Система управления пресс-гранулятором

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к устройствам управления оборудованием для обработки материалов давлением, и может быть использовано для автоматизации в химической, комбикормовой промышленности. Изобретение позволяет повысить надежность системы за счет стабилизации температуры материала и тока нагрузки двигателя. Пель достигается постоянным учетом изменения объемной массы, гранулометрического состава , степени увлажнения, однородности и скорости подачи сырья в прессуюш,ую зону и других характеристик условий работы путем ограничения заданных значений температуры материала и тока нагрузки в соответствующих контурах регулирования в допустимых пределах. Система практически предотвращает аварийные остановы. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. с (О (Л N3 Ot)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 30 В 9/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

CO 3

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3896168/31-27 (22) 20.03.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова (72) В. А. Хобин, В. М. Левинский и А. Г. Плеве (53) 621.979.936 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 844380, кл. В 30 В 9/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1194690, кл. В 30 В 9/18, 1984. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕССГРАНУЛЯТОРОМ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам упЛ 1» 1301726 А1 равления оборудованием для обработки материалов давлением, и может быть использовано для автоматизации в химической, комбикормовой промышленности. Изобретение позволяет повысить надежность системы за счет стабилизации температуры материала и тока нагрузки двигателя. Цель достигается постоянным учетом изменения объемной массы, гранулометрического состава, степени увлажнения, однородности и скорости подачи сырья в прессующую зону и других характеристик условий работы путем ограничения заданных значений температуры материала и тока нагрузки в соответствующих контурах регулирования в допустимых пределах. Система практически предотвращает аварийные остановы. 2 з. и. ф-лы, 2 ил.

1301726, 2

1 оп = I p—

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции устройств управления оборудованием для обработки материалов давлением, и может быть использовано в химической, комбикормовой промышленности при создании высокоавтоматизированных, безлюдных производств.

Цель изобретения — повышение надежности пресс-гранулятора при изменении его характеристик и условий работы путем ограничения роста заданных значений температуры материала и тока нагрузки в соответствующих контурах регулирования на допустимых значениях.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 — схемы регуляторов и блоков формирования сигналов температуры и тока.

Система содержит установленные на питателе пресс-гранул ятора механизм 1 подачи сырья с электроприводом и датчиком 2 положения, установленные на паропроводе пресса механизм 3 регулирования подачи пара с датчиком 4 его положения, чувствительный элемент датчика 5 тока включен в цепь питания электродвигателя привода матпицы, а чувствительный элемент датчика 6 температуры вмонтирован в пресс на выходе смесителя. Кроме того, систем а содержит регулятор 7 тока, регулятор 8 температуры, оптимизатор 9 температуры, дифференциаторы 10 и 11 межрегуляторных связей, блоки 12 прогнозирования тока и 13 температуры, блоки 14 и 15 формирования сигналов тока и температуры, блок 16 селектирования, аналогичные по структуре блоки 17 и 18 настройки допустимого заданного значения тока и температуры соответственно, состоящие из первого 19, второго 20 и третьего 21 фильтров низкой частоты, первого измерителя 22 рассогласования, дифференциатора

23, первого 24 и второго 25 квадраторов и вычислительного блока 26, который, в свою очередь, состоит из блока 27 деления, узла 28 вычисления логарифма, блока 29 умножения, первого 30 и второго 31 блоков извлечения квадратного корня, усилителя

32, второго измерителя 33 рассогласования и задатчика 34.

Регулятор 8 состоит из двух сумматоров 35 и 36, интегратора 37 и переключателя 38, а блок 14 (15) формирования сигналов — из интегратора 39, переключателя 40 и сумматора 41.

Система работает следующим образом.

Для уменьшения влияния неравномерности подачи рассыпного сырья, его состава и физико-механических свойств на величину тока I(t) нагрузки ПЭД в системе предусмотрена его стабилизация на заданном уровне I, которую выполняет контур регулирования тока, состоящий из датчика 5 тока, регулятора 7 тока, механизм 1 подачи сырья с электроприводом и датчиком 2 по5

Зо

3S ложения, блока 12 прогнозирования тока.

Стабилизация достигается за счет изменения подачи рассыпного сырья на прессование. Аналогичную функцию, но только по стабилизации температуры 9(t) материала на Оу выполняет контур регулирования температуры, состоящий из датчика 6 температуры, регулятора 8 температуры, механизма

3 регулирования подачи пара с датчиком 4 положения, блока 13 прогнозирования температуры. При этом изменяется количество подводимого пара.

Высокая точность стабилизации (9(t) и

I(t) достигается за счет компенсации запаздываний B соответствующих контурах регулирования. Эту функцию выполняют блоки 13 прогнозирования температуры и

12 тока, построенные, например, по принципу предсказателя (упредителя) Смита.

Для компенсации взаимовлияния каналов регулирования температуры и тока система снабжена двумя дифференциаторами

10 и 11.

Запуск пресс-гранулятора из холостого хода на рабочую нагрузку осуществляют блоки 14 и 15 формирования сигналов температуры и тока, которые могут представлять собой, например, апериодические звенья первого порядка.

Для обеспечения надежной эксплуатации пресс-гранулятора при изменении интенсивности и спектрального состава внешних возмущений и изменении характеристик самого пресса заданные значения тока нагрузки

ПЭД I и температуры 9р необходимо установить равными допустимым заданным значениям Iaw и Од,, определяемым по формулам, полученным исходя из известных зависимостей 1 0в п() Ре „ где I и C) -- граничные значения тока и температуры; и б — среднеквадратичные погрешности ошибок;

P r r„, Р О, — допустимые плотности вероят

А© pм ности тока и температуры;

Т вЂ” интервал времени.

Реализацию приведенных зависимостей осуществляют блоки настройки допустимого заданного значения тока и температуры.

В начальный момент, в пусковом режиме допустимое заданное значение 1 и тока нагрузки устанавливается на номинальном значении 1н путем установки начальных условий на интеграторах второго 20 и третьего 21 фильтров низкой частоты. При накоплении информации о случайном процессе

1(t) в течение скользящего интервала времени Т значение 1 „корректируется блоком 17 с учетом вероятностных свойств дан1301726

Формула изобретения ного случайного процесса. При этом, учитывая, что экстремум зависимости G = f(l) находится за граничным значением I, то полученные значения Ipa будут и оптимальными.

Блок 18 настройки допустимого заданного значения температуры работает аналогично блоку 17. Однако в данном случае экстремум зависимости G = f(B) дрейфует в области до граничного значения б„р, поэтому заданное значение 9>z температуры устанавливается на оптимальном значении 1=4„, определяемом оптимизатором 9 температуры. Так как оптимизатор 9 при вычислении

Оат не учитывает ограничения изменений

8(t) на значении б„р, температуру необходимо ограничить на допустимом заданном значении бд,„, которое определяется блоком 18 настройки допустимого заданного значения температуры.

Эффекти в ность систем ы автом атического управления пресс-гранулятором состоит в том, что она позволяет практически устранить (со сколь у одно высокой наперед заданной вероятностью) возникновение аварийных ситуаций, снижающих суммарную производительность оборудования, нарушающих ритмичность работы всей технологической линии гранулирования, свести к минимуму затраты неквалифицированного ручного труда по ликвидации аварийных остановов, что является обязательным требованием безлюдных технологий современных производств.

1. Система управления пресс-гранулятором, содержащая механизмы регулирования подачи пара и подачи сырья с датчиками положения, выходы которых соединены через блоки прогнозирования температуры и тока с первыми входами соответствующих регуляторов температуры и тока, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков формирования температуры и тока, а третьи входы — к выходам соответствующих датчиков положения, выход датчика температуры смеси подключен к четвертому входу регулятора температуры, к первому входу оптимизатора температуры и через первый дифференциатор к четвертому входу регулятора тока, пятый вход которого подключен к датчику тока привода матрицы и через второй дифференциатор к пятому входу регулятора температуры, вто рой вход оптимизатора соединен с выходом датчика положения механизма подачи сырья, первые выходы регуляторов температуры и тока подключены к механизмам соответ5

50 ственно регулирования подачи пара и подачи сырья, а вторые выходы подключены к первым входам соответствующих блоков формирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности пресс-гранулятора при изменении характеристик прессгранулятора и условий работы, система снабжена двумя блоками настройки допустимых заданных значений температуры и тока и блоком селектирования, при этом вход блока настройки допустимого заданного значения тока соединен с выходом датчика. тока, а выход — с вторым входом блока формирования сигналов тока, вход блока настройки допустимого заданного значения температуры соединен с выходом датчика температуры, а выход с первым входом блока селектирования, второй вход которого соединен с выходом оптимизатора температуры, а выход блока селектирования соединен с вторым входом блока формирования сигналов температуры.

2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что каждый блок настройки допустимого заданного значения содержит первый, второй и третий фильтры низкой частоты, лервый измеритель рассогласования, дифференциатор, первый и второй квадраторы, вычислительный блок, причем входом блока настройки допустимого заданного значения является вход первого фильтра низкой частоты, соединенный с первым входом первого измерителя рассогласования, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра низкой частоты, а выход первого измерителя рассогласования через последовательно соединенные первый квадратор, второй фильтр низкой частоты соединен с первым входом вычислительного блока и через последовательно соединенные дифференциатор, второй квадратор и третий фильтр низкой частоты соединен с вторым входом вычислительного блока, выход которого соединен с выходом блока настройки допустимого заданного значения.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вычислительный блок содержит задатчик и последовательно соединенные блок деления, первый блок извлечения квадратного корня, усилитель, узел вычисления логарифма, блок умножения, второй блок извлечения квадратного корня и второй измеритель рассогласования, при этом первый вход вычислительного блока соединен с первым входом блока деления и вторым входом блока умножения, а второй вход вычислительного блока соединен с вторым входом блока деления, второй вход измерителя рассогласования соединен с выходом задатчика, а выход — с выходом вычислительного блока.

1301726

Пар Сырье

I1 испспнияельнаму менанизму

От р

Om ниг. 2

Составитель В. Грибова

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корр е кто р Е. Ро ш ко

Заказ 935)20 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4