Устройство для автоматического управления процессом термообработки материала

 

Изобретение относится к автоматизации процессов термообработки материалов и позволяет повысить точность управления. С помощью регулятора 3 температуры входящего теплоносителя стабилизируют эту температуру на заданном уровне. Посредством регулятора 8 расхода материала стабилизируют величину расхода на заданном уровне. При превышении величины температуры отработавшего теплоносителя над заданной температурой обработавшего теплоносителя, измеряемой датчиком 12, осуществляют корректировку заданного значения температуры входящего теплоносителя для регулятора 3 посредством корректирующего регулятора 13. Одновременно этот сигнал с корректирующего регулятора 13 подается на динамический блок 14, который вырабатывает исчезающий во времени разнополярный сигнал, величина и направление которого зависят от скорости и направления изменения сигнала от регулятора 13. Далее разнополярный сигнал с динамического блока 14 поступает на диодный блок 15, который пропускает на регулятор 8 расхода материала только положительный исчезающий во времени сигнал с динамического блока 14, меняя тем самым задание регулятору 8. Воздействие по двум контурам регулирования на величину температуры обработавшего теплоносителя позволяет повысить точность управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4464203/24-06 (22) 20.07.88 (46) 07.07.90. Бюл. № 25 (71) Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (72) В. В. Вознесенский (53) 66.047.012 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1002776, кл. F 26 В 21/06, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к автоматизации процессов термообработки материалов и позволяет повысить точность управления. С помощью регулятора 3 температуры входящего теплоносителя стабилизируют эту температуру на заданном уровне.

Посредством регулятора 8 расхода материала стабилизируют величину расхода на заданном уровне. При превышении величины температуры . отра бота вшего теплоносителя

ÄÄSUÄÄ 1576819 А 1 (51)5 F 26 В 25/22 над заданной температурой отработавшего теплоносителя, измеряемой датчиком 12, осуществляют корректировку заданного значения температуры входящего теплоносителя для регулятора 3 посредством корректирующего регулятора 13. Одновременно этот сигнал с корректирующего регулятора

13 подается на динамический блок 14, который вырабатывает исчезающий во времени разнополярный сигнал, величина и направление которого зависят от скорости и направления изменения сигнала от регулятора 13. Далее разнополярный сигнал с динамического блока 14 поступает на диодный блок 15, который пропус:сае г на р«гулятор 8 расхода материала только положительный исчезающий во времени сигнал с динамического блока !4, меняя тем самым задание регулятору 8. Воздействие по двум контурам регулирования на величину температуры отработавшего теплоносителя позволяет повысить;î÷,íîñòü управления. 1 ил.

1576819

Изобретение относится к области автоматизации процессов термообработки материалов, касается устройства автоматического управления процессом термообработки материала и может найти применение в химической, пищевой и строительной отраслях промышлеHíîñòè при автоматизации процессов сушки и диспергирования материала в газоструйных установках.

Целью изобретения является повышение точности управления.

На черте>ке приведена блок-схема устройства для автоматического управления процессом термообработки латериала.

Блок-схема включает объект уира вления - — газоструйную сушильную установку, включающую топку 1 и собственно сушильHvio камеру 2, а также устройство для упря Вл» НН51 процессом Toрмообработки материала. Последнее содержит Регулятор 3 тем,}е(}я Гчрь} ВходящеГО Teплоносителя, сос:.-О»ящ»1Й из датчика 4 температуры Входящего теплоносителя, блока 5 регулирования еГО TcMHE pàTvpû, исполн 1тельнОГО механизмая 6 ня линии подачи топлива и исполнительного механизма 7 ня линии подачи ьоздухя в 1}спку 1, регулятор 8 расхода материала, состоящий из блока 9 регулирования расхода, позиционера 0, исполнитсльпого механизма 11 ня линии подачи матер»1яля В» v!HH,}!HHvio кд меру 2 датчи к

12 температуры фтработяв»пего теплоносителя, корректирующий регулятор 13 превышения температуры последнего, динамический блок 14, лиодный блок 15, при это,"

4 Те.",1пературьi входящего носителя подключен к первому Входу блока 5 регулирования его температуры, выхо"; которого соединен с исполнительным механизмом 6 ня линии подс1чи топлиВа В топку 1, дат}ик 12 температуры Отработавшего теплоносителя подклю}ен к входу корректирующего регулятор" 13 превышения температуры отработавшего теплоносителя, своим выходом соединенного с вторым входом блока 5 регулирования температуры входящего теплоносителя, а через динамический блок !4 и диодный блок 15 коррекГир} ющий регу лятОр 13 связаг1 с перВым входом олокя 9 регулирования расхода

ЫЗТРГ«ив. i, К ВТ0РОМу ВХОДУ КОТОРОГО ПОДкл»о:«! Позиц»}онер О, регистриру}ощий сте син Открытия исполнительного механизма

11 па линии подачи материала в сушильпук} камеру. 2, причем сам исполнительный механизм 11 подкл}очен к выходу блока 9 регулирования расхода материала.

Устройство для автомати еского управления процессом термообработки материяля работает следующим обоазом.

С помощью датчика 4, блока 5 и механизх1а 6 осуществляют стабилизаци}О температуры входяц;его теплоносителя. Так, например, при увеличении (уменьшении) температуры входящего теплоносителя выше

4c> ч0

55 (ниже) заданного блоку 5 значения t .. например в результате увеличения (умень-!

Lie H è ÿ } те ил от вор но и способности поступающего топлива, датчик 4 передает соответствующий сигнал t,, поступающий на вход блока 5. Блок 5, реализу}ощий пропорционально интегральный (ПИ) закон упгавления, воздействует на исполнительнь-й меха низм 6 для уменьшения (увеличения) расхода топлива до тех пор, пока температура рабочего агента не достигнет зада ного блоку 5 значения. При этом блок 5 вырабатывает сигнал у=К1 (1, — i.„, )+K J) t„, — 1.„.„. ot, ; де К1 -- коэффициент настройки пропорциональной составляюшей блоха 5, 1х> — коэффициент настройки интегр аной составляющей блока 5; — сигнал, поступающий с датчика

t.,,— си гнал зада нного блоку 5 :-;ачения (устанавливается на задатчике блока 5 — Bpeмя.

C помощью регулятора 8 стабилизируют ве.личину расхода материала, подаваемого в суц}иль»1ую камерd 2, на заданном регулятору значения. Измерение величины расхода материала осуществляется помощью позиционера 1С, Оценивающего степень открытия механизма 11. ак, увеличению (уменьшению) степени открытия v=ханизма 1! соответствует увеличен»е (уменьшение} расхода материала, при этом увличивается (уменьшается) Величина сигнэля с позиционера 10. На блоке 9 регулятога 8, реализук>щего ПИ-закон управлечия, сра -;HHвяется сигнал От позиционеря с ".аданным регулятору 8 значением и Hp»: ели }ении (х»мень}пе»1ии} расхода материала 1, камеру 2 блок 9 уменьшает (увеличивает) расход материала через механизм 1! До тех пор, пока не восстановится заданная степень открытия механизма 11.

Величина задания блоку 5 регулятора 3 меняется с помощью корректиру»ощего регулятора 13. Причем регулятор 13 пропускает на выход только c«гнал, соо- èå Tñ-.вующий превышению температуры отработанного теплоносителя, измеряех1ой датчико..:

12, над заданным максимальным значением, которое устанавливается На регуляторе 13. Н- ïðè.ì åð, . ве.личина сигнала, Носту пающеГО с датчикЯ 12 и соотВетс-;.Вующая температуре отработанного тепло.-юс теля, превышает (не превышает) зядя}!Hyio

Величину, установленную на регуляторе 13, при этом реГулятор 13 вырабятыВяет сиГнал п рн (- с4, У= О, при 1,, (и, где t,, — сигнал, поступающий с датчика ! 2 температуры отработанного теплоносителя;

1576819

Формц.ча изобретения

Составитель С. Полянский

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 1843 Тираж 579 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж- — 35, Раугчская,ac., д 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, i:I. Гагарина, lCl сс — сигнал заданного максимального значения температуры отработанного теплоносителя, уста на вл и вае мого на ре гул яторе 13.

Благодаря формированию нелинейного сигнала р регулятор 13 уменьшает (не изменяет) заданное блоку 5 значение.

При этом блок 5 снижает (не изменяет) величину температуры входящего теплоносителя, что вызывает снижение температуры отработавшего теплоносителя. Таким "0 образом, при повышении температуры отработавшего агента, измеренной датчиком 12, относительно заданного значения максимальной температуры отработавшего теплоносителя регулятор 13 изменяет задание блоку 5 до тех пор, пока температура отработавшего теплоносителя не снизи-.ся до заданного максимального допустимого значения.

Для предотвращения значительного повышения температуры отработавшего су- 20 шильного агента выше максимально заданной температуры в период перехс..:ных процессов, вызванных, например, уменьшением влажности материала, подаваемого в сушильную камеру, используется контур автоматической коррекции, в котором сигнал с Выхода реГулЯтора 13 допслнителы- с поступает последовательно на блоки 14 и 15 и изменяет величину заданнсгс качения регулятору 8 расхода материала.

Динамический блок 14 отрабатывает З0 функциональную зависимость

% (P)

Т Я+ф где W (P) — передаточная функция блока;

К вЂ” коэффициент усиления слока 14;

Т вЂ” постоянная времени блок" 14:

Р— -оператор Лапласа.

Дисдный блок 15 вырабатывает сигнал

Dz, изменяющий величину заданного значения регулятору 8 по следующей зависиМОСТИ:

j О, пРи DI(0;

D,- „ (DI, при 01)0, где D! — сигнал, поступающий с блока 14.

Так, например, при изменении влажности поступающего материала на выходе регулятора 13 появляется сигнал, соответствующий превышению температуры отработавшего теплоносителя, который поступает как на регулятор 3, вызывая уменьшение температуры рабочего агента, так и на блок 14, который вырабатывает исчезающий во времени разнополярный сигнал Рь величина и направление изменения которого зависят ст скорости и направления изменения сигнала от регулятора 13. Далее этот разнополярный сигнал DI поступает на вход диодного блока, который пропускает на свой выход только положительный исчезающий во времени сигнал

D.,,изменяющий (увеличивающий) величину заданного значения регулятору 8, направленную на увеличение расхода материала.

Благодаря наличию сигнала Е4осуществляетсч упреждающее воздействие на уменьшение температуры 1 отработавшего теплоносителя еще до того момента, пока не начнет изменяться эта температура от воздействия, направленно,о на уменьшение температуры входящего теплоносителя. Причем в момент, когда температура отработав1негс теплоносителя снизится под воздействием изменения температуры входящего теплоносителя, восстановится (увеличится) величина расхода материала, так как сигнал Г) станет равен нулю. Таким образом, наличие сдНСНСЛЗ ПИОГО СиГНИЛИ !3з ПОЗВСДЯЕт СМЕННii . . òü вел чин, динамическсГО выбрс !тревыи:: —:-;ия темпср".туры отработав. пего теплоноситсля над заданным значением и повысить тем самым точность ".праьления. В случае Отсутстви. сигнала с регулятора 13 величина заданного значения последнему не

И -.!1ÅÍ ЯЕТСЯ. ст.:.Ойствс для авт матическогс х пр;..:нсго теплоносителя, соединенный с корр-;iктирующим регулятором превып1ения тсмпер"-.-Tóðü. отрабстанногс теплоносителя. выход которого подклсчен к входу рсг ля тора тсмпературы входящего теплснс:"и;тЕЛя, рсг лятОр раскола МатЕРИИЛ", И ДИ. лНЬ;И С.ЧО К, Сi/! . Чб.:.".;.;,ЕЕ(..Ч ТЕМ, viо. С Ili,! ЬК повышения тОчнссги управления, Опс цспс:!!нительнс содержит динамический блок, подключенный к выхс lv корректирующего регул>.: ра и к входу диодногс блока, Вь! Хсд .ОТсро ГО С .че;И НЕ Н С рЕ! !, I ßTÎ ОС М раСХО " МДТЕриадгк