Самоприспосабливающаяся система

 

И с ео к- „, . л етентио

"х" x x--. . иолиотенг .ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.111.1971 (№ 1637309/22-1) М. Кл. С 22Ь 1/10

G 05c1 23/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1973. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 27.IX.1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии

УДК 669.243 21:621 3 078 (088.8) Авторы изобретения

И. А. Буровой, E И. Штеренберг, В. Л, Каневский и В. И. Невский

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт

«Цветметавтоматика»

Заявитель

САМОПРИСПОСАБЛИВАЮ1ЦАЯСЯ СИСТЕМА

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ

РЕЖИМОМ ОБЖИГА СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В КИПЯIЦЕМ СЛОЕ

Предлагаемая система автоматического управления может быть использована в цветной металлургии и других отраслях промышленности для управления процессами десульфурнзующего обжига, проводимыми в кипящем слое, в которых источником тепла служит экзотермическая реакция обжига (например, при обжиге сульфидов никеля, меди, цинка и др.).

Известна система автоматической стабилизации температуры кипящего слоя с помощью

ПД-регуляторов и регуляторов с переменной структурой.

Однако при широком диапазоне номинальных значений температуры и глубоких возмущениях (по химическому составу шихты и пр.) такая система не обеспечивает устойчивости и требуемого быстродействия управления, что делает ее практически неработоспособной на ряде важных технологических объектов, например на печах кипящего слоя для обжига сульфидных никелевых материало.в.

Цель изобретения — повысить устойчивость, быстродействие и помехозащищенность системы.

Достигается это тем, что она снабжена блоком дискретного определения производной температуры, а устройство самонастройки включает два блока сравнения, блок определения знака производной и блок выбора закона управления, причем выход объекта управления подключен на входы первого блока сравнения устройства самонастройки и

5 блока дискретного определения средней величины производной температуры, выходы которого подключены на вход управляющего устройства и на вход блока определения знака производной и второго блока сравнения

10 устройства самонастройки, а выходы двух последних блоков и первого блока сравнения устройства самонастройки подключены на вход блока выбора закона управления.

Управляющее устройство содержит блок

15 определения приращения концентрации сернистого ангидрида и схему сравнения, подключенные между объектом управления и блоком выбора уровня управления.

Температурный режим процессов десульфу20 ризующего обжига решающим образом влияет на их основные технологические параметры (степень десульфуризацип, укрупнение исходных частиц, содержание сернистого ангидрида в отходящих газах и др.) и, тем са25 мым, — на технико-экономические показатели этих процессов и соответствующих техно Ioгических переделов. Поэтому одной из важнейших задач управления процессами десульфуризующего обжига является поддержание

30 температуры кипящего слоя па заданном

386016 уровне, главным образом, путем изменения потока шихты, подаваемой на обжиг.

В условиях значительных колебаний входных параметров процесса поддержание заданной температуры слоя с достаточной точностью возможно лишь путем автоматизации дозировки шихты обжига.

На чертеже показана блок-схема системы управления температурным режимом обжига сульфидных материалов в кипящем слое.

Вход объекта управления 1 подключен на входы блока сравнения 2 устройства самонастройки 8 и на вход блока 4 дискретного определения среднего значения производной температуры. Выход блока 4 подключен к входам блоков 5 и б определения знака производной и сравнения.

Входы блоков 2, 5 и б подключены к входу блока 7 выбора закона управления. Выход последнего подключен к входу блока 8 выбора уровня управления управляющего устройства 9. Выходы блока 8 подсоединены к регулирующему органу 10, который, в свою очередь, подключен к входу объекта управления 1.

В случае, если запаздывание объекта управления существенно ухудшает качество регулирования система включает дополнительные устройства: выход объекта управления по концентрации сернистого ангидрида (Cso,) подключается к блоку 11 определения приращения ЛСзо, выход которого подключен на вход схемы сравнения 12. Выход последней подключен ко входу блока 8.

Работает система следующим образом.

Текущее значение температуры кипящего слоя сравнивается с уставкой в блоках 2 и 8.

Производная температуры по времени (выход блока 4) сравнивается с уставкой в блоке

5, а блок 5 определяет знак этой производной. В зависимости от знака производной и результатов сравнения температуры и ее производной с уставками блок 7 выбирает закон управления, который реализуется управляющим устройством 9. При небольших отклонениях температуры от задания и малой скорости ее изменения управляющее устройство осуществляет регулирование по ПД закону; в других случаях блок 8 в зависимости от принятого блоком 7 закона управления устанавливает с помощью регулирующего органа 10 (магнитного усилителя, управляющего током возбуждения привода питателя, шибера, регулирующего сечение потока шихты или другого аналогичного устройства) один из заранее определенных

5 фиксированных уровней расхода шихты обжига Ф,.

При наличии существенного запаздывания в объекте управления концентрация сернистого ангидрида используется как опережаю10 щий импульс по производной температуры.

Блок 11 определяет приращение этой величины с момента последнего изменения уровня управления, а блок 12 сравнивает это приращение с уставкой и при достижении равенства

15 этих величин подает в блок 8 команду на изменение уровня управления. Блок 8 устанавливает новый уровень управления в соответствии с законом, выбранным блоком 7.

20 Предмет изобретения

1. Самоприспосабливающаяся система автоматического управления температурным режимом обжига сульфидных материалов в кипящем слое, содержащая объект управле25 ния, управляющее устройство с блоком выбора уровня управления и устройство самонастройки, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости быстродействия и помехозащищенности системы, она содержит

50 блок дискретного определения средней величины производной температуры, а устройство самонастройки включает два блока сравнения, блок определения знака производной и блок выбора закона управления, причем вы35 ход объекта управления подключен на входы первого блока сравнения устройства самонастройки и блока дискретного определения средней величины производной температуры, выходы которого подключены на вход управ40 ляющего устройства и на вход блока определения знака производной и второго блока сравнения устройства самонастройки, а выходы двух последних блоков и первого блока сравнения устройства самонастройки под45 ключены на вход блока выбора закона управления.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ее управляющее устройство содержит блок определения приращения концентрации сер50 нистого ангидрида и схему сравнения, под= ключенные между объектом управления и блоком выбора уровня управления, 386016

Редактор Э. Шибаева

Заказ 2570/9 Изд. М 1713 Тираж 632 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Т. Столярова

Техред . E. Борисова

Корректоры: Е. Хмелева и М. Лейзерман