Устройство для управления процессом нанесения жидкости на подложку

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НАНЕСЕНИЯ НВДКОСТИ НА ПОДЛОЖКУ , содержащее блок сравнения,входы которого подключены соответственно к выходам блока умножения и датчика расхода жидкости, последовательно соединенные регулятор и исполнител15ный орган, второй вход которого связан с термостатом, последовательно соединенные блок задания скорости, {механизм регулирования скорости протяжки и механизм протяжки подложки, а также датчик скорости протяжки и блок задания толщины слоя, выходы ,, которых подключены к соответствующим входам блока умножения, отличающее с я тем, что, с целью повьшения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные датчик давления, установленный перед экструзионным наносящим механизмом первый фильтр, делитель и регулируемый усилитель, а также второй фильтр, вход которого подключен к выходу датчика расхода, а выход - к второму входу делителя, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом блока сравнения, а выход - с входом , U регулятора. о эо сг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(59 05 D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3418137/18-24 (22) 07.04.82 (46) 23.03.84. Бюл. N- 11 (72) В.Д. Богатыренко, Е.Е. Южаков и Г.В. Кулинченко (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро химикофотографической промышленности (53) 52-50(088.8) (56) 1. Шеберстов В.И. и др. Основы технологии светочувствительных фотоматериалов. M., "Химия", с. 289-291, 336-339.

2. Авторское свидетельство СССР

В 734623, кл. 6 05 D 5/03, 1977 .(прототип) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ НАНЕСЕНИЯ Ж ЩКОСТИ НА ПОДЛОЖКУ, содержащее блок сравнения,входы которого подключены соответственно к выходам блока умножения и датчика расхода жидкости, последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган, второй вход которого связан с термостатом, последовательно соединенные блок задания скорости, ,механизм регулирования скорости про- тяжки и механизм протяжки подложки, а также датчик скорости протяжки и блок задания толщины слоя, выходы которых подключены к соответствую" щим входам блока умножения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные датчик давления, установленный перед экструзионным наносящим механизмом первый фильтр, делитель и регулируе- Я мый усилитель, а также второй фильтр, ® вход которого подключен к выходу датчика расхода, а выход — к второму входу делителя, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом блока сравнения, а выход — с входом регулятора. сии) всегда изменяется в процессе нанесения из-за колебания температуры жидкости в термостате и трубопроводе, ем времени (выстаивание) и с добавлением новых партий жидкости в термостат, а также из-за смены типа наносимой жидкости в зависимости от ассортимента выходного продукта.

Цель изобретения является повышение точности устройства путем уменьшения разнотолщинности наносимых слоев жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устрйство, содержащее блок сравнения, входы которого подключены соответственно .к выходам блока умножения и датчика расхода жидкости, последовательно соединенные регулятор и исполнительный орган, второй вход которого связан с термостатом, по1 следовательно соединенные блок задания скорости, механизм регулирования скорости протяжки и механизм протяжки подложки, а также датчик скорости протяжки и блок задания толщины слоя, выходы которых подключены к соответствующим входам блока умножения, ввечик давления, установленный перед экструзионным наносящим механизмом, первый фильтр, делитель и регулируемый усилитель, а также второй фильтр, вход которого подключен к выходу датчика расхода, а выход — к второму входу делителя, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом блока сравнения, а выход — со входом регулятора.

Такое устройство позволяет изменять коэффициент передачи ПИД-регулятора в зависимости от изменения передаточной функции объекта, определяемого вязкостью наносимой жидкости. Таким образом, при изменении вязкости наносимой жидкости предлагаемое устройство функционирует в оптимальном режиме, т.е. разнотолщинность слоев сохраняется минимальной.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термостат 1 для хранения жидкости, соединенный с исполнительным органом 2, который с помощью гибкого трубопровода 3 подсоединен к экструзионному наносящему механизму 4 с установленными на его входе датчиком 5 расхода жидкости и датчиком 6 давления, опор1 1081624 2

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом нанесения жидкости на подложку, в частности процессом нанесения фото- . изменения вязкости жидкости с течениэмульсии на движущуюся подложку кинофотоматериалов, и может быть использовано в поливных машинах химико-фотографической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом нанесения жидкости на подложку, включающее термостат, дозирующий насос, привод насоса,экструзионное наносящее устройство, поливной валик для поддержания подложки 1 ).

Однако устройство не обеспечивает достаточной точности нанесения эмульсионных слоев по толщине, поскольку дозирующие насосы и вибрации эмульсиепровода всегда вызывают пульсации расхода, которые не компенсируются обратной связью по расходу, что приводит к колебаниям толщины наносимого слоя °

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, включающее термостат для хранения жидкости, соединенный с клапаном подачи жидкости, связанный с дены последовательно соединенные датисполнительным механизмом подачи

30 жидкости, датчик расхода жидкости, узел протяжки гибкой подложки, связанный с механизмом регулирования скорости протяжки, датчик контроля нанесения жидкости на подложку, блок задания объема тракта жидкости, блок З5 запаздывания, блок отклонения, блок задания ширины слоя, блок задания высоты слоя, логический блок, выходы которого подсоединены к исполнительному механизму подачи жидкости и ме40 ханизму регулирования скорости протяжки, а входы подсоединены к входам датчика нанесения жидкости на подложку, к блоку отклонения и датчику скорости протяжки, соединенным меж- 4 ду собой, блок задания ширины слоя и блок задания высоты слоя соединены с.блоком отклонений, к которому подключен датчик расхода жидкости через блок запаздывания, соединенный с блоком задания объема тракта жидкости 1.2 g.

Недостатком известного устройства является низкая точность стабилизации толщины наносимого слоя из-эа изменения параметров объекта управления в зависимости от вязкости жидкости ° Вязкость жидкОсти (фОтоэмуль»

1081624 ный валик 7 для подложки 8 с подсоединенным механизмом 9 протяжки подложки, механизм 10 регулирования скорости протяжки, блок 11 задания скорости, датчик 12 скорости, блок 13 задания толщины слоя, блок 14 умно.— жения, выход которого подключения к одному входу блока 15 сравнения, к другому входу которого подключен датчик расхода, регулируемый усили- 10 тель 16, ПИД-регулятор 17, первый апериодический фильтр 18, второй апериодический Фильтр 19, блок 20 деления. Исполнительный орган включает электропривод 21 и насос 22.

Устройство работает следующим образом.

Из термостата .1, для хранения жидкости жидкость поступает в насос 22, который нагнетает ее по гибкому тру бопроводу 3 в экструзионный наносящий механизм 4, на выходе из которого осуществляется нанесение ее на подложку 8. Подложка поддерживается опорным валиком 7 и перемеща25 ется механизмом 9 протяжки. Управление механизмом 9 протяжки осущес-!, вляется механизмом 10 регулирования скорости, управляющее воздействие на который поступает от блока 11 задания скорости. Сигнал о величине скорости протяжки поступает с датчика 12 скорости на блок 14 умножения,на другой вход которого поступает сигнал от блока 13 задания тол- З5 щины слоя. В результате умножения на выходе блока 14 умножения формируется сигнал задания величины.расхода. Сигнал задания величины расхода поступает на вход блока 15 сравнения 40

) на другой вход которого поступает сигнал от датчика 5 расхода, в результате на выходе устройства формируется сигнал рассогласования.

Выходной сигнал датчика 5 расхода 4> поступает также на вход апериодичес= кого фильтра 18, постоянная времени которого Т значительно больше вре1 мени переходных процессов в объекте управления (процесс нанесения).

Выходной сигнал датчика 6.давления поступает на вход апериодического фильтра 18, постоянная времени которого Т соизмерима с Т..

С выхода фильтра 18 сигйал, про- <М порциональный среднему значению давления в гибком трубопроводе 3, поступает на блок вход делителя 20, а с выхода фильтра -19 сигнал, пропорциональный среднему значению расхода в экструэионном наносящем механизме 4, поступает на другой вход делителя 20, выходом которого является сигнал, пропорциональный гидравлическому сопротивлению экструзионного наносящего механизма или вязкости эмульсии жидкости где P — величина давления; с — величина расхода; — вязкость жидкости

/,,d — - геометрические размеры щели экструзионного механизма.

Таким образом, величина Х определяется конструктивными раметрами экструзионного механизма и вязкостью.

Сигнал рассогласования поступает на вход регулируемого усилителя 16, на вход которого поступает сигнал с делителя 20, пропорциональный величине вязкости жидкости, используемый в процессе нанесения. Сигнал, вырабатываемый делителем 20, служит для изменения коэффициента усиления.

Сигнал с выхода усилителя l6 поступает на вход ЙИД-регулятора 17.

Таким образом, подстраиваемый коэффициент передачи разомкнутого контура регулирования расхода жидкости будет пропорционален вязкости жидкости, используемой в процессе нанесе ния.

С учетом упругих, свойств трубопровода, аппроксимированная передаf точная функция тракта подачи жидкости, включающего электропривод 21, дозирующий насос 22, трубойровод 3 и экструзионный механизм 4, может быть .представлен звеном первого порядка с запаздыванием. Время запаздываниЯ ьо6 тРакта подачи постоЯнно и определяется физическими свойствами маттериала трубопровода и его длиной и не зависит от вязкости применяемой жидкости. Обычно в процессе нанесения используются трубопроводы неизменной конструкции, а значит время запаздывания log y них остается постоянным.

Постоянная времени тракта подачи Т я пропорциональна гидравлическому сопротивлению экструзионного наносящего механизма, т.е. вязкости эмульсии.

3081б24 о6 1 аким образом, отношение-- — npo"o5 порционально вязкости применяемой жидкости, Известно, что оптимальный коэффициент усиления ПИД-регулятора К> при постоянном козффиенте передачи объек та будет пропорционален отношению

06 т.е. пропорционален вязкости г Ъ

"оа применяемой в процессе нанесения жид кости.!

Будучи однажды настроенными на оптимальную; настройку, ПИД-регулятор совместно с регулируемым усилителем будет постоянно настраиваться на onтимум выходным сигналом от делителя,характеризующим вязкость примейяемой жидкости. Это позволяет повысить точность регулирования расходом жидкости в режиме стабилизации и в режиме слежения за скоростью протяжки.

Использование предлагаемого устройства позволит улучшить качество выпускаемой продукции за счет стабилизации толщины наносимых слоев, уменьшить количество брака, возникающего из-за нарушения технологического регламента процесса нанесения, повысить уровень автоматизации процес. са нанесения,, тем самым уменьшить количество простоев и время на переналадку и регулировку поливной машины.

1081624

ЗщЩПИ Заказ 1550/43 Тираж 842

Филиал HUG Пвтент, г.Уагород, ул.Проектиан, 4