Устройство для автоматического регулирования технологического параметра

 

пц7 77! 31

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2644146/29-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень №. 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. Кл.

D 21F 5/00

G 05D 22/02

Государственный комитет (53) УДК 676.012 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Вознесенский и Н. P Кравцова (71) Заявитель

Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛ И РОВАН ИЯ ТЕХНОЛОГИ Ч ЕСКОГО ПАРАМЕТ

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим автоматическое регулирование различными технологическими процессами, может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при автоматическом регулировании влажности бумажного полотна, вырабатываемого на бумагоделательных машинах, и при автоматическом регулировании технологических параметров теплоэнергетических установок, таких, как расход воды, топлива, подаваемых на парогенераторы.

Известно устройство для автоматического регулирования технологического параметра преимущественно бумажного полотна, содержащее датчик и задатчик регулируемого параметра, соединенные через сумматор с регулятором этого параметра, содержащим параллельно-включенные изменяемые временной и пропорциональный блоки настройки, выход которого подключен к исполнительному механизму, для вбздействия на регулируемый параметр (1).

В известном устройстве при наличии в спектре отклонения технологического параметра от номинального значения частоты, совпадающей с собственной частотой устройства, будет наблюдаться резкое возрастание амплитуды колебаний технологического параметра, т. е. явление резонанса, Ф": г;., т

2 Ъ

« что приводит к резкому снижению качества процесса регулирования и нарушению технологического режима.

Целью изобретения является повышение

5 качества регулирования.

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования технологического параметра имеет последовательно соединенные диод, инвертор

ip и усилитель, выход которого подключен к управляющему входу временного блока, при этом выход сумматора соединен через диод и инвертор с управляющим входом пропорционального блока.

15 На фиг. 1 изображена структурно-функциональная схема устройства для автоматического регулирования технологического параметра — влажности бумажного полотна; на фиг. 2 — графики амплитудно-частотных характеристик предлагаемого и известного устройств.

Схема включает объект регулирования— сушильную часть 1 бумагоделательной машины, содержащую сушильные цилиндры

2, по которым проходит бумажное полотно

3, накат 4 и устройство для автоматического регулирования, состоящее из датчика 5 влажности, задатчика 6, сумматора 7, пропорционально-интегрального (ПИ) регуля30 тора 8, содержащего изменяемые времен777131

15

20 (К5 К1)

60

65 ной блок 9 настройки регулятора (время интегрирования) и пропорциональный блок

10 регулятора (коэффициент усиления), исполнительного механизма 11, изменяющего расход пара, поступающего в цилиндры, диода 12, инвертора 13, усилителя 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал величины влажности бумажного полотна 3, измеренный датчиком 5, поступает на сумматор 7, где сравнивается с сигналом от задатчика 6. Величина рассогласования от сумматора 7 поступает на вход

ПИ-регулятора 8, который с помощью исполнительного механизма 11 изменяет расход пара, поступающего в сушильные цилиндры 2.

Например, при увеличении влажности бумажного полотна 3 выше заданного задатчиком 6, регулятор 8 увеличивает расход. пара, поступающего в цилиндры, а при уменьшении влажности бумажного полотна — уменьшает расход пара.

Одновременно сигнал рассогласования Л от сумматора 7 поступает на диод 12. Однополярный сигнал Р с диода поступает на вход инвертора 13, меняющего полярность входного сигнала с одновременным его усилением. На в е инвертора формируется сигнал

= — К где К вЂ” кофффФциент усиления инвертора

13.

Проходя усилитель 14, сигнал у стано- вится равным

° = К.т = — K.Ä

rue Кз= — К К, К вЂ” коэффициент усиления усилителя, характеризующий время интегрирования.

Сигнал а поступает на вход временного блока 9 настройки регулятора 8.

На выходе интегрирующего звена ПИ-регулятора формируется сигнал

О = К,Jhdt К,К,г ЯгИ, где К вЂ” коэффициент усиления регулятора 8, характеризующий время интегрирования и устанавливающийся на регуляторе 8.

При наличии сигнала Л рассогласования, проходящего через диод, увеличивается время интегрирования регулятора 8, при этом о = (ʄ— К,К,) J httt.

При сигнале Л, не проходящего через диодную ячейку, 6= g, jhdt

Следовательно, при отклонении технологического параметра от заданного значения в одну сторону временные параметры настройки регулятора принимают одни значе00

55 ния, а при отклонении технологического параметра от заданного значения в противоположную сторону — другие значения.

Кроме того, сигнал у с инвертора 13 поступает на вход пропорционального блока

10 настройки регулятора 8 (на П-составляющую) .

На выходе П-составляющей регулятора формируется сигнал

-q = К,Л вЂ” К,), где К< — пропорциональный параметр настройки регулятора 8, соответствующий коэффициенту усиления инвертора;

К вЂ” пропорциональный параметр настройки регулятора 8, устанавливаемый на регуляторе.

При наличии сигнала Л рассогласования, проходящего через диод, уменьшается пропорциональная составляющая регулятора 8., при этом

При сигнале Л, не проходящем через диод, 1 К5 з

Таким образом, в зависимости от знака отклонения технологического параметра от заданного значения устройство меняет параметры настройки регулятора.

Из графиков фиг. 2, где кривые 1 и II— амплитудно-частотные характеристики известного и предлагаемого устройства, следует, что амплитуда отклонения А (F). техно-. логического параметра при изменении частоты F носит экстремальный характер, причем составленный анализ работы описываемого, и известного устройств показывает, что на частотах, близких к резонансной, и резонансной, присутствующих в спектре отклонения регулируемого технологического параметра от заданного значения, предлагаемое устройство более эффективно справляется с поступающими отклонениями. Это проводит к повышению качества регулирования технологическим процессом, Устройство можно реализовать как на серийно выпускаемой измерительной и регулирующей аппаратуре, так и на элементах цифровой вычислительной техники.

Изобретение повышает качество процесса регулирования путем изменения параметров настроек регулятора в зависимости от знака отклонения технологического параметра от заданного значения.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования технолОгического параметра преимущественно бумажного полотна, содержащее датчик и задатчик регулируемого параметра, соединенные через сумматор с

777131 регулятором этого параметра, содержащим параллельно включенные изменяемые временный и пропорциональный блоки настройки, выход которого подключен к исполнительному механизму, для воздействия 5 на регулируемый параметр, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно имеет последовательно соединенные диод, инвертор и усилитель, выход которого подключен к управляющему входу временного блока, при этом выход сумматора соединен через диод и инвертор с управляющим входом пропорционального блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3666621, кл. 162-198, опублик. 1972 (прототип).

777131

А (Z) 0,Ю

Р,б

Составитель В, Вознесенский

Техред И. Пенчко

Редактор Л. Волкова

Корректор В. Ахрем

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2702/17 Изд, № 591 Тираж 431 Подписное

HIIQ «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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