FI116077B - Menetelmä ja sovitelma paperirainan profiilin säätämiseksi - Google Patents

Description

116077

Menetelmä ja sovitelma paperirainan profiilin säätämiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä paperirainan profiilin säätämiseksi, jossa menetelmässä paperirainan profiilia säädetään muuttamalla profii-5 liin vaikuttavan toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä moottorilla, ja jossa menetelmässä mitataan toimilaitteen asemaa ja muutetaan toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä moottorilla toimilaitteen aseman tavoitearvon ja mitatun arvon erotuksen perusteella.

Edelleen keksinnön kohteena on sovitelma paperirainan profiilin 10 säätämiseksi, johon sovitelmaan kuuluu toimilaite ja toimilaitetta käyttämään sovitettu moottori, ja joka sovitelma on sovitettu säätämään paperirainan profiilia muuttamalla toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä moottorilla toimilaitteen aseman tavoitearvon ja mitatun arvon erotuksen perusteella

Paperin tuotantoon käytettävissä paperikoneissa tuotettavan paperi-15 rainan tai -radan poikkiprofiilin suureiden tai ominaisuuksien muuttamiseksi käytetään ohjattavia profilointilaitteita, jotka on yleensä jaettu säätölohkoihin radan poikkisuunnassa. Kutakin profilointilaitteen säätölohkossa olevaa paperirainan profiilin suureeseen vaikuttavaa venttiiliä, suutinta tms. elementtiä ohjataan lohkossa olevilla toimilaitteilla. Toimilaitteilla ja elementeillä aikaansaatu 20 muutos, kuten liike, voima, virtaus tms. ominaisuus, vaikuttaa välillisesti paperin poikkiprofiilin ominaisuuksiin, joita ovat esimerkiksi neliöpaino, kosteus, v paksuus ja kiilto. Elementin liike, voima tai muu edellä mainittu muutos saa- daan aikaan toimilaitteella. Toimilaitetta käytetään tyypillisesti sähkömoottoril-la, ja toimilaitteessa voimaa välittävänä elimenä on tavallisesti mekaaninen 25 vaihde, esimerkiksi kierukka- tai suora hammaspyörävaihde tai joustokehä-•: · · · vaihde.

Erityisesti paperikoneen käynnistyksen ja lajinvaihtojen yhteydessä tehdään suuria, koko paperiradan leveyden ylitse vaikuttavia muutoksia pape-; . rirainan ja sitä kautta sen profiilin ominaisuuksiin. Tällöin olisi edullista, että \‘.Y 30 muutos profiilin ominaisuuksiin voitaisiin tehdä mahdollisimman nopeasti, jotta muutoksen aikainen hukkatuotanto olisi mahdollisimman vähäistä. Toimilait-teiden vaihteissa esiintyy kuitenkin aina välystä, joustoa, kitkaa tai muuta epä-lineaarisuutta siten, että esimerkiksi askelmoottorikäytön avulla on hankala to-. teuttaa nopeaa toimilaitteen tarkkaa paikoitusta ja siten nopeaa profiilinsäätöä.

; ; 35 Asemointitarkkuusvaatimus on tyypillisesti ± 1 μΐη toimilaitteen liikealueen ol- *· "· lessa ±5 mm. Edellä kuvatuista epälineaarisuuksista johtuen toimilaitteen 2 116077 asemointia voidaan joutua toistamaan useitakin kertoja hyvän lopputuloksen saamiseksi. On myös mahdollista, että toimilaitteessa vaikuttavan liikkeelleläh-tökitkan vaikutuksesta toimilaitteella ei ole mahdollista toteuttaa riittävän pieniä säätöliikkeitä. Lisäksi toimilaitetta käyttävän moottorin toistuvat käynnistykset 5 aiheuttavat toistuvasti huomattavia käynnistysvirtasysäyksiä, jolloin usean toimilaitteen samanaikainen asemoiminen ei ole kannattavaa suuren hetkellisen virrankulutuksen vuoksi. Tämä puolestaan aiheuttaa esimerkiksi lajinvaihdon yhteydessä huomattavan aikaviiveen ennen kuin koko rainan poikkiprofiilli on saatu säädettyä halutuksi.

10 EP-julkaisussa 0932 089 on esitetty menetelmä toimilaitteen ase- moimiseksi, jossa menetelmässä toimilaitetta ohjataan ensin jatkuvalla ohjaus-pulssilla kohti tavoitearvoa. Kun toimilaite ylittää ennen tavoitearvoa asetetun ennakon, toimilaitteen jatkuva liike pysäytetään. Tämän jälkeen toimilaitetta ohjataan eteenpäin vakiomittaisten ohjauspulssien avulla, mikäli toimilaite ei 15 ole vähintään toimilaitteen hystereesin mukaisella etäisyydellä tavoitearvostaan, jolloin toimilaite katsotaan asemoiduksi riittävän tarkasti. Kun toimilaitteen liike on ohjauspulssin antamisen jälkeen pysähtynyt, tarkistetaan toimilaitteen asema sen yhteyteen liitetyn mittauselimen antaman asematiedon perusteella. Tätä toistetaan niin kauan kunnes toimilaite on enintään ennalta määri-20 tetyn hystereesin etäisyydellä tavoitearvostaan. Julkaisussa esitetty menetelmä on kuitenkin hidas sen vuoksi, että toimilaitteen asema mitataan vasta toimilaitteen pysähtymisen jälkeen. Tällöin toimilaitteen asemoimiseksi mahdollisesti tarvittavat useat ohjauspulssit aiheuttavat toimilaitetta käyttävän mootto-: rin toistuvia käynnistyksiä, mikä aiheutuu kytkentävirtasysäyksiä ja siten rajoit- ; ‘: 25 taa samanaikaisesti asemoitavien toimilaitteiden lukumäärää, täten hidastaen : j profiilinsäätöä. Jatkuvat toistuvat käynnistykset lisäävät laitteiden kulumista, mikä lyhentää niiden käyttöikää. Edelleen toimilaitteen sisäisten liikkeellelähtö-kitkojen vuoksi ohjauspulssi voidaan joutua mitoittamaan liian pitkäksi tarvitta-. . vaan säätöliikkeeseen nähden, jolloin toimilaitetta ei voida siirtää riittävän lä- 30 helle tavoitearvoa ilman, että toimilaite siirtyy epälineaarisuuksiensa vuoksi ta-* ·; ·' voitearvon ohitse.

: US-julkaisussa 4892623 on esitetty perälaatikon huulen säädön yhteydessä käytetty askelmoottori, jonka yhteyteen on sovitettu eräänlainen , vaihteistoratkaisu, jonka avulla moottorin yhteyteen kytkettyä karaa voidaan li- 35 neaarisuunnassa liikuttaa kahdella eri nopeudella. Julkaisussa esitetyn ratkai- 3 116077 sun ongelmana on sen monimutkaisuus ottaen huomioon karan liikkumisen rajoittuneisuuden vain kahteen eri nopeusalueeseen.

Edelleen tunnetaan tapa ohjata toimilaite asetusarvoonsa jatkuva-toimisesti, jolloin ohjauksen kanssa samanaikaisesti mitataan toimilaitteen 5 asemaa. Kun mittaamalla todetaan, että toimilaite on saavuttanut halutun aseman, toimilaitteen liike pysäytetään. Mittausohjelmiston hitauden vuoksi mittaustulos saadaan kuitenkin viiveellä, jolloin toimilaite ohjautuu ohi halutun aseman ja aseman korjausta varten täytyy suorittaa vastakkaiseen suuntaan korjausajoja. Tällöin siis välykset ja muut epälineaarisuudet aiheuttavat ase-10 mointiin epätarkkuutta ja ohjauksesta tulee monimutkainen ja hankala.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen ja nopea ratkaisu paperirainan profiilin säätämiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että mitataan toimilaitteen asemaa reaaliaikaisesti, määritetään toimilaitteen hitaus-15 voima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus toimilaitetta koeajamalla, säädetään toimilaitteen hitausvoimaa toimilaitteeseen kuuluvalla vaihteistolla, säädetään ohjaus- ja säätöpiirin nopeutta ohjaus- ja säätöpiirin määritetyn nopeuden perusteella ja säädetään toimilaitteen hitausvoimaa ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeutta siten, että muutettaessa toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä 20 moottorilla toimilaitteen aseman tavoitearvon ja mitatun arvon erotuksen perusteella toimilaite liikkuu asemansa tavoitearvoon olennaisesti pysähtymättä.

Edelleen keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, '': että sovitelmaan kuuluu ohjausvälineet, jotka on sovitettu mittaamaan toimilait- : teen asema reaaliaikaisesti ja jotka on sovitettu määrittämään toimilaitteen hi- ; ' ‘: 25 tausvoima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus toimilaitetta koeajettaessa ja että • toimilaitteen hitausvoima on sovitettu säädettäväksi toimilaitteeseen kuuluvalla .··*, vaihteistolla, ohjaus- ja säätöpiirin nopeus on sovitettu säädettäväksi ohjaus- ja säätöpiirin määritetyn nopeuden perusteella ja toimilaitteen hitausvoima ja . . ohjaus- ja säätöpiirin nopeus ovat sovitettuja säädettäväksi siten, että muutet- 30 taessa toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä moottorilla toimilaitteen aseman tavoitearvon ja mitatun arvon erotuksen perusteella toimilaite on sovi-: : ’: tettu liikkumaan asemansa tavoitearvoon olennaisesti pysähtymättä.

Keksinnön olennaisen ajatuksen mukaan paperirainan profiilia sää-.* . detään muuttamalla profiiliin vaikuttavan toimilaitteen asemaa toimilaitetta 35 käyttävällä moottorilla toimilaitteen aseman tavoitearvon ja mitatun arvon ero-tuksen perusteella. Edelleen olennaisen ajatuksen mukaan toimilaitteen ase- 4 116077 maa mitataan reaaliaikaisesti, määritetään toimilaitteen hitausvoima ja ohjaus· ja säätöpiirin nopeus ja sovitetaan toimilaitteen hitausvoima niin suureksi ja ohjaus- ja säätöpiiri niin nopeaksi, että muutettaessa toimilaitteen asemaa toimilaitetta käyttävällä moottorilla toimilaite liikkuu asemansa tavoitearvoon 5 olennaisesti pysähtymättä. Termillä "hitausvoima” tarkoitetaan toimilaitteen massan, rakenteen joustojen ja kitkojen muodostamaa hitausvoimaa. Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan toimilaitetta käyttävänä moottorina on askelmoottori. Keksinnön erään toisen edullisen sovellutusmuodon mukaan moottoria käytetään jatkuvatoimisesti toimilaitteen koko asemoimisen 10 ajan.

Keksinnön etuna on, että toimilaite saadaan asemoitua tavoite-arvoonsa nopeasti ja tarkasti, jolloin esimerkiksi tuotantohävikin määrä iajin-vaihtojen aikana vähenee. Askelmoottoria käytettäessä toimilaite on helposti ohjattavissa ja hallittavissa askelmoottorin pienille askeleille tunnusomaisen 15 dynamiikan ansiosta. Käytettäessä toimilaitetta ohjaavaa moottoria jatkuvatoimisesti vältetään moottorin jatkuvasti toistuvien käynnistysten sähköverkosta ottamat suuret käynnistysvirrat, jolloin useita toimilaitteita voidaan asemoida samanaikaisesti. Lisäksi tällä edullisella ohjausratkaisulla voidaan lukumäärältään suuren hajautetun toimilaitemäärän tehdä mahdollisimman samanaikai-20 sesti, halutun ajan kuluessa. Edelleen tarvitaan kaapelointi ja ohjaus- ja sää-töyksiköt voidaan toteuttaa yksinkertaisesti ja modulaarisesti pienessä tilassa.

»

Edelleen ratkaisun etuna on mekaanisen vaihteen vähäisempi kuluminen, :.: koska toimilaitteen liikkeellelähtöjä on vähän.

: ; Keksinnön mukainen ratkaisu on aivan vastaava myös kartonki- ja ; 25 pehmopaperikoneissa tapahtuvassa kartonki- tai pehmopaperirainan profiilin ·:··: säädössä ja termillä ’’paperi” tarkoitetaankin tämän selityksen yhteydessä . · ·. myös kartonkia ja pehmopaperia.

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa . . kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen menetel- » * * ';; : 30 män toteuttavaa laitteistoa yläpuolelta katsottuna ja kuvio 2 esittää kaavamaisesti yläpuolelta katsottuna paperikoneen perälaatikkoa.

Kuviossa 1 on kaavamaisesti esitetty yläpuolelta katsottuna eräs . ‘ . menetelmän toteuttava sovitelma paperirainan profiilin säätämisessä. Kuvios- ; : 35 sa 1 on kaavamaisesti esitetty toimilaite 1, jota käyttämällä eli jonka asemaa *· muuttamalla voidaan vaikuttaa valmistettavan rainan profiiliin. Liikuttamalla 5 116077 toimilaitetta 1 edestakaisin nuolen A suuntaisesti voidaan ohjata siihen kytkettyä, rainan valmistuksessa käytettävää väliainetta syöttävää venttiiliä, suutinta tai muuta vastaavan tyyppistä profilointielementtiä, jota selvyyden vuoksi ei ole esitetty kuviossa 1. Toimilaite 1 voi olla myös esimerkiksi paperikoneen perä-5 laatikon huulilistaan kiinnitetty kara, jolloin toimilaitteen 1 liike säätää huulen asemaa. Toimilaitetta 1 käytetään moottorilla 2, joka profiilinsäädössä on tyypillisesti sähkökäyttöinen ja edullisesti askelmoottori. Toimilaitteeseen 1 kuuluu usein myös mekaaninen vaihde tai vaihteisto, esimerkiksi kierukka- tai suora hammaspyörävaihde tai joustokehävaihde, joka välittää moottorilta 2 tule-10 van voiman toimilaitteen 1 liikkeeksi. Kuvion 1 mukaiseen sovitelmaan kuuluu edelleen ohjaus- ja säätöyksikkö 3, joka on sovitettu ohjaamaan toimilaitetta 1 käyttävää moottoria 2. Ohjaus- ja säätöyksikköön 3 kuuluu tietojenkäsittelyelin 4, joka edullisesti on mikroprosessori tai signaaliprosessori. Sovitelmaan kuuluu toimilaitteen 1 yhteyteen sovitettu mittauselin 5, esimerkiksi LVDT-anturi tai 15 potentiometri, joka mittaa reaaliaikaisesti toimilaitteen 1 asemaa. Mittauseli-men 5 asemaa kuvaava asematieto MS siirretään ohjaus- ja säätöyksikön 3 tietojenkäsittelyelimeen 4. Samaan tietojenkäsittelyelimeen 4 tulee myös toimilaitteen 1 haluttua asemaa eli tavoitearvoa vastaava asetusarvo SV. Asetusar-vo SV annetaan ylemmän tason automaatiojärjestelmältä siinä vaiheessa, kun 20 automaatiojärjestelmälle asetetaan prosessin operaattorin toimesta uudet rainan profiilin ominaisuuksien tavoiteparametrit. Asetusarvo SV ei välttämättä v suoraan ilmaise toimilaitteen 1 aseman tavoitearvoa, vaan se voi olla myös ar- vo, jonka perusteelle tiedonkäsittelyelin 4 voi määrittää toimilaitteen 1 aseman . 'l tavoitearvon. Edullisesti asetusarvo SV vastaa suoraan toimilaitteen 1 aseman : 25 tavoitearvoa. Ohjaus- ja säätöyksikön 3 tietojenkäsittelyelin 4 määrittää ase- tusarvon SV ja toimilaitteen 1 asematiedon MS perusteella moottorin 2 ohjauk-.··*. sen CO, jonka mukaisesti moottoria 2 käytetään toimilaitteen 1 ajamiseksi ta voitearvoonsa.

. . Tunnetuissa ratkaisuissa toimilaitteen 1 mekaanisesta rakenteesta 30 johtuvat toimilaitteen 1 erilaiset ominaisuudet, kuten esimerkiksi toimilaitteen 1 I i '·· sisäiset kitkat tai välykset, aiheuttavat ongelmia toimilaitteen 1 asemoimiseksi.

: Lisäksi ohjaus- ja säätöpiirin nopeus vaikuttaa ratkaisevasti profiilin säätämi- seen. Kuvion 1 esittämässä tapauksessa ohjaus-ja säätöpiiri käsittää ohjaus-ja säätöyksikön 3, mittauselimen 5 sekä toimilaitteen 1 ja sitä käyttävän moot-V: 35 torin 2. Ohjaus-ja säätöpiirin ollessa liian hidas toimilaite 1 ohjataan helposti '· '·* halutun aseman ohitse, koska tieto siitä, että toimilaitteen 1 asema on saavut- 6 116077 tanut tavoitearvon, saadaan liian myöhään toimilaitteen pysäyttämiseksi tähän asemaan. Tällöin toimilaitetta 1 pitää ohjata takaisinpäin, jolloin taas voi tapahtua tavoitearvon ylitys toiseen suuntaan. Tämä johtaa jatkuviin toimilaitteen 1 suunnanmuutoksiin ja kestää kauan aikaa, ennen kuin toimilaite 1 asettuu 5 haluttuun asemaan. Tämän vuoksi keksinnön mukaisessa ratkaisussa määritetään toimilaitteen 1 hitausvoima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus ja sovitetaan toimilaitteen 1 hitausvoima niin suureksi ja ohjaus- ja säätöpiiri niin nopeaksi, että toimilaite 1 siirtyy tavoitearvoonsa olennaisesti pysähtymättä, kun toimilaitteen asemaa muutetaan sitä käyttävällä moottorilla 2.

10 Toimilaitteen 1 hitausvoima kuvaa toimilaitteen 1 käyttäytymistä, kun siihen kohdistetaan voima, joka pyrkii saamaan sen esimerkiksi pysäytetystä tilasta liikkeelle tai liikkuvasta tilasta pysäytetyksi. Toimilaitetta 1 voitaisiin kuvata esimerkiksi jousi-massa-systeeminä. Kun toimilaite 1 pyritään saamaan pysäytetystä tilasta liikkeelle, toimilaitteen 1 hitausvoima vastustaa toimilait-15 teen 1 siirtämistä, kunnes tietyssä pisteessä toimilaite 1 lähtee liikkeelle. Vastaavasti kun toimilaitetta 1 pysäytetään, toimilaite 1 pyrkii jatkamaan liikettään eikä pysähdy välittömästi. Toimilaitteen 1 hitausvoima riippuu toimilaitteen 1 mekaanisesta rakenteesta ja siinä vaikuttavista kitkoista ja tämän selityksen yhteydessä termillä "hitausvoima” tarkoitetaan toimilaitteen 1 massan, raken-20 teen joustojen ja kitkojen muodostamaa hitausvoimaa. Mitä suurempi toimilaitteen 1 hitausvoima on, sitä jäykempi toimilaitetta 1 kuvaava jousi-massa-systeemi on ja sitä helpompi toimilaitteen 1 käyttäytymistä on hallita. Toimilait-j,: teen 1 hitausvoima voidaan määrittää koeajamalla toimilaitetta. Toimilaitteen 1 hitausvoimaa voidaan muuttaa esimerkiksi toimilaitteeseen 1 kuuluvan vaih-: "; 25 teiston avulla suuremmaksi tai pienemmäksi, eli toimilaitetta voidaan muuttaa jäykemmäksi tai joustavammaksi. Keksinnön mukaisen ratkaisun kannalta on .···. sitä edullisempaa, mitä suurempi toimilaitteen hitausvoima on, jolloin toimilait teen 1 käyttäytyminen on rauhallisempaa.

. . Ohjaus- ja säätöpiirin nopeus voidaan määrittää koeajamalla, jolloin 30 saadaan käsitys siitä, miten nopeasti koko ohjaus- ja säätöpiiri toimii ja miten ’ ; ·' toimilaite 1 ja moottori 2 reagoivat ohjauksen CO muutoksiin. Ohjaus- ja säätö- ; : ‘: piirin toiminta ja erityisesti mittauselimen 5 ja ohjaus- ja säätöyksikön 3 tiedon- , käsittelyelimen 4 toiminta ja laskenta sovitetaan niin nopeaksi, että mittaus- . . elimeltä 5 saadaan koko ajan reaaliaikainen toimilaitteen asematieto MS, jon- V: 35 ka asematiedon MS ja asetusarvon SV perusteella ohjaus- ja säätöyksikön 3 ’· tietojenkäsittelyelin laskee moottorin 2 ohjausta CO siten, että moottori 2 liikut- 7 116077 taa toimilaitetta 1 siten, että toimilaite liikkuu tavoitearvoonsa olennaisesti pysähtymättä sitä ennen. Täten keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta toimilaite 1 voidaan asemoida tavoitearvoonsa nopeasti ja tarkasti ilman, että toimilaite 1 pysähtyisi ennen tavoitearvoaan. Toimilaitteen 1 hitausvoimasta riippuen 5 moottorin 2 ei välttämättä tarvitse pyöriä koko ajan, jotta toimilaite 1 liikkuisi. Kuitenkin joka kerta moottoria 2 käynnistettäessä moottori 2 ottaa sähköverkosta suuren käynnistysvirran, mikä rajoittaa samanaikaisesti asemoitavien toimilaitteiden 1 lukumäärää. Tämän vuoksi toimilaitetta 1 asemoitaessa moottoria 2 käytetään edullisesti koko ajan, jolloin vältetään jatkuvasti verkosta otet-I 10 tavat suuret käynnistysvirrat ja jolloin useita toimilaitteita voidaan asemoida yh tä aikaa, mikä nopeuttaa valmistettavan rainan profiilin säätöä.

Toimilaitteen 1 mekaanisesta rakenteesta johtuen siinä on tiettyjä välyksiä, joiden vaikutus toimilaitteen 1 asemoimisessa pitää ottaa huomioon. Välys pitää huomioida toimilaitteen 1 asemointia aloitettaessa, mikäli toimilait-15 teen 1 suuntaa vaihdetaan toimilaitteen 1 edelliseen asemointiin verrattuna. Muuten välyksellä ei ole merkitystä koska keksinnön mukaista ratkaisua käytettäessä toimilaitteen 1 asemoinnissa suunnanmuutosta ei muuten tapahdu. Toimilaitteen 1 välyksestä saadaan tieto esimerkiksi toimilaitetta 1 koeajettaessa. Toimilaitteen 1 käytön aikana sen välys voi muuttua ja siitä voidaankin 20 kerätä jokaisen asemointikerran aikana trenditietoa, jota voidaan käsitellä ja säilyttää esimerkiksi ohjaus- ja säätöyksikön 3 tiedonkäsittelyelimessä 4 ja jota V: voidaan käyttää hyväksi toimilaitetta 1 seuraavan kerran asemoitaessa.

Moottori 2 on edullisesti askelmoottori. Profiilinsäädössä käytettä-vien askelmoottoreiden askeleiden lukumäärä yhtä moottorin roottorin kierros-•\ 25 ta kohti on tyypillisesti hyvin suuri, esimerkiksi 200 askelta per kierros. Mootto- rin ollessa askelmoottori voidaan sitä ohjata jatkuvatoimisesti pienin askelin si-

* I

ten, että moottorin ohjaama toimilaite 1 siirtyy tavoitearvoonsa olennaisesti pysähtymättä sitä ennen. Askelmoottoria käytettäessä ei välttämättä tarvita asentoanturia, vaan roottorin kulloinenkin asento voidaan päätellä moottorille I t t : 30 annettujen askelkomentojen lukumäärän perusteella. Tällöin myös toimilait- *··.· teen 1 kulloinenkin asema voitaisiin päätellä askelmoottorille annettujen askel- : komentojen määrän perusteella. Toimilaitteen 1 aseman määrittämiseksi on ; ‘ kuitenkin edullista käyttää toimilaitteen 1 aseman ilmaisevaa mittauselintä 5, .· . jolloin toimilaitteen 1 todellinen asema saadaan tarkasti ja reaaliaikaisesti ja ; 35 toimilaite 1 voidaan ohjata tarkasti tavoitearvoonsa. Askelmoottorin sijaan toi- '· : milaitetta 1 käyttävänä moottorina 2 voidaan kuitenkin käyttää myös jotain

I

8 116077 i f muuta sähkökäyttöistä moottoria, kuten esimerkiksi synkronimoottoria tai oikosulkumoottoria.

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti eräs paperinvalmistusprosessin osa ylhäältäpäin katsottuna. Kuviossa 2 on esitetty perälaatikko 6, jolla 5 syötetään viiralle kuitumassaa siten, että muodostuu paperiraina 7. Perälaati-kossa 6 on huulilista 8, jonka yhteyteen on sovitettu useita kuvion 1 mukaisia toimilaitteesta 1, moottorista 2, ohjaus- ja säätöyksiköstä 3 ja mittauselimestä 5 koostuvia yksiköitä rinnakkain. Paperikoneen profiilinsäätöön liittyvissä laitteissa voi olla useita kymmeniä tai jopa 200 yksikköä rinnakkain tuotettavan 10 paperirainan leveydelle asetettuina. Toimilaitteiden 1 avulla säädetään huulilis-tan 8 asemaa, eli aukeamista, mikä määrittää huuliaukon 9 korkeuden tässä paperirainan poikkisuunnan kohdassa, mikä taas määrää kuitumassan virtauksen tietyllä nopeudella ja täten paperirainan neliöpainon kyseisessä kohdassa. Jokainen toimilaite 1 vaikuttaa siis tiettyyn kohtaan huulilistaa 8, ja huu-15 liaukon 9 korkeutta säätämällä voidaan siis vaikuttaa esimerkiksi valmistettavan paperin neliöpainoon. Kunkin toimilaitteen 1 ohjaus- ja säätöyksikkö 3 on yhdistetty väylään 10, jota pitkin jokaiselle ohjaus- ja säätöyksikölle 3 tuodaan kyseisen ohjaus- ja säätöyksiön 3 ohjaamaa toimilaitetta 1 koskeva asetusarvo SV. Käyttötilanteesta riippuen asetusarvo SV voi olla sama jokaiselle toimilait-20 teelle 1 tai asetusarvo SV voi vaihdella siten, että jokaisella toimilaitteella 1 on eri asetusarvo. Koska toimilaite 1 voidaan ohjata paikalleen sen olennaisesti v.: välillä pysähtymättä ja edullisesti moottoria 2 käytetään säätötoimenpiteen ai- kana koko ajan ilman moottorin 2 pysäyttämistä, vähennetään yksittäistä toimi-\ I l laitetta 1 käyttävän moottorin 2 virrankulutusta. Tämän ansiosta toimilaitteet 1 25 voidaan jakaa esimerkiksi 20 kappaleen ryhmiin ja kaikkia yhdessä ryhmässä olevia toimilaitteita 1 voidaan asemoida yhtäaikaa. On myös mahdollista että .··. kaikkia toimilaitteita 1 asemoidaan yhtä aikaa. Tällöin paperirainan profiilin- säädöstä tulee aikaisempiin ratkaisuihin verrattuna huomattavasti nopeampi ja . . esimerkiksi lajinvaihto voidaan toteuttaa selvästi aikaisempaa nopeammin, jol- :: 30 loin tuotantohävikin määrä pienenee huomattavasti. Selvyyden vuoksi kuvios- ’ ·; · * sa 2 ei ole esitetty välineitä moottorien 2 käyttövirran syöttämiseksi.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis-tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-/ . vaatimusten puitteissa.

Claims (8)

1. Menetelmä paperirainan profiilin säätämiseksi, jossa menetelmässä paperirainan (7) profiilia säädetään muuttamalla profiiliin vaikuttavan toimilaitteen (1) asemaa toimilaitetta (1) käyttävällä moottorilla (2), ja jossa 5 menetelmässä mitataan toimilaitteen (1) asemaa ja muutetaan toimilaitteen (1) asemaa toimilaitetta (1) käyttävällä moottorilla (2) toimilaitteen (1) aseman tavoitearvon ja mitatun arvon (MS) erotuksen perusteella, tunnettu siitä, että mitataan toimilaitteen (1) asemaa reaaliaikaisesti, 10 määritetään toimilaitteen (1) hitausvoima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus toimilaitetta (1) koeajamalla, säädetään toimilaitteen (1) hitausvoimaa toimilaitteeseen (1) kuuluvalla vaihteistolla, säädetään ohjaus- ja säätöpiirin nopeutta ohjaus- ja säätöpiirin 15 määritetyn nopeuden perusteella ja säädetään toimilaitteen (1) hitausvoimaa ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeutta siten, että muutettaessa toimilaitteen (1) asemaa toimilaitetta (1) käyttävällä moottorilla (2) toimilaitteen (1) aseman tavoitearvon ja mitatun arvon (MS) erotuksen perusteella toimilaite (1) liikkuu asemansa tavoitearvoon 20 olennaisesti pysähtymättä.

1 1 6077

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kerätään toimilaitteen (1) välystä koskevaa trenditietoa ja käytetään kerät- · · ‘ tyä trenditietoa toimilaitetta (1) asemoitaessa. .!!: 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu ' * * ·’ siitä, että moottori (2) on askelmoottori.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että toimilaite (1) on sovitettu käytettäväksi yhtä aikaa kah-. den tai useamman toimilaitteen (1) ryhmissä. ‘I*

5. Sovitelma paperirainan profiilin säätämiseksi, johon sovitelmaan “ - · kuuluu toimilaite (1) ja toimilaitetta (1) käyttämään sovitettu moottori (2), ja joka . * ; 35 sovitelma on sovitettu säätämään paperirainan (7) profiilia muuttamalla toimi laitteen (1) asemaa toimilaitetta (1) käyttävällä moottorilla (2) toimilaitteen (1) 116077 i aseman tavoitearvon ja mitatun arvon (MS) erotuksen perusteella, tunnet-t u siitä, että sovitelmaan kuuluu ohjausvälineet, jotka on sovitettu mittaamaan toimilaitteen (1) asema reaaliaikaisesti ja jotka on sovitettu määrittämään 5 toimilaitteen (1) hitausvoima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus toimilaitetta (1) koeajettaessa ja että toimilaitteen (1) hitausvoima on sovitettu säädettäväksi toimilaitteeseen (1) kuuluvalla vaihteistolla, ohjaus- ja säätöpiirin nopeus on sovitettu säädettäväksi ohjaus- ja 10 säätöpiirin määritetyn nopeuden perusteella ja toimilaitteen (1) hitausvoima ja ohjaus- ja säätöpiirin nopeus ovat sovitettuja säädettäväksi siten, että muutettaessa toimilaitteen (1) asemaa toimilaitetta (1) käyttävällä moottorilla (2) toimilaitteen (1) aseman tavoitearvon ja mitatun arvon (MS) erotuksen perusteella toimilaite (1) on sovitettu liikku-15 maan asemansa tavoitearvoon olennaisesti pysähtymättä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sovitelmaan kuuluu välineet toimilaitteen (1) välystä koskevan trenditiedon keräämiseksi ja käyttämiseksi toimilaitetta (1) asemoitaessa. 20

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen sovitelma, tunnettu sii- .v tä, että moottori (2) on askelmoottori.

: 8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen sovitelma, tun- • · * » 25. e 11 u siitä, että toimilaite (1) on sovitettu käytettäväksi yhtä aikaa kahden tai useamman toimilaitteen (1) ryhmissä. * * I · I I ' » · » \ I · » ( * i · » » * * 3 » • t 116077