Устройство для регулирования соотношения потоков по качеству выходного продукта для непрерывно-дискретных процессов

 

Система регулирования соотношения потоков по качеству выходного продукта для непрерывно-дискретных процессов относится к технике автоматического контроля и регулирования технологических параметров и может быть использована в химической, нефтехимической , пищевой промьппленности, промышленности по производству минеральных удобрений, в частности при производстве синтетических моющих средств (CMC) и экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), а также в других технологических процессах, содержащих потоки вязких и склонных к налипанию сред. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики расходов ведущего и ведомого потоков, вычислительный блок, регулятор расхода ведомого потока и регулирующий .орган, введены блок умножения, переключатель режимов работы, первый блок с памяти, первый блок вычитания, пер вый сумматор, анализатор качественел ного состава выходного продукта, блок задержки, второй блок вычитания, второй блок памяти, второй сумматор, регулятор качественного состава выходного продукта, третий и четвертый блоки памяти, задатчик расхода ведомого потока, блок ввода данных экспресс-анализа и задатчик качественного состава выходного продукта. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 05 D 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

" j (21) 3822969/24-24 (22) 11 12 84 (46) 07. 12. 86. Бюл. N- 45 (72) А.А.Балабан, А.Г.Рябов, С.А.Голота, Н.М.Пушкарев

; и А.П.Комм (53) 66. 048: 37-5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

NP 557355, кл. С 05 D 27/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР, и 618724, кл. G 05 D 11/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СООТНОШЕНИЯ ПОТОКОВ ПО КАЧЕСТВУ ВЫХОДНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНО-ДИСКРЕТНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Система регулирования соотношения потоков по качеству выходного продукта для непрерывно-дискретных процессов относится к технике автоматического контроля и регулирования технологических параметров и может быть использована в химической, нефтехимической, пищевой промьппленности, промьппленности по производству мине„,SU» 1275397 А1 ральных удобрений, в частности при производстве синтетических моющих средств (СМС) и экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), а также в других технологических процессах, содержащих потоки вязких и склонных к налипанию сред. Цель изобретения — повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики расходов ведущего и ведомого потоков, вычислительный блок, регулятор расхода ведомого потока и регулирующий, орган, введены блок умножения, переключатель режимов работы, первый блок памяти, первый блок вычитания, пер- щ

C вый сумматор, анализатор качественного состава выходного продукта, блок задержки, второй блок вычитания, второй блок памяти, второй сумматор, регулятор качественного состава вы- Я ходного продукта, третий и четвертый блоки памяти, задатчик расхода ведомого потока, блок ввода данных экспресс-анализа и задатчик качествен;ного состава выходного продукта. 1ил. 4

1275397 т где Q з

gд

6 = Q™

2 (1) 55 текущее значение расхода ведомого потока;

Изобретение относится к технике автоматического контроля и регулирования технологических параметров и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для регулирования соотношения технологических потоков по качеству выходного продукта при непрерывно-дискретных процессах (т.е.: прдцессах с существенной для управле- 1О ния длительностью непрерывного функционирования).

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже представлена блок-схе- !э ма предлагаемого устройства.

В технологический аппарат 1 поступают два потока - ведущий 2 и ведомый 3 и выходит из него выходной по.ток 4. Расходы ведущего и ведомого 20 потоков контролируются датчиками 5 и 6 соответственно ведущего и ведомого потоков, причем на ведомом потоке установлен также регулирующий орган 7.

Качественный состав выходного потока 25

4 контролируется анализатором 8 качественного состава выходного продукта. Устройство содержит также вычислительный блок 9, блок 10 умножения, третий блок 11 памяти, задатчик 12 3п расхода ведомого потока, переключатель !3 режимов работы, четвертгй блок 14 памяти, регулятор 15 расхода ведомого потока, первый сумматор 16, первый блок 17 вычитания, первый блок

18 памяти, регулятор 19 качественного состава выходного продукта, задатчик 20 качественного состава выходного продукта, блок 21 ввода данных экспресс-анализа, второй сумматор 22, второй блок 23 памяти, второй блок 24 вычитания и блок 25 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Вывод параметрЬв на режимные значения после пуска установки осуществляется вручную дистанционно при помощи задатчика 12, причем переключатель 13 установлен в положение "Ручной режим", а вычислительный блок 9 рассчитывает текущий коэффициент соотношения расходов входных потоков по формуле

< э э (2) т где Q — текущее расчетное значение

Ръ - расхода ведомого потокау — расчетное значение расхода ведомого потока, запомнившееся блоком 18 в момент перехода при помощи переключателя 13 с ручного управления на автоматическое.

Вычисление текущего расчетного значения расхода ведомого потока выполняет блок 10 умножения по формуле

РТ 4 3 з я Ке (3) « где Q — измеренное датчиком 5 эначеэ ние расхода ведущего потока

К вЂ” коэффициент соотношения расходов входных потоков, saпомнившийся блоком 11 в момент перехода с ручного управления на автоматическое.

Текущее расчетное значение расхода ведомого потока можно представить следующим образом: ет vt«

Э 3 (4) < тд где Я вЂ” текущее расчетное значение расхода ведомого потока при измерении обоих расходов абсолютно чистымидатчиками; з — погрешность расчетного значения расхода ведомого текущее значение расхода ведущего потока °

Дальнейшее ведение технологического процесса осуществляется в автоматическом режиме, переход на который производится при помощи переключателя 13, после чего расход ведомого потока изменяется регулирующим органом 7 по сигналу регулятора 15, сравнивающего сигнал от датчика 6 с сигналом задания„ который формируется сумматором 16. Последний выполняет сложение сигнала от задатчика 12, запомнившееся блоком 14 памяти в момент перехода на автоматический режим, с сигналами поправок, поступающими от блока 17 вычитания и регулятора 19 качественного состава.

Поправка по изменению расхода ведущего потока, вводимая в сумматор 16, формируется блоком 17 вычитания по формуле

1275397

m =m +Ь

4 4 3 э (8) 10 зд Иэ

Э 4 4 (9) ЭД где m

4 иэ

4 (6)

30 дукта. итд

4 4 ит ш (10) 6 = K4(m — т " ), (7) иэ

ИТА ИЭА гдето, иш

4 потока, вызванная смещением нуля датчиков ввиду зарастания их чувствительных элементов.

Аналогично можно представить и запомнившееся блоком 18 расчетное значение расхода ведомого потока

РЭА где Q — расчетное значение расхоэ да ведомого потока в момент перехода с дистанционного управления на автоматическое при измере- 15 нии абсолютно чистыми датчиками.

Так как для непрерывно-дискретных процессов изменение значения 0 на протяжении непрерывной части процесса незначительно (т.е ° практически

Зэ = const) то подставляя формулы (4) и (5) в выражение (2), получают значение поправки по изменению расхода ведущего потока, вводимой в сумматор 16 чз 1 з ЧЭ + (Qg + э )

Рт РЭ Ртд РЭА ртд Р34 PTR РЭА

+0 - - =Я

Таким образом, формирование поправки по изменению ведущего расхода к установленному вручную заданию расхода ведомого потока, осуществля- 35 емое введенными в устройство блоками и связями, позволяет исключить из расчетов управляющих воздействий ве-. личину смещения нуля датчиков, выз- ванного зарастанием их чувствитель-. 40 ных элементов, что повышает точность регулирования.

Поправка по изменению качественного состава продукта, вводимая в 45 сумматор 16, формируется регулятором

19 по формуле где К4 — коэффициент передачи регулятора 19;

ЪД m4 — задание регулятору 19, форsx мируемое задатчиком 20;

m — входной сигнал регулятора 19.

Входной сигнал регулятора 19 определяется сумматором 22 по формуле где m — текущее значение качест4 венного состава выходного продукта, измеренное анализатором 8; поправка по результатам экспресс-анализа качественного состава выходного продукта, Поправка А формируется блокоМ

24 вычитания, который при вводе данных экспресс-анализа выполняет действия по формуле данные экспресс-анализа качественного состава выходного продукта; измеренное анализатором 8 значение качественного состава выходного продукта, вводимое через блок 25 задержки °

Блок 25 задержки, на котором выставляется время, равное продолжительности выполнения экспресс-анализа, позволяет совместить момент измерения качественного состава анализатором с моментом ввода данных экспресс-анализатора той же пробы выходного проВыходной сигнал блока 24 вычитания запоминается блоком 23 по команде, получаемой последним от блока 21 непосредственно после ввода данных экспресс-анализа, и подается на вход сумматора 22 до момента ввода данных новой пробы выходного продукта.

Измеренные анализатором значения качественного состава выходного продукта (текущее и запоминающееся) можно представить соответственно как — текущее и запомнившееся значения качественного состава выходного продукта, измеренные абсолютно чистым анализатором;

1275397

4 4 4 4 4 ах иг итд Г эА э

-(m" "+8,))= m" " +S, +m "—

20 (12) иэ4 с 9A HTA иэ А

4 4 4 (4 4 в котором отсутствует погрешность |4 °

Подстановка полученного выражения в формулу (7) дает полное значение 25 поправки по изменению качественного состава выходного продукта, вводимой в сумматор 16

Г ЭА «1 эА итА иэА,1) 1 13)

Таким образом, поправка по изменению качественного состава выходного продукта, вводимая в сумматор с . учетом ее коррекции по результатам экспресс-анализа, повьппает точность регулирования.

Формула из обре те ния

Устройство для регулирования соотношения потоков по качеству выход-, ного продукта для непрерывно-дискретных процессов, содержащее датчики расходов ведущего и ведомого потоков,45 выходы которых подключены к соответствующим входам вычислительного блока, а также последовательно соединенные регулятор расхода ведомого потоо — погрешность измерения качественного состава выходного продукта, вызванная смещением нуля airaлиэатора.

Ит

Учитывая, что момент замера m4 от момента ввода m4 отделяет время, иэ равное продолжительности выполнения 10 экспресс-анализа, можно принять, что в течение этого времени о =const.

Подставляя формулы (9-11) в выражение (8), получают значение выходного сигнала регулятора 19, 15 ка и регулирующий орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные блок умножения, переключатель режимов работы, первый блок памяти, первый блок вычитания и первый сумматор, последовательно соединенные анализатор качественного состава выходного продукта, блок задержки, второй блок вычитания, второй блок памяти, второй сумматор и регулятор качественного

i состава выходного продукта, а также третий и четвертый блоки памяти, задатчик расхода ведомого потока, блок ввода данных экспресс-анализа и задатчик качественного состава выходного продукта, связанный выходом с вторым входом регулятора качественного состава выходного продукта, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, выходы блока ввода данных экспресс-анализа подключены к второму входу второго блока вычитания и второму входу второго блока памяти соответственно, второй вход второго сумматора соединен с выходом анализатора качественного состава выходного продукта, выход первого сумматора связан с первым входом регулятора расхода ведомого потока, второй вход которого подключен к выходу датчика расхода ведомого потока, второй вход переключателя режимов ра— боты соединен с выходом вычислительного блока, третий вход — с выходом задатчика расхода ведомого потока, первый выход — с входом третьего блока памяти, второй выход — с вторым входом первого блока вычитания, третий выход — с третьим входом первого сумматора и с выходом четвертого блока памяти, а четвертый выход— с входом четвертого блока памяти, первый вход блока умножения подключен к выходу датчика расхода ведущего потока, а второй вход — к выходу третьего блока. памяти.

1275397

Составитель Л. Цаллагова

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Редактор О. Головач

Заказ 6560/39 Тираж 836 Подпис ное

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