Пневмоэлектронная система централизованного контроля и управления

 

Изобретение касается пневмоэлектронных систем централизованного контроля и управления. Целью изобретения является повышение точности системы при регулировании соотношений расхода. Отличие системы от прототипа, обеспечивающее достижение поставленной цели, состоит в том, что на каждый агрегат 1 технологического процесса добавляется блок 7 переменных коэффициентов соотношения, позволяющий корректировать коэффициент соотношения у регуляторов расхода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОО)ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (511 4 С 05 D 11/00; G 05 В Il/58;

С 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЯИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"", К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

/ (2)) 4296009/24-24 (22) 13.08.87 (46) 15,12,89, Бюл. !)- 46 (71) Институт проблем управления, Московский завод точных измерительных приборов и Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке гаэов(SU)и Аутомаатиотоймисто", А,Хакала )Ж (FI) (72) А.Н.Шубин, Т,I(.Ефремова, А,А.Тагаевская, З,И.Белов, Е.О.Барский, В.Э.Эрдман, Н.И.Дудкин (SU) и Антти Хакала (ЕТ) (53) 621.525(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1043589, кл. G 05 В 11/60, 1983, Авторское свидетельство СССР

)I )363)35, кл. G 05 В 15/00, кл. G 05 В 11/58, 01.07,86.

Ефремова Т.I(,, Тагаевская А,А,, Шубин А.Н, Пневматические комплексы технических средств автоматизации.—

М.: Машиностроение, 1987, с. 280, с ° 18.

2 (54) ПНЕВМОЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО 1(ОНТРОЛЧ И УПРАВЛЕНИЧ (57) Изобретение касается пневмоэлектронных систем централизованного контроля и управления, Целью изобретения является повышение точности системы при регулировании соотношений расхода, Отличие системы от про— тотипа, обеспечиваюшее достижение поставленной цели, состоит в том, что на каждый агрегат 1 технологического процесса добавляется блок 7 переменных коэффициентов соотношения, позволяюший корректировать коэффициент соотношения у регуляторов расхода, 2 ил, 1529183

Изобретение относится к пневмоэлектронным системам централизован ного контроля и управления для автоматизации непрерывных технологических процессов, включающих процессы

5 термического сжигания химических реагентов и газовых топлив в химии, нефтехимии, нефтепереработке и других отраслях промышленности, 1О

Целью изобретения является повышение точности системы.

На фиг. представлена блок-схема пневмоэлектронной системы централизованного контроля и управления; на фиг. 2 — структурная схема пневматического блока переменных коэффициентов соотношения расходов, Пневмоэлектронная система. централизованного контроля и управления (фиг. 1) содержит и однотипных технологических агрегатов 1, аналоговые датчики 2,,...,2, исполнительные механизмы 3,,...,3,„, блок 4 управления и индикации, регуляторы 5,,...5,„ расходов, блоки 6;,...,6 переменных коэффициентов соотношения расходов, блоки 7,...,7 групповых эадатчиков номиналов, управляющую вычислительную машину 3,, два блока 9 и 10 аналогоцифровых преобразователей и задатчик

11 дистанционного управления, Выходы датчиков 2 ...,,2„„ подсоединены к первой группе 12,информационных входов блока 4 управления и индикации, через первый блок 9 аналого35 цифровых преобразователей — к первой

13<,...13„„ группе входных измерительных каналов управляющей вычислительной машины 8, к каналам 14,. ..,14„„ переменной регуляторов 5...,.,5 расхода и каналам 15;...,,15 „ блоков б;...,,6,„ переменных коэффициентов соотношения расходов. Входы исполнительных механизмов 3,,...,3 соединены с первой группой 16 выходных информационных каналов блока 4 управления и индикации, с выходами !7,...!7 регуляторов 5,...,15,„ расхода и через второй входной информационный канал 18 блока 4 управления и индикации с эадатчиком 11 дистанционного управления. Вторая группа 19 выходных информационных каналов блока 4 управления и индикации соединена с отключающими входами регуляторов

5<,...,5 расхода. Первые управляющие входы 20„,...,20,„блоков 7„...7,„ групповых задатчиков номиналов соединены с третьей группой 21 информационных выходов блока 4 управления и индикации, а вторые управляющие входы 22,...,22,„- с каналами 23„... ...,23„„ вывода дискретной информации управляющей вычислительной машины 8, канал 24,ввода информации которой соединен с четвертым информационным выходом 25 блока 4 управления и индикации. Выходы 25< блока 7< групповых задатчиков номиналов соединены с каналами 26 входов номинала регуляторов 5 расхода, с каналами

27;,;...27„„ входа номинала блоков

6;,...,6,„переменных коэффициентов соотношения расходов, с третьей группой 28 информационных входов блока 4 управления и индикации и через блок

I0 аналого-цифровых преобразователей с второй группой 29 входных измерительных каналов управляющей вычислительной машины 8. Выходы 30,...,30

1 блоков 6;,...,6„„ переменных коэффициентов соотношения расходов соединены с входами 26;,...,26,„номиналов соответствующих регуляторов 5 ° ...,,5,„ 1 ° 1 ° В Ф расходов. !

Блок 6 переменных коэффициентов соотношения расходов (фиг. 2) предназначен для уьыожения параметра, поступающего на его вход Р „ (канал

15) от датчика 2;, на корректирующий коэффициент K однозначно определяемый уровнем сигнала на его управляющем входе Р „ (канал 27), поступающего с выхода блока 7 групповых задатчиков номинала, Сигнал с выхода блока Р д (канал 30;) поступает на вход номинала регулятора 5 расхода.

Блок 6 содержит дроссельный сумматор

31, элемент 32 сравнения, усилитель

33 мощности выходного сигнала, дроссельный сумматор 34,, одномембранный элемент 35, постоянный дроссель 36 и задатчик 37 опорного давления.

В соответствии со структурной схемой блок 6 переменных коэффициентов реализует операцию P û, = K(Pâ„- Pîï) +

+ Ро ° Реп — опорное давление, равное 0,2 кгс/см, нижний уровень

l7 входных и выходных пневматических сигналов (формируется задатчиком 37).

К вЂ” переменный коэффициент, однозначно зависящий от уровня управляющего сигнала Р „ .К i(Ð ðð).

На примере реализации способа управления процессом получения серы

5 )529) из серосодержацих газов, поясним работу системы.

Система контроля и управления осуществляет оптимизацию процесса получения серы на трех уровнях.

На первом уровне управляющая вычислительная машина 8 обеспечивает коррекцию коэффициента соотношения расходов с помощью блока 6 перемен10 ных коэффициентов в зависимости от изменения параметров (температура, давление) в соответствии с выражением

33 6 аналоговых датчиков 2, поступающим через блок 9 аналого-цифровых преобразователей, определяет кваэиоптимальное значение коэффициента адаптации )) „ из условия равенства нулю избытка восстановленной и окислительной фаз газовых компонентов в отходяцих газах термического агрегата.т.е.

3 С 61 Ест 0 где  — коэффициент химического взао имодействия окислительной и восстановительной фаз;

15 еи

)00 — F /С у Т

42 + 0,798

30

40

50

55 где 1 с /100 (»„ коэФФициент адаптации;

С вЂ” концентрация горючего компонента в газе, об.Х;

О(т,М вЂ” расходные коэффициенты сужаюцих устройств для измерения расхода топливного газа и воздуха;

Т и Т вЂ” температура топливного газа

О и воздуха, С;

Рт и Рв — давление топливного газа и

2. воздуха кгс/см

Происходит это следуюцим образом, Управляющая вычислительная машина 8 по сигналам, поступающим от датчика

2 агрегата 1, рассчитывает необходимые коэффициенты соотноыения потоков, определяет фактические коэффи"

I циенты соотношения и в зависимости от знака рассогласования, по каналам управляющего воздействия выдает дискретные сигналы на групповые эадатчики 7 номиналов, на выходе которых формируются сигналы управления, поступаицие на управляющий вход блока 6 переменных коэффициентов (канал 27 на фиг. 2). Выходной сигнал блока 6 переменных коэффициентов поступает на вход номинала регуляторов 5 расходов. Так как на вход параметра регуляторов 5 поступают сигналы фактических значений расходов от датчиков 2, то регуляторы 5, воздействуя через блок 4 управления и контроля на исполнительные механизмы 3, изменяют фактические расходы, обеспечивая их равенство заданным значениям, Таким образом обеспечивается коррекция соотношения технологических потоков.

На втором уровне управляющая вычислительная машина S по сигналам от

С, и

С . — измеренные датчиками 2 кона,q. центрации восстановительной и окислительной фаз, об.й.

Управляющая вычислительная машина

8 определяет значение (на основании выражения

На третьем уровне выполняется по» иск оптимального значения коэффициента адаптации, обеспечивающего максимальное значение степени конверсии химических реагентов и газовых топлив, Управляюцая вычислительная машина 3 рассчитывает степень конверсии по выражению

С в. +Co.w «Q e

1 — — -"- — — (1 + --)

)00 где С и С вЂ” концентрации восстанов у 0.7. вительной и окислительной фаз компонентов в отходяцих газах;

Qò " Рв расход топливного газа и воздуха, корректирует значение Ro, а следовательно, („ так, чтобы степень койверсии была максимальной, Таким образом, в каждый момент времени система работает в режиме, близком к оптимальным условиям ведения процесса, При отказе управляющей вычислительной машины (при ее сбое, а также при отключении электропитания) на каналах вывода управляющих воздействий устанавливаются дискретные сигналы нулевого уровня, обесточиваются силовые цепи групповых эадатчиков номинала (электромеханические), и они механически запоминают свое предшествующее положение, кото1529183 ны.

Формул а и з о б р е т е н и я фиг. 2

Составитель О. Гудкова

Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Бескид

Редактор А.Лежнина

Заказ 7640/42 Тираж 788 Подпи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 рое однозначно определяет ныходной пневматический сигнал на их выходах, Так как этот сигнал ранее соответствовал значении ведения процесса в оптимальных условиях, то при отказах, сбоях и отклонениях электропитания управляющей вычислительной машины система обеспечивает работу агрегатон в режимах, близких к оптимальным, до момента устранения аварийных ситуаций управляющей вычислительной машиПненмоэлектронная система централизованного контроля и управления, содержащая датчики, подключенные к первой группе информационных входов блока управления и индикации и через первый блок аналого-цифровых преобразователей к первой группе входных измерительных каналов управляющей вычислительной машины и каналам переменной регуляторов ра .хода по числу датчиков, исполнительные механизмы, связанные первой группой информационных выходов блока управления и инди:.— кации с выходами регуляторон расхода и второй группой инфор.лшионных входов блока упр авления и индикации . с выходами зад"ò÷èêoâ дистанционного управления, :ричем вторая группа информационных выходов блока управления соединена с отключающими входами регуляторов расхода, блоки групповых задатчиков номиналов, выходы которых соединены через второй блок аналогоцифровых преобразователей с второй

5 группой входных измерительных каналов управляющей вычислительной машины, с каналами номиналов соответствующих регуляторов расхода и третьей группой информационных входов блока управления и индикации, первая группа управляющих входов каждого блока групповых эадатчикон номиналов соединена с третьей группой информационных выходов блока управления и индикации, а вторая группа управляющих входов каждого блока групповых задатчиков номиналов соединена с каналами вывода дискретной информации управляющей вычислительной машины, канал ввода дискретной информации коТорой соединен с четвертым информационным выходом блока управления и индикации, отличающаяся тем, что, с

25 целью повышения точности системы при регулировании соотношения расходов, н нее н каждый контур регулирования сботношения расходов введен блок переменных коэффициентов соотношения, выходами подключенный к каналам заданий соответствующих регуляторов рас" ходов, управляющими входами — к выходам соответствующих блокон групповых задатчиков номиналов, а информацион35 ными входами — к выходам соответствующих датчиков.