Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня

 

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в целлюлозно-бз ажной промьшленности при производстве древесной массы на дефибрерах. Цель изобретения - повышение стабилизации состояния поверхности дефибрерного камня. С этой целью дополнительно измеряют мгновенные значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера , затем используют усредненные значения мощности главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, так как в мгновенные значения этих параметров входят высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие стохастический характер, что вызьшает сильное искажение обьективной информации о состоянии поверхности камня и, следовательно , неправильную работу системы . Определяют величину, пропорциональную фактическому состоянию поверхности камня, и управление обработкой поверхности камня осуществляют по разности от сравнения фактического состояния поверхности камня от заданного значения. 3 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 D 21 В 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095283/31-12 (22) 14.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. 9 15 (71) Пермский политехнический институт (72) О.Е.Теребило, А.В,Потанин, Н.T.Ìàýóíèí, В.А .Николаев и Н.А.Колпаков (53) 676.012(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1105528, кл. Р 21 В 1/20, 30.07.84. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ДЕФИБРЕРНОГО КАМНЯ (57) Изобретение относится к управлению технологическими процессами, в целлюлозно-бумажной промьппленности при производстве древесной массы на дефибрерах. Цель изобретения — повышение стабилизации состояния поверхности дефибрерного камня. С этой

„„SU„„1390279 A 1 целью дополнительно измеряют мгновенные значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера, затем используют усредненные значения мощности главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, так как в мгновенные значения этих параметров входят высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие стохастический характер, что вызывает сильное искажение объективной информации о состоянии поверхности камня и, следовательно, неправильную работу системы, Определяют величину, пропорциональную фактическому состоянию а

Ю поверхности камня, и управление обработкой поверхности камня осущест" вляют по разности от сравнения фактического состояния поверхности камня { от заданного значения. 3 ил.

1390279

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве древесной массы на дефибрерах.

Цель изобретения - повышение стабильности качественных .показателей древесной массы и производительности дефибрера путем автоматизации управ- 10 ления состоянием поверхности дефибрерного камня.

На фиг,1 дана блок-схема устройст-. .ва для осуществления способа; на фиг.2 — узел механизма перемещения 15 кавочного аппарата; на фиг.3 — вид

А на фиг,2.

Устройство содержит главный двигатель,1 дефибрера, статический преобразователь 2 мощности, блок 3 преоб- 20 разавания сигналов, пропорциональных средним значениям мощности главного двигателя 1 и частоты вращения электродвигателя привода подачи, В cHT нал, пропорциональный коэффициенту 25 состояния поверхности камня, датчик

4 частоты вращения электродвигателя привода подачи, электродвигатель 5 привоца подачи, элемент 6 сравнения сигналов, пропорциональных фактичес- ЗО кому и заданному коэффициечтам состояния поверхности камня, блок 7 задания коэффициента состбяния поверхности камня, датчик 8 степени прижима шарашки к камню, блок 9 управления серваприводом механизма перемещения шарашки, сервопривод 10 механизма перемещения шарашки, механизм 11 автоматического открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, 40 блок 12 концевых выключателей; блок

13 управления электродвигателем перемещения суппорта аппарата насечки, электродвигатель 14 перемещения суппорта аппарата насечки, блок 15 сиг- 45 нализации, блоки 16 и 17 интегриро" вания, программно-временной задатчик 18.

Узел механизма перемещения ковочного аппарата (фиг,2) содержит зуб» чатый шкив 19, маховик 20, зубчатый шкив 21, электродвигатель 22 серва" привода, корпус 23, шарашку 2ч.

Механизм индикации усилия прижима шарашки к камню (фиг.3) включает шкалу 25 усилий, направляющую 26 подвижного контактного блока, указательная стрелку 2? и подвижный контактный блок 28.

Сущность способа заключается в следующем. Измеряют мгновенное значение мощности, потребляемой главным двигателем дефибрера. Интегрируют сигнал, пропорциональный мощности главного двигателя, для получения усредненного значения мощности. Измеряют мгновенное значение частоты вращения электродвигателя подачи баланса. Интегрируют сигнал, пропорциональный частоте вращения электродвигате" ля подачи баланса, для получения ус" редненного значения частоты вращения.

Затем преобразуют сигналы, пропорциональные средним значениям мощности главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, в сигнал, пропорциональный фактическому состоянию поверхности камня. Выделяют на элементе сравнения сигнал рассогласования, пропорцио-.: нальный разности заданного и фактического состояний поверхности камня.

Преобразуют сигнал рассогласования в напряжение управления для автоматического включения механизмов, обеспечивающих обработку поверхности камня, Лвтоматически включают механизм открывания заслонки, сервопривод механизма перемещения шарашки и электродвигатель перемещения суппорта аппарата насечки. В процессе работы механизма перемещения шарашки ста» билизируют усилие ее прижима к камню.

С помощью трансформаторов тока и напряжения, установленных в цепи статора главного двигателя дефибрера, измеряют потребляемую из сети мощность. Выходные сигналы указанных трансформаторов подают на вход стати ческого преобразователя мощности.

Трансформаторы тока и напряжения вхо" дят в состав серийного электрооборудования дефибрера. Статический преобразователь мощности предназначен для измерения мощности и преобразования ее в электрический сигнал постоянного тока и может быть реализован на базе преобразователя Е849.

Используют, усредненные значения мощности главного двигателя дефибрера и частоты вращения электродвигателя подачи баланса, так как мгновенные значения этих параметров включают в себя высокочастотные возмущения в шахте дефибрера, имеющие стохастический характер, что вызывает сильное искажение объективной информации о з .13 состоянии поверхности камня и, следовательно, неправильную работу системы. Выходной .сигнал статического преобразователя мощности подают на вход блока 16 интегрирования, который предназначен для интегрирования по времени сигнала, пропорционального мощности главного двигателя. Период интегрирования задается программновременным задатчиком 18 и может быть принят равным 5-)0 мин. Интеграторы могут быть реализованы на серийных элементах типа УБСР; а задатчик— это реле времени или таймер.

Блок 16 интегрирования преобразует входной сигнал в напряжение постоянного тока U, пропорциональное среднему эначенйю за период интегрирования активной составляющей мощности, потребляемой из сети главным двигателем дефибрера. Выходной сигнал блока 16 интегрирования подают иа первый вход блока 3. С помощью датчика 4 частоты вращения, установленного на валу привода подачи баланса, измеряют частоту вращения электродвигателя. Датчик 4 частоты вращения представляет собой тахогенератор постоянного тока (U 400 В, и„ 4000 об/мин).

Выходной сигнал датчика частоты вращения, пропорциональный частоте вращения, подают на вход .блока 17 интегрирования, который аналогичен блоку 16 интегрирования. Блок 17 интегрирования преобразует входной сигнал в напряжение постоянного тока

U пропорциональное среднему значению частоты вращения, которое подают на второй вход блока 3. Последний преобразует. входные сигналы, пропорциональные средним значениям мощности и частоты вращения, в напряжение постоянного тока U, пропорциональное коэффициенту состояния поверхности камня, согласно выражению

90279

k — постоянный коэффициент, име- ющий размерность напряжения, определяется экспериментально для конкретных дефибрео

k> - коэффициент преобразования, 5

15 ют иа вход блока 15 сигнализации для определяемый экспериментально для конкретных дефибре10 ров, В

1/2

Блок 3 преобразования сигналов может быть реалнзован на серийных элементах типа УБСР.

Выходное напряжение блока 3 подаиндикации величины коэффициента состояния поверхности камня, а также на элемент 6 сравнения сигналов, где осуществляется сравнение напряжения

2p U, пропорционального фактическому коэффициенту состояния поверхности камня, с выходным напряжением 11„блока 7 задания коэффициента, пропорциональным заданному коэффициенту состо25 яния поверхности камня. Элемент 6 сравнения может быть выполнен потенциометрическим, а блок 7 задания коэффициента состояния поверхности камня представляет собой регулируемый

Зр источник постоянного тока. . При отклонении фактического коэффициента от заданного получают сиг" серийно выпускаемых элементах, напри. мер элементах "Логика-И". Механизм.

11 открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня предназначен для обеспечения доступа к поверхности де фибрерного камня на период насечки и представляет собой электрогидравлический толкатель с системой рыча" гов, Сервопривод 10 механизма перемещения шарошки предназначен для привода во вращение маховика 20 и, следовательно, придания поступательного движения шарошке 24. Может быть применен сервомотор с асинхронным электродвигателем от исполнительного ме45

1

U3 k, U(U,,+1 ) где 0 з напряжение, пропорциональное коэффициенту состояния поверхности камня; напряжение, пропорциональное среднему значению активной составляющей мощности; напряжение, пропорциональное среднему значению частоты вращения;

U

1 нал рассогласования Бз» 11 - Uq, который подают на вход блока 9 управ35 ления, предназначенного для включения и отключения сервопривода 10 механизма перемещения шарошки, для подачи сигнала на открывание и закрывание механизма 11 открывания зас4р лонки, а также для подачи сигнала в блок 13 для включения электродвигателя перемещения суппорта. Блок 9 управления может быть реализован на лие больше заданного. Таким образом поддерживается заданное состояние поверхности дефибрерного камня.

Способ осуществляют следующим образом.

Рассмотрим в качестве исходного установившийся режим. В этом случае фактический коэффициент состояния поверхности камня меньше или равен заданному, а напряжение U меньше либо равно напряжению П, т.е. сигнал рассогласования U положительный либо равен нулю. При этом система автоматического управления бездействует и находится в исходном состоянии.

Механизм 11 oTKpblBaHHB заслонки рабочей зоны дефябрерного камня закрыт, что предотвращает выход пара за пределы зоны дефибрирования, Шарошка 24 полностью отведена от дефибрерного камня, Суппорт аппарата насечки находятся напротив камня. Устройство насечки в данном случае работает только в режиме индикации величины коэффициента состояния поверхности камня по электрическому прибору, вхо дящему в состав блока !5 сигнализации, с

По мере затупления дефибрерного камня увеличивается коэффициент состояния поверхности и, соответственно, напряжение U>, В некоторый момент сигнал рассогласования U =U - U становится отрицательным. При этом блок

9 управления включает механизм 11 автоматического открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, а затем сервопривод 10 шарошки, По мере того„ как шарошка прижимается к камню, указательная стрелка 27 начинает отклоняться на угол, пропорциональный усилию режима. При достижении заданного усилия прижима, которое выставляется подвижным контактным блоком 28, положения стрелки и контактного блока в пространстве совпадают, контакт 28 срабатывает и из датчика 8 подается управляющий импульс в блок 9. Последний отключает сервопривод 1О шарошки и подает сигнал на вкгпочение суппорта в блок 13, Блок 13 управления включает электродвигатель 14 перемещения суппорта, и шарашка, прижатая к камню, перемещается вдоль дефибрерного камня, производя насечку

5 1390279 ханизма. Блок 13 управления электро=двигателем перемещения суппорта аппарата насечки предназначен для вклю чения и отключения электродвигателя

14 перемещения суппорта аппарата на5 сечки, а также для подачи сигнала на отвод шарошки от камня в блок 9 по окончании насечки и сигнала о проведенной насечке в блок 15 сигнализации. Блок 13 может быть реализован на серийно выпускаемых элементах, например элементах 1(Логика-И" и реверсивном магнитном пускателе. K входу блока 13 подключен блок 12 концевых выключателей, предназначенный для ограничения линейного перемещения механизма суппорта в крайних положениях. Блок может быть реализован па бесконтактных путевых выключателях, 20

При отрицательной полярности напряжения рассогласования U,. производится автоматическая насечка дефибрерного камня. При этом последовательно выполняются следующие опера.- 25 ции: открывается заслонка рабочей. зоны дефибрерного камня механизмом

11, включается сервопривод 10 шарошки, шарашка прижимается к камню и перемещается вдоль камня. 30

В процессе работы механизма перемещения шарошки стабилизируют усилие прижима. Усилие прижима шарашки к камню измеряют с помощью датчика 8, на второй вход которого вводят заданное усилие прижима, Датчик 8 степени прижима реализован на базе приспособления для насечки дефибрерных камней. Приспособление для насечки включает в себя корпус 23, закрепленную в пиноли mapormcy 24, винтовую пару, маховик 20, торсион, предназначенный для подачи крутящего момента от маховика к винту и соединенный с помощью редуктора со стрелочным указа- 45 телем 27, Шкала 25 может быть ïðîградуирована в единицах измеряемого усилйя или в относительных единицах,,В данное приспособление дополнительно введены направляющая 26 и подвиж.ный контактный блок 28, который может быть перемещен по направляющей

26 для изменения заданного усилия прижима ° Контактный блок может быть реализован на герконах. Датчик 8 подает сигнал на подвод шарошки к камню на вход блока 9, если измеренное усилие меньше заданного, и сигнал на отвод шарошки„ если измеренное уси7 139027

При подходе шарошки к краю дефибрерного камня срабатывает блок 12 и подает сигнал в блок 13 управления на отключение электродвигателя !4

5 суппорта. Блок 13 управления отключает электродвигатель суппорта и подает сигнал в блок 9 управления на отвод шарошки от камня, Блок 9 управ" ления включает сервопривод IO шарошки с обратным направлением вращения.

По возвращении механизма перемещения шарошки в исходное положение блок 9 управления подает сигнал в блок 13 управления, который включает электро-15 двигатель суппорта с обратным направлением вращения. По возвращении суп порта в исходное положение по сигналу блока 12 блок 13 управления отключает электродвигатель 14 суппорта и одновременно подает сигнал о проведенной в автоматическом режиме насечке камня в блок 15 сигнализации.

Таким образом, предлагаемый способ автоматического управления состоянием поверхности дефибрерного камня позволяет повысить стабильность пока9 8 зателей качества древесной массы и производительность дефибрера.

Формула изобретения

Способ управления обработкой поверхности дефибрерного камня, включающий подачу баланса к дефибрерному камню, определение коэффициента состояния поверхности дефибрерного камня, отличающийся тем, что, с целью повышения стабилизации состояния поверхности дефибрерного камня, дополнительно измеряют мгновенные значения мощности, потребляемой двигателем привода камня дефибрера, и частоты вращения электродвигателя привода подачи баланса, усредняют измеренные значения и преобразуют их в величину, пропОрциональную коэффициенту фактического состояния дефибрерного камня, сравнивают ее с заданной и в зависимости от величины рассогласования воздействуют на механизм открывания заслонки рабочей зоны дефибрерного камня, электродви-. гатель перемещения суппорта аппарата. ,насечки и сервопривод механизма перемещения шарошки. !!

390279

Составитель Л.Прохорова

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец .+. -—

Заказ 1740/30 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 роизвод У л П оектная 4

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р