DE102010042780A1

DE102010042780A1 - Fluid system for e.g. paper or paperboard machine for producing fibrous material web, has calculation device computing calibration value of valves, on basis of detected piston travel or path between acquisition locations and travel time

Info

Publication number: DE102010042780A1
Application number: DE201010042780
Authority: DE
Inventors: Päivi Rintamäki; Juhani Toppari; Arto Ikonen; Ville Hopponen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-04-26
Also published as: AT510626A1

Abstract

The system has fluid cylinders e.g. double acting cylinders (3), with pressure chambers separated by a piston, and digitally controlled shutoff valves (4) associated to one of the chambers. A position determination device e.g. path sensor, detects a plunger lift or a position detection device e.g. position switch or proximity sensor, detects a piston position at detection locations. A calculation device computes a calibration value e.g. discharge coefficient, of the valves on the basis of detected piston travel or a path between the acquisition locations and travel time. An independent claim is also included for a method for determining a calibration value of a fluid system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidsystem und betrifft bevorzugt ein Fluidsystem einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie beispielsweise eine Papier- oder Kartonmaschine.The invention relates to a fluid system and preferably relates to a fluid system of a machine for producing a fibrous web, such as a paper or board machine.

In Papiermaschinen wird verbreitet Arbeitsfluid (beispielsweise Hydrauliköl, Luft, Wasser, unterschiedliche Gase oder Emulsionen bzw. Gemische dieser Fluide) als Betätigungs- und Steuerungsmittel eingesetzt; insbesondere werden Stellglieder hydraulisch angetrieben, mit denen große Kräfte mit hoher Genauigkeit eingestellt und ausgeübt werden können.In paper machines, working fluid (for example hydraulic oil, air, water, different gases or emulsions or mixtures of these fluids) is widely used as actuation and control means; In particular, actuators are hydraulically driven, with which large forces can be set and exercised with high accuracy.

In der Regel wird ein Arbeitsfluid verwendet, das von einer Pumpe unter Druck gesetzt wird. Die Einleitung des unter Druck stehenden Arbeitsfluids in ein hydraulisches Stellglied, wie beispielsweise einen Fluidzylinder oder einen Fluidmotor (beispielsweise Hydraulikmotor) wird vor allem in jüngerer Zeit mittels digital gesteuerter Ventile, die einen Druckregler bilden, gesteuert.In general, a working fluid is used, which is pressurized by a pump. The introduction of the pressurized working fluid into a hydraulic actuator, such as a fluid cylinder or a fluid motor (eg, hydraulic motor), is more recently controlled by digitally controlled valves that form a pressure regulator.

Die Arbeitsweise eines digitalen Druckreglers ist beispielsweise in der Zeitschrift „Fluid”, Nr. 7–8, 2008, Seiten 12–13 genauer beschrieben und wird nachfolgend nochmals sehr kurz zusammengefasst dargestellt:
Ein digital gesteuerter Druckregler besteht im einfachen Fall aus einer Reihe parallel geschalteter, digital gesteuerter Ventile, die lediglich eine AUF/ZU-Funktion besitzen, und im Ruhezustand (ZU-Zustand) dicht sind. Es sind also einfache Ein-Aus-Schaltventile, die einen Durchfluss zulassen oder unterbrechen und in dieser Anmeldung durchgängig als Ventile bezeichnet werden können. Die Ventile sind alle mit einer gemeinsamen Zuführleitung einerseits und mit einer gemeinsamen Ausgangsleitung andererseits verbunden. Die Ventile selbst können herkömmliche Solenoidventile, d. h. Ventile mit elektromagnetischem Antrieb sein. Natürlich können auch andere Antriebsformen gewählt werden.The operation of a digital pressure regulator is for example in the magazine "Fluid", No. 7-8, 2008, pages 12-13 is described in more detail and is summarized below again very briefly:
A digitally controlled pressure regulator consists in the simple case of a series of parallel-connected, digitally controlled valves, which have only an open / close function, and in the idle state (close-to-off state) are sealed. So there are simple on-off switching valves that allow or interrupt a flow and can be consistently referred to as valves in this application. The valves are all connected to a common supply line on the one hand and to a common output line on the other. The valves themselves may be conventional solenoid valves, ie valves with electromagnetic drive. Of course, other forms of drive can be chosen.

Diese Ventile können unterschiedliche Durchflüsse haben, beispielsweise durch Anschluss oder Einbau von Drosselelementen. Bevorzugt stehen die Ventile in einem Reihenverhältnis von 1:2:4:8 ... zueinander, wobei sich die Länge der Reihe gemäß der Zahl der Ventile bestimmt.These valves can have different flow rates, for example by connecting or installing throttle elements. Preferably, the valves are in a series ratio of 1: 2: 4: 8 ... to each other, with the length of the row determined according to the number of valves.

Durch Öffnen und Schließen einzelner Ventile bzw. Ventilkombinationen, die auf der Basis von mathematischen Modellen von einem Rechner bestimmt und ausgewählt werden, kann nun eine sehr rasche und präzise Druckeinstellung in der Ausgangsleitung bzw. in dem daran angeschlossenen Stellglied erreicht werden. Dies wird erreicht, indem die analoge Regelkurve eines herkömmlichen proportionalen Steuerventils durch eine digital erstellte (angenäherte) Regelkurve ersetzt wird. Diese Kurve kann wegen des Wegfalls von Nichtlinearitäten und/oder Hysterese des analogen Proportionalventils eine stufenförmig angenäherte Gerade sein, die es erlaubt, einen Regelpunkt schnell und (nahezu) überschwingungsfrei anzufahren. Eine Verwendung von solchen Druckreglern ist beispielsweise in der WO 2009/077650 A1 beschrieben.By opening and closing individual valves or valve combinations, which are determined and selected on the basis of mathematical models by a computer, a very rapid and precise pressure adjustment in the output line or in the actuator connected thereto can now be achieved. This is achieved by replacing the analogue control curve of a conventional proportional control valve with a digitally generated (approximate) control curve. Due to the omission of non-linearities and / or hysteresis of the analogue proportional valve, this curve can be a step-like approximated straight line which allows a control point to approach a control point quickly and (virtually) free of overshoot. A use of such pressure regulators is for example in the WO 2009/077650 A1 described.

Um jedoch einen Druck in einem Fluidsystem mit digital gesteuerten Ventile präzise einstellen zu können, müssen die Durchflussraten der Ventile bekannt sein bzw. muss das System kalibriert werden. Dazu werden herkömmlich Strömungsmesseinrichtungen wie ein Rotameter, Drucktransmitter, etc. verwendet, die zusätzliche Komponenten sind und damit einen erhöhten Kostenaufwand zur Folge haben.However, to accurately adjust pressure in a fluid system with digitally controlled valves, the flow rates of the valves must be known, or the system must be calibrated. For this purpose, conventionally flow measuring devices such as a rotameter, pressure transmitter, etc. are used, which are additional components and thus have an increased cost.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Fluidsystem mit digital gesteuerten Ventilen, in dem auf einfache und kostengünstige Weise ein Kalibrierungswert der Ventile bestimmt werden kann, sowie ein entsprechendes Kalibrierungswertbestimmungsverfahren vorzusehen.Therefore, it is the object of the invention to provide a fluid system with digitally controlled valves in which a calibration value of the valves can be determined in a simple and cost effective manner and a corresponding calibration value determination method.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Fluidsystem und einem Kalibrierungswertbestimmungsverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object of the invention is achieved with a fluid system and a calibration value determination method having the features of the independent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß hat ein Fluidsystem, insbesondere einer Maschine zur Herstellung einer Fahrstoffbahn,
mindestens einen Fluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben getrennt sind,
mindestens zwei digital gesteuerte Ventile, die jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind,
eine Wegerfassungseinrichtung, bevorzugt in Form eines Wegsensors, zum Erfassen eines Kolbenwegs oder eine Positionserfassungseinrichtung, bevorzugt in Form eines Positionsschalters oder Näherungssensors, zum Erfassen einer Kolbenposition an zwei Erfassungsstellen, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind,
eine Zeitmesseinrichtung zum Messen einer Bewegungszeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Kolbenwegs oder zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt, und
eine Berechnungseinrichtung, die auf der Basis des erfassten Kolbenwegs oder des Wegs zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit einen Kalibrierungswert der Ventile berechnet. Dabei ist der Kalibrierungswert bevorzugt der Durchflusskoeffizient (Kv-Wert [m³/h]).According to the invention, a fluid system, in particular a machine for producing a vehicle track,
at least one fluid cylinder having two pressure chambers separated by a piston,
at least two digitally controlled valves, which are each assigned to one of the pressure chambers for pressure control,
a position detection device, preferably in the form of a displacement sensor, for detecting a piston travel or a position detection device, preferably in the form of a position switch or proximity sensor, for detecting a piston position at two detection points, which are arranged at a predetermined distance from each other,
a time measuring device for measuring a movement time required by the piston to travel the piston stroke or travel the distance between the detection points, and
a calculator that calculates a calibration value of the valves based on the detected piston travel or the path between the detection points and the travel time. The calibration value is preferably the flow coefficient (Kv value [m ³ / h]).

Zur Berechnung des Kalibrierungswerts werden zunächst die zwei digital gesteuerten Ventile, die einen Druckregler bilden, geöffnet, so dass die beiden Druckkammern des Kolbens mit Druck beaufschlagt werden (in eine Kammer wird Fluid zugeführt; aus der anderen Kammer wird Fluid abgeführt) und sich der Kolben dadurch von einem Ende zu dem anderen Ende des Fluidzylinders (oder gegebenenfalls gegen eine mechanische Sperre bzw. Anschlag) bewegt. Während dieser Bewegung des Kolbens wird entweder mittels der Wegerfassungseinrichtung dessen zurückgelegter Weg erfasst oder es wird mittels der Positionserfassungseinrichtung erfasst, wenn der Kolben die Erfassungsstellen passiert. Des Weiteren misst die Zeitmesseinrichtung die Zeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Kolbenwegs oder zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt. Die Berechnungseinrichtung (bspw. in Form einer CPU) berechnet dann aus dem zurückgelegten Kolbenweg und der zurückgelegten Zeit oder aus dem Weg zwischen den Erfassungsstellen (dieser korrespondiert zu dem vorbestimmten Abstand und ist daher bekannt) und der Zeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt, bspw. einen Volumenstrom durch die Ventile oder den Durchflusskoeffizienten der Ventile, die Kalibrierungswerte darstellen. To calculate the calibration value, first the two digitally controlled valves forming a pressure regulator are opened so that the two pressure chambers of the piston are pressurized (fluid is supplied into one chamber, fluid is removed from the other chamber) and the piston thereby moved from one end to the other end of the fluid cylinder (or optionally against a mechanical stop). During this movement of the piston, either the path detection device detects its covered path or it is detected by the position detection device when the piston passes the detection points. Further, the time measuring means measures the time taken for the piston to travel the piston stroke or travel the distance between the detection points. The computing means (eg in the form of a CPU) then calculates from the traversed piston travel and the time traveled or from the path between the detection points (this corresponds to the predetermined distance and is therefore known) and the time the piston traveled to travel the path For example, a flow rate through the valves or the flow coefficients of the valves, which are calibration values, may be required between the detection points.

Somit kann in einfacher und kostengünstiger Weise ein Kalibrierungswert der Ventile berechnet werden.Thus, a calibration value of the valves can be calculated in a simple and cost-effective manner.

Dieses Fluidsystem hat folgende Vorteile:

– es müssen keine zusätzlichen kostenaufwendigen Strömungsmesseinrichtungen, Rotameter, Drucktransmitter, etc. vorgesehen werden,
– es sind keine zusätzlichen Absperrventile notwendig, um die Zylinderkammern abzusperren, wie es etwa bei herkömmlichen Systemen der Fall ist,
– neue Kalibrierungswerte können in dem System leicht, schnell und genau gemessen und aktualisiert werden,
– insbesondere die Positionserfassungseinrichtung bspw. in Form eines Positionsschalters oder Näherungssensors ist eine sehr kostengünstige und einfache Lösung, um den zurückgelegten Kolbenweg zu ermitteln, die sich auch zur Nachrüstung von Kolben bestehender Fluidsysteme eignet,
– auf der Basis solcher Simulationen/Berechnungen können die Kalibrierungswerte der Ventile äußerst genau bestimmt werden, wodurch, falls das Fluidsystem mit zwei Fluidzylindern beispielsweise zum Anheben einer Walze in einer Papiermaschine versehen ist, der synchrone Betrieb dieser zwei Zylinder mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann, ohne dass eine Rückkopplung notwendig ist.

This fluid system has the following advantages:

No additional costly flow measuring devices, rotameters, pressure transmitters, etc. are required,
No additional shut-off valves are required to shut off the cylinder chambers, as is the case with conventional systems,
New calibration values can be easily and quickly measured and updated in the system,
In particular, the position detection device, for example. In the form of a position switch or proximity sensor is a very cost-effective and simple solution to determine the distance traveled piston path, which is also suitable for retrofitting pistons existing fluid systems,
On the basis of such simulations / calculations, the calibration values of the valves can be determined very accurately, whereby, if the fluid system is provided with two fluid cylinders, for example for lifting a roller in a paper machine, the synchronous operation of these two cylinders can be controlled with high accuracy, without feedback is necessary.

Bevorzugt berechnet die Berechnungseinrichtung aus dem erfassten Kolbenweg oder dem Weg zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens.The calculation device preferably calculates a movement speed of the piston from the detected piston travel or the path between the detection points and the movement time.

Bevorzugt weist das Fluidsystem eine Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Druckdifferenz an den Ventilen auf, wobei die Berechnungseinrichtung den Kalibrierungswert auf der Basis der erfassten Druckdifferenz berechnet.Preferably, the fluid system comprises a pressure detecting means for detecting a pressure difference across the valves, wherein the calculating means calculates the calibration value based on the detected pressure difference.

Bevorzugt sind die Erfassungsstellen in Kolbenbewegungsrichtung von gegenüberliegenden Enden des Fluidzylinders, die den maximalen Kolbenhub festlegen, beabstandet. Bevorzugt ist dabei jede Erfassungsstelle in einem Abstand von mehr als 10% des maximalen Kolbenhubs von einem Ende angeordnet und/oder die Erfassungsstellen sind in einem gleichem Abstand von je einem Ende angeordnet. Beispielsweise können bei einem Zylinder mit einem 300 mm langen Hub die Erfassungsstellen nach 50 mm und 250 mm Hubweg angeordnet sein, so dass der Abstand zwischen den Erfassungsstellen 200 mm beträgt.Preferably, the detection points in the piston movement direction of opposite ends of the fluid cylinder, which set the maximum piston stroke, spaced. Preferably, each detection point is arranged at a distance of more than 10% of the maximum piston stroke of one end and / or the detection points are arranged at an equal distance from one end. For example, in a cylinder with a 300 mm long stroke, the detection points may be located after 50 mm and 250 mm stroke, so that the distance between the detection points is 200 mm.

Eine derartige Anordnung der Erfassungsstellen hat den Vorteil, dass sich der Kolben bereits in Bewegung befindet, wenn dessen Position erfasst wird, d. h. der Kolben wird im „fliegenden Start” erfasst, wodurch sich seine Geschwindigkeit und Drücke in dem Zylinder bereits normalisiert haben, so dass die Bewegung des Kolbens zwischen den Erfassungsstellen annähernd gleichmäßig verläuft. Damit ist eine äußerst präzise Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens und damit Berechnung des Kalibrierungswerts möglich.Such an arrangement of the detection points has the advantage that the piston is already in motion when its position is detected, d. H. the piston is detected in the "flying start", whereby its speed and pressures in the cylinder have already normalized, so that the movement of the piston between the detection points is approximately uniform. This allows a very precise calculation of the movement speed of the piston and thus calculation of the calibration value.

Bevorzugt ist der Fluidzylinder ein Differenzialzylinder mit Kolbenstange, der als Stellglied eingesetzt wird. Beispielsweise kann der Fluidzylinder als Stellglied zum Bewegen einer Walze in einer Papiermaschine eingesetzt werden.Preferably, the fluid cylinder is a differential cylinder with piston rod, which is used as an actuator. For example, the fluid cylinder can be used as an actuator for moving a roller in a paper machine.

Alternativ kann der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Zylinder ohne Kolbenstange sein. Dieser Zylinder ohne Kolbenstange kann zusammen mit den digitalen Ventilen, die einen Druckregler bilden, in einem Ventilblock ausgebildet sein, oder kann als separater Zylinder vorgesehen sein.Alternatively, the fluid cylinder may be a double-acting cylinder without a piston rod. This cylinder without piston rod may be formed in a valve block together with the digital valves forming a pressure regulator, or may be provided as a separate cylinder.

Falls der Fluidzylinder der vorstehend genannte doppeltwirkende Zylinder ohne Kolbenstange ist, hat das Fluidsystem bevorzugt des Weiteren mindestens einen als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben mit Kolbenstange getrennt sind, wobei die Ventile jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, und eine Absperreinrichtung, bevorzugt in Form mindestens zweier Absperrventile, die eine Absperrung der Druckkammern des Differenzialfluidzylinders gegenüber den Ventilen sowie den Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange ermöglicht.If the fluid cylinder is the above-mentioned double-acting cylinder without piston rod, the fluid system preferably further has at least one double-acting differential fluid cylinder used as an actuator with two pressure chambers separated by a piston rod with the valves each associated with one of the pressure control pressure chambers. and a shut-off device, preferably in the form at least two shut-off valves, which allows a shut-off of the pressure chambers of the differential fluid cylinder with respect to the valves and the pressure chambers of the cylinder without piston rod.

Zum Berechnen eines Kalibrierungswerts der Ventile mit einem derartigen System werden mittels der Absperreinrichtung, die beispielsweise auch aus digital gesteuerten Ventilen gebildet sein kann, die Druckkammern des Differenzialzylinders gegenüber den Ventilen und den Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange abgesperrt. Dann werden die beiden Ventile geöffnet und die Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange mit Druck beaufschlagt (in eine Kammer wird Fluid zugeführt; aus der anderen Kammer wird Fluid abgeführt), so dass sich der Kolben gemäß der eingestellten Druckdifferenz von einem Ende zu dem anderen Ende (oder gegebenenfalls gegen eine mechanische Sperre/Anschlag) des Zylinders ohne Kolbenstange bewegt. Eine Berechnung eines Kalibrierungswerts der Ventile erfolgt dann, wie vorstehend beschrieben ist, auf der Basis des zurückgelegten Wegs sowie der dazu benötigten Zeit.For calculating a calibration value of the valves with such a system, the pressure chambers of the differential cylinder are shut off from the valves and the pressure chambers of the cylinder without piston rod by means of the shut-off device, which can also be formed, for example, from digitally controlled valves. Then the two valves are opened and the pressure chambers of the cylinder without piston rod are pressurized (fluid is fed into one chamber and fluid is removed from the other chamber), so that the piston moves from one end to the other (see FIG. or optionally against a mechanical lock / stop) of the cylinder without piston rod moves. A calculation of a calibration value of the valves is then carried out as described above on the basis of the distance traveled and the time required for this.

Die Vorteile dieses Systems sind wie folgt:

– das System benötigt keine zusätzlichen kostenaufwendigen Strömungsmesseinrichtungen, wie bspw. einen Strömungstransmitter,
– die Kalibrierungsmessung kann durchgeführt werden, ohne dass der Kolben des als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylinders bewegt werden muss; insbesondere in einem Fall, in dem zwei dieser Stellglieder vorgesehen sind, um beispielsweise eine Walze in einer Papiermaschine zu bewegen, kann auf diese Weise ein Verkippen der Walze verhindert werden,
– der doppeltwirkende Zylinder ohne Kolbenstange kann in bestehenden Fluidsystemen mit als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylindern leicht ergänzt werden und es sind keine Modifikationen an den Differenzialfluidzylindern notwendig.

The advantages of this system are as follows:

The system does not require any additional costly flow measuring devices, such as a flow transmitter,
The calibration measurement can be performed without having to move the piston of the double-acting differential fluid cylinder used as an actuator; In particular, in a case where two of these actuators are provided to move, for example, a roller in a paper machine, tilting of the roller can be prevented in this way,
- The double-acting cylinder without piston rod can be easily supplemented in existing fluid systems with double acting differential fluid cylinders used as an actuator and no modifications to the differential fluid cylinders are necessary.

Bevorzugt sind die Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange mit den Druckkammern des Differenzialfluidzylinders verbunden, so dass eine Bewegung des Kolbens des Zylinders ohne Kolbenstange, bevorzugt durch entsprechende Druckbeaufschlagung seiner Druckkammern (beispielsweise mittels der digital gesteuerten Ventile), zu einer Bewegung des Kolben des Differenzialfluidzylinders führt.Preferably, the pressure chambers of the cylinder are connected without piston rod to the pressure chambers of the differential fluid, so that a movement of the piston of the cylinder without piston rod, preferably by appropriate pressurization of its pressure chambers (for example by means of digitally controlled valves), leads to a movement of the piston of the differential fluid cylinder.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, den Zylinder ohne Kolbenstange dazu einzusetzen, den Kolben des Differenzialfluidzylinders zu bewegen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, falls der Kolben des Differenzialfluidzylinders schnell bewegt werden muss.With this arrangement, it is possible to use the cylinder without piston rod to move the piston of the differential fluid cylinder. This is particularly advantageous if the piston of the differential fluid cylinder must be moved quickly.

Bevorzugt hat das Fluidsystem gemäß allen vorstehend beschriebenen Aspekten eine Vielzahl von digital gesteuerten Ventilen, von denen ein Teil der einen Druckkammer und der andere Teil der anderen Druckkammer des Fluidzylinders zur Drucksteuerung zugeordnet ist, und weist eine Steuerungseinrichtung auf, die, um eine Bewegung des Kolbens des Fluidzylinders zur Berechnung des Kalibrierungswerts zu erhalten, immer nur ein Ventilpaar bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils auswählt und öffnet. Das heißt ein Ventilpaar wird ausgewählt und geöffnet, so dass der Kolben des Fluidzylinders sich von einem Ende zu dem andere Ende des Fluidzylinders bewegt, die Kalibrierungswerte dieses Ventilpaars werden berechnet, und anschließend wird das Ventilpaar geschlossen und ein anderes Ventilpaar wird zur Berechnung der Kalibrierungswerte ausgewählt und geöffnet, wobei dieser Ablauf gewöhnlich so lange wiederholt wird, bis die Kalibrierungswerte einer gewünschten Anzahl von Ventilen oder aller Ventile berechnet worden ist.Preferably, according to all aspects described above, the fluid system has a plurality of digitally controlled valves, a portion of which is associated with one pressure chamber and the other portion of the other pressure chamber of the fluid cylinder for pressure control, and has a control device that is responsive to movement of the piston of the fluid cylinder for calculating the calibration value, always selecting and opening only one valve pair consisting of a valve of one part and a valve of the other part. That is, a valve pair is selected and opened so that the piston of the fluid cylinder moves from one end to the other end of the fluid cylinder, the calibration values of that valve pair are calculated, and then the valve pair is closed and another valve pair is selected to calculate the calibration values and this procedure is usually repeated until the calibration values of a desired number of valves or all valves have been calculated.

Das erfindungsgemäße Kalibrierungswertbestimmungsverfahren für ein Fluidsystem, insbesondere einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit mindestens einem Fluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben getrennt sind, und mindestens zwei digital gesteuerten Ventilen, die jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, weist folgende Schritte auf:
Öffnen der Ventile, um den Kolben zu bewegen,
Erfassen eines Kolbenwegs oder Erfassen einer Kolbenposition an zwei Erfassungsstellen, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind,
Messen einer Bewegungszeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Kolbenwegs oder zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt, und
Berechnung eines Kalibrierungswerts, bevorzugt des Durchflusskoeffizienten, der Ventile auf der Basis des erfassten Kolbenwegs oder des Wegs zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit.The calibration value determination method according to the invention for a fluid system, in particular a machine for producing a fibrous web, comprising at least one fluid cylinder with two pressure chambers separated by a piston and at least two digitally controlled valves, each associated with one of the pressure control pressure chambers, comprises the following steps on:
Opening the valves to move the piston,
Detecting a piston travel or detecting a piston position at two detection points, which are arranged at a predetermined distance from each other,
Measuring a movement time required by the piston to travel the piston path or travel the distance between the detection points, and
Calculating a calibration value, preferably the flow coefficient, of the valves based on the detected piston travel or the path between the detection sites and the travel time.

Dieses Verfahren ist einfach durchzuführen, besonders in bereits bestehenden Fluidsystemen mit einem Fluidzylinder, und es müssen keine separaten Strömungsmesseinrichtungen wie Rotameter vorgesehen werden.This method is easy to perform, especially in existing fluid systems with a fluid cylinder, and no separate flow meters such as rotameters need to be provided.

Bevorzugt weist das Verfahren des Weiteren den Schritt des Berechnens einer Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens aus dem erfassten Kolbenweg oder dem Weg zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit auf.Preferably, the method further comprises the step of calculating a speed of movement of the piston from the detected piston travel or the path between the detection points and the travel time.

Weiter bevorzugt weist das Verfahren folgende Schritte auf:
Erfassen einer Druckdifferenz an den Ventilen, und
Berechnen des Kalibrierungswerts auf der Basis der erfassten Druckdifferenz.More preferably, the method comprises the following steps:
Detecting a pressure difference across the valves, and
Calculating the calibration value based on the detected pressure difference.

Bevorzugt wird der Kolben über den maximalen Kolbenhub von einem Ende zu dem anderen Ende des Fluidzylinders bewegt. Er kann aber auch gegen eine mechanischen Sperre bzw. einen Anschlag bewegt werden.Preferably, the piston is moved over the maximum piston stroke from one end to the other end of the fluid cylinder. But it can also be moved against a mechanical lock or a stop.

Bei dem vorstehenden Kalibrierungswertbestimmungsverfahren für ein Fluidsystem ist das Fluidsystem bevorzugt so ausgestaltet, wie es vorstehend beschrieben ist.In the above calibration value determination method for a fluid system, the fluid system is preferably configured as described above.

Falls in dem Fluidsystem der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Zylinder ohne Kolbenstange ist und das Fluidsystem mindestens einen als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben mit Kolbenstange getrennt sind, aufweist, wobei die Ventile jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, dann wird bei einem bevorzugten Aspekt des Kalibrierungswertbestimmungsverfahrens vor dem Schritt des Öffnens der Ventile, um den Kolben des Fluidzylinders zu bewegen, ein Schritt des Absperrens der Druckkammern des Differenzialzylinders gegenüber den Ventilen sowie den Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange durchgeführt.If, in the fluid system, the fluid cylinder is a double-acting cylinder without a piston rod and the fluid system has at least one double-acting differential fluid cylinder used as an actuator with two pressure chambers separated by a piston rod, the valves being respectively associated with one of the pressure control pressure chambers In a preferred aspect of the calibration value determination method, prior to the step of opening the valves to move the piston of the fluid cylinder, a step of shutting off the pressure chambers of the differential cylinder to the valves and the pressure chambers of the cylinder without piston rod is performed.

Des Weiteren, falls das Fluidsystem eine Vielzahl von digital gesteuerten Ventilen umfasst, von denen ein Teil der einen Druckkammer des Fluidzylinders und der andere Teil der anderen Druckkammer des Fluidzylinders zur Drucksteuerung zugeordnet ist, dann wird gemäß einem bevorzugten Aspekt des Kalibrierungswertbestimmungsverfahrens in einem Berechnungszyklus, in dem vorgenannte Schritte jeweils (einmal) durchgeführt werden, ein Ventilpaar bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils ausgewählt und geöffnet, wobei in jedem nachfolgenden Berechnungszyklus ein anderes Ventilpaar ausgewählt und geöffnet wird. Bevorzugt wird dieser Berechnungszyklus mindestens so oft wiederholt, bis die Kalibrierungswerte aller Ventile berechnet worden sind. Es ist natürlich auch möglich, den Berechnungszyklus beliebig auszugestalten, um, beispielsweise, die Kalibrierungswerte nur ausgewählter Ventile zu berechnen.Further, if the fluid system includes a plurality of digitally controlled valves, a portion of which is associated with one pressure chamber of the fluid cylinder and the other portion of the other pressure chamber of the fluid cylinder for pressure control, then according to a preferred aspect of the calibration value determination method in a calculation cycle the aforementioned steps are performed (once), a valve pair consisting of a valve of one part and a valve of the other part is selected and opened, wherein in each subsequent calculation cycle, a different valve pair is selected and opened. Preferably, this calculation cycle is repeated at least until the calibration values of all the valves have been calculated. Of course, it is also possible to design the calculation cycle as desired in order, for example, to calculate the calibration values of only selected valves.

Ein Fluid im Sinne der Erfindung ist bevorzugt Öl, Wasser, Gas und deren Gemische (beispielsweise Wasser-Öl, Wasser-Gas, zwei miteinander vermischte Gase, etc.).A fluid within the meaning of the invention is preferably oil, water, gas and mixtures thereof (for example water-oil, water-gas, two gases mixed together, etc.).

Die Erfindung wird nachfolgend hinsichtlich verschiedener Aspekte anhand von beispielhaften Ausgestaltungen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained below with reference to various aspects with reference to exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schemenhaft ein Fluidsystem einer Papiermaschine, das gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist. 1 schematically illustrates a fluid system of a papermaking machine configured in accordance with an aspect of the present invention.

Das in der 1 gezeigte Fluidsystem einer Papiermaschine hat einen Versorgungsabschnitt 1, einen digital gesteuerten Druckregler 2, einen doppeltwirkenden Zylinder 3 mit einem Kolben ohne Kolbenstange (der in diesem Beispiel der Fluidzylinder im Sinne der Ansprüche ist), digital gesteuerte Absperrventile 4, einen Differenzialfluidzylinder 5 zur Verstellung einer Walze in der Papiermaschine sowie Drucksensoren 6. Dabei sind, wie mit gestrichelten Linien in 1 angedeutet ist, der Druckregler 2, der Zylinder 3 und die Absperrventile 4 in einem gemeinsamen Ventilblock integriert.That in the 1 The fluid system of a paper machine shown has a supply section 1 , a digitally controlled pressure regulator 2 , a double-acting cylinder 3 with a piston without piston rod (which in this example is the fluid cylinder in the sense of the claims), digitally controlled shut-off valves 4 , a differential fluid cylinder 5 for adjusting a roller in the paper machine and pressure sensors 6 , Here are, as with dashed lines in 1 is indicated, the pressure regulator 2 , the cylinder 3 and the shut-off valves 4 integrated in a common valve block.

Der Versorgungsabschnitt 1 umfasst einen Druckspeicher, einen Pumpenanschluss sowie einen Tank (alle nicht gezeigt) und versorgt den digital gesteuerten Druckregler 2 zum Betrieb des Zylinders 3 und des Differenzialfluidzylinders 5. Der Druckregler 2 besteht aus einer Vielzahl von parallel geschalteten, digital gesteuerten Ventilen mit unterschiedlichen Durchflussraten. Der Druckregler 2 ist mit den Druckkammern des Zylinders 3 und über die Absperrventile 4 mit den Druckkammern des Differenzialfluidzylinders 5 verbunden, so dass Füllmenge und Druck in den Druckkammern des Zylinders 3 und des Differenzialfluidzylinders 5 eingestellt werden können. Dabei ist ein Teil der Ventile des Druckreglers 2 zur Fluidzufuhr/-abfuhr einer Druckkammer des Zylinders 3 und einer Druckkammer des Differenzialfluidzylinders 5 zugeordnet, und der andere Teil der Ventile ist zur Fluidzufuhr/-abfuhr der anderen Druckkammer des Zylinders 3 und der anderen Druckkammer des Differenzialfluidzylinders 5 zugeordnet (die genaue Arbeitsweise eines solchen Druckreglers ist bspw. in der WO 2009/077650 A1 oder der deutschen Patentanmeldung 10 2009 026 605.4 beschrieben und wird hier nicht näher erläutert). Die Druckssensoren 6 erfassen den Druck in den Druckkammern des Zylinders 3 bzw. des Differenzialzylinders 5.The service section 1 includes a pressure accumulator, a pump port and a tank (all not shown) and supplies the digitally controlled pressure regulator 2 for the operation of the cylinder 3 and the differential fluid cylinder 5 , The pressure regulator 2 consists of a large number of parallel-connected, digitally controlled valves with different flow rates. The pressure regulator 2 is with the pressure chambers of the cylinder 3 and over the shut-off valves 4 with the pressure chambers of the differential fluid cylinder 5 connected so that filling and pressure in the pressure chambers of the cylinder 3 and the differential fluid cylinder 5 can be adjusted. It is part of the valves of the pressure regulator 2 for fluid supply / removal of a pressure chamber of the cylinder 3 and a pressure chamber of the differential fluid cylinder 5 assigned, and the other part of the valves for fluid supply / discharge of the other pressure chamber of the cylinder 3 and the other pressure chamber of the differential fluid cylinder 5 assigned (the exact operation of such a pressure regulator is, for example, in the WO 2009/077650 A1 or the German patent application 10 2009 026 605.4 described and will not be explained here). The pressure sensors 6 detect the pressure in the pressure chambers of the cylinder 3 or the differential cylinder 5 ,

In diesem Beispiel ist weiter eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kolbenposition des Kolbens des Zylinders 3 vorgesehen. Im Speziellen besteht die Erfassungseinrichtung aus zwei Näherungssensoren (nicht gezeigt), die in Kolbenbewegungsrichtung von gegenüberliegenden Enden des Zylinders 3 in einem gleichen Abstand angeordnet sind. Der Abstand ist dabei so gewählt, dass sich an den Erfassungsstellen eine Kolbenbewegung bereits vergleichmäßigt hat, d. h. bspw. der Einfluss einer Anfangsbeschleunigung bzw. Endverzögerung minimiert ist. Des Weiteren verfügt das Fluidsystem über eine Zeitmesseinrichtung zum Messen der Bewegungszeit, die der Kolben des Zylinders 3 zum Zurücklegen des Wegs zwischen den beiden Erfassungsstellen benötigt.In this example, there is further a position detecting means for detecting a piston position of the piston of the cylinder 3 intended. In particular, the detection device consists of two proximity sensors (not shown) in the piston movement direction from opposite ends of the cylinder 3 are arranged at an equal distance. The distance is selected such that a piston movement has already equalized at the detection points, ie, for example, the influence of an initial acceleration or end deceleration is minimized. Furthermore, the fluid system has a time measuring device for measuring the movement time that the piston of the cylinder 3 needed to travel the distance between the two detection points.

Zur Berechnung von Kalibrierungswerten, beispielsweise des Durchflusskoeffizienten, wird das Fluidsystem wie folgt betrieben:
Zunächst werden die Druckkammern des Differenzialzylinders 5 mittels der digital gesteuerten Ventile 4 abgesperrt. Dann wird ein Ventilpaar des Druckreglers 2 bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils geöffnet, wobei über eines der Ventile Fluid in eine Kammer des Zylinders 3 zugeführt wird und über das andere Ventil Fluid aus der anderen Kammer des Zylinders 3 abgeführt wird. Dadurch bewegt sich der Kolben, der in Ruhelage an einem Ende des Zylinders 3 anliegt, zu dem anderen Ende des Zylinders 3. Während dieser Bewegung des Kolbens von dem einen Ende zu dem anderen Ende, gibt der erste Näherungssensor ein Signal aus, wenn sich der Kolben in der ersten Erfassungsposition befindet bzw. diese passiert. Dadurch wird der Beginn der Zeitmessung durch die Zeitmesseinrichtung ausgelöst. Wenn anschließend mittels des zweiten Näherungssensors erfasst wird, dass sich der Kolben in der zweiten Erfassungsposition befindet bzw. diese passiert, dann wird die Zeitmessung gestoppt. Da der Abstand zwischen den Erfassungspositionen bekannt ist, kann aus diesem und der erfassten Zeit die Kolbengeschwindigkeit und daraus wiederum ein Kalibrierungswert der Ventile berechnet werden. Zur Berechnung des Durchflusskoeffizienten werden des Weiteren die in den Kammern des Zylinders 3 vorherrschenden Drücke einbezogen, die von den Drucksensoren 6 erfasst werden. For calculating calibration values, for example the flow coefficient, the fluid system is operated as follows:
First, the pressure chambers of the differential cylinder 5 by means of digitally controlled valves 4 shut off. Then a valve pair of the pressure regulator 2 consisting of a valve of one part and a valve of the other part open, wherein via one of the valves fluid into a chamber of the cylinder 3 is supplied and via the other valve fluid from the other chamber of the cylinder 3 is dissipated. As a result, the piston moves, at rest at one end of the cylinder 3 abuts, to the other end of the cylinder 3 , During this movement of the piston from one end to the other end, the first proximity sensor outputs a signal when the piston is in the first detection position. This triggers the beginning of the time measurement by the time measuring device. If it is subsequently detected by means of the second proximity sensor that the piston is in the second detection position or passes this, then the time measurement is stopped. Since the distance between the detection positions is known, the piston speed and, in turn, a calibration value of the valves can be calculated from this and the detected time. To calculate the flow coefficient further, the in the chambers of the cylinder 3 prevailing pressures included by the pressure sensors 6 be recorded.

Nachdem die Kalibrierungswerte für das Ventilpaar berechnet worden sind, werden diese Ventile wieder geschlossen, und für den nächsten Berechnungszyklus wird ein anderes Ventilpaar bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils ausgewählt und geöffnet.After the calibration values for the pair of valves have been calculated, these valves are closed again, and for the next calculation cycle another valve pair consisting of a valve of one part and a valve of the other part is selected and opened.

Dieser Vorgang wird bevorzugt solange wiederholt, bis die Kalibrierungswerte aller Ventile des Druckreglers 2 berechnet worden sind.This process is preferably repeated until the calibration values of all valves of the pressure regulator 2 have been calculated.

Als ein vorteilhafter Aspekt dieses Fluidsystems kann der Zylinder 3 dazu verwendet werden, um eine schnelle Bewegung des Kolbens des Differenzialzylinders 5 zu bewirken, beispielsweise zum Öffnen eines Walzenspalts in der Papiermaschine. Während des normalen Betriebs können die Kammerdrücke sowohl des Zylinders 3 als auch des Differenzialzylinders 5 separat und genau über den Druckregler 2 gesteuert werden. Im Speziellen wird während des normalen Betriebs ein Druck über den Druckregler 2 so gesteuert, dass die Druckdifferenz zwischen den zwei Druckkammern des Zylinders 3 immer dasselbe Vorzeichen hat. Da die Wirkflächen des Kolbens des Zylinders 3, die seinen beiden Druckkammern zugeordnet sind, gleich groß sind, wird der Kolben des Zylinders 3 somit gegen ein Zylinderende gedrückt und bleibt in dieser Position. Falls nun ausgehend von diesem normalen Betrieb der Kolben des Differenzialzylinders 5 bewegt werden soll, wird über den Druckregler 2 ein Druck so geregelt, dass sich das Vorzeichen der Druckdifferenz zwischen den zwei Kammern des Zylinders 3 ändert, so dass sich der Kolben des Zylinders 3 von dem einen Ende zu dem anderen Ende des Zylinders 3 bewegt. Dieses Verfahren des Kolbens des Zylinders 3 bewirkt eine Bewegung des Kolbens des Differenzialzylinders 5, die zu dem verdrängten Volumen des Zylinders 3 korrespondiert. Auf diese Weise ist es möglich, eine schnelle Verstellung des Kolbens des Differenzialzylinders 5 zu bewirken.As an advantageous aspect of this fluid system, the cylinder 3 be used to make a quick movement of the piston of the differential cylinder 5 for example, to open a nip in the paper machine. During normal operation, the chamber pressures of both the cylinder 3 as well as the differential cylinder 5 separately and exactly over the pressure regulator 2 to be controlled. Specifically, during normal operation, pressure is applied via the pressure regulator 2 so controlled that the pressure difference between the two pressure chambers of the cylinder 3 always has the same sign. Since the active surfaces of the piston of the cylinder 3 , which are assigned to its two pressure chambers are equal, becomes the piston of the cylinder 3 thus pressed against a cylinder end and remains in this position. If now starting from this normal operation of the piston of the differential cylinder 5 to be moved is via the pressure regulator 2 a pressure regulated so that the sign of the pressure difference between the two chambers of the cylinder 3 changes, so that the piston of the cylinder 3 from one end to the other end of the cylinder 3 emotional. This procedure of the piston of the cylinder 3 causes a movement of the piston of the differential cylinder 5 leading to the displaced volume of the cylinder 3 corresponds. In this way it is possible to quickly adjust the piston of the differential cylinder 5 to effect.

Obwohl vorstehend der Aspekt der Erfindung beschrieben worden ist, in dem die Kalibrierungswerte der Ventile über die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens des Zylinders 3 erfasst wird, ist es auch möglich, die Kalibrierungswerte der Ventile des Druckreglers 4 über eine Bewegung des Kolbens des Differenzialzylinders 5 nach dem gleichen Prinzip, wie vorstehend beschrieben, zu erfassen, so dass der Kolben 3 nicht vorgesehen werden muss. In diesem Fall sind auch die Absperrventile 4 unnötig. Als Alternative zu der Erfassungseinrichtung, die die Kolbenposition an zwei Erfassungsstellen erfasst, kann ein Wegsensor, beispielsweise ein Linearwegsensor, zum Erfassen des Kolbenwegs verwendet werden.Although the aspect of the invention has been described above, in which the calibration values of the valves are determined by the speed of movement of the piston of the cylinder 3 it is also possible to adjust the calibration values of the valves of the pressure regulator 4 about a movement of the piston of the differential cylinder 5 according to the same principle as described above, so that the piston 3 does not have to be provided. In this case are also the shut-off valves 4 unnecessary. As an alternative to the detection device, which detects the piston position at two detection points, a displacement sensor, for example a linear displacement sensor, can be used to detect the piston travel.

Alternativ zu den vorstehend beschriebenen Verfahren und Fluidsystemen ist es möglich, in einem Fluidsystem einer Papiermaschine, das einen aus einer Vielzahl von digital gesteuerten Ventilen gebildeten Druckregler umfasst, die Kalibrierungswerte der Ventile zu bestimmen, indem pro Berechnungszyklus immer nur ein Ventil des Druckreglers geöffnet wird und die Druckdifferenz an diesem Ventil erfasst wird. Über ein Programm kann dann der gewünschte Kalibrierungswert (bspw. Durchfluss bzw. Durchflussrate) des Ventils berechnet werden.As an alternative to the above-described methods and fluid systems, in a fluid system of a paper machine comprising a pressure regulator formed from a plurality of digitally controlled valves, it is possible to determine the calibration values of the valves by opening only one valve of the pressure regulator per calculation cycle, and the pressure difference is detected at this valve. A program can then be used to calculate the desired calibration value (eg flow or flow rate) of the valve.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es äußerst einfach ist, programmtechnisch leicht in bestehenden Systemen umgesetzt werden kann und keine zusätzlichen Komponenten (bspw. Rotameter, Drucktransmitter, etc.) für die Kalibrierung erfordert sind, wodurch Kosten eingespart werden.This method has the advantage that it is extremely simple, can easily be implemented programmatically in existing systems and no additional components (eg Rotameter, pressure transmitter, etc.) are required for the calibration, whereby costs are saved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2009/077650 A1 [0006, 0039] WO 2009/077650 A1 [0006, 0039]
DE 102009026605 [0039] DE 102009026605 [0039]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

„Fluid”, Nr. 7–8, 2008, Seiten 12–13 [0004] "Fluid", No. 7-8, 2008, pages 12-13 [0004]

Claims

Fluidsystem, insbesondere einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit mindestens einem Fluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben getrennt sind, mindestens zwei digital gesteuerten Ventilen, die jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, einer Wegerfassungseinrichtung, bevorzugt in Form eines Wegsensors, zum Erfassen eines Kolbenwegs oder einer Positionserfassungseinrichtung, bevorzugt in Form eines Positionsschalters oder Näherungssensors, zum Erfassen einer Kolbenposition an zwei Erfassungsstellen, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, einer Zeitmesseinrichtung zum Messen einer Bewegungszeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Kolbenwegs oder zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt, sowie einer Berechnungseinrichtung, die auf der Basis des erfassten Kolbenwegs oder des Wegs zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit einen Kalibrierungswert, bevorzugt den Durchflusskoeffizienten, der Ventile berechnet.Fluid system, in particular a machine for producing a fibrous web, with at least one fluid cylinder having two pressure chambers separated by a piston, at least two digitally controlled valves, which are each assigned to one of the pressure chambers for pressure control, a position sensing device, preferably in the form of a displacement sensor, for detecting a piston travel or a position detection device, preferably in the form of a position switch or proximity sensor, for detecting a piston position at two detection points, which are arranged at a predetermined distance from each other, a time measuring device for measuring a movement time required by the piston to travel the piston stroke or to travel the distance between the detection points, and a calculator that calculates a calibration value, preferably the flow coefficient, of the valves based on the detected piston travel or the path between the detection points and the movement time.

Fluidsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung aus dem erfassten Kolbenweg oder dem Weg zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens berechnet.Fluid system according to claim 1, characterized in that the calculation means calculates a movement speed of the piston from the detected piston travel or the path between the detection points and the movement time.

Fluidsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Druckdifferenz an den Ventilen, wobei die Berechnungseinrichtung den Kalibrierungswert auf der Basis der erfassten Druckdifferenz berechnet.A fluid system according to claim 1 or 2, characterized by pressure detecting means for detecting a pressure difference across the valves, the calculating means calculating the calibration value on the basis of the detected pressure difference.

Fluidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsstellen in Kolbenbewegungsrichtung von gegenüberliegenden Enden des Fluidzylinders, die den maximalen Kolbenhub festlegen, beabstandet sind, wobei bevorzugt jede Erfassungsstelle in einem Abstand von mehr als 10% des maximalen Kolbenhubs von einem Ende angeordnet ist und/oder die Erfassungsstellen in gleichem Abstand von je einem Ende angeordnet sind.Fluid system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detection points are spaced in the piston movement direction from opposite ends of the fluid cylinder defining the maximum piston stroke, preferably each detection point at a distance of more than 10% of the maximum piston stroke of one end is arranged and / or the detection points are arranged at the same distance from one end.

Fluidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Differenzialzylinder mit Kolbenstange ist, der als Stellglied eingesetzt wird.Fluid system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fluid cylinder is a double-acting differential cylinder with piston rod, which is used as an actuator.

Fluidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Zylinder ohne Kolbenstange ist.Fluid system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fluid cylinder is a double-acting cylinder without piston rod.

Fluidsystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mindestens einen als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben mit Kolbenstange getrennt sind, wobei die Ventile jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, und eine Absperreinrichtung, bevorzugt in Form mindestens zweier Absperrventile, die eine Absperrung der Druckkammern des Differenzialfluidzylinders gegenüber den Ventilen sowie den Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange ermöglicht.Fluid system according to claim 6, characterized by at least one used as an actuator double-acting differential fluid cylinder with two pressure chambers, which are separated by a piston with piston rod, wherein the valves are each assigned to one of the pressure chambers for pressure control, and a shut-off device, preferably in the form of at least two shut-off valves, which allows a shut-off of the pressure chambers of the differential fluid cylinder with respect to the valves and the pressure chambers of the cylinder without piston rod.

Fluidsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange mit den Druckkammern des Differenzialfluidzylinders verbunden sind, so dass eine Bewegung des Kolbens des Zylinders ohne Kolbenstange, bevorzugt durch entsprechende Druckbeaufschlagung seiner Druckkammern, zu einer Bewegung des Kolben des Differenzialfluidzylinders führt.Fluid system according to claim 7, characterized in that the pressure chambers of the cylinder without piston rod are connected to the pressure chambers of the differential fluid cylinder, so that a movement of the piston of the cylinder without piston rod, preferably by appropriate pressurization of its pressure chambers, leads to a movement of the piston of the differential fluid cylinder.

Fluidsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidsystem eine Vielzahl von digital gesteuerten Ventilen, von denen ein Teil der einen Druckkammer und der andere Teil der anderen Druckkammer des Fluidzylinders zur Drucksteuerung zugeordnet ist, und eine Steuerungseinrichtung aufweist, die, um eine Bewegung des Kolbens des Fluidzylinders zur Berechnung des Kalibrierungswerts zu erhalten, immer nur ein Ventilpaar bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils auswählt und öffnet.Fluid system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fluid system a plurality of digitally controlled valves, a part of which is associated with a pressure chamber and the other part of the other pressure chamber of the fluid cylinder for pressure control, and a control device which, in order to obtain a movement of the piston of the fluid cylinder for calculating the calibration value, always selects and opens only one valve pair consisting of a valve of one part and a valve of the other part.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren für ein Fluidsystem, insbesondere einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, mit mindestens einem Fluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben getrennt sind, und mindestens zwei digital gesteuerten Ventilen, die jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Öffnen der Ventile, um den Kolben zu bewegen, Erfassen eines Kolbenwegs oder Erfassen einer Kolbenposition an zwei Erfassungsstellen, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, Messen einer Bewegungszeit, die der Kolben zum Zurücklegen des Kolbenwegs oder zum Zurücklegen des Wegs zwischen den Erfassungsstellen benötigt, und Berechnen eines Kalibrierungswerts, bevorzugt des Durchflusskoeffizienten, der Ventile auf der Basis des erfassten Kolbenwegs oder des Wegs zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit.Calibration value determination method for a fluid system, in particular a machine for producing a fibrous web, comprising at least one fluid cylinder having two pressure chambers separated by a piston and at least two digitally controlled valves each associated with one of the pressure control pressure chambers, the method comprising the steps of: having: Opening the valves to move the piston, Detecting a piston travel or detecting a piston position at two detection points, which are arranged at a predetermined distance from each other, Measuring a movement time required by the piston to travel the piston path or travel the distance between the detection points, and Calculating a calibration value, preferably the flow coefficient, of the valves based on the detected piston travel or the path between the detection sites and the travel time.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren folgenden Schritt aufweist: Berechnen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens aus dem erfassten Kolbenweg oder dem Weg zwischen den Erfassungsstellen und der Bewegungszeit. The calibration value determination method according to claim 10, further comprising the step of: calculating a moving speed of the piston from the detected piston stroke or the path between the detection points and the moving time.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, das des Weiteren folgende Schritte umfasst: Erfassen einer Druckdifferenz an den Ventilen, und Berechnen des Kalibrierungswerts auf der Basis der erfassten Druckdifferenz.A calibration value determination method according to claim 10 or 11, further comprising the steps of: Detecting a pressure difference across the valves, and Calculating the calibration value based on the detected pressure difference.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsstellen in Kolbenbewegungsrichtung von gegenüberliegenden Enden des Zylinders, die den maximalen Kolbenhub festlegen, beabstandet sind, wobei bevorzugt jede Erfassungsstelle in einem Abstand von mehr als 10% des maximalen Kolbenhubs von einem Ende angeordnet ist und/oder die Erfassungsstellen in gleichem Abstand von je einem Ende angeordnet sind.A calibration value determination method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the detection points are spaced in the piston moving direction from opposite ends of the cylinder defining the maximum piston stroke, preferably each detection point spaced by more than 10% of the maximum piston stroke from one end is arranged and / or the detection points are arranged at the same distance from one end.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben über den maximalen Kolbenhub von einem Ende zu dem anderen Ende des Fluidzylinders bewegt wird.Calibration value determination method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the piston is moved over the maximum piston stroke from one end to the other end of the fluid cylinder.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Differenzialzylinder mit Kolbenstange ist, der als Stellglied eingesetzt wird.Calibration value determination method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the fluid cylinder is a double-acting differential cylinder with piston rod, which is used as an actuator.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzylinder ein doppeltwirkender Zylinder ohne Kolbenstange ist.Calibration value determination method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the fluid cylinder is a double-acting cylinder without piston rod.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach Anspruch 16, des Weiteren mit mindestens einem als Stellglied eingesetzten doppeltwirkenden Differenzialfluidzylinder mit zwei Druckkammern, die durch einen Kolben mit Kolbenstange getrennt sind, wobei die Ventile jeweils einer der Druckkammern zur Drucksteuerung zugeordnet sind.A calibration value determination method according to claim 16, further comprising at least one double-acting differential fluid cylinder used as an actuator with two pressure chambers separated by a piston-rod piston, the valves being associated with each of the pressure-control pressure chambers.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt des Öffnens der Ventile, um den Kolben des Fluidzylinders zu bewegen, einen Schritt des Absperrens der Druckkammern des Differenzialfluidzylinders gegenüber den Ventilen sowie den Druckkammern des Zylinders ohne Kolbenstange aufweist.A calibration value determination method according to claim 17, characterized in that the method comprises, prior to the step of opening the valves to move the piston of the fluid cylinder, a step of shutting off the pressure chambers of the differential fluid cylinder with respect to the valves and the pressure chambers of the cylinder without piston rod.

Kalibrierungswertbestimmungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidsystem eine Vielzahl von digital gesteuerten Ventilen umfasst, von denen ein Teil der einen Druckkammer des Fluidzylinders und der andere Teil der anderen Druckkammer des Fluidzylinders zur Drucksteuerung zugeordnet ist, und in einem Berechnungszyklus, in dem die vorhergehenden Schritte jeweils durchgeführt werden, ein Ventilpaar bestehend aus einem Ventil des einen Teils und einem Ventil des anderen Teils ausgewählt und geöffnet wird, wobei in jedem nachfolgenden Berechnungszyklus ein anderes Ventilpaar ausgewählt und geöffnet wird, und bevorzugt der Berechnungszyklus mindestens so oft wiederholt wird, bis die Kalibrierungswerte aller Ventile berechnet worden sind.Calibration value determination method according to one of claims 10 to 18, characterized in that the fluid system comprises a plurality of digitally controlled valves, a portion of which is associated with one pressure chamber of the fluid cylinder and the other portion of the other pressure chamber of the fluid cylinder with pressure control, and in a calculation cycle in which the preceding steps are performed respectively, a valve pair consisting of a valve of one part and a valve of the other part is selected and opened, wherein in each subsequent calculation cycle another valve pair is selected and opened, and preferably the calculation cycle is repeated at least until the calibration values of all the valves have been calculated.