Система регулирования уровня стекломассы

 

(71) Заявитель управления и технико-экономических исследований медицинской промыгаленности (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ СТЕКЛОМАССЫ печь 1). изобретение относится к стеклова-" рению, а именно к системам автоматического регулирования уровня стекломассы, например, при производстве медицинского стекла..

Известна система автоматического . регулирования уровня стекломассы, содержащая дискретный электроконтактный датчик уровня стекломассы, электронный блок для управления работой исполнительного механизма качания штанги датчика уровня стекломассы, выполненный на бесконтактных .:логических элементах, вторичный показывающий регистрирующий. прибор, пропорциональный регулятор производительности механизма загрузчика ших.ты с элементом сравнения, задатчик уровня стекломассы, тиристорные преобразователи, датчики производительности механизмов загрузчиков шихты в виде тахогенераторов, заг-. рузчики шихты с исполнительными двигателями постоянного тока и объект регулирования — стекловаренную

Недостатком известной. системы является наличие установившейся ошибки регулирования и как следст вие - невысокая точность. регулирования.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрИчески подключен к одному из входов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому входу силового блока, выход датчика,производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи.соединен с датчиком загрузчика 121.

Недостатками известной системы являются низкое качество процесса регулирования, невысокая точностг

1004272 я стекломассы ния — стеклонаренную печь 1б, тик регулирования ристорный преобразователь 17. корению, сниже- Система работает следующим сбраости системы п и зом. регулирования урони из-за наличия ошибо по скорости и по ус ние запаса устойчив р изменении параметров объекта регулирования, что приближает систему к колебательной границе устойчивости.

Целью изобретения является ïîâûшение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому. выходу силового блока, выход датчика производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи соединен с датчиком нагрузки, снабжена дифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемента сравнения подключен к одному из входов . сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента сравнения.

На чертеже представлена предлагаемая система регулирования уровня стекломассы.

Система содержит датчик 1 уровня стекломассы с аналоговым выходным сигналом, элементы 2 и 3 сравнения, задатчик 4 уровня стекломассы, дифференцирующий элемент 5, сумматор б, пропорционально-интегральный регулятор 7 производительности механизма загрузчика сырьевых компонентов, систему 8 импульсно-фазового управления, силовой тиристорно.й блок 9, исполнительный двигатель

10 постоянного тока механизма загрузчика сырьевых компонентов, механизм

11 загрузчика сырьевых компонентов, датчик 12 нагрузки исполнительного днигателя, блок 13 обратной снязи по нагрузке исполнительного двигателя, датчик 14 производительности загрузчика сырьевых компонентов, например, тахогенератор, расходный бункер 15 сырья, объект регулирона5 Сигнал, пропорциональный уровню, стекломассы, измеренный датчиком 1 уровня стекломассы, поступает на вход первого элемента 2 сравнения.

Сюда же поступает сигнал с задатчи)0 ка 4 уровня стекломассы, соответствующей требуемой величине уровня стекломассы. С выхода элемента ? сравнения сигнал ошибки, равный разности сигналов с датчика уровня 1 и эадатчика 4 уровня, поступает на вход дифференцирующего элемента 5, первый выход которого подключен к второму входу сумматора б, а вт эрой выход — к третьему входу сумматэра.

К первому входу сумматора б подключен выход первого элемента 2 сравнения. С выхода сумматора б сигнал, ранный сумме ошибки, первой и в горой производной от ошибки, пост пает на вход второго элемента 3 срав ения, с выхода которого сигнал пэступает на вход пропорционально-интегрального регулятора 7 произв эдительности механизма загрузчика эырьевых компонентов. С выхода регу30 лятора 7 сигнал поступает в систему 8 импульсно-фазового управления, представляющую иэ себя преобразэватель аналогового сигнала в сиэтему управляющих импульсов соотзетст35 вующей фазы. Последние подаются на управляющие электроды тиристэров силового блока 9. В зависимости от фазы управляющих импульсов, величина напряжения на выходе силовогэ

40 блока 9 изменяется в пределах or нуля до номинального. К выходу силового блока 9 подключен исполнительный двигатель 10 постоянногэ тока механизма 11 загрузчика сырьэвых компонентов. Обороты вала двигателя 10, а следовательно и прэиэводительность механизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, пропэрциональна напряжению на выходе "илового блока 9. В схеме предусмэт50 рен датчик 12 нагрузки исполнитэльного двигателя 10 и устройстно L3 гибкой обратной связи по нагрузке .исполнительного двигателя механизма загрузчика сырьевых компонентон, 55 выход которой подключен к второму входу второго элемента 3 сравнения и служит для стабилизации работ исполнительноГо двигателя механизма загрузчика н переходных режичах, 60 связанных с изменением грануломнтрического состава сырьевых компэнентов. К третьему входу второго эпемента 3 сравнения подключен ныхэд датчика 14 производительности и

65 ханизма загрузчика сырьевых компо1004272 нентов. Сырьевые компоненты из расходного бункера стекловаренной печи 15 загрузчиком подаются в варочную часть стекловаренной печи 16, компенсируя сьем готовой стекломассы, идущей на формование, поддерживая уровень стекломассы постоянным и равным заданному значению.

При снижении уровня стекломассы на выходе элемента 2 сравнения и на входе дифференцирующего элемента

5 появляется сигнал ошибки, который суммируется на сумматоре 6 с сигналом первой и второй производной от ошибки и подается на первый вход второго элемента сравнения 3, с выхода которого — на вход пропорционального интегрального регулятора

7 производительности механизма, загрузчика сырьевых компонентов, что приводит к изменению фазы управляющих импульсов на выходе системы 8 импульсно-фазового управления и соответственно изменению напряжения на выходе силового блока 9, а следовательно и производительности механизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, в результате чего уровень стекломассы повышается, достигая заданного значения.

Предлагаемая система автоматического регулирования уровня стекломассы позволяет стабилизировать технологический и теплотехнический режим варки стекла, что на 3-6 мес удлиняет срок службы огнеупорной кладки бассейна стекловаренной печи, подверженной наиболее сильному разьеданию огнеупора на границе раздела "стекломасса-газовое пространство", на 5-10% снизить тепловые затраты, идущие на расплав сырьевых компонентов и не менее, чем в 1,.5 раза увеличить точность регулирования уровня стекломассы и соответственно уменьшить брак готовой продукции, связанной с формовкой иэделий из стекломассы.

Формула изобретения

Система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к вхо® ду силового -блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительнос15 ти загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому выходу силового блока, выход датчика произво;я1 дительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи соединен с датчиком нагрузки,.о т л и ч а ю щ а я 5 с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабжена дифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемен-. та сравнения подключен к одному из входов сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Обухов В.М. Автоматическое

4п управление процессом производства стекла.-"Стекло и керамика", 9 11, 1976, c. .13.

2. Зезин И.А. Автоматическое управление процессом производства

45 стекла. - "Стекло и керамика", Р 6, 1976, с. 14-16 (прототип).

1004272

Составитель A. Кузнецов

Техред М.Тепер Корректор B.. Бутяга

Редактор A. Химчук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1778/25 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5