DE4025874A1 - Stock inlet adjustment - monitors effect of each setting command to give automatic operation - Google Patents
Stock inlet adjustment - monitors effect of each setting command to give automatic operationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für die Blende an der Vorderwand eines Stoffauflaufs einer Papier- oder Kartonmaschine der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an adjusting device for the panel on the front wall of a Headbox of a paper or board machine which in the preamble of Claim 1 specified Art.
Aus Gründen des Papiererzeugungsprozesses ist es oft erforderlich, die Position der Blende verstellen zu können, um dadurch beispielsweise die Spaltöffnung für den Suspensionsstoffstrahl abschnittsweise zu verändern. Bei der technischen Durchführung der Blendenverstellung, insbesondere bei einer automatisierten Blendenverstelleinrichtung ist zu beachten,For the sake of the paper making process, it is often necessary to change the position of the To be able to adjust the aperture, thereby for example the gap opening for the To change suspension jet in sections. With the technical Carrying out the aperture adjustment, especially with an automated one Aperture adjustment device must be observed
- - daß eine bleibende, plastische Blendenverformung, ihre Beschädigung bei Überschreitung ihrer maximalen Biegespannung sehr unwahrscheinlich wird,- That a permanent, plastic aperture deformation, their damage Exceeding their maximum bending stress becomes very unlikely
- - daß eine ungenügende Positionierungsgenauigkeit erkannt wird,- that insufficient positioning accuracy is recognized,
- - daß der mögliche Stellbereich, der durch die maximale Biegespannung in der Blende begrenzt ist, vollständig ausgenutzt wird,- That the possible adjustment range by the maximum bending stress in the panel is fully exploited,
- - daß Funktionsfehler in den Stellgliedern von Funktionsfehlern in den Maßgebern weitgehend unterschieden werden können,- That functional errors in the actuators from functional errors in the encoders can be largely distinguished,
- - daß bei einem Ausfall der Wegmessung die Betriebssicherheit trotzdem noch relativ hoch bleibt,- That the operational safety still relative in the event of a failure of the distance measurement stay high
- - daß der technische Aufwand zur Sicherstellung dieser Anforderungen möglichst gering ist.- That the technical effort to ensure these requirements as possible is low.
Stand der Technik zur Erfüllung dieser Ziele ist eine Ausführung einer automatisierten Blendenverstelleinrichtung mit Stellgliedern, die jeweils einen Motor, Getriebe und eine Hubspindel, die das Getriebe mit der Blende verbindet, aufweisen.State of the art to achieve these goals is an automated execution Aperture adjustment device with actuators, each with a motor, gearbox and have a lifting spindle that connects the gearbox to the panel.
Weiter ist oft eine Messung der Blendenposition nahe der Blende oder eine Messung der Getriebebewegung an der Hubspindel vorgesehen. Dazu gibt es eine automatische Begrenzung der Positionierung der Blende, falls die Differenz des zurückzulegenden Weges zwischen zwei benachbarten Hubspindeln zu groß wird oder die zum Verfolgen des Weges einzusetzende Kraft an der Spindel ein gewisses Maß überschreitet.Next is often a measurement of the aperture position near the aperture or a measurement of the Gearbox movement provided on the lifting spindle. There is an automatic one Limiting the positioning of the aperture if the difference of the distance to be covered Path between two adjacent lifting spindles is too large or the to track the Force to be used on the spindle exceeds a certain amount.
Dennoch ist bei der zonenweisen automatisierten Verstellung der Blende eines Stoffauflaufs bei Fehlfunktionen in den Stellgliedern oder den Meßgebern die Möglichkeit vorhanden, daß der maximale Stellbereich bzw. die maximale Biegespannung in der Blende überschritten werden und die Blende beschädigt wird.Nevertheless, with the zone-wise automated adjustment of the diaphragm is one Headbox in the event of malfunctions in the actuators or the sensors Possibility that the maximum setting range or the maximum Bending stress in the panel is exceeded and the panel is damaged.
Es ist mit folgenden Möglichkeiten dabei zu rechnen:The following options can be expected:
- - Vor oder während der Blendenpositionierung fällt ein Stellglied aus und/oder bleibt stehen, die benachbarten Stellglieder bewegen sich jedoch weiter;- An actuator fails and / or remains before or during aperture positioning stand, but the neighboring actuators continue to move;
- - ein Meßgeber bewegt sich nicht mit. Wird jetzt eine gewisse Sollposition mehrmals zu erreichen versucht, bewegt sich das Stellglied immer weiter in dieselbe Richtung, so daß die Blende überspannt werden kann;- a sensor does not move. Now becomes a certain target position several times trying to reach, the actuator keeps moving into it Direction so that the aperture can be spanned;
- - ein Meßgeber driftet, zeigt fälschlich Meßabweichungen an. Um die Sollposition zu halten, fährt das Stellglied in die entgegengesetzte Richtung.- a sensor drifts, incorrectly indicates measurement deviations. To the target position hold, the actuator moves in the opposite direction.
Andere Fehler in Stellgliedern und Meßgebern führen zu einer unzureichenden Positionsgenauigkeit:Other errors in actuators and sensors lead to an insufficient one Position accuracy:
- - Das Spiel der Stellglieder ist groß, gegenüber den durchschnittlichen Verstellbewegungen ist es z. B. aus technischen Gründen nur alle 30 Sekunden möglich, eine Verstellung in Richtung einer Sollposition durchzuführen. So kann es unter Umständen zu lange dauern, bis das Spiel durchlaufen ist und diese Position auch erreicht wird;- The play of the actuators is large compared to the average Adjustment movements it is z. B. for technical reasons only every 30 seconds possible to make an adjustment in the direction of a target position. It can may take too long to complete the game and this position is also achieved;
- - eine Haftreibung, wo auch immer am Stellglied, in Verbindung mit einer Nachgiebigkeit der Stellglieder führt dazu, daß entsprechende Positionsfehler entstehen, die unter Umständen auch durch wiederholte Positionierungen nicht mehr ausgeglichen werden können;- static friction, wherever on the actuator, in conjunction with a Compliance of the actuators leads to corresponding position errors arise, which under certain circumstances not even through repeated positioning can be more balanced;
- - die Nachgiebigkeit der Stellglieder führt nach einer Positionierung zu einer Abweichung von Soll- und Ist-Position der Blende, da im allgemeinen bei einer Verstellung sich auch die Kräfte auf die Hubspindel und Stellglieder sonst ändern.- The flexibility of the actuators leads to a after positioning Deviation from the target and actual position of the diaphragm, as is generally the case with one Adjusting the forces on the lifting spindle and actuators will otherwise change.
- - Jedoch auch wenn Meßgeber und Stellglieder einwandfrei sind, besteht die Möglichkeit einer bleibenden Deformierung der Blende durch den Bediener der automatisierten Verstelleinrichtung, falls er die auftretenden Biegespannungen unterschätzt.- However, even if the encoder and actuators are perfect, there is Possibility of permanent deformation of the panel by the operator of the automated adjustment device if it detects the bending stresses that occur underestimated.
Der bisherige Stand der Technik hat somit folgende Nachteile:The prior art has the following disadvantages:
- - Ein Ausfall des Stellgliedes kann von einem Ausfall des Wegmeßgebers nicht unterschieden werden;- A failure of the actuator cannot result from a failure of the position encoder be distinguished;
- - bei Ausfall des Wegmeßgebers müßte wegen der Betriebssicherheit das betreffende Stellglied außer Betrieb genommen werden;- In the event of failure of the encoder, the relevant one should be used for operational safety Actuator can be taken out of operation;
- - der mögliche Stellbereich wird nicht vollständig ausgenutzt, da die zulässige Biegespannung in der Blende nicht direkt berücksichtigt wird;- The possible setting range is not fully used because the permissible Bending stress in the aperture is not directly taken into account;
- - nach dem Stand der Technik ist z. B. nicht zu unterscheiden, ob ein Meßgeber hängt oder ob das Stellglied ausgefallen ist. Außerdem fehlt bei einem ausgefallenen Meßgeber jede Kontrolle über das entsprechende Stellglied.- According to the prior art. B. it is not possible to distinguish whether a sensor is hanging or whether the actuator has failed. In addition, one is missing Transducers any control over the corresponding actuator.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatisierte Blendenverstelleinrichtung so auszuführen, daß die oben genannten technischen Ziele erreicht werden unter Vermeidung der Nachteile eines solchen bisherigen Systems.The object of the invention is to provide an automated diaphragm adjustment device execute that the above technical objectives are achieved under Avoiding the disadvantages of such a previous system.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben sind, erreicht.This object is achieved by the measures in the characterizing part of claim 1 are achieved.
Die Unteransprüche geben sinnvolle Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens an.The subclaims provide useful exemplary embodiments of the inventive concept.
Mit den selbst und direkt überwachten Stellgliedern ist es auch möglich, bereits ohne Meßsystem an der zu positionierenden Blende einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Das System kann - und wird - mit Vorteil zur Selbstüberwachung ausgebildet werden, was bedeutet, daß auch Fehler in der Überwachungseinrichtung automatisch erkannt werden durch integrierte Prüfung der einzelnen Systemelemente innerhalb der Steuerungseinheit selber. Auch die Systemelemente in der Steuerungseinheit werden einer Selbstüberwachung unterzogen. Ohne das Positionsmeßsystem geht lediglich der Vorteil einer höheren Genauigkeit verloren, da Spiel und Haftreibung nicht in dem Fall erkannt werden.With the directly and directly monitored actuators, it is also possible without Measuring system on the aperture to be positioned to ensure safe operation. The system can - and will - be advantageously trained for self-monitoring, which means that errors in the monitoring device are also automatically recognized are checked by integrated testing of the individual system elements within the Control unit itself. The system elements in the control unit are also subjected to self-monitoring. Without the position measuring system, only the Advantage of higher accuracy lost, because play and stiction are not in the case be recognized.
Im weiteren werden der Erfindungsgegenstand und die damit erzielbaren Vorteile eigens beschrieben und erklärt. Dabei wird eine Zeichnung vorgelegt, deren einzige Figur zeigt:In addition, the subject matter of the invention and the advantages that can be achieved therewith are specific described and explained. A drawing is presented, the only figure of which shows:
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Form. Die Vorderwand ist der Einfachheit halber verkürzt dargestellt.An embodiment of the subject of the invention in schematic form. The The front wall is shown shortened for the sake of simplicity.
Eine Stelleinrichtung für die Blende 1 weist an einer Vorderwand 2 eines Stoffauflaufs einer Papier- oder Kartonmaschine eine Anzahl nebeneinander hier in regelmäßigen Abständen an der Vorderwand 2 angeordneten, an der Blende 1 greifenden Stellglieder 4, deren Zweck es ist, die Blende 1 relativ zu einer Unterlippe 3 einzustellen. Das so einzustellende Profil zwischen der Blende und der Unterlippe wird aus Papiermaschinenbetriebsgründen meistens unregelmäßig, was nur unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Biegespannung der Blende in der Verstelleinrichtung erfolgen kann, wenn die Blende nicht plastisch deformiert werden soll. Die Blende 1 ist an der Vorderwand 2 mit Führungen 7 geführt und gehalten.An actuating device for the panel 1 has on a front wall 2 of a headbox of a paper or board machine a number arranged side by side here at regular intervals on the front wall 2 , on the panel 1 engaging actuators 4 , the purpose of which is to trim the panel 1 relative to one Adjust lower lip 3 . The profile to be set in this way between the screen and the lower lip is mostly irregular for reasons of paper machine operation, which can only take into account the maximum permissible bending stress of the screen in the adjustment device if the screen is not to be plastically deformed. The panel 1 is guided and held on the front wall 2 with guides 7 .
An der Vorderwand 2 sind Motoren 5 mit Getrieben befestigt, die jeweils über eine Hubspindel 6 mit der Blende 1 verbunden sind. Die Motoren werden aus einer Ansteuerung (9, 10) gesteuert. So nahe wie möglich sind an der Blende Meßgeber 8 vorgesehen zur Angabe der örtlichen Ist-Position der Blende 1.Motors 5 with gears are fastened to the front wall 2 , each of which is connected to the panel 1 via a lifting spindle 6 . The motors are controlled from a control ( 9 , 10 ). Measuring sensors 8 are provided on the diaphragm as close as possible to indicate the local actual position of the diaphragm 1 .
Jedes Stellglied 4 ist mit einer Einrichtung versehen, die die Stellfunktion des Stellgliedes 4 direkt überwacht und nach jedem Stellintervall die Wirkung des befohlenen Stellimpulses zurück an die Ansteuerung mit einem entsprechenden Signal meldet. Ein Ausbleiben solchen Signals der Rückbestätigung kann als eine Meldung interpretiert werden, daß das bezügliche Stellglied 4 ausgefallen und/oder blockiert ist.Each actuator 4 is provided with a device which directly monitors the actuating function of the actuator 4 and reports the effect of the commanded actuating pulse back to the control with a corresponding signal after each actuating interval. The absence of such a signal of the reconfirmation can be interpreted as a message that the related actuator 4 has failed and / or is blocked.
In diesem Ausführungsbeispiel hat jedes Stellglied 4 einen Drehmotor 5, der mit einer Drehüberwachung ausgerüstet ist, welche nach jeder ausgeführten bestimmten Drehung der Achse des Motors 5 das Signal der Rückbestätigung der erfolgten Drehung an die Steuerung sendet. Dies erfolgt z. B. alle 10 Grad Drehung der Motorwelle. Der spezifische Drehbefehl gelangt zum Motor 5 über eine Leitung 11, wobei die Rückbestätigung über eine Leitung 12 zu der Ansteuerung überführt wird. Durch diese direkte Drehüberwachung wird festgestellt, ob die Blende 1 in Richtung zu seiner Sollposition tatsächlich verschoben wurde.In this exemplary embodiment, each actuator 4 has a rotary motor 5 which is equipped with a rotation monitor which, after each specific rotation of the axis of the motor 5 which has been carried out, sends the signal of the confirmation of the rotation that has taken place to the control. This is done e.g. B. every 10 degrees rotation of the motor shaft. The specific rotation command is sent to the motor 5 via a line 11 , the reconfirmation being transferred to the control via a line 12 . This direct rotation monitoring determines whether the diaphragm 1 has actually been moved in the direction of its desired position.
Alle Stellglieder 4 werden so von einer Steuereinheit 9 und 10 befehligt und überwacht. Die Steuereinheit besteht aus einigen, jeweils für eine Anzahl von nebeneinander angeordneten Stellgliedern 4 zuständigen Modulen 9, die über ein Sammelmodul 10 miteinander in Verbindung sind.All actuators 4 are commanded and monitored by a control unit 9 and 10 . The control unit consists of a few modules 9 , each of which is responsible for a number of actuators 4 arranged next to one another and which are connected to one another via a collecting module 10 .
Die Steuereinheit 9 und 10 ist dazu eingerichtet, daß beim Ausbleiben des Rückbestätigungssignals von mindestens einem Stellglied 4 das Stellglied und ggfs. alle anderen Stellglieder 4 sofort angehalten werden, welcher Fehler sofort und gleichzeitig auch der Bedienung ggfs. einem vorhandenen, der Steuereinheit übergeordneten Rechner signalisiert wird. Dadurch wird eine schädliche Überspannung der Blende 1 vermieden, wenn ein Stellglied blockiert und die anderen in Richtung zu einer Sollposition gefahren werden.The control units 9 and 10 are set up so that if the reconfirmation signal is not received from at least one actuator 4, the actuator and possibly all other actuators 4 are stopped immediately, which signals errors immediately and, at the same time, the operation, if necessary, of an existing computer superordinate to the control unit becomes. A damaging overvoltage of the diaphragm 1 is thereby avoided if one actuator is blocked and the others are moved in the direction of a desired position.
Weiter ist die Steuereinheit 9 und 10 ggfs. mit einem vorhandenen übergeordneten Rechner dazu eingerichtet, vor einer vorzunehmenden Blendenverstellung zu prüfen, ob die gewünschte vorzunehmende Verstellung ggfs. zu einer bleibenden Verformung bzw. Beschädigung der Blende führen würde. In diesem Fall wird ein neuer Stellwert für die Blende errechnet bzw. bestimmt, der der Wunschvorstellung möglichst nahe kommt, ohne jedoch daß dadurch die Blende plastisch verformt und beschädigt würde. Furthermore, the control units 9 and 10 are possibly equipped with an existing superordinate computer to check, before a diaphragm adjustment is to be carried out, whether the desired adjustment to be carried out would possibly lead to permanent deformation or damage to the diaphragm. In this case, a new manipulated variable for the diaphragm is calculated or determined that comes as close as possible to the desired idea, but without the diaphragm being plastically deformed and damaged.
Um die Ist-Position der Blende mit höherer Genauigkeit feststellen zu können, ist zur Angabe der Blendenposition ein Meßsystem vorgesehen, dessen Meßgeber 8 möglichst nahe zu der Blende 1 angeordnet ist und zur Übergabe ihrer Meßwerte mit der Steuereinheit 9 und 10 über eine Leitung 13 verbunden sind.In order to be able to determine the actual position of the diaphragm with greater accuracy, a measuring system is provided for specifying the diaphragm position, the measuring transducer 8 of which is arranged as close as possible to the diaphragm 1 and connected to the control units 9 and 10 via a line 13 for transferring its measured values are.
Die Steuereinheit ist zum Prüfen, ob sich die Meßwerte der Meßgeber 8 in einem vorgegebenen zulässigen Intervall befinden, eingerichtet. Daraus kann auf ein verläßliches Funktionieren des Meßgebers 8 geschlossen werden.The control unit is set up to check whether the measured values of the sensors 8 are within a predetermined permissible interval. It can be concluded that the sensor 8 is functioning reliably.
Die Steuereinheit ist ferner zum Prüfen eingerichtet, ob in der Zeit zwischen zwei Verstellungen der Blende die Schwankungen der Meßwerte der Meßgeber 8 ein gewisses Limit überschreiten. Daraus kann auf ein Driften des Meßgebers geschlossen werden.The control unit is also set up to check whether the fluctuations in the measured values of the measuring transducers 8 exceed a certain limit between two adjustments of the diaphragm. This suggests that the transducer is drifting.
Die Steuereinheit ist auch dazu eingerichtet, um vor und nach einer Blendenverstellung die Meßwerte der Meßgeber 8 mit den Sollwerten zu vergleichen und daraufhin zu überprüfen, ob die Abweichungen von den Sollwerten der entsprechenden Bewegungen unterhalb einer bestimmten Schranke liegen. Damit kann bei Kenntnis der Bewegungsrichtung und der Beträge der vorhergehenden Verstellungen ein Spiel im Stellglied erkannt werden. So ein festgestelltes, reproduzierbares Spiel im Stellglied kann bei Ansteuerung der Stellglieder zur Korrektur verwendet werden. Dabei wird bei Drehrichtungsumkehr vor einer Verstellung der Umfang des Spiels zur Sollbewegung addiert.The control unit is also set up to compare the measured values of the transducers 8 with the desired values before and after an aperture adjustment and then to check whether the deviations from the desired values of the corresponding movements lie below a certain limit. With knowledge of the direction of movement and the amounts of the previous adjustments, a game can thus be recognized in the actuator. A determined, reproducible play in the actuator can be used for correction when the actuators are activated. If the direction of rotation is reversed, the scope of the play is added to the target movement before an adjustment.
Claims (11)
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DE19904025874 DE4025874A1 (en) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | Stock inlet adjustment - monitors effect of each setting command to give automatic operation |
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Publications (1)
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DE4025874A1 true DE4025874A1 (en) | 1992-02-20 |
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DE (1) | DE4025874A1 (en) |
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1990
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