FI111744B - A method for adjusting a zone adjustable roll - Google Patents
A method for adjusting a zone adjustable roll Download PDFInfo
- Publication number
- FI111744B FI111744B FI981385A FI981385A FI111744B FI 111744 B FI111744 B FI 111744B FI 981385 A FI981385 A FI 981385A FI 981385 A FI981385 A FI 981385A FI 111744 B FI111744 B FI 111744B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- profile
- nip
- roll
- zone
- control
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/002—Opening or closing mechanisms; Regulating the pressure
- D21G1/004—Regulating the pressure
- D21G1/0046—Regulating the pressure depending on the measured properties of the calendered web
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
5 1117445, 111744
Menetelmä vyöhykesäädettävän telan säätämiseksi Förfarande för regiering av en zonreglerbar valsMethod for Adjusting the Zone Adjustable Roller Förfarande för regiering av en zonreglerbar Vals
Keksinnön kohteena on menetelmä vyöhykesäädettävän telan säätämiseksi, joka vyöhykesäädettävä tela muodostaa vastatelan kanssa nipin, jonka läpi kuljetetaan paperi- tai kartonkirainaa rainan poikkisuuntaisen profiilin hallitsemista varten ja jota nippiä kuormitetaan säädettävästi vyöhykesäädettävän telan vyöhykkeet muo-10 dostavien hydraulisten liukukenkien avulla, jolloin menetelmässä jatkuvasti mitataan nipin jälkeen rainan poikkiprofiilia ja lasketaan mitatun poikkiprofiilin ja tavoitellun poikkiprofiilin välistä eroprofiilia, jota käytetään suljetussa säätöpiirissä säätösuuree-na nippiprofiilin säätämiseksi halutuksi.The invention relates to a method for adjusting a zone-adjustable roll, the zone-adjustable roll forming a nip with a back roll, through which a paper or cardboard web is conveyed to control the transverse profile of the web. a web cross section profile and calculating a difference profile between the measured cross section profile and the desired cross section profile, which is used as a control variable in the closed control circuit to adjust the nip profile to the desired one.
15 Paperikoneissa ja paperin jälkikäsittelylaitteissa käytetään useita sellaisia teloja, jotka muodostavat vettä poistavan puristinnipin, tasoitusnipin, liimapuristinnipin, kalanteroimisnipin tai vastaavan vastatelan kanssa. Tällaisissa käyttökohteissa ja käyttötarkoituksissa on tärkeää, että nipin viivapaineen jakauma eli nippiprofiili telojen aksiaalisuunnassa pysyy vakiollisena tai että tämä profiili on halutulla tavalla :.: : 20 säädettävissä esimerkiksi rainan poikkisuuntaisen kosteusprofiilin tai paksuusprofiilin tai muun vastaavan ominaisuusprofiilin hallitsemista varten. Nippiprofiilin säätöön ’ ·’ käytetään yleisesti erilaisia taipumasäädettyjä, taipumakompensoituja, etenkinIn paper machines and paper finishing equipment, several rollers are used which form a dewatering press nip, smoothing nip, glue press nip, calendering nip or the like counter roll. For such applications and uses, it is important that the nip liner pressure distribution, i.e. the nip profile in the axial direction of the rolls, remains constant, or that this profile is as desired:.:: 20 adjustable for example in the transverse moisture profile or thickness profile or the like. Nipple profile adjustment '·' generally uses a variety of deflection-adjusted, deflection-compensated, especially
• M M• M M
. , vyöhykesäädettäviä teloja, joilla nipin profiili on sopivalla tavalla hallittavissa.. , zone-adjustable rollers with a nipple profile that can be appropriately controlled.
Nykyisin tällaisina taipumakompensoituina tai vyöhykesäädettävinä teloina käytetään 25 yleisimmin teloja, jotka käsittävät stationäärisen telan akselin ja sen ympärille ,.;.f pyöriväksi järjestetyn telavaipan sekä akselin ja vaipan väliin sovitetut, vaipan sisäpintaan vaikuttavat ja hydraulisesti kuormitetut liukukenkäjärjestelyt, joiden 1 * liukukenkien avulla vaipan aksiaalista profiilia voidaan nipin kohdalla oikaista tai 1 · « säätää halutuksi. Vyöhykesäädettävässä telassa kaksi tai useampia vierekkäisiä * · 30 liukukenkiä muodostavat aina yhden vyöhykkeen, jota ohjataan vyöhykekohtaisella hydrauliikka venttiilillä. Eri vyöhykkeisiin kuuluvien liukukenkien lukumäärä voi • · 2 111744 poiketa toisistaan vyöhyketelan ja sen vastatelan välisen puristusvoiman tarkoituksenmukaisen ohjauksen edellyttämällä tavalla.At present, such deflection compensated or zone-adjustable rolls are the most commonly used rolls comprising a stationary roll around and about the axis,.;. can be adjusted at the nip or 1 · «adjusted as desired. In a zone-adjustable roller, two or more adjacent * · 30 sliding shoes always form one zone controlled by a zone-specific hydraulics valve. The number of sliding shoes belonging to different zones may vary • · 2 111744 as required by the appropriate control of the compression force between the zone roller and its counter roller.
Vyöhykesäädettävät telat ovat rakenteeltaan kehittyneet sellaisiksi, että periaatteessa 5 niillä pystyttäisiin saamaan aikaan erittäin tarkka profiilin säätö, mikäli vain telan ohjausjärjestelmä pystyisi telaa halutulla tavalla ohjaamaan. Periaatteellisella tasolla nippiprofiilin säätäminen vyöhykesäädettävää telaa ohjaamalla on varsin yksinkertaista, sillä ensinnäkin ne lähtö- tai alkuarvot, joiden mukaan nippiprofiilia tulee säätää, määräytyvät tavoitellusta paperilaadusta. Näiden tavoitearvojen mukaan 10 sitten telan vyöhykkeitä säädetään ja ohjataan tarkoituksenmukaisella tavalla. Nipin jälkeen paperiradasta sitten mitataan se, miten hyvin säädössä on onnistuttu eli miten hyvin tavoitellut arvot on telaa säätämällä saavutettu. Kun mitatut arvot poikkeavat tavoitelluista arvoista, telan vyöhykkeiden säätöarvoja muutetaan siten, että tämän korjauksen jälkeen mitatut arvot mahdollisimman hyvällä ja riittävällä 15 tarkkuudella vastaisivat tavoiteltuja arvoja. Periaate on siis varsin yksinkertainen. Paperin laadulle asetetaan kuitenkin jatkuvasti yhä korkeampia ja korkeampia vaatimuksia ja tästä syystä johtuen myös vyöhykesäädettävän telan ja erityisesti telan ohjausjärjestelmän säätötarkkuutta on saatava paremmaksi.The zone-adjustable rolls are designed in such a way that, in principle, they could provide very precise profile adjustment if only the roll control system could control the roll in the desired manner. In principle, adjusting the nip profile by controlling the zone-adjustable roll is quite simple, because first of all, the initial or initial values at which the nip profile is to be adjusted are determined by the desired paper quality. According to these target values 10, the zones of the roll are then adjusted and guided appropriately. After the nip, the paper path then measures how well the adjustment has been made, i.e. how well the desired values have been achieved by adjusting the roll. When the measured values deviate from the desired values, the adjustment values of the roller zones are adjusted so that the values measured after this correction are as accurate and adequate as possible to the desired values. So the principle is quite simple. However, ever higher and higher demands are placed on the quality of the paper, and for this reason, it is also necessary to improve the control accuracy of the zone-adjustable roll, and particularly the roll control system.
• · * · 20 Monivyöhyketelan säädössä eräänä huomattavana säätötarkkuutta rajoittavana ' \ tekijänä on perinteisiä säätömalleja käytettäessä ollut se, että säätösysteemi ei ole . . pystynyt riittävän hyvin tai oikeastaan lainkaan ottamaan huomioon sitä, että vyöhy- kesäädettävän telan eri vyöhykkeillä on ristikkäisiä vaikutuksia eikä sitä, että eri vyöhykkeiden vaikutus ei ole samanlainen mm. vyöhykkeiden erilaisista kenkämää-. ·: ·. 25 ristä ja vyöhykkeiden sijainnista johtuen. Lisäksi tällä tavalla toimilaitteiden valvotta- vien fyysisten rajoitteiden hallinta on käynyt hankalaksi. Säätötarkkuuden parantamiseen on aikaisemmin käytetty vyöhykesäädön lisäksi lämpötilasäätöä lämmittämällä • · t telaa ulkopuolisesti ja paikallisesti telan aksiaalisuunnassa. Tällainen lämpötilaerojen käyttäminen profiilin säätöön ja etenkin tämän säädön vaikutus oli kohtuullisen ". 30 paikallinen, eikä merkittäviä ristikkäisvaikutuksia tällä lämpötilasäädöllä ollut.One of the major limiting factors in adjusting the multi-zone roller when using conventional control models has been the absence of a control system. . was able to take sufficient account, or indeed no account at all, of the fact that the various zones of the zone-adjustable roll have cross-effects and that the effect of the different zones is not the same, e.g. different shoe zones. ·: ·. 25 and the location of the zones. In addition, managing the physical constraints controlled by the actuators has become difficult in this way. In addition to zone control, temperature control by heating the · · t roller externally and locally in the axial direction of the roller has been used to improve control accuracy. Such use of temperature differences for profile adjustment, and in particular the effect of this adjustment, was moderate ". 30 local, and there were no significant cross-effects of this temperature adjustment.
Lämpötilasäädöllä pystyttiin näin ollen paikallisesti korjaamaan ja tarkentamaan 3 111744 vyöhykesäädön vaikutuksia. Tämäkään säätötapa ei kuitenkaan tuonut mukanaan riittävää säätötarkkuutta ja säädön yksinkertaistamiseksi tällaisesta lämpötilasäädöstä haluttiin päästä eroon.Temperature control was thus able to locally correct and refine the effects of the 3111744 zone control. However, even this method of control did not bring sufficient control accuracy, and in order to simplify the control, it was desired to get rid of such temperature control.
5 Aikaisemmat säätömallit pyrittiin muodostamaan mahdollisimman yksinkertaisiksi kuitenkin siten, että riittävä tarkkuus niillä saataisiin aikaan. Niinpä aiemmissa säätömalleissa käytettiin nippikontaktissa olevien telojen käyttäytymistä kuvaamaan palkkeja. Palkkimallinnuksessa otetaan huomioon kappaleen pituusdimensio sekä tietyt jäykkyysominaisuudet, joiden on tarkoitus kuvata kappaleen poikkileikkausta. 10 Tällainen säätömalli toimiikin kohtuullisen hyvin silloin, kun suuria profilointeja ei jouduta käyttämään, eikä nippejä ajeta kaarevassa muodossa. Tämän johdosta on tällaisessa säätömallissa jouduttu tekemään tiettyjä oletuksia ja yksinkertaistuksia, jotka eivät pidä paikkaansa todellisuuden kanssa. Tällaisia ovat esimerkiksi laakeri-voimien vaikutus nippikuormaan, vastavyöhykkeiden vaikutus nippikuormaan ja 15 telavaipan jännityksien laskenta. Aikaisempiin laskentamalleihin ja rutiineihin liittyvistä yksinkertaistuksista voidaan mainita mm. se, että aiemmin oletettiin, että voiman suunnalla ei ole merkitystä vasteen suuruudelle ja muodolle. Samoin aikaisemmin jännityksissä huomioitiin pelkästään taivutuksista tuleva osuus. Näistä ·;·/ syistä johtuen säätö olijoissakin tapauksissa toiminut täysin epäloogisesti eikä vaipan ; 20 koko potentiaalia voitu käyttää profiloinnissa hyväksi. Aikaisemmissa laskentarutii neissa annettiin edelleen esimerkiksi samassa leikkauksissa vallitseville paineille, . . samaan suuntaan vaikuttaville jännityksille jne. tietyt raja-arvot, joiden välissä kyseisen arvon tuli olla. Säädön optimoinnissa käytettiin aikaisemmin lineaarisia rajoitteita hydraulijärjestelmän paineissa.5 The aim was to simplify the earlier control models as much as possible, but with sufficient accuracy. Thus, previous control models used the behavior of nip contact rollers to describe beams. The beam modeling takes into account the length dimension of the part as well as certain stiffness properties that are intended to represent the cross section of the part. 10 This kind of adjustment model works reasonably well when large profiling is not required and the nipples are not curved. As a result, such a control model has had to make certain assumptions and simplifications that are not true. These include, for example, the effect of bearing forces on the nip load, the effect of the counter-zones on the nip load, and the calculation of tension on the roll shell. Simplifications related to earlier computational models and routines include: the fact that it was previously assumed that the direction of the force is irrelevant to the magnitude and shape of the response. Similarly, in the past tensions only accounted for bending. For these reasons, the adjustment in some cases did not work completely illogically and not in the diaper; 20 full potentials could be used for profiling. In earlier calculations, for example, the pressures of the same cuts were still given,. . for certain stresses in the same direction, etc., certain limit values between which the value should have been. In the past, linear constraints on hydraulic system pressures were used to optimize control.
2525
Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan merkittävä parannus olemassa oleviin menetelmiin nippiprofiilin säätämiseksi vyöhykesäädettävän telan ,···, avulla. Tähän päämäärään pääsemiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että menetelmässä käytetään säätömallia, jossa olennai-30 sesti kaikki telavaippaan kohdistuvat voimat mallinnetaan erillisinä käyttäen mallinnuksessa apuna kuori- ja/tai solidielementtejä, joilla pystytään huomioimaan 4 111744 paikallisia muodonmuutoksia siten, että näitä voimia käsitellään säätöprosessissa myös erillisinä.It is an object of the present invention to provide a significant improvement on existing methods for adjusting the nip profile by means of a zone adjustable roll, ···. To achieve this goal, the method according to the invention is essentially characterized in that the method employs an adjustment model in which substantially all of the forces exerted on the roll shell are modeled separately using shell and / or solid elements capable of taking into account the local deformations. also separately.
Keksintö tuo mukanaan tekniikan tason säätömenetelmiin nähden merkittäviä etuja 5 ja näistä eduista voidaan mainita mm. se, että keksinnön mukaisella säätömenetelmällä päästään vyöhyketelojen säädössä aikaisempiin ratkaisuihin nähden olennaisesti parempaan tarkkuuteen, koska säätömalli, johon keksinnön mukainen säätömenetelmä perustuu, vastaa paremmin rakenteiden todellista käyttäytymistä. Parantuneen tarkkuuden lisäksi etuna on edelleen se, että keksinnön mukaista 10 säätömenetelmää käytettäessä voidaan luotettavasti tehdä suuria profilointeja ja edelleen nippejä pystytään ajamaan kaarevassa muodossa. Tällaisia kaarevia nippejä käytetään yleisesti mm. softkalantereissa ja OptiLoad™-kalantereissa. OptiLoad™— kalanteri on kuvattu esim. US-patentissa 5,438,920. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisemmasta 15 selostuksesta.The invention provides significant advantages over prior art control methods, and of these advantages may be mentioned e.g. the fact that the control method according to the invention achieves substantially better accuracy in the control of the zone rolls than the previous solutions, because the control model on which the control method according to the invention is based corresponds better to the actual behavior of the structures. In addition to the improved accuracy, there is a further advantage that using the adjusting method 10 according to the invention, large profiling can be performed reliably and further the nips can be driven in a curved form. Such curved nipples are commonly used e.g. soft calendars and OptiLoad ™ calendars. The OptiLoad ™ calender is described, for example, in U.S. Patent No. 5,438,920. Other advantages and features of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention.
Seuraavaksi keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings.
φ · · « ; 20 Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti vyöhykesäädettävän telan ja vastatelan käsittävää ' telaparia, joka muodostaa nipin.φ · · «; Figure 1 schematically shows a pair of zone adjustable rollers and a counter roll which form a nip.
• · ’ _ Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti nippiprofiilin säädössä käytettävää suljettua säätöpii- ♦ riä.Figure 2 schematically illustrates a closed control loop for adjusting the nip profile.
2525
Piirustuksen kuvioissa on vyöhykesäädettävää telaa merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tela 10 käsittää stationäärisen telan akselin 11, jonka päälle on pyörivästi _’·· järjestetty putkimainen telavaippa 12. Telavaippa 12 on tuettu telan akselille 11 telavaipan sisäpintaan vaikuttavien hydraulisten liukukenkien 13 välityksellä, joilla ; \ 30 nippiä N kuormitetaan säädettävästi. Kuvioissa on edelleen esitetty, että telaan 10 on järjestetty myös vastakengät 13a, jotka vaikuttavat liukukenkiin 13 nähden 5 111744 vastakkaiseen suuntaan nippitasossa. Liukukengät 13 on tietyllä tavalla ryhmitelty ja jaettu telan 10 aksiaalisuunnassa vyöhykkeisiin Z, - Z4 siten, että kutakin vyöhykettä säädetään erikseen. Kuviossa 1 on näin ollen esitetty neljä vyöhykettä, mutta niiden lukumäärää ei mitenkään ole tähän rajoitettu. Vastaavalla tavalla on kuviossa 1 5 esitetty, että myös vastakengät 13a on ryhmitelty vyöhykkeisiin Zat - Za4, joita kutakin vyöhykettä erikseen säädetään. Näitä vastavyöhykkeitä Zaj - Za4 ei kaikissa tapauksissa tarvita ja toisaalta jos vastavyöhykkeitä käytetään, niin järjestely ja lukumäärä voivat poiketa varsinaisten vyöhykkeiden järjestelystä ja lukumäärästä. Edelleen on kuviossa 1 esitetty, että vyöhykesäädettävä tela 10 on lisäksi varustettu 10 päätylaakerein 14, joilla telavaippa 12 on tuettu pyörivästi telan akselille 11. Päätylaakerit 14 on kuviossa 1 esitetty täysin kaaviomaisesti. Päätylaakereina 14 voidaan käyttää joko konventionaalisia vierintälaakereita tai niiden sijasta voivat päätylaakerit 14 olla toteutettu nykyaikaisina liukulaakereina. Jotta profiilin säätö nipissä N voitaisiin luotettavasti suorittaa koko nipin aksiaaliselta pituudelta, on 15 kuitenkin tärkeää, että laakerit 14 on toteutettu siten, että ne sallivat telavaipan 12 radiaalisen liikkeen myös mainittujen laakereiden alueella.In the figures of the drawing, the zone-adjustable roll is generally designated by reference numeral 10. The roll 10 comprises a stationary roll shaft 11 rotatably arranged on a tubular roll shell 12. The roll shell 12 is supported on the roll shaft 11 by hydraulic sliding shoes 13 acting on the inner surface of the roll shell; \ 30 nipples N are adjustable load. The figures further show that rollers 10 are also provided with counter shoes 13a which act in the opposite direction to the sliding shoes 13 111744 in the nip plane. In a certain manner, the sliding shoes 13 are grouped and divided into zones Z 1 to Z 4 in the axial direction of the roll 10 such that each zone is individually adjusted. Figure 1 thus shows four zones, but their number is by no means limited. Similarly, it is shown in Fig. 15 that the lugs 13a are also grouped in zones Zat-Za4, which are individually adjusted for each zone. These counter-zones Zaj-Za4 are not required in all cases and on the other hand if the counter-zones are used, the arrangement and number may differ from the arrangement and number of the actual zones. Further, it is shown in Fig. 1 that the zone adjustable roll 10 is further provided with end bearings 14 with which the roll shell 12 is rotatably supported on the roll shaft 11. The end bearings 14 are completely schematically shown in Fig. 1. The end bearings 14 may be either conventional roller bearings or alternatively the end bearings 14 may be implemented as modern plain bearings. However, in order for the profile adjustment at nip N to be reliably performed over the entire axial length of the nip, it is important that the bearings 14 are designed to allow radial movement of the roll shell 12 also in the area of said bearings.
Viitenumerolla 70 on piirustuksen kuvioissa merkitty säätö- ja asetuslaitetta, joka on painekanavien 15 välityksellä yhteydessä kunkin vyöhykkeen Zt -Z4 liukukenkiin 13 20 ja vastaavasti kunkin vastavyöhykkeen Zat - Za4 vastakenkiin 13a. Kuten kuviot esittävät, vyöhykesäädettävä tela 10 muodostaa nipin N vastatelan 20 kanssa. Nippi . . N voi olla esimerkiksi puristinnippi, tasoitusnippi, liimapuristinnippi, kalanteroimis- nippi tai vastaava. Paperi- tai kartonkiraina W on kuvion 2 mukaisesti johdettu kyseisen nipin N läpi.Reference numeral 70 denotes in the figures of the drawing an adjusting and adjusting device communicating via pressure channels 15 to the sliding shoes 13 20 of each zone Zt-Z 4 and to the opposite shoes 13a of each of the counter-zones Zat-Za4 respectively. As shown in the figures, the zone-adjustable roll 10 forms a nip N with the counter roll 20. Trick. . N may be, for example, a press nip, a smoothing nip, an adhesive press nip, a calendering nip or the like. The paper or board web W is guided through Fig. 2 through said nip N.
2525
Kuviossa 2 on esitetty suljettu säätöpiiri, jota käytetään keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti nippiprofiilin säätämiseksi. Viivakuormaa nipissä N sääde-.···, tään vyöhykesäädettävän telan hydraulisille liukukengille 13 ja vastakengille 13a meneviä asetuspaineita säätämällä. Kuten kuvio 2 esittää, paperi- tai kartonkiraina 30 W tai vastaava on johdettu kulkemaan nipin N läpi ja kyseisellä nipillä, joka on esimerkiksi kalanteroimisnippi, pyritään samaan aikaan tietty vaikutus nipin N läpi 6 111744 kulkevaan rainaan W. Kalanterin tapauksessa pyritään nipin viivapaineen jakauma eli profiili telojen aksiaalisuunnassa pitämään mahdollisimman hyvin tasaisena ja vakiollisena. Järjestelmään on näin ollen syötetty tieto tavoitellusta nippiprofiilista eli siitä vaikutuksesta, mikä nipillä N halutaan saada syntymään nipin läpi kulkevaan 5 rainaan W.Fig. 2 shows a closed control circuit used in accordance with the method of the invention for adjusting the nip profile. The line load in the nipple N is adjusted by adjusting the setting pressures on the hydraulic slide shoes 13 and the counter shoes 13a of the zone adjustable roller. As shown in Figure 2, a paper or board web of 30 W or the like is passed through a nip N and this nip, which is a calendering nip, for example, aims at a certain effect on the web W passing through nip 6 111744. in the axial direction of the rolls to keep it as smooth and constant as possible. The system is thus fed with information about the desired nip profile, that is, the effect N is desired to have on the web 5 passing through the nip.
Rainan W juoksulle nipin N jälkeen on järjestetty mittauslaitteisto 30, jolla mitataan jatkuvasti rainan W poikkiprofiilia sen selvittämiseksi, miten hyvin vyöhykesäädettä-vän telan 10 vyöhykkeille Zt - Z4 ja vastavyöhykkeille Zat - Za4 syötetyillä asetusar-10 voilla päästään tavoiteltuun poikkiprofiiliin. Poikkiprofiilin mittauslaitteisto 30 voi käsittää esimerkiksi rainan W poikki kulkevan mittauspalkin, johon on rainan poik-kisuunnassa määrätyin välein asennettu mittausanturit poikkiprofiilin mittaamiseksi. Mittauslaitteisto voi käsittää myös rainan W poikki edestakaisin traversoivan mittauspään tai vastaavan. Poikkiprofiilin mittauksen tuloksena saadaan näin ollen 15 tieto mitatusta profiilista eli todellisesta profiilista 40. Tämä mitattu todellinen profiili 40 annetaan sitten syöttötietona 41 systeemiin kuuluvalle laskentayksikölle 50, johon on ennalta syötetty tieto tavoitellusta poikkiprofiilista. Laskentayksikkö 50 vertaa mitattua profiilia tavoiteltuun profiiliin ja suorittaa tämän perusteella ·;· · laskennan virheprofiilin tai eroprofiilin muodostamiseksi eli sen selvittämiseksi, ; 20 kuinka paljon mitattu profiili poikkeaa tavoitellusta profiilista. Edelleen tämä laskentayksikkö 50 suorittaa laskennan määritellyn eroprofiilinn perusteella viiva-. . kuorman säätämiseksi siten, että nipissä N päästäisiin tavoiteltuun poikkiprofiiliin lasketun säätösuureen perusteella.A measuring apparatus 30 is provided for the run of the web W after the nip, which continuously measures the cross sectional profile of the web W to determine how well the setpoint values supplied to zones Zt-Z4 and counter-zones Zat-Za4 of the adjusting roll 10. The transverse profile measuring apparatus 30 may comprise, for example, a transverse beam W having a transducer mounted at certain intervals in the transverse direction of the transducer. The measuring apparatus may also comprise a reciprocating measuring head across the web W or the like. As a result of the measurement of the cross profile, 15 information about the measured profile, i.e. the actual profile 40, is obtained. This measured true profile 40 is then provided as input 41 to the system calculation unit 50 which has been pre-fed with the desired cross profile. The calculating unit 50 compares the measured profile with the desired profile and, based on this, performs a calculation to form an error profile or a difference profile; 20 how much the measured profile differs from the desired profile. Further, this calculation unit 50 performs a calculation based on a defined difference profile with a dashed line. . for adjusting the load so that the desired cross-section at nip N is reached based on the calculated control variable.
:·. 25 Viivakuorman pyyntiä 51 tai säätösuuretta ei kuitenkaan lähetetä suoraan vyöhykkei- : den Zx - Z4 ja vastavyöhykkeiden Za! - Za4 asetuspaineita säätävälle säätö- ja .. asetuslaitteelle 70, vaan tämä viivakuorman pyynti eli eroprofiilin mukaan laskettu ,···. säätösuure tai vastaava ohjaussignaali syötetään suljettuun säätöpiiriin kuuluvaan ·, optimointirutiinin sisältävään optimointiosaan 60. Optimointiosa sisältää ennalta ’! ”. 30 tiedon toimilaitteiden profiilivasteista sekä toimilaitteiden ja koko telan 10 fyysisistä rajoitteista, samoin kuin telaan liittyvistä epälineaarisuuksista. Edelleen se sisältää 7 111744 tiedon eri toimilaitteiden ristikkäisvaikutuksista eli siitä, millä tavoin jonkin toimilaitteen asetusten muutos vaikuttaa jonkin muun toimilaitteen asetuksiin. Uudessa ja keksinnöllisessä systeemissä otetaan mukaan epälineaarisia rajoitteita, jotka ottavat huomioon mm. sen, mihin suuntaan esimerkiksi paine vaikuttaa (nippiin päin 5 tai nipistä poispäin). Samoin otetaan huomioon jännitykset, etenkin telavaipan jännitykset ja niiden suunnat. Jos vaikutussuuntia ei oteta huomioon, vaan toimitaan pelkästään suureiden raja-arvojen avulla, voi tämän perusteella suoritettava säätö olla täysin virheellinen, etenkin mikäli säätötarve on suuri. Uusi säätömalli, joka perustuu vyöhykesäädettävän telan mallintamiseen kuorielementeillä, vastaa 10 paremmin todellista telavaipan käyttäytymistä. Tässä säätömallissa kaikki telavaip-paan 12 kohdistuvat voimat on mallinnettu erillisinä, jotta niitä voitaisiin myös käsitellä erillisinä.·. However, line load catches 51 or control magnitudes are not transmitted directly in Zx - Z4 and Counter Za! - Za4 for adjusting and adjusting pressure regulator 70, but this line load requirement, ie calculated according to the difference profile, ···. the control variable or the corresponding control signal is supplied to the optimized portion 60 of the closed control loop · containing the optimization routine. ". 30 the actuator profile responses and the physical constraints of the actuators and the entire roll 10, as well as the nonlinearities associated with the roll. Further, it contains 7,117,444 information on the cross-effects of different actuators, that is, how a change in one of the actuators affects the settings of another actuator. The new and inventive system incorporates nonlinear constraints that take into account e.g. for example, the direction in which the pressure is applied (5 towards the nip or away from the nip). Tensions are also taken into account, in particular the stresses and directions of the roll shell. If the directions of action are not taken into account, but operate solely by means of large limit values, the adjustment made on the basis of this may be completely inaccurate, especially if the need for adjustment is high. The new control model, based on modeling a zone-adjustable roll with shell elements, is 10 better suited to the actual roll shell behavior. In this adjustment model, all forces exerted on the roll shell 12 are modeled separately so that they can also be treated separately.
Jotta monivyöhyketelan säätö olisi mahdollisimman tarkkaa, tulee tietyt epälineaari-15 suudet ottaa huomioon viivakuormajakaumaa laskettaessa. Tällaisia epälineaarisesti toimivia voimia ovat mm. laakerivoimat, joiden suunta muuttuu. Laakerivoimien suunnan muuttuminen tulee esiin varsin hyvin esimerkiksi superkalantereissa, joissa ajetaan ns. nollakuormalla tai hyvin lähellä tätä kuormaa. Telavaipan jännitystason : · · · laskenta jokaisella optimointikerralla edellyttää myös epälineaarista laskentamallia.For the most accurate adjustment of the multi-zone roller, certain nonlinearities must be taken into account when calculating the line load distribution. Such non-linear forces include e.g. bearing forces that change direction. The change in the direction of the bearing forces is quite evident, for example, in supercalenders, where the so-called supercalenders are run. zero load or very close to this load. Computation of the roll shell stress level: · · · Each non-linear computation also requires a nonlinear computation model.
20 Säädettäessä vyöhyketelaa voimat, jotka vaikuttavat samassa leikkauksessa, mutta ’ ·’ nippiin N nähden vastakkaisella puolella telavaippaa 12, ovat viivakuormavasteel- . . taan erilaisia, eikä lineaarinen laskentamalli voi käsitellä tällaista. Samoin jos halutaan kontrolloida telavaipan jännityksiä (yhdistetty jännitys) ajon aikana, täytyy optimoinnin pystyä hallitsemaan epälineaarinen jännitysyhtälö optimoinnin aikana.When adjusting the belt roller, the forces acting on the same cut but on the opposite side to the nip N of the roll shell 12 are the line load response. . the linear model cannot handle such. Similarly, if it is desired to control roller shield stresses (combined stress) while running, the optimization must be able to control the non-linear stress equation during optimization.
:·. 25·. 25
Uusi optimointiruutini, jota uuden laskentamallin kanssa käytetään, pystyy käsittele-mään lineaaristen rajoitteiden lisäksi myös epälineaarisia rajoitteita. Eräs tällainen epälineaarisesti toimiva voima on esimerkiksi laakerivoima, kuten jo aiemmin ·’ todettiin, jonka laakerivoiman vaste muuttuu riippuen siitä, onko voiman suunta •; · · 30 nippiin päin vai nipistä poispäin. Optimoinnissa tällainen voima kuvataan siten, että • ; vain toinen voimista voi olla minimistä poikkeava esimerkiksi seuraavalla tavalla: 8 111744 (Pi ” Plmin) 0¾ ” P2min) ® jossa; 5 pj = nipin puolen paineMy new optimization routine, which is used with the new calculation model, can handle not only linear constraints but also nonlinear constraints. One such non-linear force is, for example, the bearing force, as stated previously, whose bearing force response varies depending on whether the direction of the force is •; · · 30 in or out. In optimization, such a force is described as: •; only one of the forces may be different from the minimum, for example as follows: 8 111744 (Pi "Plmin) 0¾" P2min) ® where; 5 pj = pressure side of the nip
Pimin = nipin puolen minimipaine p2 = nipin vastapuolen paine p2min = nipin vastapuolen minimipaine.Pimin = minimum pressure of the nip side p2 = opposing nip pressure of the nip opposing p2min = minimum pressure.
10 Rajoitteista vaipan jännityksissä on myös käytetty epälineaarista ominaisuutta. Telavaipalle on määritelty yhdistetyn jännityksen maksimi, jota optimoinnin tulos ei saa ylittää. Optimoinnin aikana rajoite lasketaan jokaisella iterointikerralla yhdistetyn jännityksen kaavalla: j~~2 " 2 o γσχ O2 o1 15 : Missä; • .· σι = aksiaalijännitys σ2 = radiaalijännitys.10 Of the constraints, the nonlinear property of the jacket tensions has also been used. The roll stress is defined as the maximum combined stress that must not be exceeded by the optimization result. During the optimization, the constraint is calculated at each iteration using the formula of the combined stress: j ~~ 2 "2 o γσχ O2 o1 15: Where; · · σι = axial stress σ2 = radial stress.
: 20 • ‘ : Optimointiosaan 60 syötetään näin ollen eroprofiilin mukaan lasketun viivakuorman pyyntitiedon 51 lisäksi tarvittavat tiedot 52 mm. laakeri voimista, vasta vyöhykkeiden ';*/ Za1 - Za4 paineista ja niiden vaikutuksista nippikuormaan jne. Näiden tietojen ·’ ’ perusteella optimointiosa 60 laskee kaikille toimilaitteille samalla kertaa uudet v : 25 asetusarvot poikkiprofiilin kokonaisvirheen ja ero profiilin minimoimiseksi sekä ’···' määrittelee kulloisellekin eroprofiilille tarvittavan ohjauksen. Näin ollen tässä laskennassa optimointiosa 60 ottaa huomioon kaikkien toimilaitteiden, mm. telan 10 :‘ : vyöhykkeiden Z1 - Z4 ristikkäisvaikutukset, vastavyöhykkeiden Zat - Za4 vaikutukset, laakerointivoimien vaikutukset jne. sekä toimilaitteiden fyysiset rajoitteet, lineaaris- 9 111744 ten rajoitteiden lisäksi myös epälineaariset rajoitteet. Täten optimointiosa pyrkii maksimaalisesti käyttämään hyväkseen vyöhykesäädettävän telan 10 koko profilointi-potentiaalia.: 20 • ': The optimization section 60 is thus fed with the required data 52 mm in addition to the line load catch information 51 calculated according to the difference profile. bearing forces, only zones'; * / Za1 - Za4 pressures and their effects on nipple load, etc. Based on this information · '', optimization section 60 calculates for all actuators new v: 25 setpoints at the same time to minimize overall profile error and difference the control needed for the particular divorce profile. Therefore, in this calculation, the optimization part 60 takes into account all actuators, e.g. roll 10: ': cross-effects of zones Z1-Z4, effects of counter-zones Zat-Za4, effects of bearing forces, etc., and physical constraints of actuators, in addition to linear constraints, but also nonlinear constraints. Thus, the optimization section tends to maximize the full profiling potential of the zone-adjustable roll 10.
5 Toimilaitteiden uudet asetusarvot lähetetään syöttötietona 61 eli säätösuureina säätö- ja asetuslaitteelle 70 vyöhykkeiden ja vastavyöhykkeiden asetuspaineiden säätämiseksi. Keksinnön mukaisessa epälineaarisessa säätömallissa säädön vaste säätösuureeseen on hyvin tarkkaan tiedossa, minkä johdosta optimointirutiinista eli optimoinnin käyttämän mallin hyvyydestä riippuen voidaan tällä tavoin säädön 10 nopeutta huomattavasti kasvattaa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä määritetään säätöpaikkojen kohdalla olevien toimilaitteiden tarvittava liike vertaamalla kunkin säätöpaikan tunnettua profiilivastetta eli toimilaitteen liikkeen aiheuttamaa poikki-profiilin muutosta kyseisen säätöpaikan kohdalla vallitsevaan eroprofiiliin ja antamaan toimilaitteilla vastaavat säätöimpulssit toimilaitteiden ristikkäisvaikutukset, 15 fyysiset rajoitteet ja erityisesti epälineaariset rajoitteet huomioonottaen eroprofiilin korjaamiseksi. Ajonaikaisen säädön lisäksi voidaan tällä menetelmällä mm. ennakoida katkon jälkeistä profilointitarvetta ja näin ollen lyhentää katkonjälkeistä toipu-misaikaa. Kuviossa 2 esitetyssä suljetussa säätöpiirissä profiilin mittausta ja mittauk- ; ·' ; sen perusteella suoritettavaa säätöä tehdään ajon aikana jatkuvasti ja keskeytyksettä.5 The new setpoints of the actuators are transmitted as input data 61, that is, as control variables, to the regulating and setting device 70 to control the setting pressures of the zones and counter-zones. In the non-linear control model of the invention, the response of the control to the control variable is very well known, which makes it possible to significantly increase the speed of the control 10 depending on the optimization routine, i.e. the goodness of the model used in the optimization. The method according to the invention determines the required movement of the actuators at the actuators by comparing the known profile response of each actuator, i.e. the change of the actuator's transverse profile, with the actuator profile, In addition to the runtime adjustment, this method can be used for anticipate the need for post-break profiling and thus shorten post-break recovery time. In the closed control circuit shown in Fig. 2, profile measurement and measurement; · '; the adjustments made on this basis are continuously and uninterrupted while driving.
!:V 20 . . Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin M viittaamalla. Keksintöä ei kuitenkaan ole rajoitettu koskemaan pelkästään kuvioissa esitettyjä esimerkkejä, vaan keksinnön eri toteutusmuodot voivat vaihdella oheisissa ·:·, 25 patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.!: V 20. . The invention has been described above by way of example with reference to Figures M of the accompanying drawing. However, the invention is not limited to the examples shown in the figures, but different embodiments of the invention may vary within the scope of the inventive idea defined in the appended claims:.
* I* I
• ·• ·
» * t I»* T I
Claims (7)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981385A FI111744B (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | A method for adjusting a zone adjustable roll |
| AU47843/99A AU4784399A (en) | 1998-06-15 | 1999-06-14 | Method for regulation of a roll adjustable in zones |
| DE19983348T DE19983348T1 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-14 | Process for regulating a roller that is adjustable in zones |
| PCT/FI1999/000515 WO1999066125A1 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-14 | Method for regulation of a roll adjustable in zones |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI981385 | 1998-06-15 | ||
| FI981385A FI111744B (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | A method for adjusting a zone adjustable roll |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI981385A0 FI981385A0 (en) | 1998-06-15 |
| FI981385A FI981385A (en) | 1999-12-16 |
| FI111744B true FI111744B (en) | 2003-09-15 |
Family
ID=8552000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI981385A FI111744B (en) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | A method for adjusting a zone adjustable roll |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4784399A (en) |
| DE (1) | DE19983348T1 (en) |
| FI (1) | FI111744B (en) |
| WO (1) | WO1999066125A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI114162B (en) * | 2000-03-29 | 2004-08-31 | Metso Paper Inc | Procedure and Arrangements for Controlling Thickness of a Runway and Procedure for Following Calendering |
| FI116091B (en) * | 2000-04-12 | 2005-09-15 | Metso Paper Inc | A method for measuring plain bearing pressure in a fixed-shell deflection compensated roll |
| FI108801B (en) | 2000-08-24 | 2002-03-28 | Metso Paper Inc | A method of adjusting the quality of one or more fiber web surfaces in a shoe calender |
| FI116403B (en) * | 2000-09-18 | 2005-11-15 | Metso Paper Inc | Procedure for regulating a property of a paper web |
| FI114413B (en) * | 2002-03-18 | 2004-10-15 | Ville Jaervinen | Method for determining and equalizing pinch force between two rotating rollers |
| FI20045294A (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-14 | Avantone Oy | Embossing device with bend-compensated drum |
| FI20045295A (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-14 | Avantone Oy | Embossing device and method for adjusting an embossing device |
| FI117567B (en) * | 2004-10-14 | 2006-11-30 | Metso Paper Inc | Process for compensating nip load changes caused by mold defects of the sheath of a roller |
| EP2669430A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-04 | Metso Paper Inc. | Arrangement for controlling vibrations in a fiber web machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI76872C (en) * | 1987-02-23 | 1988-12-12 | Valmet Paper Machinery Inc | Method and apparatus for controlling zone rollers. |
| ATE60096T1 (en) * | 1987-05-09 | 1991-02-15 | Kleinewefers Gmbh | METHOD OF OPERATING A ROLLING MACHINE AND CONTROL ARRANGEMENT FOR CARRYING OUT THIS METHOD. |
-
1998
- 1998-06-15 FI FI981385A patent/FI111744B/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-06-14 WO PCT/FI1999/000515 patent/WO1999066125A1/en active Application Filing
- 1999-06-14 AU AU47843/99A patent/AU4784399A/en not_active Abandoned
- 1999-06-14 DE DE19983348T patent/DE19983348T1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU4784399A (en) | 2000-01-05 |
| WO1999066125A1 (en) | 1999-12-23 |
| FI981385A (en) | 1999-12-16 |
| DE19983348T1 (en) | 2001-06-13 |
| FI981385A0 (en) | 1998-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4791863A (en) | System for controlling the nip pressure profile in a roll press | |
| US5825653A (en) | Method for overall regulation of a former of a paper machine or equivalent | |
| US5649448A (en) | System for overall control of different transverse profiles in a paper web manufactured in a board of paper machine and/or treated in a finishing machine | |
| CN101542042B (en) | Method and system for controlling manufacturing or finishing process of fiber web | |
| FI111744B (en) | A method for adjusting a zone adjustable roll | |
| FI81632B (en) | FARING EQUIPMENT FOR FISHING FISHING AV EN BANA. | |
| US6200422B1 (en) | Method and apparatus for controlling a moving paper web | |
| FI113072B (en) | Method for multi-roll calender and multi-roll calender | |
| US6584703B1 (en) | Method for controlling the moisture of a web in machine direction on a coating machine and calender | |
| US6835283B2 (en) | Process and device for measuring and controlling the nip pressure in the press of a paper machine | |
| US7249424B2 (en) | Method and device for controlling the moisture or coating quantity profile in a paper web | |
| FI108801B (en) | A method of adjusting the quality of one or more fiber web surfaces in a shoe calender | |
| FI116403B (en) | Procedure for regulating a property of a paper web | |
| FI111743B (en) | Procedure and system for regulating the new profile | |
| FI961816A0 (en) | Method for paper web calendering and method Method for paper web calendering and method applying calender | |
| FI106875B (en) | Method and apparatus for affecting the thickness and the gloss and / or smoothness of the webs being processed | |
| US6790316B1 (en) | Method and arrangement for positioning a shoe of a shoe press/shoe calendar in a paper machine | |
| FI117567B (en) | Process for compensating nip load changes caused by mold defects of the sheath of a roller | |
| EP0399976B1 (en) | Method for regulating the temperature of an adjustable-crown roll and regulation system intended for carying out the method | |
| CA2260508A1 (en) | Method for operating a calender roll system, and calender roll system | |
| JP4852424B2 (en) | Method and arrangement for preventing vibrations in a multi-nip calender or calendar array | |
| FI119113B (en) | An adjustment method and system for adjusting the machine direction thickness of a fibrous web | |
| WO2003100168A1 (en) | Method for controlling quality variables of a fibre web in a shoe nip calender | |
| FI108873B (en) | Process and device for calendering of release paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |