Система автоматического управления температурным режимом наклонной диффузионной установки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) (59 4 С 13 D 3/IО,Ы1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 3829485/28-13 (22) 22. 11. 84 (46) 23.08.86. H ° Р 31 (71) Киевский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (72) А.П.Ладанюк, Ф.В.Негода, В.М.Лысянский, А.М.Сегай и А.И.Медяник (53) 663.3(088.8) (56) Михайлов В.И. Основные направления развития автоматизации наклонных диффузионных аппаратов. — М.:

ЦНИИТЭИПищепром, 1979, с.ll 17, (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ

НАКЛОННОЙ ДИФФУЗИОННОЙ УСТАНОВКИ, содержащая датчик для измерения расхода стружки, установленный на ленточном транспортере, расходомер диф фуэионного сока, установленный на линии BblBopa сока на очистку, расходомер экстрагента и датчик температуры экстрагента, установленные на линии подачи экстрагента в аппарат, датчики температуры, установленные по зонам аппарата, выходы которых связаны с входами стабилизирующих регуляторов, причем выход последних подключен к исполнительным механизмам, расположенным на линии подачи греющего пара в аппарат, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена контуром компенсации основных возмущакицих воздействий и контуром самонастройки регулятора температуры в первой зоне аппарата, при этом контур компенсации состоит из элемента компенсации, вход которого соединен с расходомером экстрагента, и трех дополнительных элементов компенсации, вход одного из которых соединен с датчиком температуры экстрагента, другого — с расходомером диффузионного сока, а вход третьего подключен к датчику расхода стружки, при этом выходы элемен— та компенсации и первого дополнительного элемента компенсации соединены с входом сумматора, выход которого связан с входом регулятора температуры в четвертой зоне аппарата, а выходы двух других дополнительных элементов компенсации соединены с входом сумматора, выход последнего связан с входом регулятора температуры в первой зоне аппарата, выход которого подключен к входу контура самонастройки, состоящего из последовательно соединенных блока эталонной модели, элемента сравнения, элемента самонастройки и блока умножения, выход последнего подключен к исполнительному механизму, установленному на линии подачи греющего пара в первую зону аппарата, при этом выход регулятора температуры в первой зоне аппарата соединен с входом блока эталонной модели и одновременно связан с вторым входом блока умножения, а второй вход элемента сравнения подключен к датчику температуры, установленному в первой зоне аппарата.

1252340

Изобретение относится к автоматизации экстрагирования сахара из свеклы в наклонных диффузионных аппаратах.

Цель изобретения — повьппение точности управления температурного режима в диффузионной установке путем уменьшения величины отклонения регулируемой температуры от задания за счет сокращения времени регулирования н перерегулирования.

На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управления температурным режимом наклонной диффузионной установки.

Система состоит из датчиков 1 — 4 температуры, установленных в зонах

- IV аппарата, стабилизирующих регуляторов 5-8 к исполнительных механизмов 9-12. При этом выходы датчиков Е 4 являются входами регуляторов 5-8 соответственно. Выходы регуляторов 6-8 связаны входами исполнительных механизмов 10-12, установленных на линии подачи греющего пара в II III u IV зоны аппарата соответственно. Система содержит датчик 13 расхода стружки, расходомер

14 диффузионного сока, расходомер 15 экстрагента, датчик 16 температуры экстрагента. Кроме того, для достижения инвариантности регулируемой температуры от изменения расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента система снабжена контуром компенсации этих основных возмущающих воздействий (ККОВ), состоящим иэ элемента 17 компенсации, вход которого связан с расходомером

14 диффузионного сока, элемента 18 компенсации, вход которого связан с датчиком 13 расхода стружки, элемента 19 компенсации, вход которого связан с расходомером 15 экстрагента элемента 20 компенсации, вход которого связан с датчикам 16 температуры экстрагента. Выходы элементов

17 и 18 компенсации соединены с входом сумматора 21, выход которого связан с вторым входом регулятора 5 температуры в зоне 1 аппарата, а выходы элементов 19-20 компенсации соединены с входом сумматора 22, выход которого связан с вторым входом регулятора 8 температуры в зоне IV аппарата.

Для достижения независимости системы от изменения динамических ха5

1О !

55 рактеристик диффузионного аппарата при изменении его производительности1 система снабжена контуром самонастройки (КСН), содержащим блок 23 эталонной модели, вход которого соединен с выходом регулятора 5, а выход — с элементом 24 сравнения, второй вход которого соединен через исполнительный элемент 25 самонастройки с блоком 26 умножения, второй вход которого связан с выходом регулятора 5. Выход блока 26 умножения соединен с исполнительным механизмом 9. Выходной сигнал элементов 17-20 компенсации связан с входным зависимостью:

d„, х х + Т вЂ” - (1) вы вx 3 где х — выходной сигнал компенвь сатора, — сигнал, пропорциональный значениям расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента;

Т вЂ” время предварения пара3

Э метр настройки.

В качестве эталонной модели применяют динамическое звено первого порядка.

Система работает следующим образом.

Температура по зонам аппарата контролируется датчиками 1-4,выходные сигналы которых поступают на регуляторы 5-8, вырабатывающие после сравнения текущих и заданных значений темпаратур сигнал управляющего воздейетвия, поступающий на исполнительные механизмы 9-12 подачи греющего пара по зонам аппарата.

Температура по зонам аппарата зависит не только от управляющих воздействий, но и от основных контролируемых возмущений: расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента. При изменении расходов стружки и сока регулятор 5 получает дополнительный сигнал от сумматора 21, на вход которого посту пают преобразованные по зависимости (1) в элементах 17 и 18 компенсации воздействия по возмущениям от датчиков 13 расхода стружки и расходомера

14 диффузионного сока соответственно, Этим достигается ннвариантность (независимость) температуры сокостружечной смеси в зоне l аппарата от расходов стружки и сока.

1252340 зьюкнвпг anncrpurn

ВНИИПИ Заказ 4588/27 Тирах 328 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При изменении расхода и температуры экстрагента регулятор 8 получа ет дополнительный сигнал от сумматора 22, на вход которого поступают преобразованные сигналы в элементах

l9 и 20 компенсации воздействия по возмущениям от расходомера 15 экстрагента, датчика 16 температуры экстр» агента. Этим достигается инвариантность температуры сохостружечной смеси в зоне fV аппарата от расхода экстрагента и его температуры. Динамические характеристики диффузионного аппарата изменяются при изменении производительности аппарата по свекле. Коэффициент передачи основного контура изменяется таким образом, что коэффициент передачи системы остается прежним. С этой целью выходной сигнал от регулятора 5 поступает одновременно на вход блока 23 эталонной модели и через блок 26 умножения на вход исполнительного механизма 9.

Результаты воздействия на объект и эталонную модель сравниваются элементом 24. Полученный сигнал рассогласования поступает на исполнительный элемент 25 самонастройки, который воздействует на блок 26 умно- 30 кения, изменяет коэффициент передачи основного контура, при этом температура в зоне l аппарата стремится к величине выходной координаты эталонной модели. При равенсте выходной координаты объекта и эталонной модели выходной сигнал блока 24 равен нулю.

Таким образом, применение контура самонастройки обеспечивает независимость процесса регулирования температуры в зоне 1 аппарата от изменения динамических характеристик диффузионного аппарата. В результате применения контура компенсации основных возмущающих воздействий и контура самонастройки температура по зонам аппарата практически изменяется толь ко при изменении задания регуляторам 5-8. Это позволяет регулировать независимо от температур в зонах

1 и IY температуры в зонах П и 1П аппарата.

В результате реализации предлагаемой системы достигается повышение точности регулирования по сравнению с известным устройством за счет уменьшения времени регулирования на

70Х, уменьшения перерегулирования на

95Х и уменьшения отклонения температуры сокостружечной смеси от задания на 457.