MX2008015928A - Un proceso de control de fuerza de torsion en un sistema de calandrado. - Google Patents

Abstract

Se describe un método para controlar un sistema de calandrado que tiene un primer rodillo (12) y un segundo rodillo (14). El primer rodillo tiene un controlador de torsión del primer rodillo (24) y un controlador de velocidad del primer rodillo (28). Un método ilustrativo comprende los pasos de: (a) ajustar dicho primer rodillo a una velocidad de proceso deseada con dicho controlador de velocidad del primer rodillo; (b) determinar la fuerza de torsión objetivo de dicho primer rodillo; (c) enlazar de forma que hagan contacto dichos primer y segundo rodillos; (d)determinar una fuerza de torsión actual del primer rodillo; (e)comparar la torsión objetivo y la tensión actual; y (f) ajustar una velocidad del primer rodillo con el controlador de torsión del primer rodillo para mantener la torsión objetivo del primer rodillo de acuerdo con la comparación de la torsión objetivo y la torsión actual.

Description

UN PROCESO DE CONTROL DE FUERZA DE TORSIÓN EN UN SISTEMA DE CALANDRADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a los procesos para el control de la fuerza de torsión desarrollada entre rodillos opuestos en una operación de calandrado. Particularmente, el presente método se refiere al control de la fuerza de torsión en un sistema de calandrado que es adecuado para usar con una operación de fabricación o conversión de papel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es conocido por las personas con experiencia en la industria que un calandrador o pila de calandradores es una serie de rodillos, generalmente de acero o hierro fundido, montada horizontalmente o apilada verticalmente. Durante el calandrado a máquina en una aplicación de procesamiento de papel, el papel seco pasa entre los rodillos bajo presión, mejorando de ese modo la uniformidad de la superficie del papel causada, por ejemplo, por imperfecciones en marcas de fieltro, bultos de arrugas, fibrillas, y lo similar. Adicionalmente, dicha pila de calandradores puede mejorar el satinado y crear un calibre y porosidad más uniformes. Estas mejoras pueden hacer el papel más conveniente para la impresión y disminuir los problemas de fabricación durante las operaciones de impresión y rebobinado. Como sería del conocimiento de aquellos con experiencia en la industria, un rango de carga típico entre rodillos opuestos varía generalmente de 0 N/cm (interrupción) a 85,000 N/cm (0 Ibs. por pulgada lineal (interrupción) -1.000 Ibs. por pulgada lineal).

Algunos sistemas de calandrado conocidos vienen provistos con un rodillo de acero y un rodillo que tiene un recubrimiento en goma. En dichos sistemas, el rodillo de acero es conocido como el rodillo real y podría estar localizado en la posición superior o inferior del calandrador. El rodillo real puede ser más grande o más pequeño que los otros rodillos en la pila de calandradores y puede ser coronado (es decir, tener un diámetro más grande o más pequeño en el centro del rodillo en comparación con los extremos) para poder permitir que se aplique presión constante a un sustrato que esté pasando entre las caras de rodillo cargadas opuestas. Sin embargo, una persona con experiencia en la industria se dará cuenta que el rodillo real y lo el rodillo dama pueden ser coronados o estar provistos de una capacidad de corona variable. Una corona variable puede ser lograda usando varios métodos, incluyendo un rodillo lleno de aceite presurizado, donde la presión de aceite controla el grado de coronado, las zapatas hidráulicas internas que presionan contra la coraza del rodillo para controlar el grado de coronado o la flexión del rodillo. El rodillo en acoplamiento apareable con el rodillo real es conocido como el rodillo dama. En ciertas operaciones, el rodillo dama puede estar provisto con un revestimiento de goma para poder incrementar el acoplamiento de la superficie del rodillo dama con la superficie del rodillo real. En operaciones de calandrado convencionales, a medida que los dos rodillos entran en contacto, una o ambas superficies del rodillo real o rodillo dama se deforman. En operaciones donde el rodillo dama está provisto con un revestimiento de goma, dicho revestimiento será provisto en el rodillo dama en un grosor de aproximadamente 1.27 cm (1/2 pulgada) a 2.54 cm (1 pulgada). A medida que la superficie del rodillo dama engomado se deforma, el revestimiento engomado se deforma para poder pasar a través de la línea de agarre formada entre el rodillo real y el rodillo dama. Esta cubierta fluye para conformarse a la superficie de la línea de agarre. Dicha conformación puede resultar en fuerzas de cizallamiento que se forman a través del área de contacto entre los dos rodillos. Un segundo mecanismo que puede crear fuerzas de cizallamiento a través de una línea de agarre en una operación de calandrado existe cuando un rodillo del calandrador intenta dar tracción al segundo rodillo. A medida que un rodillo intenta acelerar o reducir su velocidad, fuerza al revestimiento de goma depositado sobre el segundo rodillo a deformarse de tal forma que fuerza al segundo rodillo a acelerar o a bajar de velocidad. Al hacer esto, la interacción entre el primer y el segundo rodillos del calandrador crean una fuerza de cizalladura que es transmitida a través de un sustrato que está dispuesto entre ellos. Esta fuerza de cizalladura no puede ser evitada en una operación de calandrado con solamente un rodillo traccionado. Estas fuerzas pueden ser generadas por rodillos de un sistema de calandrado que contenga rodillos de acero o rodillos que no tengan ningún revestimiento dispuesto sobre ellos debido a fuerzas de fricción causadas por deformación del rodillo. Cuando los rodillos que forman la línea de agarre del calandrador son impulsados por separado y son forzados a estar juntos, están provistos con la capacidad de transferir fuerzas a través de la línea de agarre para impulsar cada rodillo. Si los rodillos tienden a tener un comportamiento asincrónico (es decir, los rodillos no están apareados en fuerza de superficie en la línea de agarre), una fuerza de torsión neta se desarrolla entre los rodillos con fuerzas asociadas a través de la línea de agarre y las operaciones de calandrado resultantes pueden tornarse impredecibles. El desequilibrio en fuerza de torsión en la línea de agarre crea una fuerza de cizalladura a través del material que pasa entre los rodillos de la línea de agarre que es mayor que las fuerzas de cizalladura causadas por la deformación de rodillo sola. Esta fuerza de cizalladura puede dañar un sustrato colocado entre los rodillos de un sistema de calandrado. Un método conocido para controlar la fuerza de cizalladura desarrollada a través de la línea de agarre en una operación de calandrado hace posible que un operador pueda ajustar las fuerzas de torsión de forma manual, entre múltiples unidades de tracción, para minimizar la fuerza de cizalladura transmitida a través del sustrato. Los medios más comunes para manipular la división de la fuerza de torsión entre las múltiples unidades de tracción de forma manual son: 1 ) a través de la división de la fuerza de torsión a múltiples motores con una salida de controlador con una velocidad común, 2) operando una unidad de tracción para controlar la velocidad y otra para proveer una fuerza de torsión constante o 3) operando un controlador de velocidad como controlador de velocidad líder o maestro y el segundo como un controlador de velocidad de caída o de corriente compuesta. Dichos sistemas pueden ser adecuados para utilizar en situaciones donde se use carga constante de los rodillos de un sistema de calandrado. Sin embargo, algunos procesos requieren carga de calandrador variable a medida que el producto (tal como papel) pasa entre los rodillos del calandrador. En los sistemas de carga de calandrador variables donde las cargas totales de fuerza de torsión del motor pueden cambiar, los ajustes manuales tal como aquellos usados en procesos de carga constantes, no son adecuados. Esto se debe a que un operador de un sistema de calandrado variable sería requerido de proveer ajustes constantes (si no continuos) a las fuerzas de torsión del motor para mantener el nivel mínimo deseado de fuerza de cizalladura en la línea de agarre. De esta manera, sería útil hacer posible un método para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado que mantenga una fuerza de torsión de rodillo (o corriente) en un valor deseado mientras un segundo rodillo (preferentemente recubierto en goma) es apretado contra el primer rodillo. Un mecanismo de dicha naturaleza cambiaría efectivamente la fuerza de torsión en el segundo rodillo para afectar un cambio de la fuerza de torsión utilizada por el primer rodillo. Un proceso de esta naturaleza controlaría la cantidad de fuerzas de cizalladura desarrolladas a través de un sustrato que pasa entre los rodillos del calandrador. Esto puede minimizar el daño por cizalladura al sustrato y mejorar la pérdida en tensión durante una operación de calandrado, combinadora o de repujado/laminado. Esto puede reducir efectivamente las pérdidas en trama a través la reducción de daños en el sustrato minimizando las fuerzas de cizalladura transmitidas a través del sustrato.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método para controlar un sistema de calandrado que tiene un primer rodillo y un segundo rodillo. El primer rodillo se proporciona con un controlador de torsión del primer rodillo y un controlador de velocidad del primer rodillo. El método comprende las etapas de: (a) ajustar el primer rodillo a una velocidad de proceso deseada con el controlador de velocidad del primer rodillo; (b) determinar la fuerza de torsión objetivo del primer rodillo; (c) acoplar el primer y segundo rodillos de forma que hagan contacto; (d) determinar una fuerza de torsión actual del primer rodillo; (e) comparar la torsión objetivo y la tensión actual; y (f) ajustar una velocidad del primer rodillo con el controlador de torsión del primer rodillo para mantener la torsión objetivo del primer rodillo de acuerdo con la comparación de la torsión objetivo y la torsión actual.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama en bloque de un proceso ilustrativo para controlar la fuerza de torsión (o corriente) en un sistema de calandrado de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es un diagrama en bloque de una modalidad alternativa de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente); La Figura 2A es un diagrama en bloque de otra modalidad de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente); La Figura 2B es un diagrama en bloque de otra modalidad de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente); La Figura 3 es un diagrama en bloque de otra modalidad de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente); La Figura 4 es un diagrama en bloque de otra modalidad de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente); y, La Figura 5 es un diagrama en bloque de otra modalidad de un proceso de control de fuerza de torsión (o corriente).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Provistos en el presente documento, se encuentran siete modalidades ilustrativas, pero no limitantes, sobre métodos para afectar la fuerza de torsión del rodillo dama de un sistema de calandrado que, a su vez, puede causar un cambio predecible en la fuerza de torsión del rodillo real del sistema de calandrado. Seis de los sistemas ilustrativos, pero no limitantes, descritos dentro del presente documento utilizan un controlador de proceso en coordinación con controladores de velocidad o controladores de fuerza de torsión para poder efectuar control de las fuerzas generadas entre rodillos de calandrado durante una operación de calandrado. La séptima modalidad ilustrativa descrita en el presente documento no requiere el uso de un controlador de proceso para poder efectuar un control de sistema. Sin embargo, debería ser fácilmente reconocible y comprendido que los siguientes sistemas también podrían ser utilizados en cualquier aparato, proceso o situación donde un rodillo es requerido para aplicar presión sobre otro. Esto incluiría procesos utilizando múltiples combinaciones de líneas de agarre o interrupción que cuenten con al menos dos rodillos de calandrado. Estos procesos ilustrativos descritos dentro de este documento podrían ser utilizados en procesos de combinación, procesos de grabado, procesos de laminación, procesos que usen rodillos de presión y combinaciones de los mismos. En un típico sistema de motor de CC, se debería entender que la toma de corriente de la armadura es directamente proporcional a la fuerza de torsión producida por el motor. Sin embargo, debería ser conocido por las personas con experiencia en la industria que en sistemas de motor de CA la corriente de motor (o corriente total) no es directamente proporcional a la fuerza de torsión. Por lo tanto, por convención, fuerza de torsión es el término preferido usado en el presente documento. Sin embargo, una persona con experiencia en la industria entenderá que la fuerza de torsión y la corriente deben ser entendidas como de uso intercambiable dentro del presente documento al describirse los sistemas de motor ilustrativos de CC. Adicionalmente, algunas unidades de tracción de CA (es decir, unidades de tracción de CA controladas por vector, etc.), un componente de corriente "que produce fuerza de torsión" es proporcional a la fuerza de torsión y está disponible para controlar. Este componente de dicha unidad de tracción de CA podría ser tratado como una corriente de motor de CC en control de la fuerza de torsión motriz. La Figura 1 muestra un diagrama en bloque de un proceso ilustrativo 90 de control de fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. El sistema de calandrado 42 está generalmente provisto de un primer rodillo 12 (también referido dentro del presente documento como rodillo real 12) y un segundo rodillo 14 (también referido dentro del presente documento como rodillo dama 14). El primer rodillo 12 es generalmente rotado por conexión mecánica a la unidad de tracción motriz del primer rodillo 18 la cual está conectada operativamente al motor del primer rodillo 16. De manera similar, el segundo rodillo 14 es generalmente rotado por conexión mecánica a la unidad de tracción motriz del segundo rodillo 22 la cual está conectada operativamente al motor del segundo rodillo 20. Generalmente, el motor del primer rodillo 16 asociado cooperativamente con el primer rodillo 12 es controlado por una manipulación de la velocidad del primer rodillo 12 por el controlador de velocidad del primer rodillo 28 y el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24. Esta manipulación puede ser provista por el sensor de velocidad motriz del primer rodillo 38 para proveer realimentación al controlador de velocidad del primer rodillo 28 y luego proveer una corrección de fuerza de torsión (o corriente) al controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24. La corrección de fuerza de torsión provista por el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 puede, ya sea, incrementar o rebajar la fuerza de torsión provista por el motor del primer rodillo 16 para incrementar o rebajar la velocidad del primer rodillo 12. Al igual que el motor del primer rodillo 16, el motor del segundo rodillo 20 asociado cooperativamente con el segundo rodillo 14 es controlado por una medición de la velocidad del segundo rodillo 14 mediante el sensor de velocidad motriz del segundo rodillo 36 que provee realimentación al controlador de velocidad del segundo rodillo 30 que luego provee una corrección de fuerza de torsión, o corriente, al controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. La corrección de fuerza de torsión, o corriente, provista por el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 puede, ya sea, incrementar o rebajar la fuerza de torsión (corriente) provista por el motor del segundo rodillo 20 para incrementar o rebajar la velocidad de superficie del segundo rodillo 14. De acuerdo con la presente invención, los motores asociados con los rodillos de un proceso de calandrado están provistos preferentemente con distribución de carga. En otras palabras, ambos motores son controlados por velocidad todo el tiempo. Sin embargo, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 asociado con el segundo rodillo 14 del sistema de calandrado 42 puede tener su referencia de velocidad 44 ajustada para compensar por la reacción del segundo rodillo 14 a cambios en carga en la línea de agarre entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. Se encontró de manera sorpresiva que el acoplamiento cooperativo del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 con el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 o controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 pueden reducir o incluso prevenir el desarrollo de una fuerza de torsión resultante entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 que produzca fuerzas de cizalladura transmisibles sobre un material de trama 40 moviéndose en una dirección de máquina DM y dispuesto entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, es deseable mantener la fuerza de torsión del primer rodillo 12 constante para poder asegurar que la fuerza de torsión del segundo rodillo 14 produzca la energía de trabajo que va hacia un revestimiento de goma dispuesto sobre el segundo rodillo 14 que está siendo deformado debido al contacto con el primer rodillo 12. En otras palabras, la fuerza de torsión deseada del motor de la unidad de tracción del primer rodillo 18 es afectada por la fuerza de torsión aplicada al motor de la unidad de tracción del segundo rodillo 22. Como se muestra en la Figura 1 , el establecimiento de la fuerza de torsión correcta de la unidad de tracción del motor del segundo rodillo 22 puede ser provisto por el controlador de proceso 34. Cuando el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 están acoplados sin contacto (es decir, el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 están en un estado "no pellizcado" o "con brecha"), el controlador de proceso 34 está desacoplado y la velocidad del segundo rodillo 14 es ajustada independientemente del primer rodillo 12 por el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 a través del controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. La velocidad deseada del primer rodillo 12 puede ser determinada por los operadores para lograr objetivos de proceso, tal como la tasa de producción y el control de lienzo, del sistema de calandrado 42. Adicionalmente, la velocidad deseada del primer rodillo 12 puede ser determinada por cualquier necesidad de procesamiento corriente abajo para el material de trama 40. Si el material de trama 40 permanece ajustado en la línea de agarre de entrada y se está rompiendo, la velocidad de superficie del primer rodillo 12 puede ser reducida mediante el ajuste de lo que es conocido por las personas con experiencia en la industria como el tiro de calandrado. Si el material de trama 40 en la línea de agarre de ingreso está demasiado suelto, según lo determinado por la caída y tejido del material de trama 40, el tiro de calandrado puede ser ajustado para acelerar el primer rodillo 12. Un sistema de calandrado 42 útil con la presente invención puede ser operado con el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 en acoplamiento sin contacto o en acoplamiento en contacto o apareado (es decir, proveyendo una "línea de agarre" entre ellos). En cualquier caso, el sistema de calandrado 42 debe ser arrancado y el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 acelerados a una velocidad de operación. Dicho arranque y aceleración pueden ser realizados, ya sea, en una configuración "pellizcada" o "con brecha". En una configuración "pellizcada", el primer rodillo 12 fija la velocidad del sistema de calandrado 42. Debido a que la superficie del segundo rodillo 14 tiende a deformarse, la velocidad del segundo rodillo 14 no debe ser usada como una referencia de proceso. En un modo "con brecha", ambos, el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 corren a la misma velocidad para crear una línea de agarre sin dañar el material de trama 40 dispuesto entre ellos cuando ocurre contacto entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. El valor de la fuerza de torsión (corriente) del primer rodillo objetivo 12 es determinado proveyendo una brecha entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 y operando el sistema de calandrado 42 con, o sin, material de trama 40 dispuesto entre ellos. La fuerza de torsión (corriente) producida por el primer motor 16 durante esta condición con brecha es la fuerza de torsión requerida para mantener el primer rodillo 12 a la velocidad necesaria del sistema de calandrado 42. El primer rodillo 12 en esta configuración no está haciendo ningún trabajo en su superficie, encima o sobre cualquier material dispuesto entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14, o sobre la superficie del segundo rodillo 14. Este valor provee una posible fuerza de torsión objetivo para el primer rodillo 12 que puede minimizar cualquier transferencia de fuerza de torsión entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. En cualquier momento en el proceso de calandrado, el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 pueden ser acoplados de forma apareada. Como es conocido por las personas con experiencia en la industria, dicho acoplamiento apareado puede ocurrir mediante la provisión de presión de aire para inflar bolsas de aire o cilindros de aire que produzcan una fuerza para cargar juntos el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 del sistema de calandrado 42. En otra instancia, la presión de aceite hidráulica puede ser utilizada para operar cilindros hidráulicos asociados cooperativamente a cada uno del primer rodillo 12 y segundo rodillo 14 del sistema de calandrado 42 para producir la fuerza para cargar juntos el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. En aún otra modalidad, un gato a tornillo, impulsado ya sea de forma manual o con un motor, puede ser utilizado para producir la fuerza necesaria para cargar juntos el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. En cualquier caso, cada uno de estos procesos y otros conocidos por aquellos con experiencia en la industria, pueden dar un grado de carga medido, ya sea mediante las presiones de carga reales, los pesos del primer rodillo 12 y segundo rodillo 14 y los niveles de presión de carga o alivio, o mediante movimiento del primer rodillo 12 relativo a la superficie del segundo rodillo 14. La fuerza de torsión real del primer rodillo 12 es obtenida del motor del primer rodillo 16 mediante un sensor de fuerza de torsión preferentemente en comunicación eléctrica con el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 como un valor medido o calculado. Todos los motores son provistos preferentemente con medidas de fuerza de torsión que pueden ser extraídas y usadas por cualquier controlador o computadora externos al motor del primer rodillo 16. Cuando el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 están en acoplamiento de contacto, el controlador de proceso 34 compara dinámicamente la salida in situ del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 provista finalmente al primer rodillo 12 a través de cualesquiera índices de engranaje asociados en la unidad de tracción del motor del primer rodillo 18 a una fuerza de torsión objetivo deseada por un operador de, o un requerimiento de proceso para, el sistema de calandrado 42. En otras palabras, cuando la fuerza de torsión objetivo y la fuerza de torsión tangible han sido determinadas, el siguiente paso es el de comparar y determinar el error como una función de la fuerza de torsión objetivo y la fuerza de torsión tangible. Este error es usado luego por un algoritmo asociado con el controlador de proceso 34 para producir un valor de salida que es usado para cambiar la velocidad del segundo rodillo 14 para regular la fuerza de torsión del primer rodillo 12. El controlador de proceso 34 incorpora un término integral que es un coeficiente multiplicado por la integral del tiempo del valor de error y suma este producto al término proporcional (otro coeficiente multiplicado por el error) para formar una salida del proporcional más un controlador integral. Para un error constante, el término proporcional permanece constante y el término integral se incrementa con el tiempo (asumiendo coeficientes constantes). Este integral incrementa la salida del proporcional más el controlador integral hasta que el sistema de calandrado 42 responde consecuentemente y hace el error cero. Como sería apreciado por aquellos con experiencia en la industria, los valores de la fuerza de torsión para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14, ya sea en el estado "con brecha" o el estado "pellizcado", pueden ser almacenados en un vector de datos. Estos valores de fuerza de torsión pueden ser almacenados con un valor de registro de acuerdo con la frecuencia de adquisición de los valores. La compilación de los valores de fuerza de torsión para el primer rodillo 12 y los valores del segundo rodillo 14 pueden ser usados para desarrollar un perfil de fuerza de torsión. Este puede ser usado entonces junto con los perfiles de material de trama similar 40 para determinar un perfil típico de fuerza de torsión para el tipo particular de material de trama 40 involucrado en el análisis. Cualquiera de estos perfiles puede ser usado para alterar el esquema de control para ajustar el perfil de fuerza de torsión aplicado por el sistema de calandrado 42 a materiales de trama subsecuentes 40. Los perfiles pueden ser usados para predecir cuándo pueden ocurrir cambios en el material de trama 40 dentro del material de trama 40 para poder dejar un margen para cambios compensatorios en el algoritmo de control. Los perfiles también pueden ser usados como datos para apoyar el uso de esquemas de controles inteligentes o basados en modelos para afectar la fabricación del material de trama 40. Como ejemplo, una red neural puede tomar como insumos las condiciones operativas conocidas durante el proceso de fabricación de material de trama 40 que correspondan a cada porción del material de trama 40 y asociar esas condiciones conocidas con la fuerza de torsión(s) requerida por la misma porción del material de trama 40 provista por la historia del material de trama 40. La red neural puede entonces predecir cambios necesarios en las condiciones de fabricación y calandrado para producir un perfil de fuerza de torsión deseado para el material de trama 40. La red neural puede entonces controlar los procesos de fabricación y calandrado para implementar dinámicamente los cambios previstos en fuerza de torsión. La red neural puede asociar condiciones conocidas de fabricación y calandrado con los valores de fuerza de torsión que produjeron estas condiciones, según lo provisto por la historia de la fuerza de torsión. Estas asociaciones pueden formar la base para predicciones por parte de la red neural para las condiciones operativas que producirán un perfil deseado de fuerza de torsión en el material de trama subsecuente 40. Nuevamente en referencia a la Figura 1 , un proceso ilustrativo, pero no limitante, para influenciar la fuerza de torsión en el primer rodillo 12 puede usar un controlador de proceso 34 para manipular la referencia de velocidad del controlador de velocidad del segundo rodillo 44 a través de un restador 46 (un restador 46 también puede ser conocido para alguien con experiencia en la industria como un sumador que tenga la polaridad apropiada). Esto puede cambiar dinámicamente la velocidad del segundo rodillo 14 a través del controlador de velocidad del segundo rodillo 30. Como se muestra, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 puede ser influenciado por la salida de un controlador de proceso 34, operando como un controlador proporcional más integral, a través de la referencia de velocidad del controlador de velocidad del segundo rodillo 44 al controlador de velocidad 30. El controlador proporcional más integral opera según lo descrito anteriormente. El controlador de proceso 34 puede monitorear (ya sea de forma continua o mediante muestreo) la salida de la señal de la fuerza de torsión tangible del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 y enviar una corrección a la referencia de velocidad del controlador de velocidad del segundo rodillo 44. En una condición con brecha, ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan preferentemente de manera independiente y el controlador de proceso 34 es apagado. Cuando el sistema de calandrado 42 opera en una condición "pellizcada", el controlador de proceso 34 es conectado para poder proveer un control de prorrateo de carga para el proceso ilustrativo 90. Esto puede ser logrado ajustando el valor inicial de salida para el controlador de proceso 34. El primer valor enviado por el controlador de proceso 34 a la referencia de velocidad del controlador de velocidad del segundo rodillo 44 es cero, para poder mantener la misma velocidad objetivo para el controlador de velocidad del segundo rodillo 30. Al mismo tiempo, los límites mínimo y máximo de salida del controlador de proceso 34 son ajustados al valor inicial de cero y pueden incrementarse de forma sostenida (es decir, en forma de rampa) hasta sus valores finales. Cuando el sistema de calandrado 42 cambia de una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de proceso 34 es apagado con sus límites ajustados a los valores iniciales. La transición de condición "con brecha" a una condición "pellizcada" y de vuelta a una condición "con brecha" puede ser lograda mediante un mecanismo de interruptor 93. Un mecanismo de interruptor ilustrativo 93 puede utilizar un interruptor físico que detecte la distancia, presión de carga o fuerza necesarias para contactar el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. De forma alternativa, un mecanismo de interruptor ilustrativo 93 puede permitir una medición de la distancia recorrida comparada con un punto de contacto del primer rodillo 12 con el segundo rodillo 14 ingresado por el operador.

Caída en el Controlador de Velocidad Cuando un típico motor de CC es operado con un voltaje de armadura constante, la velocidad del motor cambia a medida que aumenta la carga. Esta característica de velocidad/carga de un motor es conocida para las personas con experiencia en la industria como caída. Una caída positiva indica una baja en la velocidad del motor. Una caída negativa indica un incremento en la velocidad del motor. Una función similar puede ser duplicada en un controlador de velocidad mediante la alimentación de una porción de la salida del controlador de velocidad a la entrada del controlador de velocidad en un circuito de realimentación. Lo cual es conocido por las personas con experiencia en la industria como caída o combinación de corriente. Como se utiliza en el presente documento, un controlador puede consistir de operaciones consistentes de algoritmos de entrada, comparación y procesamiento, funciones de salida y combinaciones de éstos. En operación, un controlador puede utilizar cualquiera o todas las funciones para definir una salida. Un controlador de caída puede ser tan simple como una entrada individual, un algoritmo multiplicador o una salida. La Figura 2 muestra un diagrama en bloque de una modalidad alternativa de un proceso ilustrativo 10 para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. Aquí, la fuerza de torsión en el primer rodillo 12 es influenciada por el uso de un controlador de caída 32 para controlar la caída (es decir, combinación de corriente) para, ya sea, incrementar o rebajar de forma dinámica la salida del controlador de velocidad del segundo rodillo 30. Como se muestra, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 puede ser influenciado por la salida del controlador de proceso 34 operando como un controlador proporcional más integral a través del controlador de caída 32 según lo descrito anteriormente. El controlador de caída 32 monitorea (ya sea de forma continua o por muestreo) la señal de salida del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 y envía una pequeña porción de esta salida de vuelta a la entrada del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 para suplementar la entrada de realimentación de la señal de velocidad al controlador de velocidad del segundo rodillo 30. Este proceso puede reducir efectivamente el efecto de la salida del término integral del controlador de proceso 34 y dar lugar para que el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 permita un pequeño error en la realimentación de la señal de velocidad. Como se daría cuenta alguien con experiencia en la industria, incrementar la caída del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 puede efectivamente "suavizar" el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 y permitir que el motor del primer rodillo 16 incremente su salida de fuerza de torsión al primer rodillo 12. Rebajar la caída causa que el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 provea más fuerza de torsión al segundo rodillo 14 mediante el motor del segundo rodillo 20 decreciendo de ese modo la fuerza de torsión suministrada por el motor del primer rodillo 16 al primer rodillo 12. Debe entenderse que una persona con experiencia en la industria puede usar ambas realimentaciones positiva y negativa para crear el rango de caída adecuado para uso con la presente invención. En una condición con brecha, ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan independientemente y el controlador de proceso 34 es apagado. El controlador de caída 32 es provisto con un valor ingresado manualmente en este momento. Cuando el sistema de calandrado 42 opera en una condición "pellizcada", el controlador de proceso 34 es encendido para poder proveer un control de distribución de carga para el proceso ilustrativo 10. Esto puede ser logrado ajustando el valor inicial de la fuerza de torsión para el controlador de proceso 34. El primer valor que el controlador de proceso 34 envía al controlador de caída 32 es el mismo valor que el valor de caída ingresado manualmente usado durante la condición "con brecha" previa a pasar a una condición "pellizcada". Al mismo tiempo, los límites mínimo y máximo de salida del controlador de proceso 34 son ajustados al valor inicial y pueden aumentar de forma constante (es decir, en forma de rampa) a sus valores finales. El valor de caída resultante es entonces enviado al controlador de caída 32 que tiene una entrada suministrada por el controlador de proceso 34 cuando se detecta una condición "pellizcada". Cuando el sistema de calandrado 42 cambia de una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de proceso 34 es apagado con sus límites ajustados a los valores iniciales. En otras palabras, el valor de caída original ingresado manualmente por el operador es usado en el controlador de caída 32. La transición desde la condición "con brecha" a la condición "de contacto" y de regreso a la condición "con brecha" puede ser lograda mediante el uso de un mecanismo de interruptor 93 según lo descrito anteriormente. Según lo descrito (es decir, controladores y fuentes de poder separadas para cada motor, independiente de si se utiliza corriente CA o CC para cada motor), los dos controladores de velocidad actúan según lo descrito anteriormente. Esto es debido a que cada controlador de velocidad del motor de rodillo 28, 30 puede actuar sobre la potencia total aplicada a cada motor de rodillo 16, 20 independientemente del otro controlador de velocidad del motor de rodillo 28, 30.

Ajuste de Campo del Segundo Motor de Rodillo La Figura 2A muestra un diagrama en bloque de un proceso ilustrativo alternativo 10A para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42 (es decir, al sistema de caída del controlador de velocidad descrito anteriormente). En este proceso alternativo, otro tipo de unidad de tracción, de conocimiento de aquellos con experiencia en la industria como una unidad de tracción común para una fuente de poder CC, un motor (generalmente el motor del primer rodillo 16) de un sistema de calandrado 42 es impulsado y controlado desde una fuente de poder principal o un controlador de corriente de campo. El segundo motor (generalmente el motor del segundo rodillo 20) es impulsado desde la fuente de poder principal pero es controlado por la corriente de campo suministrada desde un controlador de corriente de campo 50 al motor del segundo rodillo 20. El incrementar la corriente de campo causa que el motor del segundo rodillo 20 disminuya su velocidad. El rebajar la corriente de campo causa que el motor del segundo rodillo 20 aumente su velocidad. De manera alternativa, ambos, el motor del primer rodillo 16 y el motor del segundo rodillo 20 pueden ser controlados por sus respectivos campos. Un controlador de velocidad del segundo rodillo 30, basado en un proceso de ajuste de la corriente de campo al motor del segundo rodillo 20 puede ser preparado de manera que la salida creciente del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 sustraiga de un valor constante de corriente de campo y reduzca la corriente de campo del motor del segundo rodillo 20, causando que el motor del segundo rodillo 20 suba de velocidad para poder minimizar la realimentación de error provista al controlador de velocidad del segundo rodillo 30. El controlador de caída 32 actúa como se describió anteriormente para la Figura 1 , cuando el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 cambia la corriente de campo para afectar un cambio en la velocidad del motor del segundo rodillo 20 y el segundo rodillo 14. Mientras está pellizcado, si el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 intenta incrementar la velocidad del motor del segundo rodillo 20, la salida del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 es incrementada y el valor de caída correspondiente al controlador de caída 32 alimenta algo de la señal de vuelta a la entrada del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 para reducir su efecto. La acción del controlador puede cambiar un controlador de acción directa (es decir, la salida del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 aumenta para un punto fijo mayor) en un controlador de acción reversa (es decir, la referencia de corriente de campo 48 disminuye por un incremento del punto fijo para el controlador de velocidad del segundo rodillo 30). Una persona con experiencia en la industria debe entender que dicho controlador de acción reversa que provee una entrada al controlador de velocidad del segundo rodillo 30 a la referencia de corriente de campo 44 puede ser usado en este caso con límites, valores iniciales y polaridad de caída seleccionados de forma apropiada. En una condición con brecha (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 separados), ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan de forma independiente y el controlador de proceso 34 es apagado. El controlador de caída 32 es provisto con un valor ingresado manualmente en este momento. Cuando el sistema de calandrado 42 opera en una condición "pellizcada" (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 en contacto), el controlador de proceso 34 es encendido para poder proveer un control de distribución de carga para el proceso 10A. Esto puede ser logrado ajustando el valor inicial del controlador de proceso 34. El primer valor que el controlador de proceso 34 envía al controlador de caída 32 es el mismo valor que el valor de caída ingresado manualmente usado durante la condición "con brecha" previa a pasar a una condición "pellizcada". Al mismo tiempo, los límites de salida mínimo y máximo del controlador de proceso 34 son fijados al valor inicial y puede incrementarse constantemente (es decir, en forma de rampa) hasta los valores finales según lo discutido anteriormente. El valor de caída resultante es aplicado luego al controlador de caída 32 que también tiene una entrada suministrada por la salida del controlador de proceso 34 cuando se detecta una condición pellizcada. Cuando el sistema de calandrado 42 cambia de una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de proceso 34 es apagado con sus límites ajustados a sus valores iniciales. En otras palabras, el valor de caída original ingresado manualmente por el operador es usado en el controlador de caída 32. La transición desde una condición "con brecha" a una condición "de contacto" y de vuelta a una condición "con brecha" puede ser lograda mediante el uso de un mecanismo de interruptor 93 según lo descrito anteriormente.

Manipulación de Referencia de Velocidad sobre el Controlador de Velocidad con Caída La Figura 2B muestra un diagrama en bloque de una modalidad alternativa ilustrativa, pero no limitante, de un proceso 10B para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. En este proceso 10B, el controlador de proceso 34 es capaz de manipular la referencia de velocidad del controlador de velocidad del segundo rodillo 44 a través de un restador 46. Adicionalmente, la salida del restador 46 que se convierte en la entrada al controlador de velocidad del segundo rodillo 30 puede ser luego compensada aún más con el uso de un controlador de caída manualmente manipulado 32 según lo descrito anteriormente. Este proceso alternativo puede hacer posibles los beneficios reconocidos puestos en funcionamiento con ambos, el esquema de control de la referencia de velocidad según lo descrito con respecto a la Figura 1 con los beneficios de un esquema de control de caída mediante un controlador de velocidad según lo descrito en asociación con la Figura 2. Las transiciones de "con brecha" a "de contacto" a "con brecha" del sistema de calandrado 42 pueden ser idénticas a aquellas descritas anteriormente. Adicionalmente, el valor de caída ingresado manualmente dentro del controlador de caída 32 puede ser determinado por el operador para beneficiar al procesamiento del material de trama 40 mediante sistema de calandrado 42 mientras el sistema de calandrado 42 hace la transición de "con brecha" a "pellizcado" a "con brecha". De manera similar, debería ser evidente para aquellos con experiencia en la industria que las características de la manipulación de la referencia de velocidad de un controlador de velocidad de caída descrito con referencia a la Figura 2B también pueden ser aplicadas al proceso de ajuste de campo del motor del segundo rodillo según lo descrito con referencia a la Figura 2A. Un sistema ilustrativo de esta naturaleza proveería una combinación de los beneficios logrados de cada uno de los sistemas si se usaran de forma individual. En cualquier caso, una persona con experiencia en la industria comprendería que las diversas modalidades de los procesos de control de calandrado descritos en la presente pueden ser combinadas prácticamente de cualquier manera para proveer el esquema de control requerido para el particular proceso de calandrado utilizado y para lograr cualesquiera beneficios combinados cooperativamente asociados a éste.

División de Fuerza de Torsión (Corriente) entre el Primer Rodillo y el Segundo Rodillo La Figura 3 muestra un diagrama en bloque de una modalidad alternativa de un proceso ilustrativo, pero no limitante 60, para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. En este método de control para el sistema de calandrado 42, cuando existe una condición con brecha entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14, el controlador de velocidad del primer rodillo 28 manipula el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 y el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 manipula el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 independientemente. Sin embargo, cuando existe una condición pellizcada entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14, el controlador de velocidad del primer rodillo 28 manipula tanto al controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 como al controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. En este proceso 60, la señal de fuerza de torsión de salida del controlador de velocidad del primer rodillo 28 es dividida preferiblemente y escalada entre el motor del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 y el controlador de fuerza de torsión del motor del segundo rodillo 26 mediante una función 66 que suma colectivamente hasta el 100 % a través de multiplicadores de división de fuerza de torsión 62, 64. Por vía de un ejemplo no limitativo, la salida del controlador de velocidad del primer rodillo 28 provee una porción de su salida de ahí a un motor (p. ej., X porcentaje de la salida desde el controlador de velocidad del primer rodillo 28 al motor del primer rodillo 16 desde el multiplicador de división de fuerza de torsión (corriente) del primer rodillo 64) y el saldo al otro motor (p. ej., 100 % menos X porcentaje de la salida desde el controlador de velocidad del primer rodillo 28 al motor del segundo rodillo 20 desde el multiplicador de división de fuerza de torsión (corriente) del segundo rodillo 62). Debería estar claro para aquellos con experiencia en la industria que en una condición con brecha, ambas porciones de la función pueden igualar el mismo número, por lo general, ingresado por el operador. Para implementar un sistema controlador ilustrativo de esta naturaleza, una persona con experiencia en la industria comprenderá que la salida del controlador de proceso 34 puede ser usada para ajustar el multiplicador de distribución de carga del primer rodillo 64. Si la fuerza de torsión suministrada al motor del primer rodillo 16 que impulsa al primer rodillo 12 debe ser incrementada, la salida del multiplicador de distribución de carga del primer rodillo 64 debe ser incrementada y la salida correspondiente del multiplicador de distribución de carga del segundo rodillo 62 debe ser disminuida. Sin embargo, si la fuerza de torsión suministrada al motor del primer rodillo 16 que impulsa al primer rodillo 12 debe ser disminuida, entonces la salida del multiplicador de distribución de carga del primer rodillo 64 debe ser disminuida y la salida correspondiente al multiplicador de distribución de carga del segundo rodillo 62 debe ser incrementada. En una condición con brecha (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 separados), ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan independientemente y el controlador de proceso 34 es apagado. Los multiplicadores de división de fuerza de torsión (corriente) 62, 64 pueden ser provistos de valores ingresados de forma manual. Cuando el sistema de calandrado 42 opera en una condición "pellizcada" (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 en contacto), el controlador de proceso 34 es encendido para poder proveer un control de distribución de carga para el proceso ilustrativo 60. Esto puede ser logrado ajustando el valor inicial del controlador de proceso 34. El primer valor que el controlador de proceso 34 envía a los multiplicadores de división de fuerza de torsión (corriente) 62, 64 es el mismo valor que el multiplicador de división de fuerza de torsión (corriente) ingresado manualmente 62, 64 valores usados durante la condición "con brecha" previa al ingreso a la condición "pellizcada". Al mismo tiempo, los límites mínimo y máximo de salida del controlador de proceso 34 son ajustados al valor inicial y pueden aumentar de forma constante (es decir, en forma de rampa) a sus valores finales. Al mismo tiempo, la salida del controlador de velocidad del primer rodillo 28 a la entrada del multiplicador de división de fuerza de torsión del segundo rodillo 62 debería ser incrementado preferiblemente por la diferencia en las salidas del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 y la salida debidamente escalada del controlador de velocidad del primer rodillo 28 al momento de transición de pellizcado a brecha para tomar en cuenta potenciales diferencias en fuerzas de torsión de carga para los dos diferentes rodillos. Cuando el sistema de calandrado 42 cambia de una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de proceso 34 es apagado con sus límites ajustados a sus valores iniciales. A continuación, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 es encendido con su valor inicial ajustado a un valor que mantendrá la entrada del controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 a través del multiplicador de división de fuerza de torsión del segundo rodillo 62 al momento de la transición. Adicionalmente, los valores originales de división de corriente ingresados por el operador se usan en los multiplicadores de división de fuerza de torsión (corriente) 62, 64. En la condición pellizcada e inmediatamente previa a la condición con brecha, el comando de fuerza de torsión del controlador de velocidad del primer rodillo podría no ser lo suficientemente rápido para proveer la señal de fuerza de torsión apropiada a los controladores de fuerza de torsión del primer y segundo rodillos 24, 26. Un control de alimentación hacia adelante que se refiere a condiciones de fuerza de torsión a línea de agarre (es decir, una fuerza de línea de agarre - la cantidad de presión de carga o ancho de línea de agarre) puede ser útil para prevenir demasiada fuerza de torsión de ser aplicada a la línea de agarre y el exceso de velocidad en cualquier motor de rodillo 16, 20 cuando el calandrador logra una condición con brecha entre los rodillos 12, 14. La programación de ganancia proporcional del controlador de velocidad del primer rodillo 28, basada sobre el multiplicador de división de la fuerza de torsión del primer rodillo 64 puede ser deseable para poder mantener la respuesta de velocidad del motor del primer rodillo 16 constante a lo largo de un rango de operación y para mejorar la respuesta a condiciones de carga rápidamente cambiantes del sistema de calandrado 42. Una transición desde una condición "con brecha" a una condición "de contacto" y de vuelta a una condición "con brecha" puede ser controlada mediante el uso de un mecanismo de interruptor 93 según lo descrito anteriormente. Debería ser entendido por aquellos con experiencia en la industria que la implementación de los multiplicadores de división de fuerza de torsión 62, 64 puede estar basada en porcentaje, por unidad o cualquier otro multiplicador de base deseado. Mas allá, debería estar claro que una variación de esta modalidad podría no requerir ningún cambio particular en el multiplicador de división de fuerza de torsión del primer rodillo 64. Si este es el caso, la salida del multiplicador de división de fuerza de torsión del primer rodillo 64 puede permanecer constante y todo control puede ser logrado por el controlador de proceso 34 mediante el ajuste apropiado del multiplicador de división de fuerza de torsión del segundo rodillo 62 para lograr el control deseado de la fuerza de torsión. El método descrito en el presente documento no crea una base para porcentaje, por unidad o cualquier índice fijo para efectuar cálculos. Punto Fijo Objetivo de Fuerza de Torsión para la Unidad de Tracción del Rodillo Dama La Figura 4 muestra un diagrama en bloque de una modalidad de un proceso alternativo, pero no limitante 70, para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. Como se muestra, un controlador de velocidad del primer rodillo 28 controla el controlador de fuerza de torsión 24 para el motor del primer rodillo 16. El motor del segundo rodillo 20 es controlado por el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 cuando existe una condición pellizcada entre el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14. El controlador de velocidad del primer rodillo 28 produce la fuerza de torsión necesaria para controlar la velocidad del motor del primer rodillo 16 controlando de ese modo la velocidad del primer rodillo 12. El controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 produce la fuerza de torsión requerida para acomodar la fuerza de torsión del punto fijo para el motor del segundo rodillo 20. En una configuración pellizcada, la salida del controlador de proceso 34 provee el punto fijo de fuerza de torsión para el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. Si la señal del motor del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 indica que la fuerza de torsión del motor del primer rodillo 16 debería ser incrementada, el punto fijo del controlador de fuerza de torsión del motor del segundo rodillo 26 es rebajado por el controlador de proceso 34. Sin embargo, si la fuerza de torsión del motor del primer rodillo 16 necesita ser disminuida, el punto fijo del controlador de fuerza de torsión del motor del segundo rodillo 26 es incrementado por el controlador de proceso 34. Esto se puede lograr restando la salida del controlador de proceso 34 de un valor constante para proveer el cambio de señal apropiado al circuito de fuerza de torsión del motor del segundo rodillo 20. La acción del controlador puede cambiar un controlador de acción directo (es decir, la salida del controlador de proceso 34 se incrementa para un punto fijo incrementado) en un controlador de acción reversa (es decir, el punto fijo para el controlador de fuerza de torsión 26 disminuye para un incremento del punto fijo para el controlador de proceso 34). Una persona con experiencia en la industria debería entender que dicho controlador de acción reversa puede ser usado en el presente caso con límites y valores iniciales seleccionados de forma apropiada. En una condición con brecha, ambos controladores de velocidad controlan preferiblemente, de forma independiente, sus respectivos motores. Como se describió anteriormente, en una condición con brecha (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 separados), ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan de forma independiente y el controlador de proceso 34 está apagado. En esta modalidad, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 provee el punto fijo para el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. Cuando el proceso ilustrativo 70 para controlar el sistema de calandrado 42 opera en una condición "pellizcada" (primer rodillo 12/segundo rodillo 14 en contacto), el controlador de proceso 34 es encendido para poder proveer control de distribución de carga. Esto puede ser logrado ajustando el valor inicial de la fuerza de torsión del controlador de proceso 34. Después de que el sistema de calandrado 42 cambia a una condición "pellizcada", el controlador de proceso 34 produce un primer valor para que el punto fijo al controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 sea el mismo valor que el valor promedio reciente proveniente del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 durante la condición "con brecha" previa a pasar a la condición "pellizcada". Este valor inicial es la diferencia de una fuerza de torsión máxima menos el valor promedio reciente del controlador de velocidad del segundo rodillo 30. Al mismo tiempo, los límites de salida mínimo y máximo del controlador de proceso 34 son ajustados a sus valores iniciales y pueden aumentar de forma constante (es decir, en forma de rampa) a sus valores finales. Adicionalmente, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 es apagado.

Cuando el sistema de calandrado 42 cambia desde una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de proceso 34 es apagado. El controlador de velocidad del segundo rodillo 30 es encendido con su valor inicial ajustado al mismo valor que la salida promedio reciente del controlador de proceso 34 restado de la fuerza de torsión máxima. Lo cual es conocido por las personas con experiencia en la industria como una transferencia "sin tropezones". La transición desde una condición "con brecha" a una condición "de contacto" y de vuelta a una condición "con brecha" puede ser lograda mediante el uso de un mecanismo con interruptor según lo descrito anteriormente.

Punto Fijo Objetivo de Fuerza de Torsión para la Unidad de Tracción del Rodillo Real La Figura 5 muestra un diagrama en bloque de una modalidad alternativa de un proceso 80 para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42. En este proceso ilustrativo, pero no limitante, cuando el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 están pellizcados, el controlador de velocidad del motor del segundo rodillo 30 controla el controlador de fuerza de torsión del motor del segundo rodillo 26 para el motor del segundo rodillo 20. De manera similar, el primer rodillo 12 es controlado por un controlador separado de fuerza de torsión del primer rodillo 24. Aquí, el controlador de velocidad del motor del segundo rodillo 30 podría producir la fuerza de torsión requerida para controlar la velocidad del primer rodillo 12 a través del segundo rodillo 14. El motor del controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 para el motor del primer rodillo 16 produce la fuerza de torsión objetivo requerida por el punto fijo. Se encontró, de manera sorprendente, en esta modalidad ilustrativa que no se requiere ningún controlador de proceso. Ya que el motor del primer rodillo 16 mantiene una fuerza de torsión constante ajustada al nivel de la fuerza de torsión objetivo, el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26 produce la fuerza de torsión que requiere el motor del segundo rodillo 20 para impulsar el calandrador completo 42 a la velocidad de procesamiento deseada. Para poder usar el controlador de velocidad del motor del segundo rodillo 30 durante condiciones de pellizcado, la realimentación de velocidad del motor del primer rodillo 16 se usa como realimentación del controlador de velocidad del segundo motor 30. Durante condiciones con brecha, cada motor de rodillo 16, 20 utilizará su controlador de velocidad respectivo 28, 30 y su sensor de velocidad de motor del rodillo respectivo 38, 36. Similar a los procesos ilustrativos descritos anteriormente, el proceso ilustrativo 80 para controlar el sistema de calandrado 42 puede operar en ambas, una configuración "con brecha" y "de contacto". Sin embargo, el proceso 80 fue encontrado a través de una simulación para minimizar las fuerzas de cizalladura dispuestas a través de un sustrato de trama 40 en un sistema de calandrado 42 sin la necesidad de un controlador de proceso. En una condición con brecha, ambos sistemas de control de velocidad para el primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14 operan de forma independiente. En esta configuración, el controlador de velocidad del primer rodillo 28 provee el punto fijo para el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 y el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 provee el punto fijo para el controlador de fuerza de torsión del segundo rodillo 26. Cuando el proceso opera en una condición "pellizcada", el controlador de velocidad del primer rodillo 28 es apagado y el controlador de fuerza de torsión del primer rodillo 24 recibe su punto fijo de un punto fijo ingresado manualmente, determinado por los operadores del proceso. El punto fijo puede estar basado en una fuerza de torsión mínima para cizallamiento mínimo o estar relacionado a cualesquiera otro requerimientos de proceso (incluyendo, pero no limitados a, un cuadro de fuerza de torsión y lo similar). Al mismo tiempo, el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 intercambia su realimentación del sensor de velocidad del segundo rodillo 36 al sensor de velocidad del primer rodillo 38. Esta transición de la realimentación del controlador de velocidad del segundo rodillo 30 desde el sensor de velocidad del motor del segundo rodillo 36 al sensor de velocidad del motor del primer rodillo 38 puede ser lograda mediante el uso de un controlador de transición 82. En una modalidad preferida, el controlador de transición 82 es provisto con un algoritmo de control de transición. El algoritmo de control de transición condiciona preferentemente las señales de entrada y salida del controlador de transición 82 para crear una transición suave del sensor de velocidad del motor del segundo rodillo 36 al sensor de velocidad del primer rodillo 38. El algoritmo de control de transición puede incluir funciones de promediado, funciones de filtrado, funciones de rampa, funciones de escalamiento, funciones de interruptor y combinaciones de éstas según se requiera, para poder alternar las realimentaciones escaladas de una fuente a otra. El escalar, condicionar y alternar ambas, las realimentaciones y referencias de velocidad, podría ser necesario para algunas instalaciones dependiendo de cómo sea escalada la referencia de velocidad. Cuando el sistema de calandrado 42 cambia de una condición "pellizcada" a una condición "con brecha", el controlador de velocidad del primer rodillo 28 es luego encendido y el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 es alternado para operar desde la señal del sensor de velocidad del segundo rodillo 36. Los mismos algoritmos condicionantes de la señal podrían necesitar ser aplicados a ambas, la referencia de velocidad y cualesquiera realimentaciones de controlador, para crear una transición suave a una operación "con brecha". En una condición con brecha, el controlador de velocidad del primer rodillo 28 la transición a "encendido" se logra preferiblemente mediante el ajuste del valor inicial del controlador de velocidad del primer rodillo 28 al valor del punto fijo de la fuerza de torsión objetivo para el primer rodillo 12. Los límites para el controlador de velocidad del primer rodillo 28 empiezan en este valor inicial y son incrementados de forma constante (es decir, en forma de rampa) a los valores máximo y mínimo finales. Sin embargo, también sería posible proveer solamente el máximo final, solamente el mínimo final o incluso no proveer ningún límite al controlador de velocidad del primer rodillo 28 dependiendo de cualquier parámetro de proceso requerido para el sistema durante una transición. El controlador de velocidad del segundo motor 30 es también transformado desde la señal del sensor de velocidad del primer motor 38 hacia la señal del sensor de velocidad del segundo motor 36 durante el tiempo que el controlador de velocidad del primer rodillo 28 está "encendido". Esta transición puede ser lograda mediante el uso de un controlador de transición 82 que transforma suavemente los valores escalados del sensor de velocidad del primer motor 38 y el sensor de velocidad del segundo motor 36 durante la condición "pellizcada" y transforma el controlador de velocidad del segundo rodillo 30 desde el sensor de velocidad del primer motor 38 hacia el sensor de velocidad del segundo motor 36 después de detectarse una condición "con brecha". Las transiciones de la realimentación de un motor al otro deben ser realizadas en los valores debidamente escalados tomando en consideración velocidades de operación de motores en rpm, diámetros de rodillo e índices de relaciones de multiplicación de engranajes. Debería ser fácilmente entendible que una transición suave requiere dichos valores debidamente escalados. Adicionalmente, las transiciones de una condición "con brecha" a una condición "de contacto" y de vuelta a una condición "con brecha" pueden ser determinadas por un mecanismo de interruptor según lo descrito anteriormente. En todas las modalidades descritas anteriormente, la estrategia de control de implementación debería tomar en cuenta la aceleración, fuerzas de torsión de alteración de carga conocidas y límites de potencia de motor y fuerza de torsión para ajustar los puntos fijos de la fuerza de torsión objetivo. Adicionalmente, una persona con experiencia en la industria debería reconocer fácilmente que cualquier sistema para controlar la fuerza de torsión en un sistema de calandrado 42 debe ser afinado para poder controlar interacciones entre el primer rodillo y el segundo rodillo de cualquiera de los procesos ilustrativos descritos en el presente documento. Además, las metodologías y técnicas de control descritas en el presente documento pueden ser acopladas con o ser incluidas dentro de, los esquemas de control, incluyendo procesos de controlador de "posición" conocidos, para producir el resultado deseado. Todos los documentos citados en la Descripción detallada de la invención, se incorporan, en su parte relevante, como referencia en la presente; la mención de cualquier documento no deberá interpretarse como una admisión de que éste corresponde a una industria anterior con respecto a la presente invención. En el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento escrito contradice cualquier significado o definición del término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado al término en este documento escrito deberá regir. Cualesquiera dimensiones o valores calculados divulgados en el presente documento no deben ser entendidos como estar estrictamente limitados a los valores numéricos exactos enumerados. Más bien, a no ser que sea especificado de cualquier otra forma, se pretende que cada dicha dimensión o valor signifique ambos, el valor enumerado y un rango equivalente funcionalmente alrededor de dicho valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm". Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para los experimentados en la industria que pueden hacerse otros cambios y modificaciones diferentes sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar un sistema de calandrado, el sistema de calandrado está caracterizado por un primer rodillo que tiene un controlador de torsión del primer rodillo, un controlador de velocidad del primer rodillo, y un segundo rodillo, el método está caracterizado por los pasos de: (a) ajustar el primer rodillo a una velocidad de proceso deseada con el controlador de velocidad del primer rodillo; (b) determinar una fuerza de torsión objetivo del primer rodillo; (c) enlazar de forma que el primer y segundo rodillos hagan contacto; (d) determinar una fuerza de torsión actual del primer rodillo; (e) comparar la torsión objetivo y la tensión actual; y, (f) ajustar una velocidad del primer rodillo con el controlador de torsión del primer rodillo para mantener la torsión objetivo del primer rodillo de acuerdo con la comparación de la torsión objetivo y la torsión actual.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso (g) determinar una velocidad del primer rodillo ocurre antes del paso (d).

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además por el paso (h) proporcionar la medida de velocidad al controlador de velocidad del segundo rodillo.

4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además por el paso (i) ajustar una velocidad del segundo rodillo de acuerdo con la medida de velocidad.

5. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además por el paso de incremento de la medida de velocidad.

6. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el paso de acoplar el primer y segundo rodillos de forma que hagan contacto comprende una transición, la transición está caracterizada por el paso de usar un controlador de transición que tiene una entrada y una salida asociadas cooperativamente en ella.

7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el primer rodillo tiene un primer motor asociado cooperativamente en él, el primer motor tiene un primer sensor de velocidad de motor asociado cooperativamente en él, y caracterizado además porque el segundo rodillo tiene un segundo motor asociado cooperativamente en él, el segundo motor tiene un segundo sensor de velocidad de motor asociado cooperativamente en él, y en donde el paso de usar un controlador de transición está caracterizado además por el paso de proporcionar al controlador de transición un algoritmo de control de transición.

8. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además por el paso de desacoplamiento del primer y segundo rodillos.

9. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el paso de desacoplar el primer y segundo rodillos está caracterizado además por una transición, la transición está caracterizada además por el paso de usar un controlador de transición que tiene una entrada y una salida asociadas cooperativamente en ella.

10. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el paso de acoplar el primer y segundo rodillos de forma que hagan contacto está caracterizado además por el paso de detectar el acoplamiento de contacto del primer y segundo rodillos a través de un mecanismo de cambio.