DE202013102557U1

DE202013102557U1 - Measurement arrangement for a fiber web production line or lines arranged in the same hall

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Publication number: DE202013102557U1
Application number: DE201320102557
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-06-25
Anticipated expiration: 2023-06-15

Abstract

Messanordnung für eine Faserproduktionslinie oder in derselben Halle angeordnete -linien, wobei die Messanordnung wenigstens zwei rotierende Rollen oder entsprechende rotierende Elemente mit Sensoreinrichtungen und Transmittern (111, 113, 114, 115, 116, 117, 120, 119, 122, 123) zum drahtlosen Senden von Messsignalen (211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222, 223), wenigstens einen Empfänger (30; 130) zum Empfangen der Messsignale und wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (40, 141) zum Verarbeiten der Messergebnisse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmitter (111, 113, 114, 115, 116, 117, 120, 119, 122, 123) zum Senden von Messdatensignalen (211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222, 223) mit eigenen bzw. einzigartigen Identifizierungscodes und/oder mit einer eigenen bzw. einzigartigen Übertragungs- und Empfangsfrequenz versehen sind.Measuring arrangement for a fiber production line or lines arranged in the same hall, the measuring arrangement comprising at least two rotating rollers or corresponding rotating elements with sensor devices and transmitters (111, 113, 114, 115, 116, 117, 120, 119, 122, 123) for wireless Transmitting measurement signals (211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222, 223), at least one receiver (30; 130) for receiving the measurement signals and at least one data processing device (40, 141) for processing the measurement results characterized in that the transmitters (111, 113, 114, 115, 116, 117, 120, 119, 122, 123) for transmitting measurement data signals (211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222, 223) are provided with unique identification codes and / or with their own or unique transmission and reception frequencies.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung für eine Faserbahnproduktionslinie oder in derselben Halle angeordnete -linien.The invention relates to a measuring arrangement for a fiber web production line or lines arranged in the same hall.

Es ist bekannt, dass eine Faserbahn, z. B. eine Papier- oder Kartonbahn, in Maschinen hergestellt wird, die zusammen eine Herstellungslinie bilden, die hunderte von Metern lang sein kann. Zum Beispiel können moderne Papiermaschinen über 450.000 Tonnen Papier pro Jahr produzieren. Die Geschwindigkeit der Papiermaschine kann 2000 m/min überschreiten und die Breite der Papierbahn kann mehr als 11 Meter betragen.It is known that a fibrous web, z. As a paper or board web, is produced in machines that together form a production line that can be hundreds of meters long. For example, modern paper machines can produce over 450,000 tons of paper per year. The speed of the paper machine can exceed 2000 m / min and the width of the paper web can be more than 11 meters.

Wie von aus dem Stand der Technik bekannten Faserbahnherstellungsverfahren bekannt ist, weist eine Herstellungslinie typischerweise eine durch eine Vielzahl von Vorrichtungen gebildete Anordnung auf, die in der Prozesslinie aufeinanderfolgend angeordnet sind. Eine typische Produktions- und Behandlungslinie weist einen Stoffauflauf, eine Siebpartie und eine Pressenpartie sowie eine nachfolgende Trockenpartie und einen Aufwickler auf. Die Herstellungs- und Behandlungslinie kann des weiteren andere Geräte und Abschnitte zum Endbearbeiten der Faserbahn aufweisen, z. B. einen Sizer, einen Kalander und eine Beschichtungspartie. Die Produktions- und Behandlungslinie weist auch wenigstens einen Umroller zum Bilden von Kundenrollen sowie eine Rollenverpackungsvorrichtung auf. In der vorliegenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen sind mit der Bezeichnung „Faserbahn” eine Papier-, Karton-, Tissue- und Pulpenbahn gemeint.As is known in the art of fiber web manufacturing processes known in the art, a manufacturing line typically includes an assembly formed by a plurality of devices sequentially arranged in the process line. A typical production and treatment line comprises a headbox, a wire section and a press section and a subsequent dryer section and a rewinder. The manufacturing and treatment line may further comprise other equipment and sections for finishing the fibrous web, e.g. B. an sizer, a calender and a coating section. The production and treatment line also includes at least one rewinder for forming customer rolls and a roll wrapper. In the present specification and claims, the term "fibrous web" means a paper, board, tissue and pulp web.

In einer Faserbahnproduktionslinie werden Walzen in mehreren unterschiedlichen Positionen verwendet. Die Walzen lenken und/oder stützen die Faserbahn und/oder ein die Faserbahn abstützendes Gewebe und bilden einen Teil der die Bahn behandelnden Vorrichtung. Walzen, die einen Walzenspalt bzw. Nip bilden, können auch in verschiedenen Teilen der Faserbahnproduktionslinie gefunden werden. Ein Walzenspalt wird zwischen zwei Elementen gebildet, typischerweise zwischen zwei Walzen, der Walzenspalt kann jedoch auch mit einer Walze, einem Band, einem Schuh oder einem entsprechenden Element und einem Gegenelement von entsprechender oder anderer Bauart gebildet werden, wobei oft wenigstens eines der den Walzenspalt bildenden Elemente eine Walze ist. Die Faserbahn wird ohne Unterstützung oder durch ein Band, einem Filz, ein Sieb oder ein entsprechendes Gewebe gestützt durch den Nip geleitet. In dem Nip wird die Faserbahn durch den Nipdruck gepresst, um Wasser aus der Bahn zu entfernen oder um die Eigenschaften der Bahn zu beeinflussen. Typische Nips einer Faserbahnproduktionslinie sind Pressnips, in denen Wasser entfernt wird, Kalandriernips, in denen die Bahn zum Beispiel zum Erreichen bestimmter Oberflächen Eigenschaften, wie zum Beispiel Glanz, behandelt wird, sowie Aufroll- und Wickelnips, in denen die Nipwirkung verwendet wird, um den Aufroll- bzw. Wickelprozess der Faserbahn zu vereinfachen. Zum Steuern und Einstellen der Faserbahnproduktion sind Sensoreinrichtungen erforderlich, zum Beispiel zum Messen des Nipdrucks und/oder der Bahn- bzw. Gewebespannung und zum Erlangen von Messergebnissen, basierend auf welchen die Steuerungs- und Einstelloperationen des Herstellungsprozesses durchgeführt werden können. Abhängig von dem Erfordernis von Messergebnissen sind die Sensoreinrichtungen oft in Verbindung mit rotierenden Walzen vorgesehen, zum Beispiel eingebettet in den Bezug der Walze. Es ist vorteilhaft, dass das Messsignal drahtlos von der Sensoreinrichtung zu der Datenverarbeitungseinrichtung übertragen wird. Dadurch können jedoch in Fällen, in denen mehrere Sensoreinrichtungen Informationssignale zu der Datenverarbeitungseinrichtung übertragen, die Signale einander stören und es führt zu Schwierigkeiten, die Informationssignale von einer Sensoreinrichtung von anderen Signalen anderer Sensoreinrichtungen zu trennen.In a fiber web production line, rolls are used in several different positions. The rollers guide and / or support the fibrous web and / or a tissue supporting the fibrous web and form part of the web-handling device. Rollers forming a nip can also be found in different parts of the fiber web production line. A nip is formed between two elements, typically between two rolls, but the nip can also be formed with a roll, a belt, a shoe or a corresponding element and a mating element of similar or different type, often at least one of which forms the nip Elements is a roller. The fibrous web is passed through the nip without support or through a band, felt, sieve or equivalent tissue. In the nip, the fibrous web is pressed by the nip pressure to remove water from the web or to affect the properties of the web. Typical nips of a fibrous web production line are press nips in which water is removed, calendering tips in which the web is treated, for example, to achieve certain surface properties, such as gloss, and reeling and winding nipples in which the nip effect is used Winding or winding process of the fiber web to simplify. For controlling and adjusting the fiber web production, sensor devices are required, for example for measuring the nip pressure and / or the web tension and for obtaining measurement results, based on which the control and setting operations of the manufacturing process can be carried out. Depending on the need for measurement results, the sensor devices are often provided in conjunction with rotating rollers, for example, embedded in the cover of the roller. It is advantageous that the measurement signal is transmitted wirelessly from the sensor device to the data processing device. However, in cases where multiple sensor devices transmit information signals to the data processing device, the signals interfere with each other, and it is difficult to separate the information signals from one sensor device from other signals from other sensor devices.

Zum Beispiel werden bei Kalandrier-, Wickel- und Pressvorrichtungen der Faserbahnproduktion Sensoreinrichtungen zum Detektieren der Vibration von Walzen eingesetzt. Die Messsignale von unterschiedlichen Walzen müssen miteinander vergleichbar sein, um den Gesamtzustand der Vibrationen der Vorrichtung zu ermitteln, um entsprechende Steuereingriffe durchführen zu können. Die gemessenen Vibrationssignale werden synchronisiert, um die Phase bzw. Phasenverschiebung der Vibrationen zu ermitteln. In Messeinrichtungen, die auf verkabelter Kommunikation basieren, werden Messkanäle synchronisiert, weil die Zeitdauer des Signalwegs in der Praxis dieselbe ist und die Schnelligkeit der Messvorrichtungen groß genug ist. In einem drahtlosen System hat jede Sensoreinrichtung der Walzen einen eigenen drahtlosen Transmitter, die nicht miteinander verbunden sind. Beispielsweise aufgrund von Unterschieden der Frequenzen der die Taktfrequenz steuernden Kristalle kann die Abtastrate variieren. Des weiteren treten auch Verzögerungen bei der Übertragung auf, die nicht vorhersehbar sind.For example, in calendering, winding and pressing devices of fiber web production, sensor devices are used to detect the vibration of rollers. The measurement signals from different rollers must be comparable to one another in order to determine the overall state of the vibrations of the device in order to be able to carry out corresponding control interventions. The measured vibration signals are synchronized to determine the phase or phase shift of the vibrations. In measuring devices based on wired communication, measuring channels are synchronized because in practice the duration of the signal path is the same and the speed of the measuring devices is high enough. In a wireless system, each sensor means of the rollers has its own wireless transmitter, which are not interconnected. For example, due to differences in the frequencies of the clock frequency controlling crystals, the sampling rate may vary. Furthermore, delays in transmission occur which are unpredictable.

Aus der WO 2006/075056 A1 ist eine Online-Messanordnung für ein Druckprofil aus dem Stand der Technik bekannt. Bei dem beschriebenen Verfahren zum Messen des Nipdrucks und/oder des Druckprofils wird eine einen Nip bildende Walze mit einem EMFi-Drucksensorfilm unter einer Beschichtungsschicht ausgestattet.From the WO 2006/075056 A1 An online measuring arrangement for a pressure profile is known from the prior art. In the described method for measuring the nip pressure and / or the pressure profile, a nip-forming roller is provided with an EMFi pressure sensor film under a coating layer.

In der WO 2006/075055 A1 sind ein Verfahren und eine Walze zum Messen eines Bahnspannungsprofils mittels eines spiralförmigen, geneigten Drucksensors beschrieben, z. B. eines EMFi-Drucksensorfilms, welcher die Bahn berührt.In the WO 2006/075055 A1 are a method and a roller for measuring a web tension profile by means of a helical, inclined Pressure sensor described, for. B. an EMFi pressure sensor film which touches the web.

In der WO 2007/107625 ist ein Verfahren zum Messen von Kräften beschrieben, welche die Walze einer Papier-, Karton-, Endbearbeitungs- oder Druckmaschine beeinflussen, und zwar durch Verwenden eines Kraftsensors in der Form eines auf oder unter der Oberfläche der Walze montierten Films.In the WO 2007/107625 There is described a method for measuring forces affecting the roll of a paper, board, finishing or printing machine by using a force sensor in the form of a film mounted on or below the surface of the roll.

In der US 2011/0301003A1 ist eine industrielle Walze beschrieben, die einen im Wesentlichen zylindrischen Kern mit einer äußeren Fläche, einen polymeren Überzug, der die äußere Fläche des Kerns am Umfang umgibt, und ein Sensorsystem aufweist. Das Sensorsystem weist ein erstes signaltragendes Element, das mit einer ersten Gruppe von Sensoren seriell verbunden ist, ein zweites signaltragendes Element, das mit einer zweiten Gruppe von Sensoren seriell verbunden ist, und eine Signalverarbeitungseinheit auf, die betriebsfähig mit den ersten und zweiten signaltragenden Elementen verbunden und dafür vorgesehen ist, die von der ersten und zweiten Gruppe von Sensoren ausgegebenen Signale zu überwachen. Das Sensorsystem weist einen Multiplexer oder ein anderes Datenaufnahmegerät auf, das am Ende der Walze angebracht ist. Der Multiplexer empfängt und sammelt Signale von dem Sensor und überträgt sie zu einem Prozessor, der typischerweise als Computer oder ein ähnliches Datenaustauschgerät ausgebildet ist, wie zum Beispiel das Verteilsteuersystem einer Papiermaschine, die betriebsfähig mit den Sensoren verbunden ist und die Signale von den Sensoren in nutzbare, einfach zu verarbeitende Informationen umsetzen kann. In einigen Ausführungsformen wird ein drahtloser Kommunikationsmodus eingesetzt, um die von dem Sensor gesammelten Daten von dem Multiplexer zu dem Prozessor zu übertragen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dafür vorgesehen, die von der ersten und zweiten Gruppe von Sensoren ausgegebenen Signale selektiv zu überwachen (oder Daten von denselben zu empfangen), und in einigen Ausführungsformen ist die Signalverarbeitungseinheit dafür vorgesehen, abwechselnd das erste signaltragende Element und das zweite signaltragende Element zu überwachen (oder Daten von denselben zu empfangen). In der genannten US-Veröffentlichung wird ein System nur für eine Rolle beschrieben.In the US 2011 / 0301003A1 For example, there is described an industrial roller having a substantially cylindrical core with an outer surface, a polymeric coating surrounding the outer surface of the core at the periphery, and a sensor system. The sensor system includes a first signal carrying element serially connected to a first group of sensors, a second signal carrying element serially connected to a second group of sensors, and a signal processing unit operatively connected to the first and second signal carrying elements and designed to monitor the signals output by the first and second group of sensors. The sensor system includes a multiplexer or other data acquisition device attached to the end of the roller. The multiplexer receives and collects signals from the sensor and transmits them to a processor, which is typically formed as a computer or similar data interchange device, such as the distribution control system of a paper machine operatively connected to the sensors and the signals from the sensors into usable , easy to process information can implement. In some embodiments, a wireless communication mode is employed to transmit the data collected by the sensor from the multiplexer to the processor. In some embodiments, the processing unit is configured to selectively monitor (or receive data from) the signals output from the first and second sets of sensors, and in some embodiments, the signal processing unit is configured to alternately connect the first signal carrying element and the second one monitor (or receive data from) the signal carrying element. In the cited US publication, a system is described for only one role.

In einem System, bei dem eine Messanordnung für mehrere Walzen oder entsprechende rotierende Elemente mit Sensoren vorgesehen ist und bei welchem Signale drahtlos übertragen werden, ist es problematisch, die von einer Walze mitgesendeten Signale von den Signalen einer anderen Walze zu trennen, und es ist auch problematisch, zu verhindern, dass die Transmitter der Sensoren Signale gleichzeitig senden, weil sich die Signale miteinander verbinden können und somit fehlerhafte Informationen gesendet werden. Das drahtlose Übertragen von Informationen ist sehr viel problematischer als das Übertragen mittels Drähten oder Kabeln, weil ein drahtlos übertragenes Signal auf eine ähnliche Art und Weise von Empfängern empfangen wird, falls Signale gleichzeitig oder von mehreren nicht identifizierten Transmittern gesendet werden.In a system in which a measuring arrangement for a plurality of rollers or corresponding rotating elements is provided with sensors and in which signals are transmitted wirelessly, it is problematic to separate, and it is, the signals sent by one roller from the signals of another roller It is problematic to prevent the transmitters of the sensors from transmitting signals at the same time, because the signals can connect to one another and thus faulty information is sent. Wirelessly transmitting information is much more problematic than transmitting by wires or cables, because a wirelessly transmitted signal is received by receivers in a similar manner if signals are sent simultaneously or from multiple unidentified transmitters.

Ein weiteres Problem bei drahtlosen Messsystemen ist die zeitliche Synchronisation von übertragenen Signalen miteinander, weil jeder drahtlose Transmitter jeweils ein einzelnes Gerät ist, die nicht mit einem Draht oder einem Kabel miteinander verbunden sind, weshalb die Zeit- bzw. Taktfrequenzen ihrer Prozessoren variieren können und somit ihre tatsächliche Zeit variieren kann und sie die Daten möglicherweise nicht mit derselben Frequenz senden und sogar die Frequenz von einem Moment zum nächsten variieren kann, beispielsweise wenn die Anschlussleistung oder die Stromaufnahme sich ändert. Wenn die Datenfrequenz unterschiedlich ist, können die abgetasteten Werte beispielsweise zur Messung von Vibrationen nicht mit ausreichender Genauigkeit synchronisiert werden.Another problem with wireless measurement systems is the timing of transmitted signals with each other because each wireless transmitter is a single device that is not interconnected with a wire or cable, and therefore the timing frequencies of its processors can vary, and thus Their actual time may vary and they may not be able to transmit the data at the same frequency and even vary the frequency from one moment to the next, for example when the connected load or current consumption is changing. If the data frequency is different, for example, the sampled values for measuring vibrations can not be synchronized with sufficient accuracy.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messanordnung für eine Faserbahnproduktionslinie zu schaffen, bei welcher die Nachteile und Probleme des Standes der Technik ausgeräumt oder zumindest minimiert werden.An object of the invention is to provide a measuring arrangement for a fiber web production line in which the disadvantages and problems of the prior art are eliminated or at least minimized.

Um diese Aufgabe und diejenigen, die später genannt werden, zu lösen, ist die Messanordnung für die Faserbahnproduktionslinie hauptsächlich durch die Merkmale des gekennzeichneten Teils von Anspruch 1 gekennzeichnet.To solve this object and those mentioned later, the measuring arrangement for the fiber web production line is characterized mainly by the features of the characterizing part of claim 1.

Gemäß der Erfindung haben bei der Messanordnung für eine Faserbahnproduktionslinie wenigstens zwei der Walzen oder der entsprechenden rotierenden Elemente der Faserbahnproduktionslinie ihren eindeutigen bzw. einzigartigen Identifizierungscode und/oder ihre eindeutige bzw. einzigartige Übertragungs- bzw. Empfangsfrequenz. Der einzigartige Identifizierungscode ist ein Teilsignal des Datensignalpakets, der die Walze identifiziert, von welcher das Messsignal übertragen wird. Wenigstens ein Empfänger der Messanordnung ist dafür vorgesehen, mit dem ausgewählten Transmitter der Rolle unter Verwendung der einzigartigen Kommunikationsfrequenz oder durch Prüfen des mit dem drahtlos gesendeten Messsignal verbundenen Identifizierungscodes zu kommunizieren. Auf diese Weise können die empfangenen Daten mit der entsprechenden Walze identifiziert werden und eine mögliche Vermischung von Informationen wird verhindert. Als Datenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Messergebnisse kann eine Benutzerschnittstelle der Messanordnung oder ein Automatisierungssystem, das eine automatische Steuerung durchführt, oder eine Datenspeichereinrichtung oder ein entsprechendes Gerät verwendet werden.According to the invention, in the measuring arrangement for a fiber web production line, at least two of the rollers or the corresponding rotating elements of the fiber web production line have their unique identification code and / or their unique transmission frequency. The unique identification code is a sub-signal of the data signal packet identifying the roller from which the measurement signal is transmitted. At least one receiver of the measuring arrangement is arranged to communicate with the selected transmitter of the reel using the unique communication frequency or by checking the identification code associated with the wirelessly transmitted measurement signal. In this way, the received data can be identified with the corresponding roller and a possible mixing of information is prevented. As a data processing device for processing the measurement results, a user interface of the measuring arrangement or an automation system, which performs an automatic control, or a data storage device or a corresponding device are used.

Gemäß eines vorteilhaften Aspekts der Erfindung weisen mehrere Transmitter einen gemeinsamen Empfänger auf, der mit jedem Transmitter zu einer bestimmten Zeit bzw. gleichzeitig kommuniziert, oder der basierend auf Identifizierungscodes von Datenpaketen identifiziert, welche der Walzen das Datenpaket sendet. Selbstverständlich können mehrere Empfänger auch einen gemeinsamen Transmitter aufweisen, aber in der Praxis tritt diese Notwendigkeit nur selten auf.According to an advantageous aspect of the invention, a plurality of transmitters have a common receiver that communicates with each transmitter at a particular time, or that identifies based on identification codes of data packets that the rollers send the data packet. Of course, multiple receivers may also have a common transmitter, but in practice this need rarely occurs.

Gemäß eines vorteilhaften Aspekts der Erfindung überträgt der Empfänger der Messanordnung zum Messen von Vibrationen in einem System, das wenigstens zwei Walzen aufweist, bei dem jede Walze wenigstens eine Sensoreinrichtung aufweist, einen Synchronisierimpuls zu jedem Transmitter von unterschiedlichen Walzen. Vorzugsweise wird der Impuls zu bestimmten, exakten Zeitabständen gesandt, beispielsweise einer pro Sekunde. Basierend auf der Zeit zwischen den Impulsen kennt der Transmitter der Anzahl von Messungen, die während eines Zeitabschnitts benötigt werden, um die gewünschte Anzahl von Abtastungen bzw. Messungen durchzuführen. Auf diese Art und Weise empfängt jeder Transmitter dieselbe Anzahl von Messungen zu einer exakten Zeit und die Messungen haben denselben zeitlichen Abstand. Weil die Messung zur selben Zeit nach dem Empfang des Impulses durchgeführt wird, ist die Synchronisierung genau. Der Impuls kann auch Informationen bezüglich der Zeit beinhalten, wodurch der Transmitter auf die absolute Zeit synchronisiert werden kann.According to an advantageous aspect of the invention, the receiver of the measuring device for measuring vibrations in a system having at least two rollers, in which each roller has at least one sensor device, transmits a synchronizing pulse to each transmitter of different rollers. Preferably, the pulse is sent at specific, exact time intervals, for example one per second. Based on the time between pulses, the transmitter knows the number of measurements needed during a period of time to make the desired number of samples. In this way, each transmitter receives the same number of measurements at a precise time and the measurements have the same time interval. Because the measurement is made at the same time after receiving the pulse, the synchronization is accurate. The pulse may also include information regarding time, which allows the transmitter to be synchronized to absolute time.

Ein Problem bei der Verwendung von elektronischen Bauteilen mit Batterien ist die kurze Laufzeit der Batterien. Zum Beispiel kann im Falle einer kontinuierlichen Messung auch eine große Batterie nur eine Laufzeit von wenigen Tagen aufweisen. Dies schränkt die mögliche Verwendung von auf Batterien basierender Messelektronik ein. Dasselbe Problem tritt auf, wenn „Energiegewinnung” zum Beispiel durch Verwenden der Energie von Piezo-Sensoren eingesetzt wird, um Elektrizität zur Verfügung zu stellen, weil die Ausgabe in Relation zu dem Verbrauch zu gering ist. Dieses Problem kann dadurch minimiert werden, dass die Messelektronik zwischen den Messungen in einen Ruhemodus geschaltet wird. In dem Ruhemodus kann die Elektronik abgeschaltet oder in einen Stromsparmodus geschaltet werden. Es können auch einige Bauteile in einen Ruhemodus als ihren voreingestellten Zustand geschaltet werden und sie werden nur eingeschaltet, wenn sie gebraucht werden. Der Empfänger der Messanordnung kann Anweisungen für unterschiedliche Transmitter zur Verfügung stellen, die durch den einzigartigen Identifizierungscode ausgewählt werden, um dieselben in einem ausgewählten Zyklus zur Energieeinsparung in den Ruhemodus zu schalten. Der Transmitter kann sich auch selbst mittels seines einzigartigen Identifizierungscodes an dem Empfänger identifizieren und prüfen, ob er in den Ruhemodus geschaltet werden sollte oder ob er für weitere Daten benötigt wird, und der Empfänger steuert den Transmitter wie gewünscht oder auch automatisch. Wenn der Ruhemodus in Verbindung mit der Messelektronik verwendet wird, wird der Stromverbrauch minimiert und es wird ermöglicht, Batterien als Stromquelle für die Elektronik zu verwenden, weil ihre Laufzeit auf das bis zu 1000-fache anwachsen kann. Die Kosteneinsparungen beispielsweise im Vergleich mit einem induktiven, drahtlosen Stromversorgungssystem ist erheblich.A problem with the use of electronic components with batteries is the short battery life. For example, in the case of a continuous measurement, a large battery may only have a running time of a few days. This restricts the potential use of battery-based measurement electronics. The same problem occurs when "power generation" is used, for example, by using the energy of piezo sensors to provide electricity, because the output is too low in relation to the consumption. This problem can be minimized by switching the meter electronics to a sleep mode between measurements. In the sleep mode, the electronics can be switched off or switched to a power-saving mode. Also, some components may be put in a sleep mode as their default state, and they will only be turned on when needed. The receiver of the measuring arrangement may provide instructions for different transmitters selected by the unique identification code to put them into sleep mode in a selected energy saving cycle. The transmitter can also identify itself by means of its unique identification code at the receiver and check whether it should be put into sleep mode or if it is needed for further data, and the receiver controls the transmitter as desired or automatically. Using sleep mode in conjunction with the measurement electronics minimizes power consumption and makes it possible to use batteries as the power source for the electronics because their runtime can increase up to 1000 times. For example, the cost savings compared to an inductive wireless power system is significant.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung detaillierter beschrieben.Hereinafter, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch ein Beispiel der Messanordnung für die Faserbahnherstellung. 1 schematically shows an example of the measuring arrangement for the fiber web production.

2 zeigt schematisch ein Beispiel einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung in Verbindung mit der Messung von Vibrationen in einem Wickler mit zwei Trommeln. 2 shows schematically an example of an advantageous embodiment of the invention in connection with the measurement of vibrations in a winder with two drums.

1 zeigt sehr schematisch eine Faserbahnherstellungslinie, die einen Stoffauflauf 11, eine Blattbildungspartie 12, eine Pressenpartie 13, eine Trockenpartie 15, einen Vorkalender 16, eine Beschichtungspartie 17, einen Aufwickler 19, einen Abwickler 21, einen Rollenschneider 22 und einen Verpackungsabschnitt 23 aufweist. In der Produktionslinie sind auch Leitwalzen 10, 20 zum Leiten und Stützen der Faserbahn W und/oder des die Bahn W unterstützenden Gewebes F vorgesehen. Selbstverständlich kann innerhalb derselben Maschinenhalle mehr als eine Faserbahnproduktionslinie vorgesehen sein. Unterschiedliche Abschnitte bzw. Partien der Produktionslinie sind mit Sensoreinrichtungen ausgestattet, welche Transmitter 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 122, 123 aufweisen. Auch im Lauf der Bahn W zwischen den Abschnitten können Sensoreinrichtungen vorgesehen sein, zum Beispiel separate Messeinrichtungen 14 mit Sensoreinrichtungen mit einem Transmitter 114 und/oder Sensoreinrichtungen in Verbindung mit den Leitwalzen 20, welche ebenfalls Transmitter 220 aufweisen. In 1 ist als Beispiel ein System dargestellt, bei dem eine Sensoreinrichtung mit einem Transmitter pro Partie bzw. Abschnitt der Faserbahnproduktionslinie vorgesehen ist, aber selbstverständlich können mehrere Sensoreinrichtungen für jeden Abschnitt vorgesehen sein oder einige Abschnitte können keine Sensoreinrichtungen aufweisen. Einige der Sensoreinrichtungen sind in Verbindung mit einer rotierenden Walze oder mit entsprechenden rotierenden Elementen vorgesehen, und zwar vorzugsweise in dem Überzug der Walze eingebettet, zum Beispiel in Verbindung mit einer Walze der Pressenpartie 13, des Aufwicklers 19 und des Rollenschneiders 22 sowie in Verbindung mit einer der Leitwalzen 20. Die Transmitter sind drahtlos und sie senden ein Messsignal 211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222 und 223 zu einem Empfänger 30, welcher das Signal zu einer Datenverarbeitungseinrichtung 40 überträgt, die basierend auf den empfangenen Messergebnissen das Faserbahnsystem und ihre Abschnitte den Erfordernissen nach steuert. Die Transmitter 211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222 und 223 weisen einen eigenen bzw. einzigartigen Identifizierungscode auf, so dass der Empfänger 30 feststellen kann, von welcher Sensoreinrichtung das Messsignal gemessen wird bzw. wurde. Selbstverständlich können mit ein- und derselben Datenverarbeitungseinrichtung 40 oder mit ihrer eigenen Datenverarbeitungseinrichtung mehrere Empfänger 30 verbunden sein. In diesen Fällen ermittelt der Empfänger 30, ebenfalls basierend auf dem Identifizierungscode, ob das Messsignal von demselben zu empfangen ist. Statt des einzigartigen Identifizierungscodes kann der Empfänger 30 der Messanordnung so eingestellt sein, dass er mit dem ausgewählten Transmitter 211, 213, 214, 215, 216, 217, 220, 219, 222, 223 der Sensoreinrichtung unter Verwendung einer einzigartigen Kommunikationsfrequenz kommuniziert. 1 shows very schematically a fiber web production line, which has a headbox 11 , a sheet forming game 12 , a press section 13 , a drying section 15 , a pre-calendar 16 , a coating lot 17 , a rewinder 19 , an unwinder 21 , a slitter 22 and a packaging section 23 having. There are also guide rollers in the production line 10 . 20 for guiding and supporting the fiber web W and / or of the web W supporting tissue F provided. Of course, more than one fiber web production line may be provided within the same machine shop. Different sections or parts of the production line are equipped with sensor devices which transmitters 111 . 112 . 113 . 114 . 115 . 116 . 117 . 118 . 122 . 123 exhibit. Sensor devices may also be provided in the course of the web W between the sections, for example separate measuring devices 14 with sensor devices with a transmitter 114 and / or sensor means in conjunction with the guide rolls 20 , which are also transmitters 220 exhibit. In 1 By way of example, a system is shown in which one sensor device is provided with one transmitter per section of the fiber web production line, but of course multiple sensor devices may be provided for each section or some sections may not have sensor devices. Some of the sensor devices are in conjunction with a rotating roller or provided with corresponding rotating elements, preferably embedded in the coating of the roller, for example in connection with a roller of the press section 13 , the rewinder 19 and the slitter 22 and in conjunction with one of the guide rollers 20 , The transmitters are wireless and they send a measurement signal 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 and 223 to a receiver 30 which sends the signal to a data processing device 40 which, based on the received measurement results, controls the fiber web system and its sections according to requirements. The transmitters 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 and 223 have their own unique identification code, so that the receiver 30 determine from which sensor device the measurement signal is or was measured. Of course, with one and the same data processing device 40 or with its own data processing device multiple receivers 30 be connected. In these cases, the recipient determines 30 also based on the identification code, if the measurement signal is to be received therefrom. Instead of the unique identification code, the receiver 30 the measuring arrangement be set so that it with the selected transmitter 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 the sensor device communicates using a unique communication frequency.

In 2 ist ein Beispiel der Messung von Vibrationen in einem Wickler mit zwei Rollen dargestellt. Der zwei-Rollen-Wickler weist zwei Wickelrollen bzw. -spulen 61, 62, d. h. Wickeltrommeln, auf, auf denen Teilbahnrollen 60 zu Kundenrollen gewickelt werden. Jede Wickelrolle 61, 62 weist eine Sensoreinrichtung zum Detektieren von Vibrationen der Wickelrolle 61, 62 auf, die mit einem Transmitter 161, 162 zum drahtlosen Senden eines Messsignals 261, 262 zu einem Empfänger 30 versehen ist, der mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 140 verbunden ist. Der Empfänger 130 der Messanordnung zum Messen von Vibrationen in diesem System, der zwei Rollen mit Sensoreinrichtungen aufweist, überträgt einen Zeitsynchronisationsimpuls 361, 362 zu jedem Transmitter 161, 162 der Wickelrollen 61, 62. Vorzugsweise wird der Impuls zu bestimmten exakten Intervallen gesendet, zum Beispiel einer pro Sekunde. Basierend auf der Zeit zwischen den Impulsen 361, 362 weiß der Transmitter 161, 162 die Anzahl der Abtastungen, die während eines bestimmten Zeitintervalls erforderlich sind, um die gewünschte Anzahl von Messungen durchzuführen. Somit wird durch jeden Transmitter 161, 162 dieselbe Anzahl von Messungen in einer exakten Zeit empfangen und die Messungen weisen dasselbe Intervall auf. Der Impuls 361, 362 kann auch Informationen hinsichtlich der Zeit aufweisen, wodurch der Transmitter auf eine absolute Zeit synchronisiert werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird die zeitliche Synchronisierung der Sensoreinrichtung in Verbindung mit einem Wickler erklärt, diese ist jedoch genauso bei jeglichen Vorrichtungen von Partien bzw. Abschnitten anwendbar, in denen ein Messergebnis von zwei Komponenten, zum Beispiel Rollen eine Zeitsynchronisierung erforfert, um die zu steuernde Gesamtsituation zu ermitteln. Zum Beispiel können Kalender, Beschichtungsvorrichtungen oder Pressen eine zeitliche Synchronisierung zum Beispiel in Verbindung mit der Vibrationsermittlung erforderlich machen. In diesem Ausführungsbeispiel können die Signale 261, 262 der Transmitter 161, 162, ihren eigenen bzw. einzigartigen Identifizierungscode oder eine einzigartige Übertragungsfrequenz aufweisen, wie oben unter Bezugnahme auf das Beispiel von 1 beschrieben.In 2 is an example of the measurement of vibration in a winder shown with two rollers. The two-roller winder has two winding rolls or coils 61 . 62 , ie winding drums, on which partial web rolls 60 to be wound to customer roles. Every roll 61 . 62 has a sensor device for detecting vibrations of the winding roll 61 . 62 on that with a transmitter 161 . 162 for wireless transmission of a measurement signal 261 . 262 to a receiver 30 is provided with a data processing device 140 connected is. The recipient 130 The measuring device for measuring vibrations in this system, which has two rollers with sensor devices, transmits a time synchronization pulse 361 . 362 to every transmitter 161 . 162 the bobbins 61 . 62 , Preferably, the pulse is sent at certain exact intervals, for example one per second. Based on the time between the pulses 361 . 362 the transmitter knows 161 . 162 the number of samples required during a given time interval to make the desired number of measurements. Thus, by each transmitter 161 . 162 receive the same number of measurements in an exact time and the measurements have the same interval. The impulse 361 . 362 may also include information regarding time, whereby the transmitter can be synchronized to an absolute time. In this embodiment, the timing of the sensor device is explained in connection with a winder, but this is equally applicable to any devices of batches in which a measurement result of two components, such as roles requires a time synchronization to the overall situation to be controlled to investigate. For example, calendars, coaters, or presses may require timing synchronization, for example, in conjunction with vibration detection. In this embodiment, the signals 261 . 262 the transmitter 161 . 162 have their own unique identification code or a unique transmission frequency as described above with reference to the example of FIG 1 described.

Die Erfindung und ihre Merkmale wurden oben unter Bezugnahme auf lediglich einige Beispiele beschrieben, es sind jedoch viele Modifikationen und Änderungen der unterschiedlichsten Merkmale möglich.The invention and its features have been described above with reference to only a few examples, but many modifications and variations of various features are possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2006/075056 A1 [0006]
WO 2006/075055 A1 [0007]
WO 2007/107625 [0008]
US 2011/0301003 A1 [0009]

Claims

Measuring arrangement for a fiber production line or lines arranged in the same hall, wherein the measuring arrangement comprises at least two rotating rollers or corresponding rotating elements with sensor devices and transmitters ( 111 . 113 . 114 . 115 . 116 . 117 . 120 . 119 . 122 . 123 ) for the wireless transmission of measurement signals ( 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 ), at least one recipient ( 30 ; 130 ) for receiving the measuring signals and at least one data processing device ( 40 . 141 ) for processing the measurement results, characterized in that the transmitters ( 111 . 113 . 114 . 115 . 116 . 117 . 120 . 119 . 122 . 123 ) for sending measured data signals ( 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 ) are provided with their own or unique identification codes and / or with their own or unique transmission and reception frequency.

Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one receiver ( 30 ; 130 ) of the measuring arrangement is provided with the selected transmitter ( 111 . 113 . 114 . 115 . 116 . 117 . 120 . 119 . 122 . 123 ) of the sensor device by using the unique communication frequency and / or by checking the signal sent by wireless ( 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 ) associated identification code.

Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one receiver ( 30 ; 130 ) is provided with each transmitter ( 111 . 113 . 114 . 115 . 116 . 117 . 120 . 119 . 122 . 123 ) at a certain time or simultaneously communicate the data signal from a specific roller or from a corresponding rotating element based on identification codes of the data signal ( 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 ), which of the roles or elements the data signal ( 211 . 213 . 214 . 215 . 216 . 217 . 220 . 219 . 222 . 223 ) to identify.

Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that at least one of the sensors is embedded in the reference of a rotating roller.

Measuring claim according to claim 1, characterized in that at least one receiver of a measuring device preferably provided for measuring vibrations, the at least two rollers ( 61 . 62 ) with at least two sensor devices and transmitters ( 161 . 162 ) for transmitting the signal of the sensor device, is intended to provide a synchronization pulse to each transmitter ( 161 . 162 ) of the different rollers.

Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the synchronization pulse contains information about the time, wherein the transmitter is synchronized to absolute time.