FI64201C - Regleranordning foer en pappersraffinoer - Google Patents

Description

ΓβΊ m,KUULUTUSJULKAISU ,·ΟΓΜ LBJ (11) UTLÄGCNINCSSKRIFT 642 01 C (45) ; "2 (51) kv.ii^iw.ci.3 D 21 D 1/20 // G 06 P 15Λ6 SUOM I—FI N LAN D (21) p»Mn«ii»«k«wi»--p«t«itMeiaiiii* 792296 (22) HtktmiifUvi — AmBknlngadaf 23.07*79 (23) AlkupMvi—GMtfclMtadag 23-07-79 (41) Tullut Julkiseksi — Blivlt offwtllg 07.0U. 80

Patentti- ja rekisterihallitut /44) NihUvtiulpanon |» kuuL|ulk*i«un pvm. — 30.06.83

Patent- och registerstyrelsen v AnsBkan uttagd och utl.*krtft«n public·rad (32)(33)(31) etuoikeus—B*|«rd priorltet 06.10. JÖ USA(US) 9^9087 (Tl) Beloit Corporation, Beloit, Wisconsin 53511» USA(US) (72) Gary Robert Flohr, Pittsfield, Massachusetts, USA(US) (7M Munsterhielm Ky Kb (5^) Paperijauhimen säätölaite - Regieranordning för en pappersraffinör Tämä keksintö kohdistuu yleensä paperijauhimen säätöjärjestelmiin, joita on esitetty esim. US-patenttijulkaisuissa No 3 601*· 6^6 ja 3 65'm- 075, ja tarkoittaa erityisesti paperijauhimen, kuten kiekkojau-himen, ohjelmoitavaa säätösovitusta.

Esillä oleva keksintö käsittää näin ollen ohjelmoitavan jauhimen säätimen, joka käyttää mikrotietokonetta, jolloin halutaan yhdistää kaksi massavirtaussyöttösignaalia, jotka yhdessä edustavat koko-naismassavirtausta, ja suhteellistaa kokonaismassavirtaus tehon asetus-pisteeseen, josta on tuloksena tehon tasaiset ja yhtäläiset muutokset todellisine muutoksineen kuivan massan massassa. Esillä olevassa keksinnössä tämä ongelma ratkaistaan käsittelemällä virtaustulosignaalia prosenttiarvona 3CD, koska virtausmittarien alue vaihtelee nollasta maksimiin, ja sakeustulosignaali muunnetaan kertoimeksi, koska sakeus-mittarien vaihtelualue on sakeuden vähimmäisarvosta enimmäisarvoon. Kerroin on yhtä kuin 1 sakeusmittaritulostuksen ollessa 50 % ja yhtä kuin enimmäissakeus yli keskisakeuden sakeusmittarin tulostuksen ollessa 100 %. Tästä saadaan tulokseksi asetuspiste, joka edustaa 1 % kuivan massan enimmäistonneja/päivä ja jota käytetään säätämään tehoa 2 64201 kilowatteina, joka on suoraan verrannollinen jauhimen käyttömoottoriin syötettyyn hevosvoimaan.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään mikrotietokonetta, jossa on ohjelmoitava pysyväismuisti, ja muistirutiini ohjaa mikrotietokonetta, niin että se kunkin syöttösignaalin kohdalla säätää oikein järjestelmään syötetyn tehon.

Keksintö käsittää siis automaattisen säätimen, joka voidaan myös sovittaa toimimaan sakeusmittarien kanssa, joilla on eri alueet, niin että saadaan tarkka säätö.

Keksinnön muut tarkoitukset, tunnusmerkit ja edut käyvät selvästi ilmi keksinnön määrättyjen edullisten suoritusmuotojen selityksestä, joka liittyy oheisiin piirustuksiin, joskin muutoksia ja muunnelmia voidaan tehdä poikkeamatta keksinnön puitteista. Piirustuksissa kuvio 1 on lohkokaavio keksinnön mukaisesta ohjelmoitavasta jauhimen säätimestä, kuvio 2 on yksityiskohtaisempi lohkokaavio laitteen eräästä osasta, ja kuvio 3 on taulukko, joka esittää eri mittarien vakioarvot.

Kuvio 1 esittää moottorin 37, joka käyttää jättöakselinsa *4-1 ja kytkimen välityksellä jauhinta 39, joka voi olla esimerkiksi US--patenttijulkaisussa 3 075 kuvattu paperijauhin. Jauhimessa on so piva holanterielementti. Nestemäinen sulppu tulee jauhimeen 39 tulo-johdon 11 kautta ja poistuu poistojohdon 17 kautta. Sakea kuitusulppu, joka on jauhettu ja kulkee johdon 17 kautta, johdetaan paperikoneeseen, jossa se valmistetaan paperiksi. Jauhimeen 39 kuuluu pyörivä ja kiinteä kiekkoelementti, jotka perustuen keskinäiseen asentoonsa, jonka on määrännyt näitä elementtejä toistensa suhteen siirtävä asetusmekanis-mi *+2, määräävät, minkä verran sulppua jauhetaan.

Sakeusmittari 13 saa syöttösignaalin 12 johdosta 11 ja kehittää tulostussignaalin A, joka osoittaa sulpun sakeutta johdossa 11. Virtausmittari 19 saa syöttösignaalin 18 johdosta 17 ja kehittää johtoon 21 tulostussignaalin, joka osoittaa sulpun virtausta johdon 17 läpi.

Virtausmittarin 19 ja sakeusmittarin 13 tulostussignaalit syötetään ohjelmoitavaan jauhimen säätimeen, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 10 ja johon kuuluu signaalinmuunnin lk. Signaalinrauun-nin 1*+ muuttaa syöttöanalogiasi gnaal < n A signaaliksi B, joka edustaa sakeusmittarin 13 koko prosenttimäärää.Jos esim. mittarlalue on *+-20 milliampeeria ja mitattu signaalin on 12 milliampeeria, signaalin- 3 64201 muuntimen 1*4- tulostus on 50. Jos mitattu signaali muuttuu 20 milli-ampeeriksi, tulostus muuttuu 100:ksi. Niinpä tulostussignaali B osoittaa sakeusmittarin prosenttimäärää. Signaalinmuunnin 22 suorittaa samanlaisen toiminnan johdossa 21 esiintyvälle magneettivuon virtausmit-taussignaalille D (kuv. 2) ja muuttaa sen prosenttivirtaussignaaliksi E, joka syötetään johtoon 23. Kun signaali on muunnettu prosentti signaaliksi, sakeussignaali B muunnetaan massakertoimeksi kertomalla signaali B aseteltavalla vakiolla P1 kertoimessa 16, jolloin saadaan signaali C. Signaali C syötetään summaimeen 2*4, joka saa toisen aseteltavan vakion P2 vakiogeneraattorista 27, ja summaimen tulostus käsittää signaalin G. Signaali G kerrotaan kertoimessa 26 edustavalla prosentti-virtaussignaalilla E, joka kehittää lähtösignaali n H, joka edustaa tonni/päivä-virtausta jauhimen 39 läpi.

Saatu tonni/päivä-signaali H kerrotaan kertoimessa 70 signaalilla, joka saadaan asetuspistepotentiometristä 60, joka säädetään napilla 28, joka asettaa nettokilowatit/päivä/tonni. Tämä asetuspiste muunnetaan nettohevosvoimapäiviksi/tonni (HDP/T), kuten seuraavassa muuntotaulukossa esitetään.

Suhteen asetuspiste- Nettohevosvoima- potent. j ometrisignaali päiviä/tonni

Tulostus 29___ 0,00 0,00 0,05 0,18 0,10 0,36 0,15 0,5*+ 0,20 0,71 0,25 0,89 0,30 1,07 0,35 1,25 0,>40 1, >+8 o, >45 1,61 0,50 1,79 0,55 1,97 0,60 2,1*4 0,65 2,32 0,70 2,50 0,75 2,68 0,8o 2,86 o,85 3,0>i 64201 0,90 3,22 0. 95 3,*+0 1,00 3,57 1.09 3,75 1.10 3,93 1,15 Ml 1,20 M9 1,25 M7 1,30 M5

Moottoriin kytketty indikoitu hevosvoima on ylitetty.

1, >+0 5,00 1Λ5 5,18 1,50 5,36

Tarkemmin sanottuna suhteen asetuspistepotentiometri 60 kehittyi signaalikertoimen välillä 0,0 - 3,0, joka sen jälkeen muunnetaan moottorin 37 enimmäisnettohevosvoiman mukaan jaettuna virtausmittarin 19 enimmäisvirtauksella ja sakeusmittarin 13 mittaamalla suurimmalla sulpun sakeudella. Nämä enimmäisarvo*-, kehittävät enimmäisnettohevosvoiman/täyskuivaa paperimassaa, joka on saavutettavissa järjestelmäin asennetun kovon rajoitusten takia ja joka vuorostaan muunnetaan lineaarisesti suhteen asetuspistepotentiometrin asteikon suhteen. Sen tähden suhteen asetuspistepotentiometri 60 säätää signaalin H kasvua, niin että saadaan arvo netto-kW/päivä/tonni.

Summain 31 lisää signaaliin I ei-kuormi tus-kW-signaal;in, joka voidaan saada säätöpotentiometristä 6l, joka voidaan säätää kehittämään signaali, joka edustaa ei-kuormitus kW-prosenttia järjestelmän koko bruttokilowateista. Suramaimen 31 tulostus käsittää nyt signaalin M, joka osoittaa bruttokilowatteja. Signaali M on prosentteina ja sen vastaanottaa signaalinmuunnin 32, joka muuntaa tämän brutto-kW-pro-senttisignaalin M analogiseksi signaaliksi M', jota verrataan todelliseen tehonmittaussignaaliin N. Signaali N saadaan tehomittarista 36, joka on kytketty moottoriin 37 aselilla 38. Komparaattori 33 kehittää tulostussignaalin N', joka on signaalien N ja M' välinen ero. Tehon-säädin 3*+ tunnustelee erotussignaalin N' ja kehittää korjaussignaalin P, joka syötetään johdolla ^3 jauhimen säätömekanismiin h2.

On oleellista, että kahta virtaus- ja sakeussignaalia yhdistettäessä massakerroin johdetaan sakeussignaalista, koska massavirtaus-s i gnaalί a saataessa yhdistetään virtaus, joka mitataan nollasta maksimiin, ja sakous, joka mi tai,aa n määrätystä väh i mmä i ssakeudestu enimmäis- 5 64201 sakeuteen. Kapean välinsä ja ei-O-vähimnäisalueensa takia sakeussig-naali vaikuttaa massan kokonaisvirtaukseen paljon pienemmissä määrin kuin virtaussignaali. Sakeussignaalia ei kehitetä lineaarisesti mittausyksiköissä, minkä vuoksi se on kompensoitava käyttämällä selitettyä massakerroinmenetelmää. Seuraavassa annetaan erityinen esimerkki, jossa PRC tarkoittaa ohjelmoitavaa jauhimen säädintä.

Oletetaan:

(A) Virtaus aikana X = 500 GMP

(B) Virtausmittarikalibrointi = 0-1000 GMP, *+-20 MA tulostus (C) Sakeus aikana X = 3,75 (D) Sakeusmittarikalibrointi = 3,0-*+, 5, *+-20 MA tulostus

(E) T/D aikana X = 500 GMP x 3,75 x 0,06 = 112,5 T/D

(F) Käytettävissä oleva hv = 600 hv (G) Ei-kuormitus hv = 60 hv (H) Haluttu HPD/T (netto) = 3,57 Käyttäen PRC-menetelmää: 1. Sakeusmittarin tulostus aikana X = 12 MA = 50 % 2. Virtausmittarin tulostus aikana X = 12 MA = 50 % 3. Kuviosta 3 = 0,00*+ P~ =0,8 / 2 / Viitaten kuvioon 1: /-

Signaali (A) = 12 MA /

Signaali (B) = 50

Signaali (C) = (B) x P^ = 50 x 0,00*+ = 0,2

Signaali (F) = P2 = 0,8 ^

Signaali (G) = (F) + (C) = 0,8 + 0,2 =1,6

Signaali (D) = 12 MA

Signaali (E) = 50

Signaali (H) = (E) x (G) = 50 x 1,0 = 50

Signaali (K) = Viittaa netto-HPD/T taulukkoon verrattuna suhteeseen. Tästä taulukosta tarvitaan halutussa netto-HPD/T suhde = 1,0.

Sen tähden signaali K = 1,0 Signaali (I) = (K) x (H) = 1,0 x 50 = 50 q-5 „naan n \ - ei-kuorm. kW_ _ *+5 kW x 100 n w %

Signa li ( ) koko mittariasteikko kW 600 kW ^ 6 64201

Signaali (M) = (I) + (L) = 50 + 7,*+6 = 57,*+6 %

Asetuspiste = (Signaali M#) x (alue kW:na) = 57,*+6 % x 600 = 3^,75 kW

Aikana X brutto kWD/T = = kWD/T

Aikana X brutto HPD/T = = S11 brutto HPD/T

Brutto hv = ^ = *+62,15 hv (brutto)

Netto hv = *+62,15 hv brutto - 60 hv (ei-kuorm.) = *+02,15 netto hv

Netto HPD/T = = 3,57 netto HDP/T

Kuvio 2 esittää ohjelmoitavan jauhimen satimen 10 (PRO 10) ja sisääntulot D, A ja N. Sähköjohdot 51, 52 ja 53 syöttävät kolmivaihe-virtaa moottoriin 37 ja tehomittariin 36, ja johto 62 sisältää jauhi-men tulostuksen hälytyssignaaleista, jotka syötetään PRC 10:een. Ham-masvähdemoottorin käynnistinrele 63 on myös kytketty säätimeen lo.

PRC on suunniteltu ratkaisemaan kaikki monimutkaiset ongelmat kaikkien signaali- ja mittausyksiköiden muuntolukujen täyttämiseksi. PRCjtä ei lopultakaan tarvitse yhdistää muihin järjestelmiin kuin 1,5# sakeusalue-vakiomittariin. Tämä on helposti tehtävissä yksinkertaisesti ratkaisemalla uudet vakiot, jotka perustuvat olemassa oleviin kaavoihin ja kovoon (yhteenkytketyt laitteet, joista tietokone koostuu).

pl = ostoja) p2 = (Suramain)

Vakioilla on seuraavat alueet PRC-prototyypissä: Ρχ = 0,0001-0,0099 vaihe 0,0001 ?2 = 0,01-0,99 vaihe 0,01

Sakeusmittarin väli ja alue vaikuttaa vakioon P2· Vakio P2 ratkaistaan ensiksi ja sijoitetaan yhtälöön P-^:n tilalle. P2 ei koskaan ole pois alueesta paitsi, jos sakeusmittarin alueella on 0,0 % sakeus miniminä. P2 saa P^sn joutumaan pois alueesta, jos seuraava suhde on olemassa.

P·^ on pois alueesta jos 0,50 *> P2 ^ 0,99

Tehokkaasti saaden P-^ olemaan )> 0,0099 tai 0,0001.

Erityisesti P2 saa P^jn pois alueesta, jos seuraava suhde on olemassa X = vähimmäissakeus ϊ = νΐϋ jos X4 1/2 Ϊ 7 64201

Sen tähden kun sakeusmittarin vähimmäissakeus suurenee, käytettävissä oleva väli voi myös suureta. Vaihtoehtoisesti kun mittarin vä-himmäissakeus pienenee, käytettävissä olevan välin on myös pienettävä, jos vakiot ja ovat yllä annettujen alueiden määräämän alueensa rajoilla.

Viitaten piirustuksiin signaali A johdetaan sakeuden mittauksesta (13) ja siirretään signaalinmuuntimeen 1*+ PRC-moduulissa 10. Sig-naalinmuunnin muuntaa tämän analogiasignaalin A signaaliksi B, joka edustaa mittarin kokonaisprosenttimäärää.

Esimerkiksi: Jos mittarin alue on *+-20 MA ja mitattu signaali on 12 MA, muuntimen tulostus on 50. Jos mitattu signaali muuttuu arvoon 20 MA, tulostus muuttuu arvoksi 100.

Sama tehtävä suoritetaan virtausmittaussignaalilla D, jolloin tulokseksi saadaan prosenttivirtaussignaali E.

Prosenteiksi muuntamisen jälkeen sakeussignaali B muunnetaan massakertoimeksi kertomalla aseteltava vakio P^ ja lisäämällä tulokseen C toinen aseteltava vakio P2» Aseteltavat vakiot P-^ ja P2 johdetaan kulloinkin käytetyn mittarin sa^euSalueelta.

Esimerkiksi: Oletetaan, että sakeusmittarin alue on 3,0-^,5 — d - Väh.sakeus _ 3,0 _ n o *2 ~ Keskisakeus 3,75 pi = "5Ö2 = ifo*5 = fs2 = °>°°^ Nämä vakiot johdetaan kullekin käytetylle mittarialueelle. Kuvio 3 käsittää yhteenvetotaulukon arvoista ia P2 sekä mittarialueesta.

Claims (6)

1. 8 64201
2. 1. Laite paperimassan valmistuksessa käytettävän käyttömootto-rilla varustetun paperijauhimen setvimiseksi kuormitussäätimellä, tunnettu siitä, että se käsittää sakeusmittarin (13), jolla on ennalta määrätty tulostussignaalialue paperimassan sakeuden mittaamiseksi jauhimessa (39) ja analogiasignaalin kehittämiseksi, virtaus-mittarin (19) jauhimen läpi kulkevan paperimassan virtauksen mittaamiseksi, ensimmäisen signaalinmuuntimen (1*+), joka ottaa vastaan sakeusmittarin (13) tulostuksen (A) ja muuntaa sen signaaliksi (B), joka osoittaa sakeusmittarin kokonaisprosenttimäärän, ensimmäisen kertoimen (16), joka vastaanottaa ensimmäisen signaalinmuuntimen (1*+) tulostuksen ja kertoo sen ensimmäisellä vakiolla (P-^), jonka määrää kyseisen sakeusmittarin signaalialue, summaimen (2*0, joka vastaanottaa ensimmäisen kertoimen (16) tulostuksen (C) ja lisää sen signaaliin (F), joka on verrannollinen toiseen vakioon (P2), jonka määrää kyseisen sakeusmittarin (13) signaalialue, toisen signaalinrauun-timen (22), joka on yhdistetty virtausmittariin (19) ja muuntaa sen tulostuksen (D) signaaliksi (E), joka osoittaa virtausmittarin koko-naisprosenttialueen, ja toisen kertoimen (26), joka vastaanottaa toisen muuntimen (22) ja summaimen (2½) tulostukset ja kertoo ne yhdessä, jolloin saadaan signaali (H), joka osoittaa, montako tonnia raaka--ainetta päivässä virtaa jauhimen läpi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää kolmannen kertoimen (70), joka vastaanottaa toisen kertoimen (26) tulostuksen (H), ja ensimmäisen signaalilähteen (60), joka on aseteltavissa haluttuun kW-määrään/päivä/tonni ja joka syöttää syöttösignaalin (K) kolmannelle kertoimelle (70).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnet tu siitä, että se käsittää toisen summaimen (35), joka vastaanottaa kolmannen kertoimen (70) tulostuksen (I), ja toisen signaalilähteen (6l), joka on aseteltavissa kehittämään signaali (L), joka edustaa ei-kuormitus--kW-prosentteja jaettuna kokonais-kW-määrällä ja joka syöttää syöttö-signaalin kolmannelle kertoimelle (70). Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet tu siitä, että se käsittää kolmannen signaalinmuuntimen (32), joka vastaanottaa toisen summaimen (31) tulostuksen (M) ja muuntaa sen bruttokiIowatti-prosenttisignaalista analogiasignaaliksi, jolloin kolmas signaalin-muunnin (32) syöttää syöttösignaalin (M') komparaattorille, ja tehon-mittarin (36), joka on yhdistetty moottoriin (37) moottorin tehon 9 64201 mittaamiseksi, komparaattorin (33), joka vastaanottaa tehonmittarin (36) ja kolmannen signaalinmuuntimen (32) tulostuksen, ja tehons’44-timen (3*+), joka on yhdistetty komparaattoriin (33) ja syöttää syöt-tösignaalin (P) jauhimen kuormitussäätimelle (*+2).
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen signaalinlähde on säätöpotentiometri (60).
6. 6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että toinen signaalilähde on säätöpotentiometri (6l).