Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях и устройство для его осуществления (варианты)
1. Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях , включающий автоматическое дозирование исходных компонентов, измерение состава смеси после промежуточной емкости, корректировку соотношения исходных компонентов в зависимости от величины отклонения состава смеси после промежуточной емкости от заданного значения, измерение верхнего и нижнего уровней смеси во вспомогательной емкости, дозирование потока смеси из вспомогательной емкости, смешивание потоков смеси из вспомогательной и промежуточной емкостей , переключение потока смеси из промежуточной во вспомогательную или основную емкости в зависимости от превышения величиной отклонения состава смеси после промежуточной емкости зоны нечувствительности, о тлич ающий ся тем, что, с целью повышения точности управления процессом приготовления смеси заданного состава, дополнительно измеряют расход смеси из промежуточной емкости, состав смеси во вспомогательной емкости, состав и расход смеси из вспомогательной емкости, при этом, при значении уровня смеси во вспомогательной емкости ниже заданного верхнего значения в течение заданного интервала времени гомогенис зируют смесь во вспомогательной емS кости, а при достижении во время (Л заполнения вспомогательной емкости уровня смеси заданного верхнего значения , определяют новый заданный состав смеси на выходе из промежуточной емкости в зависимости от расхода и состава смеси из промежуточной емкости, состава смеси во вспомогательной емкости и заданных сосto тава и расхода смеси в основной емЭ ) кости, корректируют соотношения исходных компонентов в зависимости от нового заданного состава смеси, при достижении потоком смеси на выходе промежуточной емкости заданного состава переключают поток смеси в основную емкость, подают в этот поток перед смешивающим устройством смесь из вспомогательной емкости, регулируют расход смеси из вспомогательной емкости в зависимости от заданного технологической картой значения состава смеси и корректируют количество его в зависимости от состава смеси после вспомогательной емкости
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) (д1) 4 В 01 F 15/04 G 05 D 27/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3679391/29-26 (22) 23.12.83 (46) 07.10.86. Бюл. Р 37 (71) Липецкое специализированное проектно-конструкторское технологическое бюро Всесоюзного научно-производственного объединения "Союзавтоматстром" (72) Н.Ф.Архипов и П.С.Лебедев (53) 66.012.-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 431897, кл. В 01 F 15/04, 1972.
Авторское свидетельство СССР
9 1134228, кл. В 01 Г 15/04, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ ЗАДАННОГО СОСТА-
ВА в поточных технологических линиях (еГО ВАРиАнты) и устРОЙстВО для
ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях, включающий автоматическое дозирование исходных компонентов, изме- рение состава смеси после промежуточной емкости, корректировку соотношения исходных компонентов в зависимости от величины отклонения состава смеси после промежуточной емкости от заданного значения, измерение верхнего и нижнего уровней смеси во вспомогательной емкости, доэирование потока смеси из вспомогательной емкости, смешивание потоков смеси из вспомогательной и промежуточной емкостей, переключение потока смеси иэ промежуточной во вспомогательную или основную емкости в зависимости от превышения величиной отклонения состава смеси после промежуточной емкости зоны нечувствительности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления процессом приготовления смеси заданного состава, дополнительно измеряют расход смеси иэ промежуточной емкости, состав смеси во вспомогательной емкости, состав и расход смеси из вспомогательной емкости, при этом, при значении уровня смеси во вспомогательной емкости ниже заданного верхнего значения в течение заданного интервала времени гомогениэируют смесь во вспомогательной емкости, а при достижении во время заполнения вспомогательной емкости уровня смеси заданного верхнего значения, определяют новый заданный состав смеси на выходе из промежуточной емкости в зависимости от расхода и состава смеси из промежуточной емкости, состава смеси во вспомогательной емкости и заданных состава и расхода смеси в основной емкости, корректируют соотношения исходных компонентов в зависимости от нового заданного состава смеси, при достижении потоком смеси на выходе промежуточной емкости заданного состава переключают поток смеси в основную емкость, подают в этот поток перед смешивающим устройством смесь иэ вспомогательной емкости, регулируют расход смеси иэ вспомогательной емкости в зависимости от заданного технологической картой значения состава смеси и корректируют количество его в зависимости от состава смеси после вспомогательной емкости! 261701 и состава и расхода смеси после промежуточной емкости.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительно измеряют состав смеси в результирующем потоке и корректируют расход смеси иэ вспомогательной емкости в зависимости от величины отклонения текущего состава смеси в результирующем потоке от заданного технологической картой состава.
3. Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях, включающий автоматическое дозирование исходных компонентов, измерение состава смеси после промежуточной емкости, корректировку соотношения исходных компонентов в зависимости от величины отклонения состава смеси после промежуточной емкости от заданного значения, измерение верхнего и ннжнего уровней смеси во вспомогательной емкости, доэирование потока смеси из вспомогательной емкости, смешивание потоков смеси из вспомогательной и промежуточной емкостей, переключение потока смеси из промежуточной во вспомогательную или основную емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления процессом приготовления смеси заданного состава, дополнительно измеряют расход смеси из промежуеочной емкости, I состав и расход смеси из вспомогательной емкости и задают величины положительного и отрицательного отклонений состава смеси на выходе промежуточной емкости от заданного технологической картой значения, при этом в начальный момент времени задают величину положительного или отрицательного отклонения состава смеси на выходе из промежуточной емкости от заданного технологической картой значения и при достижении составом смеси заданного значения переключают поток смеси во вспомогательную емкость, после чего при достижении уровня смеси во вспомогательной емкости заданного верхнего значения задают величину отрицательного или положительного отклонения состава смеси на выходе из промежуточной емкости от заданного технологической картой значения и при достижении составом смеси нового задан ого значения переключают поток см и в основную емкость, подают в эт т поток смесь иэ вспомогательной емк "ти, расход которой регулируют в ависимости от заданного технологич ской картой значения состава смеси и корректируют его в зависимости от расхода и состава смеси после промежуточной емкости и состава смеси после вспомогательной емкости, а при достижении уровнем смеси во вспомогательной емкости заданного нижнего значения переключают поток смеси во вспомогательную емкость.
4. Способ по п. 3, о т л и ч а юшийся тем, что дополнительно измеряют состав смеси в результирующем потоке и корректируют расход смеси иэ вспомогательной емкости в зависимости от величины отклонения текущего состава смеси в результирующем потоке от заданного технологической картой состава.
5. Устройство для управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях, содержащее автоматические дозаторы исходных компонентов, промежуточную смесительную емкость, входы которой соединены с выходами доэаторов исходных компонентов, анализатор состава смеси на выходе из промежуточной емкости, двухканальный переключатель потока смеси с исполнительным механизмом, вспомогательную емкость с автоматическим дозатором, вход которой соединен с первым выходом двухканального переключателя потока, а вход двухканального переключателя — с выходом промежуточной емкости, датчики верхнего и нижнего уровней смеси во вспомогательной емкости, основную емкость, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления процессом приготовления смеси заданного состава, оно дополнительно содержит смешивающее устройство, на входы которого подключены второй выход двухканального переключателя и выход автоматического дозатора вспомогательной емкости, а выход смешивающего устройства соединен с входом основной емкости, анализатор состава и расходомер смеси после вспомогательной емкости, расходомер смеси после промежуточной емкости, анализатор
1 261 701 состава смеси в результирующем потоке после смешивающего устройства, блок памяти состава смеси во вспомогательной емкости, задатчик среднего расхода смеси после вспомогательной емкости, первый вычислительный блок, задатчик общегс расхода смеси в основную емкость, задатчик среднего расхода смеси из промежуточной емкости, второй вычислительный блок, регулятор расхода смеси из вспомогательной емкости, систему гомогенизации смеси во вспомогательной емкости, первое реле с переключающими контактами, задатчик заданного технологической картой состава смеси, первый и второй элементы сравнения, ключ управления, командный блок, первый и второй пороговые блоки, задатчик и счетчик времени, регулятор состава смеси на выходе из промежуточной емкости, задатчик состава исходных компонентов, оптимизатор, задатчик производительности дозаторов исходных компонентов и блок умножения, при этом выход анализатора состава смеси в результирующем потоке и выход задатчика заданного технологической картой состава смеси соединены с вхо- дами первого элемента сравнения, выход которого подключеп на первый вход регулятора расхода смеси из вспомогательной емкости, второй и третий входы которого связаны с первым выходом второго порогового блока и выходом расходомера смеси после вспомогательной емкости, выход регулятора расхода смеси соединен с датчиком дозатора смеси из вспомогательной емкости, а привод дозатора через контакт ключа управления связан с первым выходом командного блока, на входы которого подключены выходы датчиков верхнего и нижнего уровней смеси во вспомогательной емкости, через контакт ключа управления — второй выход второго порогового блока, первый выход первого порогового блока и выход счетчика времени, входы которого соединены с выходом задатчика времени и вторым выходом командного блока, третий, четвертый и пятый выходы которого через контакты ключа управления подключены соответственно к входам системы гомогенизации смеси во вспомогательной емкости исполнительного механизма переключателя потока и реле, через переключающие контакты которого и контакт ключа управления первый вход второго элемента сравнения соединен с выходами задатчика заданного технологической картой состава смеси и первого вычислительного блока, второй вход второго элемента сравнения связан с анализатором состава смеси после промежуточной емкости, выход второго элемента сравнения соединен с входом первого порогового блока, второй выход которого подключен на вход регу.лятора состава смеси на выходе из промежуточной емкости, выход которо -о подключен на вход оптимизатора, на другие входы которого подключены выходы задатчиков состава исходных компонентов, входы блока умножения соединены с выходами задатчика производительности дозаторов исходьчк компонентов и оптггмизатора, а выходы блока умножения связаны с дозаторами исходных компонентов, входы первого вычислительного блока соединены с ных одами з ада тчика з адан н ого технологической картой состава смеси, задатчика среднего расхода смеси из промежуточной емкости, блока памяти состава смеси во вспомогательной емкости, задатчика общего расхода смеси в основную емкость, задатчика среднего расхода смеси из вспомогательной емкости, входы второго вычислительного блока. соединены с выходами задатчика заданного технологической картой состава смеси, анализатора состава смеси на выходе из промежуточной емкости, задатчика общего расхода смеси в основную емкость, расходомера смеси после промежуточной емкости и анализатора состава смеси после вспомогательной емкости, а выход второго вычислительного блока связан с входом второго порогового .блока.
6. Устройство для управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях, содержащее автоматические дозаторы исходных компонентов, промежуточную смесительную емкость, входы которой соединены с выходки дозаторов исходных компонентов, анализатор состава смеси на выходе из промежуточной емкости, двухканальный переключатель потока смеси с исполнительным механизмом, вспомогательную
1261 701 емкость с автоматическим дозатором, вход которой соединен с первым выходом двухканального переключателя потока, а вход двухканального переключателя — с выходом промежуточной емкости, датчики верхнего и нижнего уровней смеси во вспомогательной ем-. кости, основную емкость, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления процессом приготовления смеси заданного состава, оно дополнительно содержит
@мешивающее устройство, на входы которого подключены второй выход двухканального переключателя потока и выход автоматического дозатора вспомогательной емкости, а выход смешивающего устройства соединен с входом основной емкости, анализатор состава и расходомер смеси после вспомогательной емкости, расходомер смеси после промежуточной емкости, анализатор состава смеси в результирующем потоке после смешивающего устройства, вычислительный блок, первый и второй элементы сравнения, первый и второй пороговые блоки, регулятор расхода смеси после вспомогательной емкости, задатчик заданного технологической картой состава смеси, эадатчик величины положительного отклонения и эадатчик величины отрицательного отклонения состава смеси от заданного технологической картой значения, командный блок, реле с переключающими контактами, ключ управления, регулятор состава смеси после промежуточной емкости, оптимизатор, задатчики состава исходных компонентов, задатчик производительности дозаторов исходных компонентов и блок умножения, при этом выход анализатора состава смеси в результирующем потоке и выход задатчика заданного технологической картой состава смеси соединены с входами первого элемента сравнения, выход которого подключен на первый вход регулятора расхода смеси из вспомогательной емкости, второй и третий входы которого свяэаны с первым выходом второго порогового блока и выходом расходомера смеси после вспомогательной емкости, выход регулятора расхода смеси соединен с задатчиком дозатора смеси из вспомогательной емкости, а привод дозатора связан с первым выходом командного блока, второй и третий выходы которого через контакты ключа управления соединены соответственно с входами исполнительного механизма переключателя потока и реле, через переключающие контакты которого и контакты ключа управления на первый и второй входы второго элемента сравнения подключены выходы эадатчика величины положительного отклонения и задатчика величины отрицательного отклонения, выход анализатора состава смеси после промежуточной емкости соединен с третьим входом второго элемента сравнения, выход которого связан с входом первого порогового блока, выход которого соединен с входом регу-. лятора состава смеси после промежуточной емкости, на входы оптимизатора подключены выход регулятора состава смеси после промежуточной емкости. и задатчики состава исходных компонентов, входы блока умножения соединены с выходами оптимизатора и задатчика производительности дозаторов исходных компонентов, выходы блока умножения связаны с дозаторами исходных компонентов, на входы командного блока подключены выходы датчиков верхнего и нижнего уровней сме" си во вспомогательной емкости и второй выход второго порогового блока, входы вычислительного блока соединены с выходами задатчика заданного технологической картой состава смеси, анализатора состава смеси на выходе из промежуточной емкости, задатчика общего расхода смеси в основную емкость, расходомера смеси после промежуточной емкости и анализатора состава смеси после вспомагательной емкости,а выход вычислительного блока свя- зан с входом второго порогового блока.
1261701 во вспомогательной емкости, задатчик 42 среднего расхода смеси из промежуточной емкости, второй пороговый блок 43.
Способ осуществляется следующим образом.
Объект управления представляет собой участок смесеприготовительного отделения от дозирующих устройств до входа готовой смеси в основную емкость.
Исходные компоненты через доэирующие устройства 1 подаются в промежуточную смесительную емкость 2. Например, в цементной промышленности такой емкостью является измельчительный агрегат и тракты. Готовая смесь из промежуточной емкости через переключатель 3 поступает или в основную емкость 4 или вспомогательную емкость 5. На выходе из промежуточной емкости 2 с помощью анализатора 11 измеряют состав смеси, величину которого сравнивают в элементе 30 сравнения с заданными значениями состава смеси, поступающими через ключ 29 управления.
Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях реализуется в двух вариантах. Первый вариант реализации предлагаемого способа рекомендуется для применения при возмущениях в составе исходных компонентов с периодом не менее двух часов, второй вариант — с периодом менее двух часов.
Если устройство реализует способ по первому варианту, то заданные значения поступают или от задатчика 7 или от вычислительного блока 14, а при реализации способа по второму варианту заданные значения поступают от задатчика 24 положительного отклонения смеси от заданного технологической картой значения и задатчика 25
45 отрицательного отклоненыя.
Способ по первому варианту реализуется следующим образом.
ДопуСтим, что вспомогательная емкость 5 не заполнена до верхнего уровня, а состав смеси, выходящеЯ из промежуточной емкости, соответствует заданному технологической картой значению. В этом случае через переключатель 3 поток смеси направляется в основную емкость 4, при этом
Изобретение относится к области приготовления смеси заданного состава из разнородных компонентов в поточных технологических линиях и может найти применение в отраслях промыш- 5 ленности, применяющих приготовление смесей заданного состава.
Цель изобретения — повышение точности управления процессом приготовления смеси заданного состава. !
О
На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях (его варианты) . 15
Устройство содержит дозирующие устройства 1, промежуточную смесительную емкость 2, переключатель 3 потока смеси, основную рабочую емкость 4, вспомогательную емкость 5, смешивающее устройство 6, задатчик 7 заданного технологической картой состава смеси, анализатор 8 состава смеси на входе в основную емкость 4, первый элемент 9 сравнения, расходомер 10 и ана изатор 11 состава смеси, постуйающей из промежуточной емкости 2, блок 12 памяти состава смеси, находящейся во вспомогательной емкости 5, задатчик 13 среднего расхода 3О смеси после вспомогательной емкости, первый вычислительный блок 14, задатчик 15 общего расхода смеси в основную емкость, второй вычислительный блок 16, регулятор 17 расхода смеси 35 из вспомогательной емкости, дозатор 18 непрерывного действия, расходомер 19 смеси, анализатор 20 состава смеси, выходящей из вспомогательной емкости, систему 21 гомогенизации, 4б первое реле 22, контакты 23 реле 22, задатчик 24 положительного отклонения состава смеси от заданного технологической картой значения, задатчик 25 отрицательного отклонения, первый командный блок 26, второе реле 27, контакты 28 второго реле 27, ключ 29 управления, второй элемент 30 сравнения, первый пороговый блок 31, второй командный блок 32, задатчик 33 времени, счетчик 34 времени, регулятор 35 состава смеси на выходе из промежуточной емкости, задатчики 36 состава исходных компонентов, оптимизатор 37, задатчик 38 производительности дозирующих устройств, блок 39 умножения, датчик 40 верхнего уровня и датчик 41 нижнего уровня смеси
1261701 на выходе командного блока 32 отсутствует управляющий сигнал на реле.22.
Через нормально. замкнутый контакт 23 этого реле и ключ 29 управления на вход элемента 30 сравнения поступает сигнал от эадатчика 7 заданного технологической картой завода состава смеси, Величина отклонения состава смеси поступает на пороговый блок 31.
Если величина отклонения состава смеси превышает зону нечувствительности, устанавливаемую в пороговом блоке 31, на вход командного блока 32 с выхода блока 31 поступает дискретный сигнал "1", а величина отклоне- 5 ния подается на регулятор 35. При появлении на входе командного блока 32 дискретного сигнала "1" командный блок через ключ 29 воздействует на гереключатель 3, который переклю- 2О чает поток смеси во вспомогательную емкость 5. Одновременно величина отклонения состава смеси в регуляторе 35 преобразуется пс выбранному закону регулирования и подается на 25 вход оптимизатора 37, на другие входы которого поступают сигналы от задатчиков 36, характеризующие составы исходных компонентов. В оптимизаторе 3 7 рассчитывают оптимальные соотношения производительностей дозаторов, доставляющие минимум функцион алу т и Z з
f= „ O (-- — ) - шгп
AZ„ т.е. задача нахождения соотношений компонентов <(;, дающих наилучшее приближение состава смеси, выходя- 40 щей иэ промежуточной емкости, к требуемому (заданному) значению состава Z, является задачей нелинейного программирования (для нахождения оптимальных соотношений исходных ком- 45 понентов могут использоваться и другие математические методы, например
Гаусса-Зайделя); в формуле (1) n— число заданных окислов или функциональных зависимостей от. окислов, $Q — весовые коэффициенты, Z, — текущее значение i-го окисла или функциональной зависимости; Z . — заданное значение 1 го окисла или функциональной зависимости, hZ; — заданный допуск отклонение текущего значения окисла от заданного (или функциональной зависимости).
Рассчитанные в оптимизаторе 37 оптимальные соотношения исходных компонентов поступают в блок 39 умножения, на другой вход которого подается сигнал.с задатчика 38 общей производительности дозблока.
В блоке 39 умножения по формуле
Q;=Q a; (2), определяют производительности доэаторов.
Здесь Q — производительность дозатора определенного компонента, Q — общая производительность дозаторов 1,, — величина соотношения производительности i-ro доэатора в общей производительности.
Найденные производительности Q в качестве заданий подаются на соответствующие дозаторы 1, которые непрерывно подают заданное количество
i-ro компонента в промежуточную смесительную емкость 2. Как только величина отклонения текущего состава смеси на входе промежуточной емкости становится меньше величины эоны нечувствительности блока 31, на входе регулятора 35 сигнал становится равным нулю, а дискретный сигнал "1" изменяется на значение "0" и командный блок 32 выдает управляющее воздействие на переключатель 3, который переключит поток смеси опять в основную емкость 4.
Одновременно командный блок 32 запускает счетчик времени 34 и вклю чает систему 21 гомогенизации, с помощью которой смесь во вспомогательной емкости усредняется. Как только значение времени, отсчитанное счетчиком 34, становится равным заданному значению, поступающему от задатчика 33, счетчик 34 подает импульсный сигнал на командный блок 32, который отключает систему гомогенизации, и значение счетчика сбрасывается в пуль, Если же во время заполнения вспомогательной емкости уровень смеси до» стигает заданного верхнего значения, фиксируемого датчиком 40, на командный блок 32 от этого задатчика поступает дискретный сигнал ".1", при поступлении которого командный блок 32 включает реле 22, при этом контакты 23 реле меняют свое состояние.
Нормально закрытый контакт разрывает линию связи между элементом сравнения 30 и задатчиком 7, а нормально открытый контакт замыкает лингй свя5 1261 зи между вычислительным блоком 14 и элементом 30 сравнения, т.е. в качестве задания на элемент сравнения поступает значение с выхода вычислительного блока 14.
Заданное значение состава смеси в вычислительном блоке 14 формируется следующим образом.
В этот блок поступают сигналы от задатчика 7 заданного технологи- 10 ческой картой значения состава смеси, задатчика 42 среднего расхода смеси, выходящей из промежуточной емкости 2, блока 12 памяти состава смеси, находящейся во вспомогатель- 15 ной емкости 5, задатчика 13 среднего расхода смеси из вспомогательной емкости и задатчика 15 общего расхода смеси в основную емкость.
В блок 12 памяти заносятся данные 20 о составе смеси во вспомогательной емкости, полученные лабораторным путем или от автоматического анализатора. Используя формулу идеального смешивания 25 (3), где Р— заданное значение общего
3 расхода смеси в основную емкость;
Х вЂ” заданное технологической 30
3 картой значение состава смеси на входе в основную емкость;
P — заданный средний расход смеI) си из промежуточной емкости; 5
Х вЂ” состав смеси, выходящей из промежуточной емкости;
P — заданный средний расход смеЬ си из вспомогательной емкости;
ХЬ вЂ” состав смеси, находящейся во вспомогательной емкости, определяют скорректированный заданный состав .смеси, выходящей из промежуточной емкости. При этом исходят из условия, что на входе в основную емкость должна получаться смесь заданного технологической картой значения при подаче в поток смеси, выходящей из промежуточной емкости, определенного количества смеси из вс*омогательной емкости.
x p<х (4)
Средний расход смеси из промежуточ- 55 ной емкости Р задают равным усред— и ненной производительности измельчигельного агрегата за определенный пе701 риод времени сродни 1 расход <меси из вспомогательной емкости Р задают равным 60-701 производительности дозатора 18, а общий расход смеси в основную емкость задают равным суммарному расходу смеси из промежуточной и вспомогательной емкостей, т.е. Р
=Р +Р . Величина отклонения текущего и состава смеси от скорректированного значения с элемента 30 сравнения поступает через пороговый блок 31 па регулятор 35 и далее на оптимизатор 37, в котором формируются новые соотношения исходных компонентов.
Рти соотношения реализуются дозаторами 1 и через время запаздывания на
1 выходе промежуточной емкости состав смеси начинает меняться в соот- ветствип с реализованными соотношениями. Поскольку промежуточная емкость является пперцпопным объектом, состав смеси на ее выходе становится равным заданному значению через период времени, равный времени инерции.
Поскольку при этом меняется в небольших пределах текущая производительность агрегата и состав смеси на выходе пз вспомогательной емкости, необходимо постоянно рассчитывать расход смеси пз вспомогательной емкости. Эту функцию выполняет вычислительный блок 1б, «а который поступают сигналы от расходомера 10 смеси из промежуточной емкости, задатчика 15 общего расхода смеси в основную емкость, задатчика 7 заданного технологической картой значения состава смеси на входе в основную емкость, анализатора 11 состава смеси на выходе пз промежуточной емкости и анализатора 20 состава смеси на выходе из вспомогательной емкости 5.
По формуле
Р Х; -Р„Х
P (5)
b x в вычислительном блоке 1б рассчитывается необходимое количество расхода смеси из вспомогательной емкости, затем эта величина сравнивается во втором пороговом блоке 43 с верхним и нижним ограничениями, соответстЬующими максимальной и минимальной производительностям дозатора 18. Кау только величина этого расхода войдет в диапазон между ограничениями, на выходе порогового блока 43 появляется дискретный сигнал "1", который подается на командный блок 32 через
1 261 701 8
40 ключ 2У управления, а величина расхода смеси из вспомогательной емкости поступает на регулятор 17 в качестве задания. При поступлении сигнала от порогового блока 43 командный блок 32 путем воздействия на переключатель 3 переводит поток смеси в основную емкость и включает дозатор 18. На другой вход регулятора 17 поступает сигнал от расходомера 19 расхода смеси из вспомогательной емкости, величина которого сравнивается с заданным значением, поступающим от порогового блока 43. Регулятор 17, воздействуя на дозатор 18, компенси- 15 рует рассогласование между этими величинами сигналов и в результате в поток смеси из промежуточной емкости подается перед смешивающим устройством смесь из вспомогательной емкости 20 в количестве, обеспечивающем в соответствии с формулой (3) идеального смешивания получение на входе в основную емкость смеси заданного технологической картой значения. 25
Для устранения отклонений состава смеси за технологический допуск, вызванных различными неизмеряемыми факторами, анализатором 8 измеряется состав смеси на входе в основную ем- ЗО кость и в элементе 9 сравнения сравнивается с заданным технологической картой значением, поступающим от задатчика 7. В зависимости от величины рассогласования регуля- 35 тор 17 корректирует расход смеси из вспомогательной емкости. При достижении смеси во вспомогательной емкости нижнего уровня, фиксируемого датчиком 41, на командный блок 32 поступает дискретный сигнал "1", и командный блок обесточивает реле 22.
Нормально открытый контакт 23 этого реле разрывает линию связи вычислительного блока 14 и элемента 30 срав-4 нения, а нормально закрытый контакт замыкает линию связи задатчика 7 и элемента 30 сравнения, т.е. в качестве задания на элемент сравнения поступает заданное технологической картой значение состава смеси. В соответствии с этим заданием доэаторами 1 реализуются новые соотношения исходных компонентов и.как только на выходе промежуточной емкости i5 состав смеси входит в зону нечувствительности, на выходе первого порогового блока 31 аналоговый сигнал становится равным нулю, а дискретный сигнал изменит состояние с "1" на "0".
Командный блок 32 при получении этого сигнала выключает через ключ 29 дозатор 18.
Затем цикл операций повторяется.
Способ управления процессом приготовления смеси заданного состава в поточных технологических линиях по второму варианту реализуется следующим образом, При пустой вспомогательной емкости 5 ключ 29 управления переводят в положение II. При этом в начальный момент времени через нормально замкнутый контакт 28 реле 27 замыкается линия связи между блоками 24 и 30, т.е. на второй элемент 30 сравнения в качестве задания подается величина положительного отклонения состава смеси от заданного технологической картой значения. Величина положительного (и равного ему по модулю отрицательного) отклонения выбирается из технологических соображений,. т.е. должна достаточно резко отличаться от заданного технологической картой значения, чтобы для получения смеси заданного состава на входе в основную емкость иметь запас реЮ гулирующе ro ресурса. Например, при ваданном значении коэффициента насыщения (наиболее важной характеристики состава цементной сырьевой смеси)
0,94 величину отклонения рекомендуется выбирать +0,04.
Как только величина задания с блока 24 поступает на вход второго элемента 30 сравнения, на выходе первого порогового блока 31 появляется величина отклонения состава смеси на выходе из промежуточной емкости и регулятор 35 с помощью оптимизатора 37 и дозаторов 1 компенсирует это отклонение путем изменения соотношения расходов исходных компонентов.
Одновременно с этой операцией командный блок 26 через ключ 29 воздействует на переключатель 3, который переключает поток смеси во.вспомогательную емкость. После того, как уровень смеси во вспомогательной емкости достигает верхнего заданного значения, фиксируемого датчиком 40, командный блок 26 включает второе реле 27, которое размыкает нормально замкнутый контакт 28 и замыкает нормально разомкнутый контакт 28, пви! 26! 70!!
Составитель Б.Долотин
Редактор Е.Папп Техред A.Êðàâ÷óê Корректор СЛ!екмар
Заказ 5286/7 Тираж 578 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом в качестве задания на элемент 30 сравнения поступает величина отрицательного отклонения от заданного технологической картой значения от задатчика 25. Контур управления дозаторами 1 рассчитывает и реализует новые соотношения исходных компонентов. Как и в первом варианте вычислительный блок 16 рассчитывает необходимое количество расхода смеси из вспомогательной емкости 5, и как только величина расхода смеси из этой емкости входит в диапазон ограничений, на выходе второго порогового блока 43 появляется дискретный сиг11 f! нал 1, по которому командный блок 26 переключает поток смеси в основную емкость 4 через переключатель 3 и включает дозатор 18.
Вычислительный блок 16, регулятор 17 и корректирующий контур, состоящий из задатчика 7, датчика 8 и первого элемента 9 сравнения, рабо- тают так же, как и в первом варианте до опорожнения вспомогательной емкости °
При получении сигнала от датчика 14 нижнего уровня командный блок 26 переключает поток смеси во вспомогательную емкость и далее цикл операций повторяется.
Осуществление способа позволит получать смесь заданного состава при любых возмущениях. Кроме того, сокращаются материальные затраты на строительство емкостей.
