Способ автоматического управления процессом камерной сушки
1, СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ШЮЦЕССОМ КАМЕРНОЙ СУШКИ путем воздействия на расход греющего агента в зависимости от температуры суплшьного агента после сушки с коррекцией по его влажности после последней и воздействия на расход рециркулирующего агента в зависимости от параметров, указанных вьпие, и изменения расхода сушильного агента в зависимости от его температуры перед сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, дополнительно измеряют температуру греющего агента и влажность сушильного агента перед сушкой и корректируют расход греющего агента по его температуре и температуре сушильного агента перед сушкой, расход рецир-кулирующего агента - по температуре и влажности сушильного агента перед сушкой, а расход сушильного агента - по температуре агента после сушки. 2. Способ по п. 1, о т.л и ч а ющ и и с я тем, что велячина коррекций по каждому измеряемому параметру для каждого управляющего действия пропорциональна произведению обратной величины суммы С квадратов всех параметров, влияющих на дан (Л ное управляющее воздействие, на величину параметра, по которому производится коррекция , и величину отклонения регулируемо )го параметра от заданного значения.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (111
3(59 F 26 В 25 22 4i р
ll
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "
М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3331882/24 — 06 (22) 07.08.81 (46) 23.11.83. Бюл. No 43 (72) А.М.Пришвин, В.П.Петров, О.Ф.Бушанов, В.Г.Карайчев и Н.В.Шнайдер (71) Всесоюзное ордена Трудового Красного
Знамени нУчно- пРоизводственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (53) 537.781.2; 539.3,(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
1}1 580429 тйт. F 26 В 21/06, 1976. (54) (57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ,УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КАМЕРНОЙ СУШКИ путем воздействия на расход греющего агента в зависимости от температуры сушильного агента после сушки с коррекцией по его влажности после последней и воздействия на расход рециркулирующего агента в зависимости от параметров, указанных выше, и изменения расхода сушильного агента в за-. висимости от его температуры перед сушкой, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения точности управления, дополнительно измеряют температуру греющего агента и влажность сушильного агента перед сушкой и корректируют расход греющего агента по его температуре и температуре сушильного агента перед сушкой, расход рециркулируюшего агента — по температуре и влажности сушильного агента перед сушкой, а расход сушильного агента — по температуре агента после сушки.
2. Способ по п. 1, о т.л и ч а ющ н и с я тем, что величина коррекций по каждому измеряемому параметру для каждого управляющего действия пропорциональна произведению обратной величины суммы квадратов всех параметров, влияющих на данное управляющее воздействие, на величину параметра, по которому производится коррекция, и величину отклонения регулируемо}го параметра от заданного значения.
105594ß
В этом случае при у м Тсс -- Тсс„„
Пэ!!б етс!i!Iñ oTIIA< I! < ß :,;;:,, I,.t<-,",с„ =д му vtlpa?Illa :It!to процесс?м камел<1<:й! -v! Itêè нкломятеркялов к может няй1к применение в лесной и деревообрябятывяю 1ей .<Ромлпклекности.
Йэвестен способ 1<ля автоматического у1<рявления процессом камерной сушки, заключающийся в воздействии ня расход греюшсго агента в зависимости От температуры сушкль. ного агента после сушки к воздействия на 19 расход рециркулирующего агента в зависимости от указанных параметров к изменения расхода сушильного агента в зависимости от его температуры перед сушкой (lj.
Недостатком известного способа являет. ся низкая точность управления процессом камерной <:vt!??:I .
Целью ?1зобрете?п?я является повышение точности управления.
Поставленная цель достигается тем, что
20 согласно способу автоматического управления процессом камерной сушки, заключающемуся в воздействии на расход греющего агента в зависимости от e!.o температуры сушильного агента после сушки с коррекцией по его влаж25 ности после последней и воздействия íà расход рециркупирую1дего агента в зависимости
От параметров, указанных выше, и изменения расхода сушильного агента в зависимости от его темпсратуры перед суппсой, дополнительно
H3MQP?tIOT TЕМПЕРЯТУГ1У ГРЕЮ?ЦЕГО III CHT8 H
30 влажность супл?льного агента перед сушкой к корректируют расход греющего агента по его темп-. I рэ к темперагуое сушильного агента !!еред < ушкой, рясх;. д рециркулкрую1цего агент" — по температуре к влажности сушкль- 35
КОГО ЯГЕКТЯ !I<= PCI; ",- !<ЗКОй, Я PRCXOg C/IIIKI??IOГс ягектя — г О темпе к туре яге после сушки.
<3елкп?кя корре.-.,:.-к по каждому измеряемому парям:.. -,г!у,.„;я кя кдОГО управляющего позлей!явки л;ожет . : III. Ipottop?I!to?taлька про 49 кзведенкн! Обрат?1ОЙ ве1ткч??кы суммы квадратов всех пяр-". егров, влкяюшкх кя данное управляю?цее воздействие„кя велкчкпу параметра, tI6 которому производится коррекция, к вели<гику отклопенкя регулкру?ашего параметра
ОТ ЗЯДЯНКОГО 31?ЯЧЕККЯ.
Коэфф?11!кен1 тепло пер, !яч:?-; теп;Ообменккtñ0 Определяется ряэпостые те,!!1< pa?vp греюп .го и лягревяющего тел, расхода реагентов, пло?ц!я<чи ll уГля ятякк, что пдиводкт к кзлlf. - g0 нению параметров скстс?кы к появлению доколнктельньlx погрешностей к измене?1??ю кя !ествя в различных режимах.
Температура су! Килы!ого агента кя выходе гепгюобмеиник!1 Опре??еллеTсл Зявкскмостью
Где «, г, <з — параметры, зависящие от температуры греюгцего аген та на входе теплообменника, теплоемкости и объемного расхода теплоносителей в единицу времени, температуры сушильного агента на вход теплообменника и конструктивных параметров теплообменника.
Поскольку датчики температуры на сухой стороне камеры расположены достаточно близко к теплообменнику, можно считать, что показания датчиков соответствуют температуре сушильного агента после сушки.
Температура сушильного агента на входе теплообменника зависит от температуры заборного воздуха и температуры сушильного агента до сушки, Считая температуру заборного воздуха постоянной, или учитывая ее изменение как неконтролируемые возмущения, можно принять, что температура на входе теплообменника определяется температурой сушильного агента до сушки.
Расход сушильного агента является функцией температуры сушильного агента до сушки и после сушки.
С учетом сказанного уравнение теплообменника в первом приближении может быть записано в виде
< сс() я св (и 4)+ с3 (
": <, — влажность сушильного агента после сушки;
Тгс, — температура греющего агента;
GI г,„— расход греющего агента; — неу чтенные возмущения.
Из приведенного уравнения ясно, что наиболее быстро можно скомпенсировать изменение Т ... если принять
14 t-o (It) = ? !,1 7с в (Г?) + О. „ГОО ф ? м, „.Ггд (n) + с -ц сс aA() ttt 1
Отклонепи.". Т г о Т,, будет опресc зад деляться лишь динамикой исполнительного; устройства и отклонением g, Н, от заданных (3).
Наличие предлагаемых коррекций 4„,до
Т "1 „позволяет быстро и точно компенсв га сировать изменение Т из-за изменений соседних каналов.
Рассмотрим канал регулирования влажности на сухой стороне камеры (после сушки). 10
Влагосодержание воздуха на входе теплообменника определяется влагосодержанием сушильного агента до сушки и соотношением заборного и рециркулирующего воздуха или расходом увлажнявшей среды (Я2„.). 15
Очевидна необходимость коррекции расхода увлажняющей среды или соотношения заборного и рециркулирующего агентов по температуре и влажности сушильного агента до сушки (Т, р ).
Принимая управляющее воздействие на заслонку рециркулирующего агента в виде
Из (7) и (8) получаем
4цс ) < × с(н 2Ю в() 2 св(25
4с(4 асс(.>) 4е(25 4 зад(н)»g ("1 (4) 30 тн п 2
К,1,H (9) 35
40 (2
О-а(> k4>();
k (<+ 6 x„(n-<)) 1=1
О а) 6 440.
ks(<+ Е пх. (т! <() 1 4 при заданных М,, Н g (Yl j — сигнальная компенсация неучтенных возмущений, можно обеспечить точную и быструю компенсацию отклонений (вс отфс»А
И, наконец, температура сушильного агента до сушки определяется температурой сушильного агента после сушки, состоянием пиломатериалов и скоростью движения (расходом) сушильного агента. Поэтому расход сушильного агента необходимо корректировать по температуре сушильного агента после сушки, т.е.
С со<")=<3,, Ю «()+
+ H c S Заь, (н) + (3(и) (5) На примере канада регулирования температуры сушильного агента после сушки (Тг )
) 45 рассмотрим способ автоматической подстройки . параметров связи (е ; Ц ) управляющих воздействий с регулируемыми величинами.
Для обеспечения величине(„;(q — 1, 2, 3, 4, 5), определяемых (3) при изменении 50 режимов и внешних условий (k, ), производится коррекция этих величин — параметрическая адаптация.
Пусть желаемые свойства канала заданы уравнением 55 е
V ссЯ=.:(: 4,Т, (n- )>y a. ((„;) В частном случае
4; 0%;<(<, ),8„= <,В;ОЧ; e,tr.ì), т.е. уравнение примет вид „(Ц - в,т„ -<) = ч, E хН) = TCc (,Н-4) -ТсС(н1 -O.
С учетом (1) и (2) получаем уравнение объекта (по этому каналу) в виде
) С Я = х4, 1С4Е" 1%) 7СС(Н-(1+ х хэ 4ф411к
СЬ П «) Ф Ъ4 х4 Ч" (>) ra "1 х) 4 k 4 (44
"1 с с ъа д (и -4) Ф 1 (н) + (х 4 Н4 х Н - 4) +
5 k 4 g х5) qc (Н И) 1
E(n(=-((k,ikäæ„ä Ä(n-t(t(kzi kg к„ °
С (11 ")4 Õõ 3+140(4)ЧГС(Н-х) х4 (Х (4 х 7сс (" <) 4(5 "40 453 + k4H„(п-4)), Подстройку са Н производим иэ успоJ вия Тогда алгоритм изменения g4, ропределяется формулой 0(Ä(() =К„; (,Н- H„(,n) = 4„(n-<) 4 )„E,(n). ЦЦ гДе Х», =Т е;Х,э=Тсс; Х4 . га Хта= сс с д3 —..Т Х 15 = Я с 1 е 1 < ( с ростом h стремится к решению (3) при выражениях Если в (2) принять Д, (в =(,(К kq;(и(1,; (n| iй,(о(), то условие устойчивости примет вид 0 а& ;<,p„>o, k< (3,(1i.К к, (n-<)) 1055948 Ь к уравнению, определяющему свойства канала, корректирует параметры регуляторов в соответствии с алгоритмом (10) (11) При указанном способе управлейия, обеспечивающем коррекцию управляющих воздейст» вий по показателям качества соседних каналов и автоматическую настройку параметров регулятора, целесообразно . выбрать простейший закон регулирования — пропорциональный и 10 одинаковый по всем каналам и BpR 1 ( к, (и-<) необходимо обеспечить (1 с К4 р, 2, что всегда легко выполнить при известном знаке Vg На чертеже представлено устройство для реализации способа. На выходе объекта 1 с помощью датчи. ка 2 измеряют температуру сушильного агента после сушки Т Х», с помощью датчика 3 — » температуру сушильного агента после сушки, измеряемую мокрым термомет 15 ром Ть„ Х, с помощью датчика 4 — температуру сушильного агента до сушки Тсв= Хч, и, с помощью датчика 5 — температуру греющего агента Т.д= Х4. Выходы датчиков подключены к соответствующим входам регулятора б расходагрен 20 щего агента, регулятора 7 расхода сушильного агента, регулятора 8 соотношения рециркулирующего и заборного воздуха. На другой вход регуляторов поступают 25 сигналы ;, пропорциональные задающим воздействиям. Регуляторы формируют управляющие воздействия в соответствии с выбранными законами, определяемыми свойствами объекта и желаемыми свойствами системы, например (2), (4), (5). Адаптер 9 по сигна, лам датчиков, задающим воздействиям, и. 4 >((>) = p>) е и, In) х ) (n) t н, (и)), (n) где» вЂ” номер канала; — управляющее воздействие в 1 — м канале; Х» (И) — измеряеьайпараметр; ()l) — сигнальная компенсация неучтенных возмущений. к;ф=(у.„ п- Я (= Д (1)-<) S У; И) E> () g" È-— 1 t X- X i (r) - «) При предлагаемом способе управления экономический эффект обеспечивается за счет снижения расхода энергоресурсов эа счет повышения качества продукции, обеспе,чиваемого большей точностью поддержания режимов. 1055948 Составитель К. Роганов Техред А.Ач Корректор С. Шекмар Редактор П. Коссей Подписное Тираж 687 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9278/30 Филиал ППП "Патент", г.Ужтород, ул.Проектная, 4
