偿，所述预措施除了针对热流、渡越时间和/或时间常数的所述预控制VWF外还在形成后续的调节回路的额定值时起作用。
在超前件VVH，i上将形成和固定预保持所述的过调(对应于输入信号)的变化特性，但对其高度和过程优选采用参数或类似的方式根据需要进行变化。根据物理顺序设计信号路径，就信号路径而言，超前件VVH，i优选设置在预控制件VLZ(如果存在的话)的前面和在预控制件VWF(如果存在的话)的后面。根据在图1至图4所示的任何一种实施方式，超前件VVH与预控制件VLZ，VDZ或VAB(见下述)是否存在无关，或可以附加采用。
根据对图1、2或3所示的调节装置的进一步设计，除了针对热流、针对渡越时间的和/或时间常数所述的预控制和超前件VVH还实现利用预控制件VDZ针对机器转速的预控制(图4)，因而可以实现对调节动态特性的进一步的改进。根据机器的转速n在印刷装置中将产生或多或少的摩擦热。如果将流体的物料流基本保持恒定不变，则仅通过降低流体温度即可以实现摩擦热的升高或者相反。上述调节装置无疑随着时间将通过降低或升高流体温度作用于摩擦热的变化，但只有在传感器S3上的温度示出不希望出现的温度时才进行响应。
为了特别在工作条件交替变化时(启动阶段、转速变化等)进一步改进对调节装置21的动态特性，设置有针对转速的预控制件VDZ，所述预控制件原则上讲形成的所有额定值具有调节参数特性，即可以与额定值θ”1，soll，θ”2，soll，θ”3，soll的形成叠加。但只要S3的测量值是技术上最后有效的实际测量值(例如有效面，即壳面本身的温度)，则外面的调节回路的叠加是没有意义的。所以在实施例中预控制件VDZ仅叠加在θ”1，soll，θ”2，soll的形成上，确切地说，修正值dθn与与前置于第二调节回路的预控制件V2，WF产生的理论额定值θ’2，soll叠加。由此产生的额定值θ’2，soll，n直接地或通过相应的超前件VVH，i和/或VLZ，i用于形成第二调节回路(R2)的额定值和同时通过预控制件VWE，i和必要时的超前件VVH，i推导出第一调节回路(R1)的额定值。在预控制件VDZ上预先固定保持机器转速n与相应的修正的关系，优选根据需要通过参数或类似的方式可以改变所述关系。根据在图1至图4所示的任何一种实施方式，超前件VVH与预控制件VLZ，VDZ(见下述)或VAB(见下述)是否存在无关或可附加采用。
但如果传感器S3测量的不是壳面，而是部件内部的温度(技术上不是最终有效温度)，则最好使预控制件VDZ也作用于外面的调节回路(R3)。此点同样也适用于外面的调节回路，所述调节回路涉及的不是与部件01的直接测量值，而是涉及穿流部件01后设置的、必要时与传感器S2的测量值逻辑连接的传感器S4；S5。
在图4中根据进一步的设计，直接在节点K1前设置有作为动态模型件的另一个特别是非线性的预控制件VAB，例如上升限制件，用于形成修正的额定值θ1，soll，k。所述上升限制件对最终调整时间(不等于零)和对调整件07的最大调整路径进行模拟，即即使在要求剧烈变化的情况下也只能实现阀门有限的开启和因此输送来自一次回路的有限量的恒温流体。在预控制件VAB上形成和预保持所谓的上升限制(阀门特性)，但最好所述的上升限制必要时通过参数等是可以变化的。而且在图1至3中所示的实施方式中的任何一个实施方式与是否存在预控制件VLZi，VVH，i或VDZ无关或可附加采用。
图5示出迄今的第一调节回路的实施方式的进一步设计，所述进一步设计与是否根据图1、2、3或4所示的实施方式无关。在分流段14附近或在分流段范围内，即距喷入点很短的距离处采集传感器S5的测量值θ5和所述测量值θ5附加用于最里面的调节回路内的调整。为此作为另一预控制件VNU的作为输入值的测量值θ5导致对动态零点的抑制。测量值θ5表明在何种温度下的回流的流体将与馈送的冷却流或加热流混合。当测量值突然变化时，例如温度剧烈下降，则通过预控制件VNU将产生一相应抵消的信号σ，例如增大阀门的开启程度，并输送给调节器R1。因此预控制件VNU起着对传感器S1瞬间预期出现的变化，即在该变化尚未出现时的反向控制的作用。通过该干扰量的介入，因而在理想的情况下根本不会出现所述的变化。
对用于所述的回流温度预调整地与调整件的函数变化和增益进行预先固定保持和最好可以通过参数对其加以变化。
图6示出对迄今的外面的调节回路的实施方式的进一步设计，所述进一步设计与是否根据图1、2、3或4所示的实施方式无关。与迄今的实施方式不同的是，对调节器R3的外面的调节回路采用的不是检测部件表面的，或位于壳面上的传感器S3的测量值θ3，而是在部件的流入段和回流段上的传感器S2和S4的测量值θ2和θ4。所述测量值与一个转速信号n一起在一逻辑单元L或一逻辑过程L内根据一固定储存的，但优选可以改变的算法处理成一个等效测量值
Figure C20038010063800151
，例如部件01(或其表面)的等效温度
Figure C20038010063800152
。所述等效测量值
Figure C20038010063800153
作为替代上述实施方式中的测量值θ3的测量值或温度由节点K3继续被输送。
根据一简单的实施方式，在图1至4所示的实施方式中的调节器R1；R2；R3是比例积分调节器。
但根据有益的实施方式，至少调节器R2和R3是“建立在渡越时间上的调节器”或“斯密斯-调节器”。在图7中以等效电路示出建立在渡越时间上的调节器R2和R3，特别是建立在渡越时间上的比例积分调节器R2和R3并对其用参数示出。调节器R2；R3具有作为输入参数的偏差Δθ2；Δθ3。所述调节器是具有参数化的增益系数VR的比例积分调节器，其输出信号通过一个等效常数网络GZK和渡越时间网络GLZ(或与预控制件VLZ相同作为一个网络)被负反馈。
在建立在渡越时间基础上的比例积分调节器R2；R3上形成和预先固定保持调节对象的渡越或滞后时间以及时间常数，但优选通过参数或其它方式根据需要是可改变的。为此在建立在渡越时间基础上的比例积分调节器R2或R3上可以对例如表示实时渡越时间TL2或T’L3和/或时间常数Te2或Te3的相应的参数T** L2；T** e2；T** L3；T** e3进行设定。参数T** L2；T** e2；T** L3T** e3的值针对渡越时间和时间常数的预控制件VLZi的输出参数T* L2；T* e2；T* L3的值在对调整对象正确的设定和再现时是基本一致的，这是因为不管是调节器R2；R3还是在预控制件VLZ中说明的都是相同的调整对象。因此在调节装置中既可以采用建立在渡越时间基础上的比例积分调节器R2和R3，又可以采用预控制件VLZi，一次求出相同的参数组对两者都适用。
图8示出根据一有益的具体的实施方式在图1中示意示出的恒温对象的一部分。从馈送点16到目的位置22，即其周围或表面被冷却的位置的流入段12在图8中用三个分段12.1；12.2；12.3示出。
第一分段12.1从喷入点到具有传感器S1的第一测量点M1和具有第一路经段X1以及一第一平均渡越时间TL1。第二分段12.2从第一测量点M1到具有传感器S1的“部件附近”的测量点M2。所述第二分段具有第二路经段X2以及一第二平均渡越时间TL2。具有流体的第三路经段X3以及一第三平均渡越时间TL3的第三分段12.3接在第二测量位置M2上并延伸到目的位置22(在此是流体与延伸的壳面的首次接触)。流体从喷射位置到目的位置的整个渡越时间为TL1+TL2+TL3。
将第一测量位置M1选择在“馈送点附近”，即与馈送点16，在此为喷入点具有很小距离的位置处。所以所述的馈送点附近的测量位置M1或调整件附近的传感器S1在此系指在流入段12范围内的位置，就流体TL的渡越时间而言该位置在小于从馈送点16到首次接触目的位置(在此为流体在延伸的壳面范围内的首次接触)的距离的十分之一，特别是二十分之一，即TL1＜0.1T，特别是TL1＜0.05T。为实现高的调节动态特性，就流体TL1的渡越时间而言，测量点M1在距离喷入点最大2秒钟，特别是在最大1秒钟的位置处。如结合图1所述，喷入点、传感器S1以及后面的泵位于一个恒温箱18内，所述恒温箱构成一个容纳有设备的结构单元。测量点M1优选在泵的前面。通过在流入段12以及回流段13的可拆卸的连接实现恒温箱18与部件01的连接。
通常部件01和恒温箱18在机器中并不是相邻设置的，所以从恒温箱18到部件01的入口27，例如到套管，特别是回转接头的诸如管道或软管等管路26具有的长度较大。在图8中仅示意示出通向辊或滚筒的套管。通常辊或滚筒的端面具有一个枢轴，所以套管要穿过所述枢轴。而且在图中仅示意示出流体到壳面以及在部件01中沿壳面的路经，可以以已知的方式，例如以轴向或螺旋状的通路，以伸展的空腔，以环形的截面或以其它相应的方式在壳面下伸展。第二测量点M2选在“部件附近”的位置，即与部件01或目的位置22，在此为壳面只有很短的距离的位置处，所以所述部件附近的第二测量点M2或部件附近的第二传感器S2在此系指在流入段12范围内的一个位置，所述位置就流体的渡越时间而言大于从喷入点到与目的位置22首次接触(在此为流体在伸展的壳面范围内的首次接触)的一半距离的位置处。为了实现调整的高的动态特性，同时在旋转的部件01的情况下付出的结构代价又必须很低，第二测量点M2位置固定地设置在旋转部件01外面的管路26范围内，但直接地，即就流体的渡越时间而言距部件01的入口最大3秒钟的位置处。
如果设有第三测量点M3，则同样至少“在部件附近”地，特别是“在目的位置附近”地设置。即直接在流体的目的位置22附近或直接对有待恒温的表面(在此为辊的壳面)进行检测。最好测量点M3不是像测量点M1和M2用于检测流体的温度，而是用于检测有待恒温的部件01本身的范围。在此目的位置22的直接附近系指传感器S3对在部件01内循环的流体和壳面之间或无接触地对壳面的温度θ3进行检测。
根据恒温装置的另一实施方式可以省去测量点M3。通过测量点M2的测量值根据经验值，例如利用已存储的关系式、偏移、函数关系式得出温度θ3。例如为了实现所需的温度θ3，例如将机器或生产参数(其中包括机器转速、环温和/或流体流量、(刮板)摩擦系数、热传导阻力)调整到作为额定值的所需的温度θ2上，或调整到通过两个测量值间接求出的温度θ3上。在图8中在同一端侧流入或流出作为辊或滚筒的部件01的流体的入口和出口。因此旋转通路具有两个套管，或如图所示具有两个相互同轴和与辊同轴设置的通路。测量点M4同样尽可能贴近通路设置。
根据恒温装置有益的实施方式，所述恒温装置在馈送点16与第一测量点M1之间的段12.1上具有一个涡流段。如上所述，为了实现在具有测量点M1和调整件07的有关的调节回路内的尽可能迅速的反应时间，测量点M1应设置在贴近馈送点的位置处。另一方面在紧接馈送点的后面通常还不能实现馈送的和回流的流体(或在加热/冷却的流体种)之间的均匀的混合测量点，从而测量值误差将加重了调节的难度和有时将明显地滞后在部件01上达到最终所需的温度θ3。
采用涡流段，特别是图9和10所示的专门设计的涡流室17可以以简单的方式在最短的距离上保证实现流体可靠均匀的混合，从而满足了上述针对最短的渡越时间T1的条件。
在最小的结构空间内首先实现第一个截面变化，其中第一个截面面积A1至少以系数f1＝2突然增大到第而截面面积A2。在直接连接中实现从70°到110°的方向变化，特别是方向突然变化90°，接着进行第二截面变化，确切地说，以系数f2(f2＜1)从截面面积A2缩小到截面面积A3。最好选择的系数f2≤0.5和选择的系数f2与系数f1互补，从而在涡流室17的前面和后面的两个截面面积A1；A2基本相同。
图9示出具有管状的入口范围29和出口范围31的涡流室17的实施方式，其中未示出的具有截面面积A1的管状的管路接在设置在中心的作为入口32和出口33的开口32；33上。管状的入口范围29和出口范围31的接合线并不形成具有连续伸展的弧形的弯头，而是至少在在入口范围和出口范围内通过流向构成的面上成棱角弯折(见弯折点36；37)。根据另一实施方式开口也可以不在面A2；A3的中心。
图10示出一实施例，其中涡流室17以两个盒状的管子的接合的几何形状构成。其中两个面A2分别具有一个开口32；33。而且在入口范围和出口范围的已有的或“虚拟”的接合34的范围内以(锐)棱角实现方向的变化(见弯折点36；37)。开口32；33也可以不对称地设置在面A2上。
图11示出一个实施例，其中涡流室17以矩形六面体方式，在图10所示的特殊的实时方式中以等边六面体实现。其中两个相邻的面A2分别具有开口32；33。而且在入口范围和出口范围的“虚拟”的接合34的范围内以(锐)棱角实现方向的变化(见弯折点36；37)。开口32；33也可以不对称地设置在面A2上。
附图标记对照表
01    部件
02    调节对象，恒温对象
03    第一回路(二次回路)
04    第二回路(一次回路)
05    连接
06    第一连接点
07    调整件
08    第二连接点
09    阀门，差压阀
10    连接点
11    泵
12    流入段
12.1  第一分段
12.2  第二分段
12.3  第三分段
13    回流段
14    分流段
15    连接
16    馈送点
17    涡流室
18    恒温箱
19    -
20    ]-
21    调节装置
22         目的位置
23         可拆卸的连接
24         可拆卸的连接
25         -
26         管路
27         入口
28         -
29         入口范围
30         -
31         出口范围
32         开口(入口)
33         开口(出口)
34         接合线
35         -
36         弯折点
37         弯折点
A1至A3     平面，截面
K1至K3     节点
K1’至K2’ 节点
M1至M5     测量点
R1至R3     调节器
S1至S5     传感器
Tei        时间常数(下标i表示调节回路)
T* ei       参数，等效时间常数(下标i表示调节回路)
T** ei      参数，等效时间常数(下标i表示调节回路)
TLi        流体渡越时间(下标i表示调节回路)
T’L3      渡越时间，传感器S3上的温度响应
T* Li       参数，渡越时间(下标i表示调节回路)
T* Li       参数，渡越时间(下标i表示调节回路)
T** Li             参数，渡越时间(下标i表示调节回路)
TV                温度，原始温度
VAB               预控制件
VNU               预控制件
VDZ               预控制件
V(i)VH            超前件(下标i表示调节回路)
V(i)WF            预控制件(下标i表示调节回路)
V(i)LZ           预控制件(下标i表示调节回路)与
n                 机器转速
dθi              参数，输出参数
Δθi             偏差
θi               温度，测量值(下标i表示调节回路)
温度，测量值，等效温度，等效测量值
θ3，soll         额定值，第三调节回路
θi，soll，k      修正的额定值(下标i表示调节回路)
θ’i，soll       理论额定值(下标i表示调节回路)
θ’i，soll，n    额定值(下标i表示调节回路)
Δ                调整指令
Δp               压差

Claims (32)

1.一种利用调节装置(21)对机器的部件(01)进行恒温的方法，其特征在于，分别求出两个在一个调节对象(02)上相互间隔设置的测量点(M1；M2；M3；M4；M5)上的温度的测量值(θ1；θ2；θ3；θ4；θ5)，分别将一个测量值(θ1；θ2；θ3；θ4；θ5)输送给调节装置(21)的两个相互串联的调节回路。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，利用流体实现恒温，利用调节装置(21)对给所述调节对象(02)输送流体的馈送点(16)上的流体温度进行调整和将流体沿位于给所述调节对象(02)输送流体的馈送点(16)后面的流入段(12)输送给部件(01)。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在给所述调节对象(02)输送流体的馈送点(16)附近求出第一测量值(θ1)和在部件附近求出测量值(θ2；θ3；θ4)中的一个第二测量值。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在馈送点(16)的后面，但在输送流体的驱动装置(11)前面测量作为流体温度的第一测量值(θ1)。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在部件(01)的流体的流入段上测出作为流体温度的第二测量值(θ2)，流体温度的测量点(M2)根据流体的渡越时间设置在远远大于从馈送点(16)到用于冷却的目的位置(22)的一半距离的位置上。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，至少两个调节回路中的里面的调节回路用一调节指令(Δ)作用在调整件(07)上，和至少两个调节回路中的外面的调节回路用于形成里面的调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为至少形成里面的调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)引入一理论额定值(θ’1，soll)，在针对热流的预控制件(VWF)上产生所述理论额定值，所述理论额定值考虑到了调节对象(02)上预期的热损耗或冷损耗。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为至少形成外面的调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)进行利用预控制件(VLZ)针对渡越时间和/或时间常数的预调整。
9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为形成至少两个调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)针对有目的的幅度过调利用一超前件(VVH)进行预调整。
10.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为至少形成里面的调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)利用预控制件(VDZ)进行针对机器转速的预调整。
11.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为至少形成里面的调节回路的修正的额定值(θ1，soll，k)利用一提升限制件进行针对调整件特性的预调整。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在测量点(M1；M2；M3；M4)中的三个测量点测出温度并将测出的温度分别输送给调节装置(21)的三个相互串联的调节回路中的一个调节回路。
13.按照权利要求3或12所述的方法，其特征在于，在进入部件(01)的入口的前面测出作为流体温度的第二测量值(θ2)。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，在一个输送流体的驱动装置(11)的后面测出作为流体流入段上的温度。
15.按照权利要求3或12所述的方法，其特征在于，测出作为部件温度的第三测量值(θ3)。
16.按照权利要求3或12所述的方法，其特征在于，直接在部件(01)的出口处测出作为部件温度的第三测量值(θ3)。
17.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，流体至少部分在至少两个调节回路中的第一个调节回路循环和通过作为阀门的调整件(07)对来自所述至少两个调节回路中的第二个调节回路的流体进行定量实现恒温。
18.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，流体在一个回路内循环和通过作为功率控制装置的调整件(07)进行恒温。
19.按照权利要求1所述进行恒温的方法，其特征在于，所述部件(01)是印刷机的辊或滚筒。
20.按照权利要求1所述进行恒温的方法，其特征在于，所述部件(01)是干式胶印装置的辊或滚筒。
21.一种对机器部件(01)进行恒温的调节装置，其特征在于，所述调节装置(21)具有至少两个相互串联的调节回路，两个在调节对象(02)上相互间隔设置的测量点(M1；M2；M3；M4；M5)的测量值(θ1；θ2；θ3；θ4；θ5)被分别输送给所述调节回路。
22.按照权利要求21所述的调节装置，其特征在于，至少两个调节回路的里面的调节回路的输出信号作为调节指令(Δ)作用在调整件(07)上，至少两个调节回路的外面的调节回路的输出参数(dθ1)被输送给里面的调节回路的输入端。
23.按照权利要求22所述的调节装置，其特征在于，至少为里面的调节回路设置有一个预控制件(VWF，i)，利用所述预控制件在形成额定值时产生对在调节对象(02)上预期的热损耗或冷损耗加以考虑的理论额定值(θ’1，soll)。
24.按照权利要求22所述的调节装置，其特征在于，至少为外面的调节回路设置有一个预控制件(VLZ)，利用所述预控制件在形成额定值时考虑到流体预期的渡越时间和/或等效时间常数。
25.按照权利要求22所述的调节装置，其特征在于，至少为两个调节回路分别设置有一个超前件(VVH，i)，利用所述超前件在形成额定值时产生有目的的幅度过调。
26.按照权利要求22所述的调节装置，其特征在于，至少为里面的调节回路设置有一个预控制件(VDZ)，利用所述预控制件在形成额定值时考虑到机器的转速。
27.按照权利要求22所述的调节装置，其特征在于，至少为里面的调节回路设置有一个预控制件(VAB)，利用所述预控制件在形成额定值时考虑到调整件的特性。
28.按照权利要求21所述的调节装置，其特征在于，所述调节装置(21)具有三个相互串联的调节回路，三个在调节对象(02)上相互间隔设置的测量点(M1；M2；M3；M4；M5)上的测量值(θ1；θ2；θ3；θ4；θ5)被分别输送给所述调节回路。
29.按照权利要求21或28所述的调节装置，其特征在于，调节回路具有作为比例积分调节器的调节器(R1；R2；R3)。
30.按照权利要求21或28所述的调节装置，其特征在于，至少一个调节回路具有作为建立在渡越时间上的调节器的调节器(R1’；R2’；R3’)。
31.按照权利要求21所述的调节装置，其特征在于，所述部件(01)是印刷机的辊或滚筒。
32.按照权利要求21所述的调节装置，其特征在于，所述部件(01)是干式胶印装置的辊或滚筒。
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