SU852622A1

SU852622A1 - Устройство дл регулировани продол-жиТЕльНОСТи ВулКАНизАции РЕзиНОВыХиздЕлий

Info

Publication number: SU852622A1
Application number: SU792828010A
Authority: SU
Inventors: Константин Иванович Диденко; Виктор Георгиевич Воронов; Александра Ильинична Лукомская; Геннадий Иванович Загарий; Виталий Григорьевич Пороцкий; Борис Тимофеевич Сытник; Борис Степанович Левочко
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюросистем Автоматического Управления; Предприятие П/Я B-8749
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относится к устройствам для автоматизации производственных процессов и может быть использовано в производстве резиновых изделий.

Известно устройство для регулиро- ^эвания продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее датчики температуры теплоносителя, установленные на оборудовании для вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабирования с входами сеточной модели вулканизуемого изделия, выход одной из узловых точек указанной сеточной модели соединен через блок определения показателя степени вулканизации с входом блока сравнения [1].

Известное устройство обладает ограниченными возможностями в отношении повышения точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации -из-за нестационарности температурного режима процесса вулканизации.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство для регулирования продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее - 30 датчики температуры теплоносителя, установленные на оборудовании для вулканизации и соединенные через соот ветствующие блоки масштабирования с входами сеточной модели вулканизуемого изделия, блок определения показателя ртепени,вулканизации, вход которого соединен с одной из узловых точек указанной сеточной модели, блок сравнения, дополнительно снабжено по крайней мере одним дополнительным блоком определения показателя степени вулканизации, селектором минимального сигнала, причем входы блоков определения показателя степени вулканизации соединены с выходами.сеточ- ной модели, выходы блоков определения показателя степени вулканизации соединены с входами селектора мини20 мального сигнала, выход селектора минимального сигнала соединен с входом блока сравнения.

На фиг. 1 представлена функциональ· ная схема устройства для регулирования продолжительности вулканизации резиновых изделий’,' на фиг. 2 - электрическая структурная схема селектора минимального сигнала (для четырех каналов); на фиг. 3 - электрическая структурная схема блока определения показателя степени вулкайизации.

Устройство для регулирования продолжительности вулканизации содержит датчики 1 температуры, установленные на греющих изделие поверхностях оборудования 2 для вулканизации, блоки 3 масштабирования, сеточную модель 4 изделия, блоки 5 определения показателя степени вулканизации, селекхро 6 минимального сигнала, блок 7 срав нения текущего и заданного показателей степени вулканизации.

Селектор 6 (фиг. 2) содержит усили.тели 8 _г выполненные на базе дифференциальных усилителей 9 о высоким коэффициентом усиления, согласующий усилитель 10.

Блок 5 определения показателя степени вулканизации содержит нелинейный блок 11, интегратор 12.

Устройство для регулирования продолжительности вулканизации работает , следующим образом.

I *

От датчиков 1. температуры фикси рующих температуру теплоносителей на греющих изделие поверхностях оборудования 2, сигнал через блоки 3 масштабирования поступает на поле сеточной модели 4, где определяется температура контролируемого участка изделия. От группы узловых, точек сеточной модели 4 изделия, например от четырех точек, сигналы через соответствующие блоки 5 определения показателя степени вулканизации подаются на селектор б, на выходе которого определяется минимальный из входных сигналов. Выходной сигнал селектора минимального сигнала· сравнивается в блоке 7 сравнения текущего и заданного показателей степени вулканизации с заданной величиной и в случае их. равенства блок 7 сравнения вырабатывает управляющее воздействие на исполнительные, механизмы оборудования 2.

Определение температурных полей в вулканизуемом изделии осуществляется на сеточной модели 4. В основу ¹ определения температуры контролируемого участка изделия положено одномерное уравнение нестационарной тепло проводности Фурье для многослойной пластинки с постоянными во времени теплофизическими характеристиками материала.

Решением уравнения для каждой узловой точки сеточной модели 4 является характерная температурновременная зависимость

где л £ ~ температура соответствующей узловой точки сеточной модели 4,

По этой зависимости для группы узловых точек сеточной модели 4 бло ками 5 определяется показатель степени вулканизации S_K _с _ г\. Fk -100 ^SK - I ^к —(о---- ' dt , где t_o,t._K, t - начало, конец и продолжительность вулканизации соответственно/

К - константа скорости вулканизации (обычно применяют К=2).

Таким образом, исходя из требования ведения процесса регулирования по лимитирующей процесс вулканизации области изделия выбирается та точка модели внутри этой области, для которой величина показателя степени вулканизации минимальна. Выбор,такой узловой точки и осуществляется описываемым устройством.

Селектор б минимального сигнала может быть выполнен в виде блок-схемы, представленной на фиг. 2, и работает следующим образом.

Входные сигналы подаются соответственно на неинверсные входы усилителей 9, представляющие собой нелинейные элементы, охваченные отрицательной обратной связью и имеющие общий выход. Сигналы отрицательной обратной связи с выходов усилителей 8 через резисторы поступают на инверсные входы усилителей 9.

Через согласующий усилитель 10 минимальный сигнал поступает на выход селектора.

Блок 5 определения показателя степени вулканизации может быть выполнен в виде блок-схемы, представленной на фиг. 3,и работает следующим образом.

На выходе нелинейного блока 11 вырабатывается сигнал, пропорциональный интенсивности вулканизации, который определяется выражением 'Vt) где Χ_κ (t) - входной сигнал, сб и 8 - некоторые постоянные коэффициенты.

На выходе интегратора 12 формируется сигнал, пропорциональный показателю степени вулканизации S_K ^SK = “ — Г Y-|n(t)-dt, где Т - постоянная интегрирования, равная эффекту вулканизации заединицу времени при постоянной температуре, для которой определяется S_K, t и t_fe~ пределы интегрирования по ° продолжительности вулканизации;

t - время.

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относитс к устройствам дл автоматизации производственных процессов и может быть использовано в производстве резиновых изделий Известно устройство дл регулировани продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее датчики температуры теплоносител , установленные на оборудовании дл вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабировани с входами сеточной модели вулканизуемого издели , выход одной из узловых точе указанной сеточной модели соединен через блок определени показател степени вулканизации с входом блока сравнени 1 Известное устройство обладает ограниченными возможност ми в отношении повышени точности стабилизаци продолжительности процесса вулканизации -из-за нестационарности темпера турного режима процесса вулканизации Цель изобретени - повышение точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации. Указанна цель достигаетс тем, что известное устройство дл регулировани продолжительности вулканизации резиновых изделий, содержащее датчики температуры теплоносител , установленные на оборудовании дл вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабировани с входами сеточной модели вулканизуемого издели , блок определени показател степени вулканизации, вход которого соединен с одной из узловых точек указанной сеточной модели, блок сравнени , дополнительно снабжено-по крайней мере одним дополнительным блоком определени показател степени вулканизации, селектором минимального сигнала, причем входы блоков определени показател степени вулканизации соединены с выходами.сеточной модели, выходы блоков определени показател степени вулканизации соединены с входами селектора минимального сигнала, выход селектора минимального сигнала соединен с входом блока сравнени . На фиг. 1 представлена функциональна схема устройства дл регулировани продолжительности вулканизации резиновых изделий-; на фиг. 2 - электрическа структурна схема селектора минимального сигнала (дл четырех каналов); на фиг. 3 - электрическа структурна схема блока определени показател степени вулкайизации. Устройство дл регулировани продолжительности вулканизации содержит датчики 1 тегчпературы, установленные на греющих изделие поверхност х оборудовани 2 дл вулканизации, блоки 3 масштабировани , сеточную модель 4 издели , блоки 5 определени показа тел степени вулканизации, селеда;ро 6 минимального сигнала, блок 7 срав нени текущего и заданного показателей степени вулканизации. Селектор 6 (фиг. 2) содержит усил . тали 8 , выполненные на базе дифферен циальных усилителей 9 о высоким козф фицкентом усилени , согласующий усилитель 10. Блок 5 определени показател степени вулканизации содержит нелинейный блок 11, интегратор 12. Устройство дл регулировани продолжительности вулканизации работает , следующим образом. I От датчиков 1, температуры фиксирующих температуру теплоносителей на греющих изделие поверхност х оборудовани 2, сигнал через блоки 3 масштабировани поступает на поле сеточной модели 4, где определ етс температура контролируемого участка издели . От группы узловых, точек сеточной модели 4 издели , например от четырех точек, сигналы через соот ветствующие блоки 5 определени пока зател степени вулканизации подаютс на селектор б, на выходе которого определ етс минимальный из входных сигналов. Выходной сигнгш селектуэра минимального сигнала- сравниваетс в блоке 7 сравнени текущего и зада ного показателей степени вулканизации с заданной величиной и в случае их. равенства блок 7 сравнени выраб тывает управл ющее воздействие на исполнительные, механизмы оборудовани
2. Определение температурных полей в вулканизуемом изделии осуществл е с на сеточной модели 4. В основу определени температуры контролируа мого участка издели положено одномерное уравнение нестационарной теп проводности Фурье дл многослойной пластинки с посто нными во времени теплофизическими характеристиками материала . Решением уравнени дл каждой узловой точки сеточной модели 4 вл етс характерна температурновременна зависимость 4(t), . где 4t к - температура соответствующе узловой точки сеточной модели 4, По этой зависимости дл узловых точек .-ьчй модели 4 бло ами 5 определ етс показатель степеи вулканизации 5ц FK -IJiO 10 де tjj , t j,, t начало, конец и продолжительность вулканизации соответственно/ К - константа скорости вулканизации (обычно примен ют ). Таким образом, исход из требовани ведени процесса регулировани по лимитирующей процесс вулканизации области издели выбираетс та точка модели внутри этой области, дл которой величина показател степени вулканизации минимальна. Выбор.такой узловой точки и осуществл етс описываемым устройством. Селектор б минимального сигнала может быть выполнец в виде блок-схемы, представленной на фиг. 2, и работает следующим образом. Входные сигналы подаютс соответственно на неинверсные входы усилителей 9, представл ющие собой нелинейные элементы, охваченные отрицательной обратной св зью и имеющие общий выход. Сигналы отрицательной обратной СВЯЗИ с выходов усилителей 8 через резисторы поступают на инверсные входы усилителей 9. Через согласующий усилитель 10 минимальный сигнал поступает на выход селектора. Блок 5 определени показател степени вулканизации может быть выполнен в виде блок-схемы, представленной на фиг. 3,и работает следуквдим образом. На выходе нелинейного блока 11 вырабатываетс сигнал, пропорциональный интенсивности вулканизации, который определ етс выражением оСХкад-р ( t) 2 Д® к (t) - входной сигнал, об и 8 - некоторые посто нные коэффициенты. На выходе интегратора 12 формируетс сигнал, пропорциональный показателю степени вулканизации S Ч Y,j,Jt) - fS.,(t)-dt, где Т - посто нна ньТтегрировани , равна эффекту вулканизации за единицу времени при посто нной температуре, дл которой определ етс S, пределы интегрировани по продолжительности вулканизации; врем . Формула изобретени Устройство дл регулировани продолжительности вулкани; ации резиновых изделий, содержащее датчики температ ры теплоносител -, установленные на оборудовании дл вулканизации и соединенные через соответствующие блоки масштабировани со входами сеточной модели вулканизуемого издели , блок определени показател степени вулканизации , вход которого соединен с одной из узловых точек указанной сеточной модели, блок сравнени , о т г личающееа тем, что, с целью повышени точности стабилизации продолжительности процесса вулканизации , оно снабжено, по крайней мере, одним дополнительным блоком определени показател степени вулка низации, селектором минимального сиг нала, причем- входы ллоков определени показател степени вулканизации соединены с выходами сеточной модели , выходы блоков определени показател степени вулканизации соединены со входами селектора минимального сигнала, выход селектора минимгшьного сигнала соединен со входом блока сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Claxton W.E., Holden Н.С. А analog Heat flow and Cure Control ler . Simulator for Rubber, Rubber Chem and Tech. Sept, 1973, vol.46, 4, p. 103-113.

x,(t)

l о-

I

I I

8

ХгЩ о-,

g

8

-кь

W

-&

M

-

/r«ri)l

jy

2

Фиг.З