Система автоматического регулирования влажности агломерационной шихты

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЛА СНОСТИ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ 11ШХта, содержащая посяедователь ,но соединенные задатчик влажности. измеритель рассогласования, рёгулятор , датчик влажности шихты, выход которого подсоединен к входу измерителя рассогласования, датчик расхода воды, выход которого посредством последовательно соединенных модели чистого запаздагеания, первой модели объекта и сумматора подсоединен к входу измерителя рассогласования, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества шихты, она дополнительно снабжена второй моделью объекта без учета чистого запаздывания, сумматором и блоком :подстройки, причем вход второй модели подсоединен к входу модели чистого ;запаздывания, выход - к входу сумматора, а вход и выход модели чистого запаздывания посредством сумматора, через блок подстройки, - к управляющему входу модели чистого запаздывания .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5В. С 22 В 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И {ЛМЧзПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ("

К АВТОИ:ЯОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{ 21 ) 3364311/22-02 (22) 14.12.81 (46),30 ° 07.83 ° Бвл. Р 28 (72) .В..И. Жиляков, В.T. Лобачев, Л.И. Младенцев и А.И. Капуста (71) Коммунарский горно-металлурги-ческий институт (53) 622.785(;088.8) (56) 1. Каганов В.Ю., Блинов О.М. и Беленький А.N. Автоматизация .управ. ления металлургическими процессами, .М., "Металлургия", 1974, с. 158-159.

2. Бакли П.С. Автоматическое регулирование процессов с чистым запаздыванием. Теория непрерывных систем.

Трубы 1 Международного конгресса . ИФАК, 1961, с. 95-111. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ BJIA ÍOCTÈ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ШИХТЦ, содержащая последовательно соединенные задатчик влажности, ;г

„.Я0„„2033 А измеритель рассогласования, регулятор, датчик влажности шихты, выход которого подсоединен к входу измерителя рассогласования, датчик расхода воды, выход которого посредством последовательно соединенных модели чистого запаздывания, первой модели объекта и сумматора подсоединен к входу измерителя рассогласования, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повьааения качества шихты, она дополнительно снабжена второй моделью объекта без учета чистого запаздывания, сумматором и блоком

:подстройки, причем вход второй модели подсоединен к входу модели чистого

Я ,запаздывания, выход — к входу сумма- у тора, а вход и выход модели чистого запаздывания посредством сумматора, :через блок подстройки, - к управляющему входу модели чистого запазтщва- С ния.

1032033

Иэобретение относится к металлургии, в частности к системам автоматического регулирования металлургических процессов и может быть использовано при агломерации рудных материалов.

Известка система автоматического регулирования влажности, в которой расход воды на увлажнение регулируется в соответствии с расходом шихты, включающая датчик расхода шихты, датчик расхода воды, измеритель рассогласования„ регулятор, исполни".:-. тельный механизм, датчик влажности шихты, выход которого подключен на вход измерителя рассогласования. 15

Расход воды измеряется а помощью диафрагмы, работающей вместе с дифманометром — датчиком расхода, регулятор управляет исполнительным механизмом при клапане на водопроводе. Задание регулятору устанавливается автомати- . чески по производительности (1).

Существенными недостатками указан» ного устройства являются малое быст» родействие системы, низкая точность и. соответственно качество регулирования. Эти недостатки определяются, большим транспортным запаздыванием процесса увлажнения, определяемым временем перемещения шихтовых материалов до места установки влагомера на выходе окомкователя, а так же запаздыванием процесса измерения влажности автоматическим влагомером.

Столь большое чистое запаздывание.. приводит к длительным колебательным переходным процессам по влажности шихты.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система регулирования объектов с запаздыванием, в которой осуществляется компенсация влияния чистого запаздывания и которая может быть ис".-: пользована для регулирования влажнос-. ти. 45

Система содержит последовательно соединенные эадатчик, измеритель рассогласования, регулятор, объект регулирования с чистым запаздыванием, 5О выход которого подключен к входу измерителя рассогласования, а вход посредством последовательно соединенных. моделей объекта без учета запаздыва ния и чистого запаздывания — к входу измерителя рассогласования f2).

" Недостатками этой системы являются малые быстродействие, точность и качестно регулирования при необходимости включения первой модели чисто- 60

ro запаздывания в цепи дополнительной обратной связи, осуществляющей компенсацию влияния чистого запаздывания, а также при переменном запаздывании объекта.

Цель изобретения - повышение качества шихты.

Поставленная цель достигается ием, что система автоматического регулирования влажности агломерационной шихты, содержащая последовательно соединенные задатчик влажности, измеритель рассогласования, регулятор, датчик влажности шихты, выход которого подсоединен к входу измерителя рассогласования, датчик расхода воды, выход которого посредством последовательно соединенных модели чистого запаздывания, первой модели объекта и сумматора подсоединен к входу изме, рителя рассогласования, дополнительно снабжена второй моделью объекта без учета чистого запаздывания, сумматором и блоком подстройки, причем вход второй модели подключен к входу модели чистого запаздывания, выходк входу сумматора, а вход и выход модели чистого запаздывания посредством сумматора через блок подстройки, — к управляющему входу модели чистого запаздывания.

Необходимость включения первой мо» дели чистого запаздывания при моделировании объекта заключается в том, что объект регулирования может быть

"представлен последовательно включенными звеном чистого запаздывания при, увлажнении, отражающим условия транспортирования шихтовых материалов и измерения влажности и звеном первого порядка, отражающим инерционность увлажнения шихты и измерения влажности. Следовательно, в данной системе имеет место запаздывание влияния управляющих сигналов из-за тран» спортного запаздывания шихтовых материалов. A известно, что условия идентификации объектов с запаздыванием в цепи управления требуют точного моделирования последовательности преобразования сигналов, соответству". ющих технологии объекта. Это первая причина того, что при моделировании объекта первой включена модель чистого запаздывания. Вторая причина состоит в следующем. При исследовании установлено, что величина чистого запаздывания изменяется в зависимости от количества воды, поступающей в объект. Для обеспечения высокого качесюва регулирования необходимо автоматически изменять величину . запаздывания модели-одновременно с изменением величины запаздывания объекта. Условия одновременности можно выполнить в том случае, когда сигнал, пропорциональный количеству воды, поступает сразу на вход модели чистого запаздывания.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

1032033

Составитель В. Островский

Редактор А. Власенко Техред Т.Маточка Корректор A Зимокосов

Подписное комитета СССР открытий

Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул. Проектная, 4

Система содержит задатчик 1 влаж ности, включенный последовательно с измерителем 2 рассогласования, регулятором 3, объектом 4 регулирования, включающим баРабан-окомкователь и датчик влажности, выход которого подключен к входу измерителя 2 рассогласования. К входу объекта 4 посредством датчика 5 расхода воды подключены последовательно соединенные модель 6 чистого запаздывания объек". та, первая модель 7 обЪекта без учета чистого запаздывания, сумматор 8, а также вторая модель 9 объекта без учета чистого запаздывания, подключенная к входу сумматора 8, выход которого соединен с входом измери-. теля 2 рассогласования. При этом выход датчика 5 расхода и модели 6 посредством сумматора 10, блока 11 . подстройки 11 соединен с управляю- QQ щим входом модели 6 чистого запаздывания.

Система работает следующим образом.

B задатчике 1 формируется сигнал 25 задания. на влажность шихты и поступает на вход измерителя 2 рассогласова,ния.Ошибка регулирования с выхода из-! мерителя 2 рассогласования поступает

,íà вход регулятора 3, который опреде- 3Q ляет расход воды на объект 4 регулирования.

На выхЬде объекта 4 датчик влаж.нбсти измеряет текущее значение влажности шихты.

Одновременно с подачей воды на объект 4 с выхода датчика 5 сигнал, пропорциональный расходу воды, поступает на входы моделей б и 9. При этом. иэ-за чистого запаздывания сигналы на выходе объекта и на выходе модели 7 40 будут равны нулю в течение всего вре мени запаздывания. Сигнал с выхода модели 9, определяемый выражением, будет непрерывно изменяться, обеспечивая отработку задания по влажности, 45 поступившего."с выхода задатчика 1.

Таким образом, совместными действиями моделей б, 7 и 9 влияние чистого запаздывания будет скомпенсировано и регулирование влажности ведется так 5Q же, как и при отсутствии запаздывания в объекте.

Заказ 5333/31 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного

1 по делам изобретений и

113035, Москва, E-35, 11о истечении времени запаздывания одновременно на выходе объекта 4 н модели 7 появятся сигналы, причем если модели идентичны объекту, то в течение времени запаздывания сигнал в точности соответствует текущему значению влажности шихты. По истечении времени запаздывания сиг" нал на выходе сумматора равен нулю.

На вход измерителя рассогласования 2 поступает сигнал, что и обеспечи." вает стабилизацию заданного значения влажности.

Таким образом, в течение времени запаздывания сигнал модели, имея физический смысл сигнала объекта и численно ему равный, появляется на

1,5-5 мин раньше сигнала объекта.

Использование более оперативной информации сигнала .о влажности шихты с выхода модели 9 позволяет существенно повысить быстродействие системы, обеспечить плавные неколебательные переходные процессы, т. е. повысить качество и точность увлажнения шихты

При неизменном количестве воды, поступающей в объект 4, сигнал на выходе сумматора 10 равен нулю и блок 11 подстройки не изменяет величину запаздывания модели б, так как величины запаздывания объекта 4 и модели б равны.

При изменении количества воды изменяется величина запаздывания объекта 4 и одновременно за счет измене ния сигнала отличный от нуля сигнал. на входе сумматора включает блок настрОйки, изменяющий величину эапаэ дывания модели б до того момента, пока не станут равными сигналы на входе и выходе модели б . Одновременно с этим восстанавливается равенство между величинами запаздывания объекта 4 и модели б.

Использование предлагаемой систе. мы позволяет повысить быстродействи. системы на 1,5-5мин, повысить точность и качество регулирования влажности шихты эа счет компенсации транспортного запаздывания, повысич„ качество агломерата и производительность агломашины на 1,5-2%.