книги из ГПНТБ / Любутин О.С. Автоматизация производства стеклянного волокна

Регуляторы РТС-5 монтируют на разъемах (12 регу­ ляторов в щите) вместе с регуляторами уровня стекло­ массы. Для защиты от вибраций щиты устанавливают на амортизаторах. Размер панели щита 718X1750 мм.

Испытания, проведенные на заводах стеклянного во­ локна, показали, что применение регуляторов температу­ ры РТС-5 может дать сокращение брака стеклонити по метрическому номеру в 8—10 раз. Следует отметить, что существенным недостатком регулятора является труд­ ность его настройки при изменении динамических харак­ теристик стеклоплавильных сосудов, поскольку регуля­ тор РТС-5 является специализированным, разработан­ ным для стеклоплавильных сосудов с учетом их дина­ мики.

Регулятор ВРТ-2

В последнее время Московским заводом тепловой ав­ томатики серийно выпускается общепромышленный ком­ плект, состоящий из высокоточного регулятора темпера­ туры ВРТ-2 [20] и тиристорного усилителя типа У-252 [21].

Техническая характеристика регулятора ВРТ-2

30

Обеспечена помехозащищенность от продольной помехи вели­ чиной до 220 в, 50 гц и поперечной помехи величиной до 1 мв, 50 гц.

Регулятор состоит из двух самостоятельных блоков: измерительного И-101 (102) и регулирующего Р-111.

Измерительный блок представляет собой помехозащищенный усилитель с задатчиком. В измерительном блоке происходит компенсация э. д. с. термопары и уси­ ление сигнала разбаланса термопары и задатчика.

Структурная схема измерительного блока показана на рис. 10. Входное напряжение # D X сравнивается с напряжением задатчика 3 и поступает на модулятор М, управляемый генератором опорного

В

х8 пос

гон

CT

Рис. 10. Структурная схема измерительного блока регулятора ВРТ-2

напряжения ГОН. Задатчпк 3 питается от стабилизатора напряже­ ния СН, помещенного в термостат, в котором температура стаби­ лизирована стабилизатором СТ. Поступившее на модулятор напря­ жение Хі преобразуется в переменный сигнал Хг, после чего пода­ ется на вход автогенераторного усилителя, содержащего параметри­ ческое устройство ПУ, коэффициент передачи которого зависит от входного сигнала, колебательный контур КК и нелинейный усили-

31

тель переменного напряжения У, охваченный положительной обрат­ ной связью ПОС. Выходное высокочастотное напряжение Х5 детек­ тируется амплитудным детектором Д, а сигнал огибающей выпрям­ ляется демодулятором ДМ. Сигналом Я 0 м автогенераторный усилитель выводится на определенный уровень генерации, определя­ емый величиной И см и степенью инерционной обратной связи ИОС.

Для того чтобы инерционная обратная связь не понижала коэф­ фициент усиления, постоянная времени цепи обратной связи выб­ рана достаточно большой, так, чтобы ее коэффициент усиления по переменному току на частоте модуляции был значительно меньше единицы. Для стабилизации коэффициента усиления усилитель охва­ чен отрицательной обратной связью ООС.

постоянный сигнал А'7і который подается в цепь инерционной обрат­

его подать на параметрическое устройство, постоянная времени ко­ торого значительно меньше полупернода опорного напряжения, то амплитуда генерации в один полупериод увеличится, в другой уменьшится и на выходе У появится высокочастотный сигнал А'з, модулированный частотой опорного напряжения. На входе инер­

в схеме задатчнка предусмотрен мост, одно из сопротивлений кото­ рого изготовлено из меди. Величина этого сопротивления меняется с изменением температуры окружающего воздуха, что в свою оче­

Помехозащищенность прибора обеспечивается специальными мерами. Действие поперечной помехи устраняется применением на входе усилителя Г-образного фильтра, дросселя и конденсатора. Влияние продольной помехи существенно снижено за счет системы тщательной экранировки и рационального монтажа.

Конструктивно измерительный блок выполнен в виде отдельных модулей, закрепленных на едином шасси. Все органы управления вынесены на переднюю панель при­ бора.

32

стаицііоішо» па «автоматика») обеспечивается автоматически. При этом переключение должно быть произведено не раньше, чем через 5—10 сек после того, как ток нагрузки был изменен ручкой дистан­ ционного управления.

Блок Р-111 смонтирован на шасси, вставляемом в стандартный корпус, и предназначен для щитового утопленного монтажа на вер­ тикальной панели. В переднем отсеке расположен модуль станции

с остальной частью блока осуществляется с помощью штепсельного разъема. Управление нагрузкой в режиме «дистанционно» при сня­ том модуле не нарушается. Связь элементов схемы Р-111 с наруж­ ным клеммником на корпусе осуществляется с помощью гибкого ленточного жгута и штепсельного разъема. Блок может быть извле­

34

ТР

К1

Тиристорный усилитель У-252 предназначен для при­ менения в схемах автоматического регулирования в ка­ честве устройства, обеспечивающего преобразование входного сигнала постоянного тока (напряжения), по­ ступающего от регулирующего устройства, в выходной сигнал переменного напряжения, используемого для пи­ тания активных и активно-индуктивиых нагрузок, до­ пускающих фазовое управление. Усилитель содержит блок силовых тиристоров БТ-01 и блок управления ти­ ристорами БУТ-1. В первом располагается силовая часть схемы с двумя управляемыми вентилями типа ВКДУ"

150, во втором — схема управления вентилями. Послед­ няя практически безынерционна, и применение ее с ВРТ-2 не оказывает влияния на динамику регулиро­ вания.

Как показали промышленные испытания, регулятор ВРТ-2 обеспечивает требуемую точность регулирования температуры в пределах ±(0,5—1)° и как следствие поддержание толщины нити в пределах 12,5—14,3 гекс.

Учитывая, что общепромышленный комплект (ВРТ-2 и У-252) соответствует общесоюзным стандартам (явля­ ется элементом аналоговой подветви электрической вет­ ви ГСП) и выпускается серийно, ВНИИСПВ рекомен­ довал его к внедрению в промышленность стеклянного волокна. В настоящее время они успешно эксплуатиру­ ются на всех заводах стекловолокна.

РЕГУЛЯТОРЫ УРОВНЯ СТЕКЛОМАССЫ

В промышленности стеклянного волокна применя­ лось несколько типов регуляторов уровня стекломассы [22]. В настоящее время на многих заводах продол­ жает работать регулятор уровня, являющийся состав­ ной частью регулятора КРСТП-3 [1].

Принцип его работы заключается в следующем. При нормальном уровне стекломассы датчик (платиновая игла) входит в стекло, и сопротивление между ними ми­ нимально. Поэтому на электронно-сеточное реле, управ­ ляющее электроприводом дозатора стеклянных шари­ ков, сигнал не поступает. При снижении уровня стекло­ массы промежуток между нею и иглой увеличивается, резко возрастает сопротивление, на реле поступает сиг­ нал, который в конечном счете приводит в действие до­ затор стеклянных шариков.

Этот регулятор, показавший довольно высокую точ­ ность, обладает тем не менее рядом недостатков. Вслед­ ствие низкой чувствительности и нерелейного характера работы усилителя постоянного тока наблюдается опре­ деленная неустойчивость в работе, что приводит к ко­ лебаниям уровня стекломассы и делает невозможным работу уровнемера в условиях ценообразования; ис­ пользование нескольких источников питания снижает надежность его работы и т.п.

В связи с этим в 1968 г. работниками одного из заводов стеклянного волокна был разработан иной регулятор

36

уровня стекломассы [23], обладающий следующими пре­ имуществами.

1. Имеется возможность изменения интервалов меж­ ду загрузками в пределах от 2 до 8 сек.

2. Обеспечивается сигнализация «низкого уровня» с автоматическим отключением дозатора стеклянных шариков и включением его после ликвидации ненор­ мального режима.

3.В схеме предусмотрена температурная стабили­ зация, что обеспечивает нормальную работоспособность

еепри повышенных температурах окружающей среды (до 55°С).

4.За счет достаточно глубокого (на 6—8 мм) пог­ ружения датчика (платиновой иглы) в стекломассу обе­ спечивается стабильная работа регулятора уровня при наличии пены на поверхности стекломассы. При этом можно использовать иглу любой конфигурации.

Вновом регуляторе уровня высокая чувствитель­ ность достигается тем, что уровнемер выполнен с при­

равления дозатором выполнен по схеме несимметрично­

Автоматический регулятор уровня состоит из измери­ тельного моста, узла управления дозатором и реле вре­

Работает регулятор следующим образом. При нормальном уровне стекломассы сигнал с датчика через согласующий трансфор­ матор и выпрямитель поступает на измерительный мост. Разность напряжений, получаемая от сравнения этого сигнала с опорным на­ пряжением, поступает на вход каскада усилителя постоянного тока. Получаемый при этом сигнал подается на базу транзистора П1 положительным потенциалом (или равен нулю), что обусловливает закрытое состояние транзистора.

По мере снижения уровня стекломассы напряжение на изме­ рительной диагонали моста изменяется таким образом, что транзи­

37

Рг

DM'»

Сг

начинает совершать колебания, один полупериод которых благодаря

Если по какой-либо причине уровень стекломассы в сосуде не восстановился, мультивибратор продолжает совершать колебания в течение 20—25 сек, пока конденсатор С 2 не разрядится через цепь,

поступает на базу транзистора Яд, что приведет к срыву колебаний мультивибратора. После устранения неисправности в системе загруз­

чувствительность регулятора остается постоянной; про­ должительность включения дозатора не меняется и со­

до 5—6 мм, при этом конфигурация погруженной части иглы не влияет на работоспособность регулятора. За счет

и точности работы регулятора при наличии на поверх­ ности стекломассы слоя пены толщиной 5—10 мм. Ре­ гуляторы рекомендованы к серийному производству и в настоящее время внедряются на заводах стеклянно­ го волокна.

Исполнительным элементом регуляторов уровня сте­ кломассы является автоматический загрузчик стеклян­ ных шариков, разработанный ВНИИСПВ [1]. Загруз­ чик (рис. 13) состоит из расходного бункера, подгото­ вительных ручьев, датчика высоты уровня и дозатора. Принцип работы автоматического загрузчика заключа­ ется в следующем. При качании бункера 1, наполненно­ го стеклянными шариками 2, последние наполняют под-

39