Система автоматического управления многокорпусной выпарной установки

 

Изобретение относится к системе автоматического, управления многокорпусной выпарной установки, может быть использовано в пищевой и химической промьпиленностях и позволяет повысить эффективность работы системы. Система содержит регулятор 1 давления греющего пара, связанньй с клапаном на лиий ме рыть й ть ема щеиГ нии подачи пара, регуляторы 2 и 3 уровня жидкости в аппаратах установки , связанные с соответствующими первичными измерителями уровня и клапанами , на линии подачи раствора в аппараты . Система содержит также регулятор 4 концентрации жидкости на выходе из установки, регулятор 5 давления сокового пара на выходе установки, связанный с клапаном подачи охлаждающей воды в когзденсатор 6. Выходы устройства 7, удельной себестоимости функциональных устройств 8 и 10 согласования подключены на вход устройства 12 пересчета коэффициентов математической модели. Устройство 12 последовательно связано с устройством 13 для определения математической модели, устройством 15 сравнения, экстремальным регулятором 14 и сглаживающим фильтром 17, подключенным к регулятору 1. Выход регулятора 14 подключен через фильтр 18 к регулятору 5 давления, а выход устройства 15 сравнения через блок 16 памяти - к входу устройства 12. 1 ил. х (Л 00 со 00 00 ел ел

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБДИН

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3923581/31-26 (22) 05.07.85 (46) 30 ° .08.87. Бюл. № 32 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А,Е.Аникеев, N.Ç.Êâàñêo, В.В.Миленький, А.К. Плесконос, А,Б.Булгаков и В.И.Кушнир (53) 66.012-52(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1018660, кл. В 01 D 1/30, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1243757, кл. G 05 D 27/00, 1984. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к системе автоматического управления многокорпусной выпарной установки, может быть использовано в пищевой и химической промышленностях и позволяет повысить эффективность работы системы. Система содержит регулятор 1 давления греющего пара, связанный с клапаном на лиМ

ЯФ ИЗИ55 (51) 4 В 01 D1/30,,G 05 D 27/00 нии подачи пара, регуляторы 2 и 3 уровня жидкости в аппаратах установки, связанные с соответствующими первичными измерителями уровня и клапанами.на линии подачи раствора в аппараты. Система содержит также регулятор 4 концентрации жидкости на выходе из установки, регулятор 5 давления сокового пара на выходе установки, связанный с клапаном подачи охлаждающей воды в конденсатор 6. Выходы устройства 7, удельной себестоимости функциональных устройств 8 и 10 согласования подключены на вход устройства 12 пересчета коэффициентов математической модели. Устройство 12 последовательно связано с устройством 13 для определения математической модели, устройством 15 сравнения, экстремальным регулятором 14 и сглаживающим фильтром 17, подключенным к регулятору 1. Выход регулятора 14 подключен через фильтр 18 к регулятору 5 давления, а выход устройства 15 сравнения через блок 16 памяти — к входу устройства 12. 1 ил.

1333355 где х — измеренная переменная; х — переменная, пересчитанная с учетом динамического сдвига;

g(t) — весовая функция по каналу

5 х = Б,, определенная заранее, где Б — расход раствора на входе в первый корпус выпарной установки; и для дискретного устройства

Р = f + aG з з р t (e) 4Dp где Р„

10 л и

9 (2 ) где zt — интервал замера данных; х/m — i-e значение замеренной пере15 менной

П,1>p + Dg Go

С

Ф

Э

5 (3) переменная технологическая составляющая удельной фактической себестоимости; расход греющего пара на входе в первый корпус, пересчитанный согласно формуле (1) или (2); расход охлаждающей воды на конденсатор, пересчитанный согласно формуле (1) и (2); расход раствора на входе в 40 первьпs корпус; расход упаренного раствора на выходе выпарной установки, пересчитанный согласно формуле (1) или (2); стоимость греющего пара; стоимость охлаждающей воды. где СФ—

D о

S о

45 С Р +Р ) +Р С +Р411 (9) П

T,т

Сигнал, формируемый согласно формуле (3) с выхода устройства 7, и сигналы, формируемые согласно формуле (1) или (2) с выходов устройств 8 и

10, поступают на вход устройства 12, на выходе которого формируются сигналы согласно зависимостям:

55 (4) =P-++3 (10) (5) х = л Q g(i m) х/m), п — количество замеренных значений для расчета.

На выходе устройства 7 формируется сигнал, пропорциональный значению переменной составляющей удельной фактической себестоимости, Выходной сигнал формируется согласно функциональной зависимости

Рз, P — коэффициенты уравнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости; и

Р, 1 — значения коэффициентов уравнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости, рассчитанных на предыдущем шаге адаптационной процедуры, поступающих на вход устройства 12 с выхода устройства 16 памяти; величина, с учетом которой происходит корреляция коэффициентом математической модели, рассчитываемая в устройстве 12 по следующей зависимости: где т — параметр оптимизации адапта" ционной процедуры.

Сигналы, формируемые согласно формулам (4)-(8), с выхода устройства 12 поступают на вход устройства 13. Этот блок предназначен для формирования по модели сигнала, пропорционального переменной технологической составляющей удельной себестоимости ведения процесса выпаривания.

Выходной сигнал устройства .13 определяется согласно алгоритму где С вЂ” переменная технологическая составляющая удельной себестоимости задания процесса, рассчитанная по модели.

Сигнал с выхода устройства 3 поступает на вход устройства 15 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода устройства 7.

Устройство сравнения реализует проверку следующего неравенства:

;3333 где Я " величина, характеризующая необходимую точность математической модели процесса выпаривания, получаемой путем

5 адаптации.

В случае невыполнения неравенства (l0) сигнал с выхода устройства 15 поступает на вход устройства 16 памяти, реализующего, фактически пере-присвоение значений коэффициентов P. ! коэффициентам 3,, т,е.

Р,. = Р,, i = 1,, 4. (11)

Сигналы с выхода устройства 16 поступают на вход устройства 12 и уточнение коэффициентов математической модели с помощью адаптационной процедуры осуществляются по формулам (4)-(9) вплоть до проверки условия (10). Если неравенство (10) выполняется, сигнал с выхода устройства 15 поступает на вход экстремального регулятора 14, запуская его.

На второй вход регулятора 14 посту— пает сигнал с устройства 13. Регулятор 14 предназначен для оптимизации режима работы выпарной установки поисковым методом. 30

Поиск оптимальных значений управляющих воздействий осуществляется на модели. С этой целью выходные сигналы экстремального регулятора заводятся на устройство 13, где они служат в качестве переменных расхода греющего пара на входе в первый корпус и расхода охлаждающей воды на конденсатор. Эти же сигналы передают- Г ся на фильтры 17 и 18, предназначенные для сглаживания высокочастотных составляющих сигналов, поступающих на их входы. Сигнал с фильтра 17 заводится на задание регулятора 1 давления греющего пара. Путем изменения величины задания изменяется значение расхода греющего пара на входной линии в первый корпус.

Сигнал с фильтра 18 заводится на задание регулятора давления сокового (вторичного) пара в последнем корпусе 5, Путем изменения величины задания изменяется расход охлаждающей воды на конденсатор ° 55

Предлагаемая система позволяет вести оптимальное управление выпарной установки по математической модели, адекватной процессу выпаривания.

55 б )то позволяет сни:зить затраты на процесс на 25 i"..

Формула из об ре тения

Систе«а автомати геского управления многокорпусной выпарнай установки, содержащая регуляторы давления грею- щего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регулятор концентрации упаренного раствора на вьгходе выпарной установки и контуры

còàáèëèçàöèè уровней раствора по корпусам, первичный преобразователь для измерения расхода греющего пара в первьгй корпус, выход которого соединен с входом первого функционального устройства согласования значений параметров, измеряемых во времени, устройство для определения по модели сигнала, пропорционального значению переменной составляющей удельной себестоимости процесса, экстремальный регулятор, вход которого соединен с выходом устройства для определения сигнала, пропорционального значению переменной составляющей удельной себестоимости, а выход соединен с входом этого же устройства и одновременно через сглаживающие фильтры подключен к задатчикам регуляторов давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах выпарной установки, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на процес : и повышения эффективности работы системы, она дополнительно содержит первичные преобразователи для измерения расхода раствора на входе в первый корпус, расходов охлаждающей воды на конденсатор и упаренного раствора на выходе выпарной установки, второй и третий функциональные устройства согласования значений параметров, измеряемых so времени, входы которых подключены к первичным преобразователям для измерения расходов охлаждающей воды на конденсатор и упаренного раствора на выходе выпарной ус-. àíîâêè,,устройство для определения сигнала., пропорционального значению переменной составляющей удельной фактической себестоимости, вход которого соединен с выходами функциональных устройств согласования значений параметров, измеряемых во времени, и выходом первичного преобразователя для измерения расхода.Составитель Т. Бляншина

Редактор Э. Слиган . Техред И.Попович, Корректор А. Ильин

Заказ 3863/6

Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 13 раствора на входе в первый корпус, устройство пересчета коэффициентов математической модели, входы коториго соединены с устройством для определения сигнала, пропорционального значению переменной составляющей удельной фактической себестоимости, а также с выходами первого и второго функциональных устройств, устройство памяти, устройство сравнения, входы которого соединены с выходом устройства для определения сигнала, про33355 8 порционального переменной составляющей удельной фактической себестоимости, и с выходом устройства для определения сигнала, пропорционального значению переменной составляющей удельной себестоимости, а выход под" ключен к входам экстремального регулятора и устройства памяти, вход

1р которого соединен с выходом устройства сравнения, а выход подключен к входу устройства пересчета коэффициентов математической модели.