EP0898013B1 - Appareil pour controler et règler le profile d'une propriété d'une bande - Google Patents

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EP0898013B1
EP0898013B1 EP98112700A EP98112700A EP0898013B1 EP 0898013 B1 EP0898013 B1 EP 0898013B1 EP 98112700 A EP98112700 A EP 98112700A EP 98112700 A EP98112700 A EP 98112700A EP 0898013 B1 EP0898013 B1 EP 0898013B1
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EP
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web
section
web property
influencing
property
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EP0898013A2 (fr
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Wolfgang Ruf
Hans Loser
Klaus Lehleiter
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section

Definitions

  • the invention relates to a device for control or regulation of a rail property profile Paper or cardboard web in the manufacturing process of a Paper or board machine according to the preamble of Claim 1.
  • the invention further relates to a Process for controlling or regulating a Web property profile of a paper or board web in the manufacturing process of a paper or Cardboard machine according to the preamble of the claim 23rd
  • Paper or cardboard web is the following status Technology known:
  • the preamble of claim 1 forms an apparatus and a method for Regulation of the basis weight profile of the web is disclosed.
  • the Basis weight profile of the paper web at a certain Place the web width the concentration of the Material suspension flow changed at this point become.
  • Headbox at least partially over the Section width and with the help of regulated section flows with individual adjustable concentration.
  • the individual adjustment of the concentration of the the respective section flow takes place through a regulation the inflow conditions of two individual flows with constant but different concentration. Due to the different content of the Section flows of fiber, ash and other Aggregates there is a change in Basis weight at the corresponding point of the Web width.
  • the basis weight cross-section is used in the control procedure the paper web measured at the end of the paper machine and with a control loop the inflow conditions of the two single streams of different concentration, which form the respective section flow regulated in such a way that a surface weight cross section as uniform as possible arises.
  • a similar control device, as well as a Process for controlling the basis weight cross-section and the fiber orientation cross profile is from the Patent application DE 42 39 845 of the applicant is known.
  • This registration provides for the headbox as well train at least partially sectionally and Pulp suspension in the individual sections a supply of dilution water or other Fluids in its consistency and / or To influence fiber orientation so as to to regulate the corresponding cross profile.
  • a similar one sectional headbox is from the patent DE 43 16 054 known.
  • patent applications DE 42 11 291 and DE 42 11 290 is a sectional fabric density control of a Headbox with a single valve per section shown with constant volume flow.
  • Patent applications DE 40 19 593 and DE 41 12 347 a material density control and volume flow control for a sectioned headbox with two valves each shown.
  • a major problem of the above rule and Control devices and methods of the above State of the art is that under unfavorable conditions individual actuators, such as for example valves for regulating the Concentration or consistency, or also Adjustments on the headbox cover, in an end position. Will in one Such a situation is a more extensive one, about the End position of the actuator beyond Control command given to the corresponding actuator, this cannot be done. Thereby there is no desired change in the web property at the appropriate point on the profile, though that Process control system the need for a has recognized the corresponding change and it arises self-locking of the control system.
  • Such an end position of an actuator can consist, for example, that a valve one Dilution water supply line of a mixer either in maximum open or maximum closed position is and therefore no further change in the substance concentration the corresponding section is possible. It can however, it may also be that on an aperture of the Headbox for example the maximum opening of the Aperture is set and another opening is requested and there is no possibility for this. These situations cause the Web properties cross profile through the control device cannot be improved and thus with significant loss of quality in the manufacturing process is to be expected.
  • the object of the invention is characterized by the features of first device claim and the first Process claim resolved.
  • At least one adjustable means for web widths Influencing the cross-sectional properties of the web Railway property is provided and that a means for Inclusion of information about the position of a or several of the multitude of actuators for the sectional Influencing the cross-sectional properties of the web Railway property for regulating or controlling an or several of the means for influencing the web width Railway property cross profile of the railway property is provided.
  • the basic idea of the invention is therefore in a control process or in a control device previously known situation of adjusting individual, actuators only acting on a specific section by adjusting one to the entire web width acting actuator for a particular Layer property to overlay, so that the Sectional acting actuators if possible not in one end position and thus another Adjustability of the web property through this sectional actuators is retained.
  • the web property could be the deviation of the Average of the sectional actuators from their Be in the middle position.
  • the distance could influence the machine of the maximum or minimum standing Actuator from their possible end position represent.
  • the aim of a correction by the The machine-wide actuator is then the distance of the maximum standing actuator from possible maximum and the minimum standing Actuator from the possible minimum as much as possible equalize.
  • Controlled variable can for example also a certain measured suspension property at the exit of a Mixer or any other result by the Position of a sectional actuator is influenced, used.
  • Can also be used as Controlled variable serve a web property that with the Position of the actuator directly or indirectly correlated.
  • Another way to achieve the information about the position of the sectional Actuators can be made from a simple Calculation of the history of the control commands to the individual actuators.
  • Figure 1 is a graphical representation of a Control situation according to the invention shown.
  • the Figure 1a shows the representation of a Web property transverse profile. It is on the abscissa Position in relation to the machine width plotted.
  • the ordinate shows the values of the orbital property. For example, this can be the Grammage, ash content, web thickness or other web properties specified above act.
  • the course of the current web property is in the Curve 1 is shown, while the dashed line 2 represents the ideal setpoint for this web property.
  • the course of the web property shown by the Curve 1 shows the deviations of the web property from ideal web properties cross profile, as in normal operation of a paper machine. The means the corrections to the existing ones Actuators for optimizing the web properties cross profile are already as far as possible performed.
  • FIG. 1b The current figure is in FIG. 1b below Actuator situation of five selected Actuators shown over the web width.
  • the abscissa is again the position with respect to the Machine width plotted and the ordinate shows a Measure for the adjacent setting of the respective Actuator.
  • Lines 3 and 4 show the maximum or minimum possible end position of the respective actuators.
  • With the arrows 5.1 to 5.5 is the respective setting situation of the individual Actuators specified, with only the length the arrows, i.e. the distance of the arrowhead from the Baseline 6, the setting position of the actuator represents.
  • the Actuators can be seen that everyone Actuators in the top half of their Adjustment range between lines 3 and 4 are located, the actuators 5.3 even his Has reached maximum position.
  • Actuators 5.1 to 5.5 is the one for machine-wide adjustment of the web property responsible actuator 7 with its current Position shown, which in turn is the baseline 6 indicates for the sectional actuators 5.1 to 5.5.
  • the triggering event for the adjustment of the machine-wide actuator can for example reaching an end position of a represent sectionally acting actuator.
  • a permanent regulation of the machine-wide actuator take place such that the control mechanism tries for the sectional acting actuators as large a distance as possible the maximum or minimum standing Actuators from the maximum respectively Effect minimum position.
  • usually the linear control range of an actuator in the middle range is and thereby simplifies the control behavior of the entire system can be achieved.
  • FIG. 2a A situation similar to that in FIG. 2 is shown in FIG Figure 1 shown.
  • Figure 2a is identical to figure 1a.
  • the mean value is also 8 the sum of all actuator positions 5.1 to 5.5 sectional actuators. It's closed recognize that represented by line 8 Average in that shown in Figure 2b Situation from the middle position between Maximum setting 3 and minimum setting 4 of the Actuators deviate.
  • This deviation or a specific, predetermined one The size of this deviation can be a triggering event for the adjustment of the machine-wide acting Actuator can be viewed. Is that machine-wide acting actuator in its manipulated variable 7 now led accordingly, so the average of the individual, sectionally acting actuators 5.1 to 5.5 again in the middle area between the Maximum setting 3 and minimum setting 4 of the sectionally acting actuators.
  • Figure 3 is an inventive Control device for a basis weight control with With the help of a headbox controlled by density shown.
  • the stock density-controlled headbox 10 receives the stock suspension with a high concentration C H , which is divided into individual sectional streams 15.1, 15.2 and 15.3 before entering the headbox via a high concentrate line 15, which is fed by a regulated pump 18. For reasons of clarity, only three partial streams are shown in this illustration. In real conditions, however, the number of headbox sections is much higher.
  • the individual sectional streams 15.1 to 15.3 are supplied with individual, volume flow-controlled dilution streams 16.1 to 16.3 with a low concentration C L.
  • the volume flow control of the sectional Dilution streams 16.1 to 16.3 take place through Throttling devices 23.1 to 23.3, which are sectional Actuators act.
  • the setting of the sectional Actuators are carried out via control lines 28.1 - 28.3, which is generated by a corresponding computing unit 31 to be served.
  • the headbox 10 gives its stock suspension as a machine-wide layer on a sieve 11 on which in the further course of the machine a fiber web is formed by draining them heavily and dried and at the end of the machine on a roll 13 is wound up. Before winding on the roll 13 is the basis weight cross section via a measuring frame 12 measured on the paper web and via the measuring line 14 the process control system 30 with its Arithmetic unit fed.
  • the computing unit of the Process control system 30 calculated on the basis of the measured Cross section the necessary adjustment of the sectional Actuators, in this case the throttling devices 23.1 to 23.3, and gives this information about the Line 33 to the computing unit 31 from where the setting of the actuators 23.1 to 23.3 via the overall control line 28, which is in the Individual control lines 28.1 - 28.3 divided becomes.
  • the individual actuators via Bus system.
  • the process control system 30 also receives a or several measuring points provide information about the Consistency of the stock suspension in the headbox the connecting line 24 and / or information about the Retention behavior over the data line 25. Continued the process control system 30 controls the large ones Suspension flows via the pumps 18 and 19 in the Supply lines 15 and 16 of the headbox. For a more precise adjustment of the stock suspension feed can, as happened in the present example, a Flow meter 22 provided in the dilution stream become; the same can be done for all dosing systems in this control system can be realized.
  • the process control system 30 additionally via a further data line 32 Information about the position of the throttling devices 23.1 to 23.3 communicated. This information can either as calculated here or over appropriate measuring equipment directly to the Actuators of the throttle devices 23.1 to 23.3 be removed. Based on the calculated Position of the sectional throttling devices 23.1 to 23.3 the process control system calculates a necessary one Change in the concentration of the thick matter in the Line 15 and opens or closes a machine acting actuator. In this case it is Throttle valve 20 in the additional supply of a Dilution fluid via the feed line 17 to High concentrate line 15. The supply line 17 leads either fresh water or dilution water, with whose help is the concentration of the thick matter can be changed.
  • Another alternative to designing this control system according to the invention can consist in that the supply line 17 with fresh water or pure White water is supplied and to the supply line 16 the low concentrate supply 16 is connected. This The embodiment is shown in FIG. 4.
  • the volume flows Q L and Q H can be measured with a flow meter and / or calculated from operating data.

Landscapes

  • Paper (AREA)

Claims (37)

  1. Dispositif pour contrôler ou régler au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1 ) d'au moins une propriété de bande d'une bande de papier ou de carton au cours du processus de fabrication d'une machine à papier ou à carton, comprenant les caractéristiques suivantes :
    1.1 il est prévu au moins un premier moyen (12) pour mesurer le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande et pour produire des signaux de mesure correspondants ;
    1.2 il est prévu une unité de calcul pour traiter les signaux de mesure en vue de calculer des valeurs de correction pour obtenir le profil transversal de propriété d'une bande (1) souhaité de la propriété de bande ;
    1.3 il est prévu une pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande, la position d'un ou de plusieurs de la pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pouvant être déterminée pour influencer par sections cette propriété de bande ;
    1.4 il est prévu au moins un deuxième moyen (30, 33, 31, 28, 28.1-28.3) pour contrôler ou régler un ou plusieurs de la pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande en tenant compte des valeurs de correction calculées ;
    caractérisé par les caractéristiques suivantes :
    1.5 il est prévu au moins un moyen ajustable (18, 19, 20) pour influencer sur la largeur de la bande le profil transversal de propriété d'une bande (1 ) de la propriété de bande ;
    1.6 il est prévu un moyen (30, 32, 33, 35, 27) pour inclure l'information concernant la position d'un ou de plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de la bande en vue de régler ou de contrôler un ou plusieurs des moyens (18, 19, 20) pour influencer sur la largeur de la bande le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de la bande.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins une propriété de bande est constituée par les organes de réglage du diaphragme de la caisse de tête.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins une propriété de bande est constituée par les organes de réglage des mélangeurs d'une caisse de tête (10) régulée par sections en termes de consistance et/ou de débit volumique.
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins une propriété de bande est constituée par les organes de réglage de la régulation d'une alimentation par sections d'un fluide dans le courant de suspension de matière à l'intérieur de la caisse de tête (10) elle-même.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier moyen (12) pour mesurer directement ou indirectement l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) est un cadre de mesure (12) s'étendant transversalement sur la largeur de la machine.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier moyen (12) pour mesurer directement ou indirectement l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) est positionné entre la section sèche et l'enroulement de la bande de papier.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier moyen (12) pour mesurer directement ou indirectement l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) est positionné dans la région de sortie de la caisse de tête (10).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier moyen (12) pour mesurer directement ou indirectement l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) est positionné dans la région de la section humide.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier moyen (12) pour mesurer directement ou indirectement l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) est positionné dans la région de la section sèche.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le deuxième moyen (30, 33, 31, 28, 28.1-28.3) pour contrôler ou régler un ou plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande est un système de commande de processus (30).
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le moyen (30, 32, 33, 35, 27) pour inclure l'information concernant la position d'un ou de plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins une propriété de bande en vue de réguler ou de contrôler le moyen pour influencer, sur la largeur de la machine, l'au moins une propriété de bande, est un programme ou un module de programme qui, à partir des ordres de réglage du moyen pour contrôler ou réguler envoyés à la pluralité de moyens ajustables pour influencer par sections l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande, dérive la position actuelle d'un ou de plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1).
  12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le deuxième moyen (30, 33, 31, 28, 28.1-28.3) qui mesure l'information concernant la position d'une pluralité de moyens ou de tous les moyens de la pluralité de moyens ajustables (23.1-23.3) pour influencer par sections l'au moins une propriété de bande en vue de régler ou de contrôler le moyen pour influencer sur la largeur de la machine l'au moins une propriété de bande, est un système de mesure pour positionner les moyens ajustables pour influencer par sections l'au moins un profil transversal de l'au moins une propriété de bande sur la position actuelle de la pluralité de moyens ajustables pour influencer par sections l'au moins un profil transversal de l'au moins une propriété de bande et en ce qu'un renvoi (32) est prévu pour l'information de la position dans le système de commande de processus (30).
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins un moyen ajustable (18, 19, 20) pour influencer, sur la largeur de la machine, au moins une propriété de bande, est une pompe (18, 19) et/ou une soupape d'étranglement (20) dans une conduite à haute et/ou basse concentration allant vers la caisse de tête (10).
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins un paramètre ajustable pour influencer, sur la largeur de la machine, au moins une propriété de bande est la concentration de suspension de matière dans la conduite à haute et/ou basse concentration allant vers la caisse de tête (10).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est le grammage.
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est l'épair.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est la teneur en cendres.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est l'épaisseur de la bande.
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est l'humidité de la bande.
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est l'opacité de la bande.
  21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est la rugosité de la bande.
  22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'au moins une des propriétés de la bande observées et/ou influencées est l'orientation des fibres.
  23. Procédé pour contrôler ou régler au moins un profil transversal de propriété d'une bande (1) d'au moins une propriété de bande d'une bande de papier ou de carton au cours du processus de fabrication d'une machine à papier ou à carton, comprenant les caractéristiques suivantes :
    23.1 mesure du profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande et production des signaux de mesure correspondants ;
    23.2 traitement des signaux de mesure dans une unité de calcul avec le calcul de valeurs de correction pour obtenir le profil transversal de propriété d'une bande (1) souhaité de la propriété de bande ;
    23.3 réglage d'un ou de plusieurs d'une pluralité d'organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande sur la base des valeurs de correction calculées ;
    23.4 détermination de la position d'un ou de plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande ;
    caractérisé par les caractéristiques suivantes :
    23.5 traitement et inclusion de la position d'un ou de plusieurs de la pluralité des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande dans une unité de calcul avec le calcul d'une valeur de correction d'au moins un moyen ajustable (18, 19, 20) pour influencer, sur la largeur de la bande, le profil transversal de propriété d'une bande (1 ) de la propriété de bande ;
    23.6 correction du profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande par réglage d'un ou de plusieurs des moyens (18, 19, 20) pour influencer, sur la largeur de la bande, le profil transversal de propriété d'une bande (1) de la propriété de bande sur la base de la valeur de correction calculée.
  24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'au moins approximativement au même moment que le réglage de l'au moins un moyen ajustable (18, 19, 20) pour influencer, sur la largeur de la bande, cette propriété de bande, les organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections cette propriété de bande sont tous guidés dans le sens inverse.
  25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que la position des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections cette propriété de bande est calculée à partir de l'historique des ordres de réglage précédents de l'unité de calcul.
  26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que la position des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections cette propriété de bande est mesurée directement ou indirectement sur l'organe de réglage (23.1-23.3).
  27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que le grammage représente la propriété de bande considérée.
  28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que l'épair représente la propriété de bande considérée.
  29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que la teneur en cendres représente la propriété de bande considérée.
  30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que l'épaisseur de la bande représente la propriété de bande considérée.
  31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que l'humidité représente la propriété de bande considérée.
  32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que l'opacité représente la propriété de bande considérée.
  33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que la rugosité représente la propriété de bande considérée.
  34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-24, caractérisé en ce que l'orientation des fibres représente la propriété de bande considérée.
  35. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que la position des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections cette propriété de bande est calculée à partir de l'historique des ordres de réglage précédents de l'unité de calcul.
  36. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-35, caractérisé en ce que la correction de la propriété de bande est effectuée par réglage de l'autre ou des autres moyens ajustables (18, 19, 20) pour influencer, sur la largeur de la bande, cette propriété de bande, de telle sorte qu'après la rétro-correction par les organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections, aucun de ces organes de réglage (23.1-23.3) ne se trouve dans une position d'extrémité.
  37. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23-35, caractérisé en ce que pour le calcul de la valeur de la correction de la propriété de bande par le réglage du moyen ajustable (18, 19, 20) pour influencer sur la largeur de la bande, on utilise la valeur moyenne de la position des organes de réglage (23.1-23.3) pour influencer par sections.
EP98112700A 1997-08-20 1998-07-09 Appareil pour controler et règler le profile d'une propriété d'une bande Expired - Lifetime EP0898013B1 (fr)

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