Способ управления процессом выработки стеклоизделий и устройство для его осуществления

 

1. Способ управления процессом выработки стеклоизделий, включающий измерение температуры стекломассы и массы капли стекла, сравнение измеренных значений температуры и массы с заданными, регулирование положения плунжера относительно очка питателя по отклонению массы капли стекла и регулирование тепловой нагрузки питателя по отклонению температуры стекломассы, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности управления , измеряют уровень стекломассы в питателе, вычисляют отношения измеренных значений уровня стекломассы и массы капли стекла к их заданным значениям, определяют разность полученных отношений и в зависимости от этой разности корректируют тепловую нагрузку питателя, увеличивая ее при превьшсенни отношением уровней отношения масс и уменьшая тепловую нагрузку при превышении отношением масс отнйшения уровней стекломассы в питателе . 2. Устройство управления процессом выработки стеклоизделий, содер- - жащее датчик и задатчик массы капли , соединенные с входами регулятора массы капли, лыход которого соединен с исполнительным элементом привода плунжера, датчик и задатчик температуры стекломассы, соединенные с входами регулятора температуры стекломассы, выход которого соединен с исполнительным механизмом подачи топлива, отличающееся тем-, что,с целью повьш1ения точности управления, в него введены датчик и задатчик уровня стекломассы, два блока деления, блок вычитания и масштабирукнций преобразователь , причем датчик и задатчик массы капли соединены с входами первого блока деления, выход которого соединен с одним входом блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом второго блока деления, входы которого соединены с датчиком и задатчиком уровня , а выход блока вычитания через масштабирующий преобразователь соединен с соответствующим входом регулятора температуры стек юмассы. § (Л G с ю СП оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1219538

15И 4 С 03 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (21) 3745083/29-33, 3754157/29-33 (22) 13.04.84 (46) 23.03.86. Бюл. Р ll (71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (72) А.А.Бялик и С.И.Кадлец (53) 666.1.031(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

У 460250, кл. С 03 В 5/32, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 722857, кл. С 03 B 5/32, 1980. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫРАБОТКИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ управления процессом выработки стеклоизделий, включающий измерение температуры стекломассы и массы капли стекла, сравнение измеренных значений температуры и массы с заданными, регули-. рование положения плунжера относительно очка питателя по отклонению массы капли стекла и регулирование тепловой нагрузки питателя по отклонению температуры стекломассы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют уровень стекломассы в питателе, вычисляют отношения измеренных значений уровня стекломассы и массы капли стекла к их эаданным значениям, определяют разность полученных отношений и в зависимости от этой разности корректируют тепловую нагрузку питателя, увеличивая ее при превьппении отношением уровней отношения масс и уменьшая тепловую нагрузку при превьппении отношением масс отн6шения уровней стекломассы в питателе.

2. Устройство управления процессом выработки стеклоизделий, содер-жащее датчик и задатчик массы капли, соединенные с входами регулятора массы капли, .выход которого соединен с исполнительным элементом привода плунжера, датчик и эадатчик температуры стекломассы, соединенные с входами регулятора температуры стекломассы, выход которого соединен с исполнительным механизмом подачи топлива, о т л ич а ю щ е е с я тем; что,с целью повьппения точности управления, в него введены датчик и эадатчик уровня стекломассы, два блока деления, блок вычитания и масштабирующий преобразователь, причем датчик и задатчик массы капли соединены с входами первого блока деления, выход которого соединен с одним входом блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом второго блока деления, входы которого соединены с датчиком и задатчиком уровня, а выход блока вычитания через масштабирующий преобразователь соединен с соответствующим входом регулятора температуры стекломассы.

1219538

Изобретение относится к производству стеклоиэделий и может быть использовано для управления капельным питателем стекловаренной печи.

Цель изобретения — повышение точности управления., Повышение точности регулирования достигается путем улучшения динамических свойств процесса регулирования, использования полезного сигнала коррекции тепловой нагрузки питателя при колебаниях массы капли, вызванных,изменением вязкости стекломассы. При этом необходимо исключить те случаи, когда изменение массы вызвано изменением уровня стекломассы, так как в этих случаях коррекция теплового режима значительно ухудшает качество регулирования и приводит к "раскачке" и неустойчивости системы управления. Процесс каплеобразования за счет истечения стекломассы из очка питателя описывается формулой Пуазейля

S !

О, f5

20 ратуры стекломассы приводят к существенным изменениям ее вязкости. что обуславливает существенные колебания расхода истекающей стекломассы и, соответственно, массы капли. Например, по данным расчетов в области температур каплеобразования изменение температуры на 120 С приводит к изменению вязкости в

10 раэ. Если бы колебания расхода стекломассы (массы капли) происходили при постоянном (заданном) уровне стекломассы, то можно было бы говорить, что они обусловлены колебаниями вязкости стекломассы, В этом случае компенсация возмущений по массе капли может осуществляться путем коррекции тепловой нагрузки питателя. Однако, как видно иэ выражения (2), расход стекломассы иэ очка питателя зависит не только от вязкости, но и. от уровня стекломассы (давление столба жидкости), причем оба фактора могут действовать одновременно. Поэтому коррекция теплового режима производится по алгоритму

U=K(— — — )

Н М

Н" М" (4) где Q — - объем расход жидкости (стекломассы);

К вЂ” коэффициент, равный Я

Н вЂ” гидростатический напор (уровень стекломассы);

D — - диаметр очка питателя;

:й — высота (длина) очка; — кинематическая вязкость.

Для массового расхода G формула

Пуаэейля имеет- вид

G-- К

IID (2)

Ер где 1ч — динамическая вязкость.

В соответствии с формулой Пуазейля при постоянстве конструктивных параметров .питателя расход стекломассы, истекающей из очка питателя, прямо пропорционален уровню стекломассы в питателе Н и обратно пропорционален ее вязкости / ..

Вязкость связана с температурой стекломассы следующей зависимостью: в/т

4 =AA+ +, . (З) где А, В, P — постоянные коэффициенты;. Т вЂ” температура.

Иэ выражения (3) следует, что даже незначительные колебания темпе-, 30

55 где U — корректирующий сигнал;

К вЂ” коэффициент масштабирования;

Н, M — измеренные значения уровня и массы соответственно;

Н, М"- заданные (номинальные) значения уровня и массы соответственно.

Возможность использования алгоритма (4) обусловлена тем, что и уровень и вязкость входят в выражение (2} в первой степени и, следовательно, одинаково влияют на рас- ход стекломассы.

Если вязкость стекломассы постоянна, то изменения расхода стекломассы (массы капли) вызваны только изменением уровня стекломассы (формула (2)), коррекция тепловой нагрузки тогда не нужна. При этом отношения измеренных значений уровня и массы к заданным в силу соотношения (2) равны между собой, а их разность равна нулю, что обуславливает отсутствие корректирующего сигнала. И, наоборот, при постоянстве ypGBHH отношения H/Н =1, тогда как M/M"т -.1, и именно это неравенство и обуславливает формирование сигнала коррекции тепловой нагрузки.

12)9538

B случае действия обоих факторов система, реализующая способ, действуя в соответствии с алгоритмом (4),формирует требуемый сигнал коррекции U.

Использование алгоритма (4) позволяет регулировать тепловую нагрузку питателя по разности измеренного и заданного значений температур с коррекцией по отклонению массы капли в тех случаях, когда это отклонение вызвано изменением вязкости стекломассы, и исключить случаи ложной коррекции, когда изменение. массы связано с изменением уровня.

Таким образом, реализуя алгоритм (4), способ фактически обеспечивает коррекцию тепловой нагрузки по вязкости стекломассы, косвенно определяемой по отклонениям массы.

Такое решение особенно эффективно в связи с логарифмической зависимостью (3) вязкости стекломассы от температуры.

На чертеже приведена схема устройства, реализующее предлагаемый способ, Температура стекломассы измеряется датчиком 1 температуры, в качестве которого может быть использован, например, пирометр, визированный на каплю 2 стекла. Сигнал датчика l температуры капли 2 поступает на один из входов регулятора 3 температуры, на второй вход которого поступает сигнал эадатчика 4 температуры. Регулятор 3 при наличии на его входах разбаланса между сигналами датчика 1 и эадатчика 4 температуры формирует управляющий сигнал, в соответствии с которым исполнительный механизм 5 изменяет тепловую нагрузку питателя до ликвидации разбаланса.

Масса капли 2 стекла контролируется датчиком 6, в качестве которого могут быть использованы, например, весы, взвешивающие готовое стеклоизделие после его формования. Сигнал датчика 6 массы поступает на один из входов регулятора 7, на второй вход которого поступает сигнал задатчика 8 массы. Регулятор 7 при наличии на его входах разбаланса между заданным и измеренным значениями массы капли при помощи исполнительного механизма 9 изменяет высоту подъема плунжера 10 относительно очка в сторону уменьшения разба5

50 ланса входных сигналов. При этом, если масса капли меньше заданной, высоту подъема плунжера 10 увеличивают, а если больше заданной — уменьшают.

Одновременно сигналы датчика 6 и эадатчика 7 массы капли 2 поступают на входы первого блока 11 деления.

Выходной сигнал последнего пропорциональный отношению измеренного значения массы капли к заданному, поступает на один из входов блока !

2 вычитания. Уровень стекломассы в питателе контролируется при помощи датчика 13 уровня, в качестве которого может быть использован, например, электроконтактный уровнемер.

Сигнал датчика 13 уровня поступает на один из входов второго блока 14 деления, на второй вход которого поступает сигнал эадатчика 15 уровня. Выходной сигнал блока 14 деления, пропорциональный отношению измеренного значения уровня к заданному, поступает на второй вход блока 12 вычитания. Выходной сигнал блока 12, пропорциональный алгебраической разности между отношениями измеренных значений массы и уровня к их заданным значениям, поступает на масштабирующий преобразователь

16, осуществляющий масштабирование сигнала блока !2 и формирование на своем выходе корректирующего сигнала, поступающего на третий вход регулятора 3 температуры. В качестве блоков 11 и 12, задатчика 15 уровня и масштабирующего преобразователя 16 могут быть использованы стандартные алгебраические блоки аппаратуры "Каскад".

Устройство работает следующим образом.

Если вязкость стекломассы не меняется, то изменение скорости истечения происходит только в связи с изменениями уровня стекломассы в питателе, причем изменения массы капли пропорциональны изменениям уровня. Возникающие колебания массы капли, вызванные колебаниями уровня, устраняются регулятором 7 путем перемещения плунжера 10 относительно очка 17. При этом, отношения измеренных значений массы и уровня и их заданным значениям равны между собой, выходной сигнал блока 12 вычитания равен нулю и кор,ректирующий сигнал на входе регуля1219538

BHHHIIH Заказ 1226/,31 Тираж 457 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора 3 температуры отсутствует, Уменьшение (увеличение) вязкости стекломассы вызывает увеличение (уменьшение) скорости ее истечения иэ очка 17 питателя, что является причиной соответствующих изменений массы капли. Отношение измеренного значения массы к заданному становится больше (меньше) отношения измеренного значения уровня к заданному, и масштабирующий преобразователь 16 по сигналу блока 12 вычитания формирует упреждающий сигнал коррекции, поступающий на один иэ входов регулятора 3. В соответствии с этим сигналом регулятор 3

° . температуры корректирует тепловую нагрузку питателя, понижая ее в случае, если отношение масс больше отношения уровней, и повышая, если отношение измеренной и заданной массы меньше отношения измеренного и заданного уровней.

Эффект достигается за счет сниже10 ния брака, обусловленного несоответствием температуры и массы капли заданным значениям, при производстве стеклянных изоляторов типа ПСГ-70 с 4,3 до 2,37.. Система для управления процессом выработки стеклотары может быть использована на питателях типа ПИГ-312, что даст экономический эффект.

Способ управления процессом выработки стеклоизделий и устройство для его осуществления Способ управления процессом выработки стеклоизделий и устройство для его осуществления Способ управления процессом выработки стеклоизделий и устройство для его осуществления Способ управления процессом выработки стеклоизделий и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стекольной промьшшенности

Изобретение относится к устройствам для формирования капли стекломассы

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при подаче стекломассы от печи к питателю

Изобретение относится к системе и способу для регулирования температуры канала питателя. Техническим результатом изобретения является увеличение точности регулирования температуры в канале питателя. Система для регулирования температуры в канале питателя стекломассы, содержащая канал питателя стекломассы, по меньшей мере, одну горелку, взаимосвязанную с указанным каналом питателя, предназначенную для нагревания стекломассы в указанном канале питателя. При этом указанная система, кроме того, содержит распределитель, соединенный с указанной горелкой, источник сжигаемого топлива, соединенный с указанной горелкой, воздуходувку для воздуха горения, предназначенную для подачи окружающего воздуха под давлением в указанный распределитель, контроллер, соединенный с указанной горелкой и служащий для регулирования работы указанной горелки, и функционально связанный с ним датчик температуры, установленный ниже по потоку от указанной воздуходувки для подачи на указанный контроллер сигнала, показывающего температуру воздуха горения, подаваемого в указанный распределитель с помощью воздуходувки, а указанный контроллер реагирует на указанный температурный сигнал для регулирования работы горелки в зависимости от текущей температуры воздуха горения, поступающего в указанный распределитель. Причем датчик температуры установлен ниже по потоку от указанной воздуходувки и выше по потоку указанного распределителя, а указанный контроллер выполнен с возможностью реагирования на указанный температурный сигнал для регулирования работы горелки в зависимости от скользящей средней температуры воздуха горения, полученной в течение предшествующего периода времени, составляющего, по меньшей мере, два дня. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу восстановления распределения температур между правой и левой сторонами поперечного сечения потока расплава стекла, перемещающегося в питателе в зоне изгиба. Техническим результатом изобретения является снижение неоднородности температуры расплава стекла. Способ восстановления или направленный на восстановление симметрии распределения температур между правой и левой сторонами поперечного сечения потока расплава стекла, который двигался в питателе, имеющем по меньшей мере одну зону изгиба, причем термическая асимметрия была вызвана прохождением через изгиб, при этом питатель содержит канал потока, образованный элементами из огнеупорных и изолирующих материалов и состоящий из горизонтального дна и двух боковых стенок, и свод, закрывающий канал сверху, образованный крышкой из огнеупорных материалов и боковых частей, снабженных горелками. При этом в зоне одного или каждого изгиба модифицируют канал потока, выбирая соответствующую часть наклонного дна, при этом наклон выбирают для того, чтобы канал потока был более глубоким на внешнем участке изгиба, чем на его внутреннем участке, причем высоту обеих боковых стенок канала соответственно модифицируют. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх