[发明专利]有多个传感器的控制系统

说明书

本发明涉及一种在造纸过程中用于调整/控制一种质量特征的横剖面和/或纵剖面的控制系统和一种在造纸过程中用于调整的方法。

在迄今使用的一些在造纸过程中一种质量特征的横剖面和/或纵剖面的控制系统中，例如调整作为质量特征的单位面积重量。为此，在造纸机区域内运行中的纸幅的单位面积重量，通过一个例如横向移动的传感器测量，并将测量值读入调整/控制器用于横剖面调整。然后此调整/控制器根据调整程序控制调节机构，以影响单位面积重量的横剖面。由DE 4239845已知这类用于调整单位面积重量横剖面和纤维取向横剖面的调整/控制器，它的公开内容全面吸收在本申请中。在按照DE 4239845的现有技术中规定，纸浆进料装置至少设计为局部分段，纸浆悬浮液在各分段中通过供入例如稀释水影响稠度和纤维取向，以便调整单位面积重量横剖面。分段式纸浆进料装置由德国专利DE 4019593或专利申请DE-A-4316054已知，它们的公开内容全面吸收在本申请中。

通过这种横剖面调整能达到的质量特征(在本例中为单位面积重量)的横剖面品质，主要由于在造纸过程中产生的沿纸幅质量特征纵剖面的波动而受到限制。从单位面积重量横剖面来看，造成纵向波动的主要原因，是在纸浆射流中的容积流量波动和稠度波动。

若为了接收涉及纸幅质量特征的测量信号采用如按DE 4239845现有技术中那样的可横向移动逐点工作的传感器，则借助于此类测量装置不能准确地得知质量特征的横剖面，确切地说，它只能确定由横剖面分量和纵剖面分量组合而成的信号。这是由纸幅通过造纸机运行的速度造成的。这类速度通常在数量上大于1000m/min。

若人们将由横向分量和纵向分量混合而成的信号看作是沿纸幅某个纵向段“平均的”横剖面信号，则可将此信号用于调整/控制用的控制系统中。

但是沿某个纸段求取这类平均值导致噪声严重的横剖面测量信号。由此含噪声的横剖面测量信号通过滤波，提取用于调整的实际横剖面。横剖面测量信号严格过滤带来的结果是，使横剖面调整的调节作用微弱，或幅度过小。因此按现有技术只有经很长时间的测量，例如直到接收测量信号后5分钟，调节作用才能实施。这意味着在速度为1500m/min或更高时，在实施调节作用前，纸幅已经走过了7500m的距离。由此带来的问题例如在于，调节的瞬态特性严重慢化，以及，由于横剖面中的纵向波动带来随机成分，使可获得的横剖面品质受到限制。

为了解决这一问题，公开文件DE2019975建议，为测量纸幅的厚度使用一个固定式传感器和一个沿纸幅宽度横移的传感器，这两个传感器记录走过的纸幅的厚度剖面。其中，固定的传感器在纸幅的一个位置测量沿纵向的厚度剖面，横移的传感器测量相对于纸幅倾斜延伸途径上的厚度剖面。此倾斜延伸的剖面既包括纯粹的横剖面分量，也包括纯粹的纵剖面分量。然后，通过从倾斜剖面中减去纵剖面得出纯粹的横剖面。在造纸机上使用这种方法或这种设备带来的缺点是，一方面为了完整地测量横剖面需化费许多时间；另一方面纸幅的厚度只能在造纸机的端部测量，因此造成过长的和惰性的调节反应时间。

本发明的目的是提供一种控制系统，借助于这种控制系统可以克服上述现有技术的缺点，以及提供一种与之相应的方法。

本发明关于控制系统的目的是这样实现的，即采用一种在造纸过程中用于调整/控制至少一种质量特征的横剖面和/或纵剖面的控制系统，它设有：一个用于调整/控制至少一个调节机构的调整/控制器，调节机构用于影响至少一种质量特征的横剖面和/或纵剖面；至少一个第一传感器，它接收在造纸机内部生产出来的纸幅的第一质量特征的横剖面和/或纵剖面的第一测量信号，并将此信号输入调整/控制器；至少另一个传感器，用于接收另一个用于调整/控制器调整/控制至少一个调节机构的另一个测量信号，调节机构用于影响第一种质量特征的横剖面和/或纵剖面，另一个传感器测量一种与第一传感器所测量的不同的质量特征。

本发明关于方法的目的是这样实现的，即采用一种造纸过程中用于调整/控制一种质量特征的横剖面和/或纵剖面的方法，它包括下列步骤：在造纸机中的至少一个位置测量一种质量特征的横剖面和/或纵剖面；除了在造纸过程中至少在一个位置测录的一种质量特征的横剖面和/或纵剖面外，至少记录另一个表征另一个质量特征的横剖面和/或纵剖面的被测量值；这些测量信号在控制系统中进行处理；以及通过至少一个控制系统操纵至少一个调节机构，以影响在造纸过程中被测量的质量特征之一的横剖面和/或纵剖面。