CS250087B1

CS250087B1 - Setting chamber control connection

Info

Publication number: CS250087B1
Application number: CS597685A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Valis; Jaroslav Hladik; Jiri Liskutin
Original assignee: Miloslav Valis; Jaroslav Hladik; Jiri Liskutin
Priority date: 1985-08-19
Filing date: 1985-08-19
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešení se týká výroby koberce z minerální vlny. Očelem je dosáhnout rovnoměrného usazování vláken a tím co nejmenší kolísání plošné hmotnosti finálního výrobku. Tohoto účelu je dosaženo použitím zapojení pro řízení provozu usazovací komory, které sestává z bloku měření množství vláken, na jehož první výstup přes první proporcionální regulátor je svým prvním vstupem připojena jednotka řízení rychlosti dopravníku, jejíž druhý vstup je připojen na výstup prvního integrálního regulátoru, jehož první vstup je připojen na zdroj žádané hodnoty plošné hmotnosti koberce a druhý vstup je připojen na výstup signálu součtu bloku měření plošné hmotnosti koberce, na jehož výstup signálu rozdílu je přes druhý integrální regulátor svým prvním vstupem připojena jednotka řízení příčného rozdělení hustoty vláken, jejíž druhý vstup je přes druhý proporcionální regulátor připojen na druhý výstup bloku měření množství vláken.The solution relates to the production of a mineral carpet waves. His eye is to achieve evenness fiber settling and as little as possible variations in the basis weight of the final product. This is achieved by using wiring to control the operation of the settling chamber, which consists of a quantity measurement block of fibers on whose first exit through the first the proportional controller is its first a speed control unit connected to the input conveyor whose second input is connected to the output of the first integral controller, whose first input is connected to the desired source the basis weight of the carpet a the second input is connected to the signal output the sum of the block weight measurement of the carpet, on whose output the difference signal is via the first integral controller a transverse control unit connected to the input the fiber density distribution, the second of which the input is via a second proportional controller connected to the second measurement block output amount of fibers.

Description

Vynález se týká zapojení pro řízení usazovací komory, tvořící součást linky na výrobu koberce z minerální vlny.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a circuit for controlling a settling chamber forming part of a mineral wool carpet production line.

Vlákna minerální vlny jsou vytvářena nátokem roztavené suroviny na kotouče rotující vysokou rychlostí. Tavenina je takto odstředivým způsobem rozvlákňovůna a vzniklá vlákna jsou zachycována a unášena proudem vzduchu a nakonec ukládána na pohyblivý dopravník z ocelového pletiva, pod nímž je ventilátorem udržován podtlak. Vlákna se ukládají po celé délce usazovací komory a jakékoliv změny v nátoku taveniny na rozvlákňovací kotouče v její viskozitě a množství, či změny ve vzduchotechnických poměrech v usazovací komoře, vedou k nežádoucím změnám plošné hmotnosti vytvářeného koberce minerální vlny jak v podélném, tak i v příčném směru. Toto kolísání plošné hmotnosti tvořícího se rouna snižuje kvalitu výsledného výrobku a nutí výrobce vyrábět koberec o vyšší průměrné plošné hmotnosti, aby se snížila pravděpodobnost poklesu této hmotnosti pod menimálně přípustnou mez. Měření množství taveniny, představující vhodný údaj pro řízení provozu usazovací komory, lze dosud provádět pouze orientačně, podle wattmetrického zatížení rozvlákňovacícji kotoučů. Výsledky tohoto měření jsou však prakticky nepoužitelné pro velké množství parazitních vlivů. Pro měření přímo v usazovací komoře pak nebyly zatím vyvinuty žádné měřicí metody, či k tomu účelu určená zařízení. K hrubé orientaci o množství vláken může sloužit i údaj o hodnotě podtlaku pod dopravníkem v usazovací komoře. I tento údaj je však značně nepřesný, neboť je silně ovlivněn znečištěním dopravníku a netěsnostmi mezi dopravníkem a odsávacím potrubím. Nerovnoměrnosti plošné hmotnosti vytvářeného koberce v podélném směru zjišťované měřením, jeho hmotnosti za usazovací komorou je možno vyrovnávat změnou rychlosti usazovacího dopravníku nebo systémem kyvadlového ukládání. Při kyvadlovém ukládání se tenký koberec, vznikající na rychloběžném primárním dopravníku, ukládá na pomalý sekundární dopravník. V tomto případě je řízena rychlost sekundárního dopravníku na základě měření hmotnosti koberce vytvořeného na primárním dopravníku. Naopak řízení rychlosti dopravníku podle údajů o hmotnosti, resp. plošné hmotnosti, získaných až za usazovací komorou, je zatíženo dopravním zpožděním mezi místem vytváření koberce a místem měření, což nedovoluje eliminovat odchylky mající kratší periodu, než je doba průchodu dopravníku usazovací komorou. Tímto způsobem lze tedy vyrovnávat jen odchylky v plošné hmotnosti vytvářeného koberce v podélném směru, a to jen v omezené míře. Řízení rozložení vláken v příčném směru se neprovádí, je dáno tvarem usazovací komory, směrem ofuku rozzvlákňovacích kotoučů, případně i velikostí podtlaku pod dopravníkem.The mineral wool fibers are formed by inflowing the molten raw material onto the disks rotating at high speed. The melt is thus fiberized in a centrifugal manner and the resulting fibers are captured and entrained by a stream of air and finally deposited on a movable steel mesh conveyor under which a vacuum is maintained by the fan. Fibers are deposited along the length of the settling chamber, and any changes in the melt inflow to the fiberizing disks in its viscosity and amount, or changes in the ventilation conditions in the settling chamber, lead to undesirable changes in the basis weight of the formed mineral wool carpet. direction. This variation in the basis weight of the forming web reduces the quality of the finished product and forces the manufacturer to produce a carpet of a higher average basis weight in order to reduce the likelihood of the weight falling below the minimum allowable limit. The measurement of the amount of melt, which is a suitable indication for controlling the operation of the settling chamber, can only be carried out as a guide, according to the wattmetric loading of the disintegrating disks. However, the results of this measurement are practically unusable for a large number of parasitic effects. So far no measuring methods or devices have been developed for measurement directly in the settling chamber. An indication of the vacuum under the conveyor in the settling chamber can also be used for a rough orientation of the amount of fibers. However, this figure is also very inaccurate, as it is strongly affected by contamination of the conveyor and leaks between the conveyor and the exhaust pipe. Unevenness of the basis weight of the formed carpet in the longitudinal direction determined by measurement, its weight behind the settling chamber can be compensated by changing the speed of the settling conveyor or by the pendulum placement system. During pendulum placement, the thin carpet formed on the high-speed primary conveyor is placed on a slow secondary conveyor. In this case, the speed of the secondary conveyor is controlled by measuring the weight of the carpet formed on the primary conveyor. Conversely, the control of the conveyor speed according to the weight, resp. the basis weight obtained after the settling chamber is burdened with a transport delay between the carpet forming site and the measuring site, which does not allow to eliminate deviations having a shorter period than the conveyor passage time through the settling chamber. In this way, only variations in the basis weight of the carpet to be produced in the longitudinal direction can be compensated to a limited extent. The control of the fiber distribution in the transverse direction is not performed, it is given by the shape of the settling chamber, the direction of blowing of the defibrating disks, and possibly by the amount of vacuum under the conveyor.

Uvedené nedostatky odstraňuje a danou problematiku řeší zapojení pro řízení usazovací komory podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z bloku měření množství vláken, na jehož první výstup přes první proporcionální regulátor je svým prvním vstupem připojena jednotka řízení rychlosti dopravníku, jejíž druhý vstup je připojen na výstup prvního integrálního regulátoru, jehož první vstup je připojen na zdroj žádané hodnoty plošná hmotnosti koberce a druhý vstup je připojen na výstup signálu součtu bloku měření plošné hmotnosti koberce, na jehož výstup signálu rozdílu je přes druhý integrální regulátor svým prvním vstupem připojena jednotka řízení příčného rozdělení hustoty vláken, jejíž druhý vstup je přes druhý proporcionální regulátor připojen na druhý výstup bloku měření množství vláken.These drawbacks are eliminated and the problem is solved by the arrangement for controlling the settling chamber according to the invention, which consists in that it consists of a fiber quantity measuring block, to whose first output via the first proportional regulator is connected by its first input a conveyor speed control unit. is connected to the output of the first integral controller, whose first input is connected to the carpet basis weight setpoint source, and the second input is connected to the carpet floor mass measurement block signal output, the difference signal output of which is connected via its second integral controller controlling the transverse fiber density distribution, the second input of which is connected via a second proportional controller to the second output of the fiber quantity measuring block.

Zjišťování množství vláken v usazovací komoře se provádí měřením poměru mezi dobou zaclonění a odclonění fotočidla letícími vlákny ve zvoleném časovém intervalu. Vhodně umístěnými fotočidly lze měřit i rozdělení proudu vláken v příčném řezu usazovací komorou. K vyhodnocení údajú fotočidel se předpokládá využití mikropočítače, který je schopen údaje sčítat nebo odečítat, vytvářet střední hodnotu, vzájemně údaje porovnávat a signalizovat nesprávné údaje.Determination of the amount of fibers in the settling chamber is performed by measuring the ratio between the time of aperture and deflection of the photo sensor by the flying fibers at a selected time interval. The distribution of the fiber stream in the cross-section through the settling chamber can also be measured by suitably positioned photo sensors. For the evaluation of photo sensor data it is assumed to use a microcomputer capable of adding or reading data, creating a mean value, comparing data with each other and signaling incorrect data.

Proporcionální vazba od přímého měření množství vláken umožňuje rychlé řízeni usazovací komory a tím kompenzování krátkodobých výkyvů v plošné hmotnosti koberce. Ke zlepšení charakteristiky řízení je využito zpětné vazby, v níž je zařazen regulátor s integrálním charakterem, který zpracovává odchylku mezi žádanou a skutečnou hodnotou plošné hmotnosti za usazovací komorou. Hmotnost vytvářeného koberce minerální vlny je měřena dvěma měřiči vyhodnocujícími zvlášť pravou a levou polovinu koberce. Pro toto měření lze použít např. vážící válečky, radioaktivní měřič, přítlačné válečky s indukčním vysílačem apod. Předmětné zapojení představuje účinné řízení provozu usazovací komory s podstatným snížením odchylky plošné hmotnosti výsledného produktu od hodnoty požadované.The proportional coupling from the direct measurement of the fiber quantity allows for rapid control of the settling chamber and thus compensates for short-term fluctuations in the basis weight of the carpet. To improve the control characteristics, feedback is used in which a regulator with integral character is incorporated, which processes the deviation between the setpoint and the actual basis weight behind the settling chamber. The weight of the formed mineral wool carpet is measured by two meters evaluating particularly the right and left half of the carpet. For example, weighing rollers, a radioactive meter, pressure rollers with an inductive transmitter, etc. can be used for this measurement. The present arrangement provides effective control of the settling chamber operation, substantially reducing the deviation of the basis weight of the final product from the desired value.

Na přiloženém výkrese je nakresleno principiální blokové schéma zapojení podle vynálezu.A schematic diagram of the circuit according to the invention is shown in the accompanying drawing.

Známá usazovací komora je osazena čtyřmi zdroji světelných paprsků, z nichž první zdroj 1 a druhý zdroj 2 světelných paprsků jsou nasměrovány vzájemně rovnoběžně napříč usazovací komorou v horizontálním směru a třetí zdroj 3 se čtvrtým zdrojem 4 světelných paprsků jsou nasměrovány šikmo napříč usazovací komorou ve vertikálním směru. Oproti každému ze zdro250087 jú 1. 2, 3, 4 světelných paprsků je na opačné st/aně usazovací komory umístěn jeden dekodér 5 světelných Impulsů. Výstupy všech čívř dekodérů 5 světelných impulsů jsou vedeny na vstup 6 vyhodnocovací jednotky 7. Vyhodnocovací jednotka 7 spolu se zdroji 1, 2, 3, 4 světelného paprsku a dekodéry 5 světelných impulsů tvoří blok 10 měření množství vláken. Na první výstup 8 vyhodnocovací jednotky 7, tvořící první výstup 11 bloku 10 měření množství vláken, je přes první proporcionální regulátor 12 svým prvním vstupem 13 připojena jednotka 14 řízení rychlosti dopravníku usazovací komory. Druhý vstup 15 jednotky 14 řízení rychlosti dopravníku je připojen na výstup 16 prvního integrálního regulátoru 17, jehož první vstup 18 je připojen na zdroj 20 žádané hodnoty plošné hmotnosti koberce minerální vlny a jehož druhý vstup 19 je připojen na výstup 21 signálu na součtu bloku 22 měření plošné hmotnosti koberce minerální vlny. Na jeho výstup 23 signálu rozdílu je přes druhý integrální regulátor 24 svým prvním vstupem 25 připojena jednotka 26 řízení příčného rozdělení hustoty vláken. Její druhý vstup 27 je přes druhý proporcionální regulátor 28‘ připojen na druhý výstup 29 měřiče množství vláken tvořený druhým výstupem 9 vyhodnocovací jednotky 7.The known settling chamber is provided with four light sources, of which the first light source 1 and the second light source 2 are directed parallel to each other across the settling chamber in the horizontal direction and the third light source 3 with the fourth light source 4 is directed obliquely across the settling chamber in the vertical direction . In contrast to each of the sources 2, 3, 4 light rays, one light pulse decoder 5 is located on the opposite side of the settling chamber. The outputs of all the four light pulse decoders 5 are routed to the input 6 of the evaluation unit 7. The evaluation unit 7 together with the light beam sources 1, 2, 3, 4 and the light pulse decoders 5 form a fiber measurement block 10. At the first output 8 of the evaluation unit 7, constituting the first output 11 of the fiber measurement block 10, a first conveyor speed control unit 14 is connected via the first proportional regulator 12 to its first input 13. The second input 15 of the conveyor speed control unit 14 is connected to the output 16 of the first integral controller 17, the first input 18 of which is connected to the reference surface weight source 20 of the mineral wool carpet and whose second input 19 is connected to the signal output 21 at the sum of the measurement block 22 basis weight of carpet mineral wool. Transverse density distribution control unit 26 is connected to its difference signal output 23 via a second integral controller 24 by its first input 25. Its second input 27 is connected via a second proportional regulator 28 na to the second output 29 of the fiber meter formed by the second output 9 of the evaluation unit 7.

Světelné paprsky ze zdrojů 1, 2, 3, 4 světelných paprsků jsou zacloňovány shluky letících vláken. Takto vzniklé světelné impulsy jsou v dekodérech 5 převedeny na sled elektrických impulsů a tyto jsou zpracovány ve vyhodnocovací jednotce 7, která může být s výhodou realizována mikropočítačem. Signál z prvního výstupu 8 vyhodnocovací jednotky 7, který odpovídá součtu údajů z jednotlivých dekodérů, je veden do větve řízení rychlosti dopravníku usazovací komory. Po zpracování v prvním proporcionálním regulátoru 12 se tento signál v jednotce řízení rychlosti dopravníku sčítá s výstupním signálem prvního integrálního regulátoru 19, který je úměrný rozdílu mezi požadovanou a skutečnou hodnotou plošné hmotnosti. Skutečná hodnota plošné hmotnosti je měřena samostatně v levé i pravé polovině vytvářeného koberce minerální vlny, buď měřicími vá’ečky nebo radioaktivní metodou, či přítlačnými válečky s indukčním vysílačem aj. Výstupním signálem v této větvi jsou signály pro ovládání rychlosti dopravníku v usazovací komoře. Tím jsou kompenzovány jak krátkodobé, tak dlouhodobé výkyvy v plošné hmotnosti vytvářeného koberce minerální vlny.Light rays from light sources 1, 2, 3, 4 are obscured by clusters of flying fibers. The light pulses thus generated are converted into a sequence of electrical pulses in the decoders 5 and are processed in an evaluation unit 7, which can advantageously be implemented by a microcomputer. The signal from the first output 8 of the evaluation unit 7, which corresponds to the sum of the data from the individual decoders, is applied to the conveyor speed control branch of the settling chamber. After processing in the first proportional regulator 12, this signal in the conveyor speed control unit is added to the output signal of the first integral regulator 19, which is proportional to the difference between the desired and actual basis weight values. The actual basis weight is measured separately in the left and right half of the mineral wool carpet produced, either by measuring rollers or radioactive method, or by pressure rollers with inductive transmitter, etc. The output signal in this branch is signals for conveyor speed control in the settling chamber. This compensates both short and long-term fluctuations in the basis weight of the mineral wool carpet produced.

Obdobným způsobem probíhá řízení ve druhé větvi, ve větvi řízení příčného ukládání minerální vlny. Z druhého výstupu 9 vyhodnocovací jednotky je signál, úměrný rozdílu množství vláken v levé a v pravé polovině usazovací komory, veden přes druhý proporcionální regulátor 28 na jednotku 28 řízení horizontální hustoty vláken, kde je sčítán se signálem z druhého integrálního regulátoru 24, kterým zpracovává signál rozdílu plošných hmotností v levé a pravé polovině vytvářeného koberce minerální vlny. Jednotka 26 řízení příčného rozdělení hustoty vláken provádí pomalé řídicí zásahy a udržuje nulovou odchylku dlouhodobého kolísání příčného rozložení hodnot plošné hmotnosti vytvářejícího se koberce. Jednotka 28 řízení příčného rozdělení hustoty vláken řídí např. velikost podtlaku v levé nebo pravé sekci pod dopravníkem v usazovací komoře.In a similar manner, the control takes place in the second strand, in the control strand of the mineral wool transverse deposition. From the second output 9 of the evaluation unit, a signal proportional to the difference in the amount of fibers in the left and right half of the settling chamber is routed through the second proportional controller 28 to the horizontal fiber density control unit 28 where it is added with the signal from the second integral regulator 24 difference in basis weight in the left and right half of the mineral wool carpet. The transverse density distribution control unit 26 performs slow control interventions and maintains zero deviation of long-term variation in the transverse distribution of basis weight values of the forming carpet. The transverse fiber density control unit 28 controls, for example, the amount of vacuum in the left or right section below the conveyor in the settling chamber.

Při změnách sortimentu dochází ke změně rychlosti dopravníku, což znamená změnu parametrů celé soustavy usazovací komory a podmiňuje současně změnu v charakteristikách regulátorů. Se změnou sortimentu je zapotřebí změnit přenos proporcionálních regulátorů 12, 28 a nastavit požadovanou hodnotu plošné hmotnosti.When changing the assortment, the conveyor speed changes, which means that the parameters of the entire settling chamber system are changed and that the characteristics of the controllers are changed at the same time. As the product range is changed, the proportional controllers 12, 28 need to be changed and the desired basis weight set.

Claims

SUBJECT

An arrangement for controlling a settling chamber forming part of a mineral wool carpet production line, characterized in that it comprises a fiber measuring block (10) to which the first outlet (11) via the first proportional controller (12) is its first input (13) a conveyor speed control unit (14) is connected, the second input (15) of which is connected to the output (16) of the first integral controller (17), the first input (18) of which is connected to the carpet setpoint source (20) and the second input (19) is connected to the output (21) of the sum of the carpet weight measurement block (22), the difference signal output (23) of which the unit (26) is connected via the second integral controller (24) through its first input (25). ) transverse control

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A fiber density distribution having a second input (27) connected via a second proportional controller (28) to a second output (29) of a fiber quantity measuring block (10).

Wiring according to claim 1, characterized in that the fiber quantity measuring block (10) consists of at least four light beam sources (1, 2, 3, 4) of which at least two are directed parallel to each other across the settling chamber in a horizontal direction and at least the other two are aligned obliquely across the settling chamber in a vertical direction, opposite to each of the light beam sources (1, 2, 3, 4) there is one light pulse decoder on the opposite side of the settling chamber, the outputs of which are routed to the evaluation unit (7) .