Способ управления процессом сушки чая в чаесушильной машине
Изобретение относится к чайной промышленности и может быть применено в системах управления процессом сушки чая в чаесушильной машине с использованием средств вычислительной техники. Сущность изобретения: способ позволяет управлять процессом сушки чая в чаесушильной машине , при котором измеряют влажность чая на выходном транспортере чаесушильной машины и периодически изменяют подачу топлива в калорифер чаесушильной машины путем воздействия на исполнительный механизм в канале подачи топлива. Воздействие на исполнительный механизм осуществляется непосредственнв по результатам измерения влажности чая, а последующее регулирование осуществляется с учетом реакции системы на это воздействие , что отражается в корректировке параметра пропорциональности d и времени воздействия К . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 А 23 F 3/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР ?1 1" л9
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ааеюЪ
I (21) 4809541/13 (22) 31.01.90 (46) 30.07.92.Бюл.M 28 (71) Научно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в п ром ышлен ности (72) А.Б,Биниашвили, Л.М.Харебава, Г.П.Акопашвили и В,А.Биниашвили (56) Авторское свидетельство СССР М 1206993, кл. А 23 F 3/00, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
СУШКИ ЧАЯ В ЧАЕСУШИЛЬНОЙ МАШИНЕ (57) Изобретение относится к чайной промышленности и может быть применено в системах управления процессом сушки чая в чаесушильной машине с использованием
Изобретение относится к чайной промышленности и может быть использовано для управления процессом сушки чая в чаесушильной машине, Известен способ регулирования процессом тепловой обработки чайного листа, при котором измеряют температуру на входе аппарата для тепловой обработки чайного листа и периодически изменяют подачу топлива в калорифер аппарата для поддержания заданного значения температуры в аппарате для тепловой обработки чайного листа, Однако известный способ не обеспечивает необходимого качества регулирования, например сушкой чая, так как гранулометрический состав и влажность обрабатываемого чайного листа могут изменяться и. как следствие. изменяться содержание влаги в чае на выходе из чаесушильной машины. Ы, 17505У7 А1 средств вычислительной техники, Сущность изобретения: способ позволяет управлять процессом сушки чэя в чаесушильной машине, при котором измеряют влажность чая на выходном транспортере чаесушильной машины и периодически изменяют подачу топлива в калорифер чаесушильной машины путем воздействия на исполнительный механизм в канале подачи топлива. Воздействие на исполнительный механизм осуществляется непосредственнд по результатам измерения влажности чая, а последующее регулирование осуществляется с учетом реакции системы на это воздействие, что отражается в корректировке параметра пропорциональности d и времени воздействия К . 1 ил, Основным показателем качества регулирования процессом сушки чая является получение на выходе из чаесушильной машины постоянства содержания влаги в чае. причем содержание влаги в чае не должно превышать некоторого заданного значения, В противном случае может иметь место переувлажнение чайного листа. что может служить причиной порчи полуфабриката чая вследствие плесневения чэя, Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессом сушки чая в чаесушильной машине, при котором измеряют влажность чая на выходном транспортере чаесушильной машины и периодически изменяют подачу топлива в калорифер чэесушильной машины путем воздействия на исполнительный механизм в канале подачи топлива для достижения заданного значения влажности чая.
1750597
Недостатком известного способа является понижейная точность поддержания влажности, вызванная изменением характеристики регулируемого объекта. Выход влажности иэ допустимых зон регулирования вызывает ухудшение качества готового продукта.
Цель изобретейия — повышение качества готового продукта.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему измерение влажности чая иа выходном транспортере, воздействие»а исполнительный механизм осуществляют непосредственно по результатам измерения влажности чая, при этом время воздействия на исполнительный механизм в канале подачи топлива определяют по формуле
K=d(У»д У иэч)= d где К вЂ” время воздействия на исполнительный механизм;
d — параметр пропорциональности;
Y3 ä — заданное значение влажности;
Y èçì — первоначально измеренное значение влажности, Затем после истечения переходного периода вторично измеря.от влажность чая
Y "è3ì на выходном транспортере, определяют разницу Л Y ; сравнивают ее с допустимым значением погрешности регулирования и по появлению сигнала рассог1 ласования определяют значение d no формуле (2) d — и устанавливают время воздействия на исполнительный механизм подачи топлива в калорифер по формуле (3) K = г (У»д У изи), (4) т= а (У.ад- Y ) где а — заранее выбранный коэффициент пропорциональности, экспериментально устанавливаемый для данной чаесушильной машины, Если измеренное значение влажности (Y ll M) превышает заданное значение (У»д) на величину больше допустимого предела регулирования, то, не прекращая процесса регулирования, останавливают конвейер сушильной машины и выносной транспортер на время г,определяемое по формуле
Благодаря этому приему исключается попадание переувлажненного чая в полуфабрикат чая, выводимь1й из чаесушильной машины, в результате повышается качество
5 получаемого полуфабриката чая, На чертеже представлена принципиальная схема одного из возможных вариантов устройства для осуществления предлагаемого способа управления процессом сушки
10 чая в чаесушильной машине.
Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит чаесушильную машину 1 с калорифе, ом 2, имеющим канал
3 для подачи топлива. Над выносным транс15 портером 4 чаесушильной машины 1 установлен датчик 5 влажности, например, инфракрасный влагомер ВДС-201, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем б (АЦПС5-121). Выход
20 аналого-цифрового преобразователя соединен с входом управляющей вычислительной машины 7 (типа ЭВМС5-12), выход которой соединен с усилителем 8 мощности, Усилитель 8 мощности соединен с исполнитель25 ным механизмом 9, установленным в канале
3 для подачи топлива в калорифер 2 чаесушильной машины 1, Исполнительный механизм 9 реагирует подачу топлива в калорифер под воздействием сигнала, по30 ступающего от усилителя 8 мощности. Выносной транспортер 4 и конвейер сушильной машины (не показан) соединены с единым приводом 10, который также управляется от усилителя 8 мощности, 35 В соответствии с предлагаемым способом устройство работает следующим образом. Перед началом процесса регулирования осуществляется запуск чаесушильной машины 1 и связанного с ней калорифера 2, в
40 который по каналу 3 подается топливо (мазут). В чаесушильную машину 1 с помощью соответствующего транспортера (не показан) осуществляют подачу скрученного чая, который, поступая на конвейерную си45 стему чаесушильной машины 1, проходит обогреваемую зону и с помощью выносного транспортера выносится из чаесушильной машины 1, поступая на дальнейшую переработку. Когда высушенный чай появляет50 ся на выносном транспортере 4, включается система регулирования, для чего в ЭВМ 7 вводятся данные, включающие заданное значение влажности чая (У»д), исходное значение параметра про55 порциоиальности (d) для определения времени воздействия на исполнительный механизм 9 (К), исходное значение коэффициента пропорциональности (а) для расчета времени (t ) остановки конвейера сушиль1750597 ной машины 1 и выносного транспортера
4, время переходного периода и др. После . запуска системы управления с помощью влагомера 5 ВДС-201 измеряют значение
ВЛажНОСтИ Чая (Y изм) На ВЫНОСНОМ траНС- 5 портере 4 чаесушильной машины. Сигнал влагомера 5, пропорциональный измеренному значению влажности в виде
° аналогового сигнала, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 6, где 10 он преобразуется в двоичный код, поступающий на вход вычислительной машины 7.
Вычислительная машина определяет время воздействия на исполнительный механизм
9 по формуле (1) и посредством усилителя 15 мощности 8 осуществляется воздействие на исполнительный механизм 9, который увеличивает или уменьшает подачу топлива по каналу 3 в калорифер 2 сушильной машины
1 в зависимости от знака (положительный 20 или отрицательный) рассогласования заданного значения влажности чая (Y»g и измеренного значения (Y ä3ÿ).
По истечении времени переходного периода, вызванного воздействием на ис- 25 полнительный механизм 9 (зто время также задается предварительно и вводится в качестве исходного данного в ЭВМ}, вычислительная машина 7 вновь обращается к аналого-цифровому преобразователю 6 и, 30 получает через него новое значение влажности чая (Y"pa ) от влагомера 5, Далее определяется разница(Л У"). Ее сравнивают с допустимым значением погрешности регулирования и, если она не превышает 35 его; то воздействие на исполнительный механизм 9 через усилитель мощности не осуществляется, т.е. исполнительный механизм 9 остается в прежнем положении,в противном случае машина 7 рассчитывает 40 уточненное значение б по формуле (2) и осуществляет через усилитель 8 мощности воздействие на исполнительный механизм 9 в течение времени, Определяемого по формуле {3). 45
По истечении переходного периода, вызванного воздействием на исполнительный механизм 9, циклы регулирования повторяются в описанной последовательности.
Еще одной особенностью работы данного устройства является то, что если измеренное значение влажности (Y èaì) превышает заданное значение (Y»g на величину больше допустимого предела регу- 55 лирования (эта величина также вводится в машину 7 в системе исходных данных), то, не прекращая процесса регулирования, вычислительная машина 7 выдает через усилитель мощности 8 команду на остановку привода 10 конвейера чаесушильной машины 1 и выносного транспортера 4 на время r, Определяемое по формуле (4). Это позволяет исключить поступление переувлажненного чая на дальнейшую переработку, что положительно сказывается на качестве чая в целом.
Пример. В 3ВМ 7 ввели заданное значение влажности Y»g=6 и экспериментально найденное значение параметра пропорциональности б=3. После этого инфракрасным влагомером ВДС-201 измеряют текущее значение влажности Y K =- — 15 и воздействует на ИМ (открытие) в течение 15 с. По прошествии 15 с вновь измеряют влажность Y" »-9 ; т.е. Л Y"=-3 . В связи с тем, что разница (-3 ) превышает допустимое значение погрешности оегулирования (+-1 l, то рассчитывают уточненное ..значение d Г-7,5, тогда К --22,5, т,е. воздействие на исполнительный механизм осуществляется в том же направлении (открытие) дополнительно в течение 22,5с. Для расчета вг.емени остановки конвейерной системы, не прекращая процесса регулирования, в ЭВМ 7 также вводят экспериментально определенный коэффициент пропорциональности а = -6 и рассчитывают т = 30 с. т.е. остановку конвейера сушильной машины осуществляют в течение 30 с. Таким образом, предлагаемый способ управления процессом сушки чая обеспечивает поддержание заданного значения влажности чая на выходе чаесушильной машины без использования дополнительного контура регулирования температуры, что упрощает способ управления, Кроме того, в предлагаемом способе исключается вывод переувлажненного чая из чаесушильной машины, что повышает качество полуфабриката чая. Формула изобретения Способ управления процессом сушки чая в чаесушильной машине, предусматривающий измерение влажности чая на выходномтранспортере, отл ича ющийся тем, что. с целью повышения качества готового продукта, воздействуют на исполнительный механизм подачи топлива непосредственно по результатам измерения влажности чая, при этом время воздействия на исполнительный механизм в канале подачи топлива определяют по формуле К= (Yaaa- Y èçì)= б Л Y . 1750597 стимым значением погрешности регулирования и по появлению сигнала рассогласования определяют значение d по формуле 5, К Составитель Г. Акопашвили Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик Заказ 2634 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где К вЂ” время воздействия на исполнительный механизм; d — параметр пропорциональности; Y àä — заданное значение влажности; Y » — первоначальное измеренное значение влажности, затем после истечения переходного периода вторично измеряют влажность чая Y"» на выходном транспортере, опреде ляют разницу ЬУ", сравнивают ее с допуи устанавливают время воздействия на исполнительный механизм подачи топлива в 10 калорифер по формуле К =сГ (Узад Y "изм).
