SU1416582A1 - Устройство дл автоматического регулировани технологического параметра,преимущественно влажности бумажного полотна - Google Patents

Description

(21)4146234/29-12

(22)30.09.86

(46) 15.08.88. Бюл. № 30

(71)Ленинградское научно-производственное объединение Научфанпром

(72)В.В. Вознесенский, В.Н. Романов , В.Н. Леонтьев и В.П. Агапов

(53)676.1(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1139785. кл. D 21 F 5/00, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА , ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ВЛАЖНОСТИ БУМАЖНОГО ПОЛОТНА

(57)Изобретение относитс  к устройствам , осуществл ющим автоматическое регулирование различных технологических процессов, и может найти применение в целлюлозно-бумажной промьщшен- ности при регулировании влажности

,бумажного полотна, вырабатьшаемого на бумагоделательной мащине, при регулировании температуры и давлени  теплоносител  в энергетических установках. Цель изобретени  - повьшзение производительности бумагоделательной машины. Эта цель достигаетс  за счет того, что устройство снабжено блоком изменени  порогового коэффициента настройки , который обеспечивает оптимальные параметры настроек регул тора в услови х отсутстви  значительных скоростей и амплитуд отклонений регулируемого параметра от заданного значени , а в услови х присутстви  этих скоростей и амплитуд отклонений воздействует на подавление этих отклонений , нелинейно измен ет коэффициенты настройки в зависимости от амплитуды сигнала отклонени , поступающего с сумматора. з.п. ф-лы, 1 ил.

I

W

Изобретение относитс  к устройствам , осуществл ющим автоматическое регулирование различных технологических процессов, и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности при регулировании влажности бумажного полотна, вырабатьшаемого на бумагоделательной машине, при регулировании температуры и давлени  теплоносител  в энергетических установках .

Цель изобретени  - повышение производительности бумагоделательной машины.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства дл  автоматического регулировани  влажности бумажного полотна (технологического параметра).

Устройство автоматического регулировани  содержит датчик 1 влажности полотна 2, которое, проход  через сушильные цилиндры 3 сушильной час- ти 4 бумагоделательной машины, поступает на накат 5. Датчик 1 соединен с одним из входов блока 6 сравнени  и через блок 7 дифференцировани  - с входом блока 8 выделени  модул  и с входом логического блока 9. Выход блока 8 подключен через пороговый элемент 10 к блоку 11 переключени  настроек. Второй вход сумматора 6 св зан с задатчиком 12, а выход блока 6 сравнени  соединен как с блоком 13 изменени  порогового коэффициента настройки , так и с входом регул тора 14, снабженным усилительно-преобразовательным блоком 15 и блоком 16 настроек , вь1ход которого св зан с исполнительным механизмом I7. Кроме того, выход сумматора подключен чере оптимизатор 1В зоны чувствительности с входом порогового элемента 10.

Устройство работает следующим образом .

Сигнал оС, текущего значени  величины влажности бумажного полотна 2 измеренный датчиком 1, поступает на . блок 6 сравнени , где сравниваетс  с сигналом задатчика 12. Разностный сигнал-величины А отклонени  регулируемого параметра с сумматора 6 поступает на вход пи-регул тора 14. В регул торе входной сигнал Л блоком 15 усиливаетс  и преобразуетс  в сигнал

&dt,

где Z - выходной сигнал блока 15 регул тора 14;

Д - сигнал разности между величи- ной сигнала от задатчика 12

. и датчика 1; t - врем , с.

На блоке 16 настроек устанавливаетс  величина коэффициента К, перед пропорциональной составл ющей и

величина коэффициента К перед интегральной составл ющей сигнала, формиру  на выходе регул тора 14 управл ющий сигнал (при отсутствии сигнала с блока 11 переключени , т.е.о, 0).

|U , I Л dt+C,

о где ш - сигнал выхода регул тора 14;

K,Kj, - коэффициенты усилени , уста- навливаемые на блоке 16, выбираемые , например, исход  из квадратичной интегральной оценки качества переходного процес,са; С - посто нна  интегрировани ,

Выход сигнал lU регул тора 14 с помощью исполнительного механизма 17 измен ет расход пара, поступающего в сушильные цилиндры 3. I

Одновременно сигнал ьб, с датчика 1 поступает на вход блока 7 дифферен цировани , вырабатывающего сигнал eij , значение которого описано зависи-. мостью

т; , dt

где оС, - сигнал текущего значени  регулируемого параметра; Т, - посто нна  времени дифферен цировани  блока 7, с К| - коэффициент усилени  блока 7.

Далее, сигнал с блока дифференциро- вани  поступает как на вход блока 8 выделени  модул , выходной сигнал которого Ыз /uiz/ так и на вход логического блока 9.

Поступа  на пороговый элемент 10, сигнал oij сравниваетс  с опорным сигналом g от задатчика, который определ ет зону нечувствительности элемента 10 и выбираетс  исход  из конкретных дл  данного технологического парамет- ра величин частот и амплитуд, присут- ствуюпшх в сигнале &., . В результате сравнени  на выходе порогового элемента вырабатьшаетс  релейный сигнал

.

1 npHoJ.,g

ot.

о npHotj g, который  вл етс  управл ющим дл  блока 1 1 .

Одновременно разностный сигнал с сумматора 6 поступает на блок 13, вы- рабатьшающий сигнал

,

где Kj. коэффицие.нт настройки блока 13.

Логический блок 9, получа  сигнал oi и 065, вырабатьшает управл ющее воздействие oig в соответствии со следующей зависимостью

ftisnpHcxLs O ио(. oi5npHois 0 Hoij.0 О при oij5 о О при oi-s О . Этим обеспечиваетс  на выходе логического блока сигнал «Ig К2 л только в моменты времени, когда величина Л отклонени  регулируемого параметра увеличиваетс  по абсолютной величине относительно заданного датчиком 12 задани . В остальных случа х сигнал с блока 9 равен нулю.

Сигналы oL и otg поступают на входы блока переключени  .настроек, который вырабатьшает сигнал

oijnpHoi l HOigi O

О прио 1 О при t) , тем самым обеспечива  на выходе вели-чину сигнала oi-, od, когда л превьша- ет опорный сигнал g, устанавливаемый на пороговом элементе 10.

Сигнал с блока 1 1 поступает на блок 16 настроек регул тора 14, который в случае oi об g устанавливает одни параметры настройки регул тора, а при о1,0 измен ет их.

При этом управл ющий сигнал с регул тора 14 на исполнительный механизм 17 равен

Г()Д+К,|лай+С при eL

0

Ч

К„й +Kj, Udt+C при ot 0.

Таким образом, исполнительный ме- ханизм 17 находитс  под интенсивнЕлм воздействием регул тора 14 в моменты времени, когда регулируемый параметр имеет направление отклонени  от заданного значени  в сторону увеличени  этого отклонени  и когда интенсивность отклонени  превышает устанавливаемый на элементе ГО опорньй сигнал.

,

6582

При отсутствии этих ограничивающих условий на регул торе устанавливаютс  настройки, не обеспечивающие форсированное воздействие на механизм 17.

Учитьша , что параметры объекта регулировани , в частности услови  удалени  конденсата из сушильных цилиндров 3 бумагоделательной машины,

10 со временем могут измен тс  дл  обеспечени  измен емого в этих услови х оптимального значени  опорного сигнала g элемента 10, по вл етс  необходимость в корректировке этого опор15 нрго сигнала. Медленное изменение во времени свойств объекта регулировани  вызывает и аналогичное изменение оптимального значени  величины g. В услови х, когда есть техническа 

20 возможность реализации контура корректировки величины g, целесообразно устройство регулировани  дополнить оптимизатором 18, который в зависимости от текущей величины откло25 нени  д регулируемого параметра из- мен ет значение опорного сигнала g до тех пор, пока отклонение и не примет минимального значени .

В качестве оптимизатора 18 целе30 сообразно использовать оптимизатор шагового (импульсного) типа, принцип работы которого состоит, в следующем: оптимизатор в дискретные моменты времени , где ,2,3, .. . u t 2g дискретность опроса,осуществл ет измерение приращени  величины Si лСп . В оптимизаторе хранитс  информаци  о значении на предыдущем шаге, т.е. значение г п-П . С

40 этим значением сравниваетс  значе- ние i , полученное на последующем шаге (значение U п) . Если же в последующем шаге значение & становитс  меньше предыдущего, то оптимизатор

4g 18 измен ет выходной сигнал (приращение Уй ) в том же направлении, что и на предьщущем. При достижении минимального значени  Л запоминаетс . После этого оптимизатор начинает оценивать приращение 5й Д макс . Как только выполн етс  условие (где - зона чув- стБител ности), оптимизатор вновь начинает осуществл ть приращение величины 6д до момента установки нового

55

оптимального д.

Таким образом, экстремальный регул тор вне зависимости от возмущений.

5 4165826

действующих на бумагоделительную ма-оптимизатор 18 -на шаговом электрон- шину все в.рем  ведет поиск оптималь-ном регул торе РО 101 В. В качестве кого значени  опорного сигнала перо- :исполнительного механизма использу- говому элементу 10, добива сь мини-етс  электрический механизм типа МЭО, мального значени  отклонени  величи-в качестве датчика 1 -влагомер Роны д.са-3.

Предлагаемое устройство модели-Таким образом, использование предровалось на аналоговой вычислитель-. лагаемого устройства позвол ет сокраной машине типа МН-7М. В качествеIQ тить длительность переходного процесЬбъекта регулировани  бьша рассмотре-са и уменьшить величину динамическона сушильна  часть бумагоделательнойго отклонени  регулируемого параметмашины . Устройство и объект регули-ра, что позвол ет повысить техникоровани  описывались следующими зави-экономические показатели вырабатьтаесимост ми: . ео °15 мой продукции, а именно снизить неодно , ч -0,05е и i )- ,родность бумажного полотна, вырабаты 2.30р+ 2. , ваемого бумагоделательной машиной.

rO,175u4.0,05Udt+C прис,0Экономический эффект от использовани 

.,/. J предлагаемого устройства на бумаго-.

1(0,175+0,07A),05fudt C прис., 020 Делательной машине обеспечиваетс 

L J . за счет того, что оно позвол ет под: . .держивать посто нную влажность выра; W (р) у .,батьгоаемого полотна.

где W,(p) передаточна  функци  суль .. . .. 11 2Ь i о

. Устройство дл  автоматического

„ . 1, 2й Форму л а изобретени  НОИ части по каналу Степень открыти  механизма 17. - влажность полот ..„ регулировани  технологического пара- на 2 перед накатом 5 ,

, -метра, преимущественно влажности бу/о / M/i

, .. эд мажного полотна, содержащее задатчик

W (р) - передаточна  функци  дат- 2 , . о,и датчик регулируемого текнолргичесчика 1, мА, %;

. , , кого параметра, подключенные к блоку

VJ,(75) - передаточна  функци  бло- . / ,сравнени , выход которого соединен

ка 7, мА/мА;;,

„с усилительно-преобразовательным блор - опеоатор Лапласа. ,,

- „.- ком, блок дифференцировани , вход Устройство может быть реализовано оЬ . ,

которого подключен к датчику регули- как на функциональных блоках управл ю руемого параметра, а выход че рез nor . щей вычислительной техники, например .

., ,,„ . „ , г,„, следовательно соединенные блок выде- на блоках микро-ЭВМ Ремиконт Р-100 ,

лени модул , пороговый элемент и. так и на локальных средствах электро лп первый вход блока переключени  наг

автоматики.чи

строек подключен к первому входу бло- Так, реализаци  предлагаемого уст - IV м у настроек, второй, вход которого - ройства может быть осуществлена на

. .соединен с выходом усилительно-преЬазе приборов управлени  системы ,,

.. ., ,. „„образовательного блока, а выход - с

Контур-2 и АКЭСОР. В качестве -

, .,,sr исполнительным механизмом, причем

регул тора 4 может быть использован о „

- второй вход блока переключени  наэлектронный пи-регул тор РП-4, в ка- соединен с выходом логическо- честве блока 6 сравнени - прибор А04, р подключен- выполп шщий функцию суммировани  стан- дифДеренцирова- дартных (0-5 1.) входных сигналов, отличающеес  тем, в качестве задатчика. 12, - задающий 50 повышени  производитель- блок ВР-2,, а в качестве блока 13 - . изменени  функциональный прибор К16Л,2. Блок

, . порогового коэффициента настройки,

7 дифференцировани  вьшолн етс  на . f 9

,. п вход которого подключен к выходу блоприборе Д02, а логический блок 9, м ь мMJ , .„ 1А 1-1- ка сравнени , а выход - к второму

блок 11 и пороговый элемент 10 - на 55

г- тгог. 1 г -л и входу логического блока, электронных приборах K/o.i. Ьлок о , - .. ,

выполнени  модул  выполн етс  на , 2. Устройство по п. 1, о т л и - двухпериодном выпр мителе КЦ 402А, чающеес  тем, что оно-допол7 1416582.8

нительно содержит оптимизатор зоны ключей к выходу сумматора, а выход - чувствительности, вход которого под- к второму входу порогового элемента.

V

Claims (2)

1. | 1·. Устройство для автоматического >

   регулирования технологического параметра, преимущественно влажности бумажного полотна, содержащее задатчик и датчик регулируемого технологического параметра, подключенные к блоку сравнения, выход которого соединен с усилительно-преобразовательным блоком, блок дифференцирования, вход которого подключен к датчику регулируемого параметра, а выход через пог . следовательно соединенные блок выделения-модуля, пороговый элемент и. первый вход блока переключения надстроек подключен к первому входу блока настроек, второй.вход которого соединен с выходом усилительно-преобразовательного блока, а выход - с исполнительным механизмом, причем второй вход блока переключения настроек соединен с выходом логического блока, первым входом подключенного к выходу блока дифйеренцирова- ния, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, в него введён блок изменения порогового коэффициента настройки, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход - к второму входу логического блока.
2. 2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что оно-допол7 нительно содержит чувствительности, )416582 ключей к выходу сумматора, а выход к второму входу порогового элемента оптимизатор зоны вход которого под-