CN87211659U - 纸张定量水分微机自适应控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种纸张定量水分微机自适应控制系统。适用于造纸工业纸张的定量和水分的自动控制。该控制系统的特点在于系统的控制方案采用具有不同时滞的多变量广义最小方差自校正控制器(MIMO-STC)，增加了前馈补偿和积分器，全部参数参加辨识，主机选用了INTEL86/330A微机系统，其它检测仪表及执行机构选用国内产品或自行研制。应用软件是在iRMX-86实时操作系统的支持下，采用PL/M-86高级语言编制应用软件四千余条。管理软件具有汉字打印报表和彩色图形显示功能。
Description
本实用新型涉及一种纸张定量、水分微机自适应控制系统，适用于造纸工业纸张的定量和水分的自动控制。其特征在于系统的控制方案采用具有不同时滞的多变量广义最小方差自校正控制器（MIMO－STC），增加了前馈补偿和积分器，全部参数参加辨识。系统主机选用INTEL86／330A微机；执行机构采用电动控制汽阀和自行研制的具有自动调节功能的纸浆闸阀；检测仪表选用SCS－35β射线测厚仪和GUH－100红外水分计。应用软件是在iRMX－86实时操作系统的支持下，采用PL／M－86高级语言编制应用软件四千余条，包括扫描架控制、采样时间、参数估计及控制、更改参数，车速控制、显示和打印等八个任务，管理软件具有汉字打印报表和彩色图形显示功能。
造纸工业中纸张的定量和水分是影响成纸质量的两个重要技术指标。目前多数中小造纸厂主要凭眼看手摸进行操作，致使产品质量很不稳定。常规的仪表控制效果较差。若从国外引进成套的用于造纸过程的计算机控制系统，投资太高，系统的维修及元器件更换都困难，管理报表、图形显示不能用汉字表示，操作工人使用不便。
本实用新型的目的是要提供一种能对纸张定量及水分进行自动控制的微机自适应控制系统，以达到提高成品质量，增加产量，降低消耗，节约能源，改善劳动条件，提高管理水平的效果。控制系统成本低廉，经济效益显著。
本实用新型是以如下方式完成的：纸张定量水分微机自适应控制系统的控制方案采用具有不同时滞的多变量广义最小方差自校正控制器（MIMO－SIS），增加了前馈补偿和积分器，选取纸浆阀和蒸汽阀作为控制变量，由于纸浆浓度和车速对系统输出影响较大，故把中浓浓度和车速作为前馈变量，控制系统选用INTEL86／330A微型计算机，它是一个实时多任务计算机，采用多总线结构，配有iRMX－86实时多任务操作系统和PL／M语言，开发调试应用软件方便，多总线结构使控制系统功能扩充十分方便。
摸拟量输入／输出通道选用DT700系列接口板，开关量输入／输出选用SBC556板，它们直接插在主机箱或扩展箱内的多总线插槽内。
为提高系统抗干扰性能，保证计算机控制系统正常运算，摸拟通道采用NKGL多通道摸拟信号隔离器。该仪器的特点是采用脉宽调制，光电隔离的工作方式，不仅有效的实现了输入输出信号之间的隔离，並可保证整个信号范围内总误差不大于0.4％。
为了解决定量水分的连续扫描检测，自行研制了C形扫描架，有效行程2400mm；扫描速度5米／分，垂直振幅小于±0.5mm。自制的具有自动调节功能的纸浆阀具有结构简单，死区小，响应快，精度高的特点，分辩率为1／200～1／400。
为同时满足实时控制和生产管理的要求，除了配置CRT显示器和宽行打印机外，还配有KVS－D高分辨智能彩色汉字图形显示控制板，分辨率为640×400，板上装有国家标准汉字库ROM芯片，存有近八千汉字，可绘制各种几何曲线，並能实现整幅画面的存储和重置。
本系统闭环投运以来，运行稳定可靠，控制精度高。定量离差2σ＝0.695，水分离差2σ＝0.556。系统还具有良好的动态跟踪性能和抗干扰性能。系统总投资约为二十万元。将本实用新型用于年产9000吨80克牛皮纸的造纸厂年经济效益为六十多万元。
下面结合附图对实用新型加以具体的描述：
图1为纸张定量水分微机自适应控制系统总框图
图2为控制系统中C型扫描架示意图。
参照控制系统总框图：由成浆池进入混浆箱（1）的纸浆浓度为4％左右，兑水后从混浆箱（1）出来进入网前箱（2）的纸浆浓度为0.4％，网前箱（2）中的低浓度纸浆由堰口（3）喷出，在铜网（4）上成型，经滚筒压榨机（5）脱水后，再通过烘缸（6）烘干即为成品纸卷。烘缸（6）中通入蒸汽，用改变汽阀的开度，改变蒸汽流量和缸内压力。从而使烘缸（6）表面的温度控制在需要值上，长网纸机和二十个烘缸用总轴传动，驱动的直流电动机采用可控硅供电的双闭环稳速系统，车速110～170米／分连续可调。
定量Y1和水分Y2的检测头安装在C形扫描架上，而C形扫描架安装在卷取机前面。纸机运行时，C型扫描架以5米／分的速度来回扫描，横幅扫描一次采样100个点，求其平均值，作为纵向分布的实测值与设定值比较，並按广义最小方差控制策略计算系统的控制输出uk1和uk2去改变浆阀和汽阀的阀门开度，使定量和水分维持在设定值上。
参照图2，在C型扫描架（3）的一端安装定量、水份接收器（1），另一端安装定量、水份发送器（2），扫描架底板（7）与上轨座（6）相连，纸机运行时，C型扫描架（3）在底轨（5）上来回运行扫描。（4）为行程限位开关。
控制系统的首要问题是检测，而C型扫描架又是连续扫描测量的关键。自制C型扫描架性能可靠，采样真实，价格低廉。采用不等截面和箱式结构局部加强刚度，扫描速度采用多级变速机构。尽量降低传动系统的安装高度，使重心尽量下移至底座上。采用轨道（5）保证导向和减少震动。
Claims (2)
1、一种纸张定量水分微机自适应控制系统，其特征在于系统的控制方案采用具有不同时滞的多变量广义最小方差自校正控制器(MIMO-STC)，增加了前馈补偿和积分器，全部参数参加辨识，系统主机选用INTEL86/330A微机；执行机构采用电动控制汽阀和自行研制的具有自动调节作用的纸浆闸阀；检测仪表选用SCS-35β射线测厚仪和GUH-100红外水分计，应用软件是在iRMX-86实时操作系统的支持下，采用PL/M-86高级语言编制应用软件四千余条。
2、按权利要求1所述的纸张定量水分微机自适应控制系统，其特征在于为解决控制系统对定量水分的连续扫描检测，自制了C形扫描架有效行程2400mm；扫描速度5米／分，垂直振幅小于±0.5mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 87211659 CN87211659U (zh) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | 纸张定量水分微机自适应控制系统 |
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|---|---|---|---|
| CN 87211659 CN87211659U (zh) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | 纸张定量水分微机自适应控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN87211659U true CN87211659U (zh) | 1988-10-05 |
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ID=4826425
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 87211659 Withdrawn CN87211659U (zh) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | 纸张定量水分微机自适应控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN87211659U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1061403C (zh) * | 1996-10-23 | 2001-01-31 | 王葆铭 | 纸张定量水份状态控制装置 |
| CN102978991A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 金红叶纸业集团有限公司 | 烘缸装置 |
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1987
- 1987-08-10 CN CN 87211659 patent/CN87211659U/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1061403C (zh) * | 1996-10-23 | 2001-01-31 | 王葆铭 | 纸张定量水份状态控制装置 |
| CN102978991A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 金红叶纸业集团有限公司 | 烘缸装置 |
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