Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства

 

Изобретение относится к пищевой промьшшенности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода. Целью изобретения является снижение неравномерности потоков продуктов центрифугирования. Способ управления осуществляют путем измерения уровня продукта в каждой утфелемешалке и общего расхода первого оттека с центрифуг, определения текущего значения коэффициента выхода первого оттека из продукта по измеренным значениям, сравнения его с заданным, при этом изменение подачи центрифугируемого продукта корректируют в зависимости от рассогласования текущего и заданного коэффициентов выхода первого оттека из продукта . Способ управления производительностью группы центрифуг позволяет осуществлять инвариантное к изменению физических свойств (плотности, текучести ) продукта управление, за счет чего снизить неравномерность потоков продуктов центрифугирования и, как следствие, снизить потери в производстве и расход энергоносителей. 2 ил. с $ (Л О5 со to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) Я 0 (ll) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ;:, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3833384/28-13 (22) 02.01.85 (46) 23.07.87. Бюл. 9 2? (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности "Пищепромавтоматика" (72) Э.И.Жуковский, К.Е.Резник, Ю.M.Скаковский и А,О.Полторак (53) 663. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

119 538742, кл. В 04 В 11/02, 1974. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ГРУППЫ ЦЕНТРИФУГ НЕПРЕРЫВНОГО

ДЕЙСТВИЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода. Целью изобретения является снижение неравномерности по(5i)4 В 04 В 13/00, С 13 F 1/06 токов продуктов центрифугирования.

Способ управления осуществляют путем измерения уровня продукта в каждой утфелемешалке и общего расхода первого оттека с центрифуг, определения текущего значения коэффициента выхода первого оттека из продукта по измеренным значениям, сравнения его с заданным, при этом изменение подачи центрифугируемого продукта корректируют в зависимости от рассогласования текущего и заданного коэффициентов выхода первого оттека из продукта. Способ управления производительностью группы центрифуг позволяет осуществлять инвариантное к изменению с е физических свойств (плотности, текучести) продукта управление, ва счет (/) чего снизить неравномерность потоков продуктов центрифугирования и, как следствие, снизить потери в производстве и расход энергоносителей, 2 ил. 2

4692 2 исходя из технологической ситуации и может изменяться в процессе работы, а также информацию о работоспособности центрифуг К„, где R — функция состояния (признак работоспособности) и-й центрифуги. R„=1, если и-ная центрифуга готова к работе, R =0 если и-ная центрифуга не готова к работе.

Информация о максимальной произ10 водительности каждой центрифуги

>Q„, rye Q — минимальная из номинальных и (паспортных) величин производительности центрифуг в груп15 пе, т/ч;

n — номер, присвоенный каждой центрифуге в группе; у — весовой коэффициент для и-й h центрифуги, 20 и ряд других справочных данных хранятся в памяти вычислительного уст ройства 9.

Утфель поступает из утфелемешалок

1 через клапаны 3 в утфелераспреде25 литель 4, откуда проходит в центрифу" ги через клапаны 5.

Вычислительное устройство осуществляет последовательно, начиная с первой центрифуги, открытие клапанов 5 ,30 подачи утфеля в центрифуги n„=1,2,..., ш на соответствующую номинальной производительности степень открытия ц„=1 и, соответственно, клапанов подачи пробеливающей среды „= „К=К, где К вЂ” коэффициент пропорциональности (К (1).

При этом соблюдается логическое

40 неравенство п„Ф и (1) где п — номера центрифуг, не готовых к работе, т,е. центрифуг, 45 для которых R 0.

Кроме того, вычислительное устройство 9 после выдачи управляющего воздействия на клапан подачи очередной и-й центрифуги производит вычисление небаланса производительности

sa 1 о»

5Q3 Q» 7Q3 h2» 3htt (2) 132

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода.

Целью изобретения является снижение неравномерности потоков продуктов центрифугирования.

На фиг.1 изображена схема, поясняющая осуществление способа, на фиг.2— блок-схема управляющего микропроцессорного вычислительного устройства.

Устройство для осуществления способа управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства состоит из группы емкостей-утфелемешалок 1 (К штук), в которых установлены датчики 2 непрерывного измерения уровня, посредством клапанов 3 соединенных с утфелераспределителем 4. Последний связан клапанами 5 с центрифугами 6 (m штук), которые также соединены с магистралью ? пробеливающей среды посредством клапанов 8. Приводы клапанов 5 и 8 связаны с вычислительным устройством 9, а на общем трубопроводе оттека. центрифуг размещен расходомер 10. Управление производительностью группы центрифуг производится с помощью вычислительного устройства 9.

Управляющее микропроцессорное вычислительное устройство 9 включает связанные с датчиками 2 уровня.(К штук) блоки дифференцирования 11 и

12 и нелинейности 13 и 14, соединенные с блоками 15 и 16 умножения, которые связаны с сумматором 17. Последний соединен с блоком 18 задержки, который связан с делителем 19, соединенным с расходомером 10 и блоком

20 сравнения. Последний связан с ручным задатчиком 21 и блоком 22 сравнения, подключенным к делителю 23. Последний связан с блоками 24 и 25 умножения посредством ключа 26 или 27, блока 28 запаздывания и ключа 29.

Блоки 24 и 25 умножения соединены соответственно с блоками 30 и 3 1 усиления и с клапанами 5, а также с вычислительным блоком 32. Блоки 30 и 31 усиления связаны также с клапанами 8, Способ осуществляют следующим образом.

Вводят задание по производительности группы центрифуг на заданный интервал времени, которое определяется где F — корректирующий коэффициент, После этого проверяется условие

К „) Q у„,„° (3)

Если это условие выполняется, то проверяется условие

1324692

n, N (4) где N — количество центрифуг в групгр пе.

В случае невыполнения условия (4)

5 производится выдача управляющих воздействий р„=1, q =К на клапан следующей по номеру центрифуги (п+1). Если условие (4) выполняется, возможности по увеличению производительности группы центрифуг исчерпаны, и задание не может быть выполнено. Вычислительное устройство 9 рассчитывает реализованную, производительность группы (5) после чего выдает сообщение обслуживающему персоналу о возникшем ограничении производительности и величи- 20 . не реализованной производительности.

В случае невыполнения условия (3) вычислительное устройство 9 рассчитывает степень открытия клапанов 5 и 8 подачи (и+1)-й регулировочной центрифуги, которая должна обеспечить точное поддержание задания, и реализует эти управляющие воздействия у Yn+ пп = Мп+11 K °

Использование при расчете управляющих воздействий корректирующего коэффициента F обусловлено необходимостью компенсации нелинейности и неоднозначности расходной характеристики клапанов подачи утфеля ° Изменение физических свойств (плотности, текучести) утфеля в процессе работы является возмущающим воздействием, влияющим на степень нелинейности и неоднозначности расходной характеристики клапана подачи утфеля и снижающим точность управления.

Использование корректирующего коэффициента F определяемого по параметрам, косвенно связанным с физическими характеристиками утфеля, по50 зволяет добиться инвариантности управления к указанным возмущениям.

В качестве косвенного показателя используется отношение расхода первого оттенка Qîòò и утфеля Я .

Текущее значение суммарного рас55 хода утфеля (сигнал. на выходе сумматора 17) получают в соответствии с выражением (8) К

)=1 где Н. (t) — текуший уровень в j-й

) утфелемешалке, $ (Н) — сечение j-й утфелемешал1 ки в зависимости от уровня;

К вЂ” коэффициент пропорцион нальности.

Текущее значение корректирующего коэффициента получают в соответствии с выражением

Е (a»с=-.,> " ) где aàT — заданный по технологическому регламенту коэффициент выхода первого оттека иэ утфеля.

Вид формулы корректирующего коэффициента получен в результате аппроксимации кривой F=F(oT ), полученной по экспериментальным данным, обеспечивающей компенсацию нелинейности неоднозначности расходной характеристики клапана подачи утфеля.

Сигналы уровня, измеренные датчиками 2, подают на блоки 11 и 12 дифференцирования и блоки 13 и 14 нелинейности, последние реализуют зависимость площади сечения утфелемешалки от ее уровня с учетом масштабного коэффициента, который обеспечивает согласование размерности и знаков.

Сигналы уровня, продифференцированные в блоках 11 и 12, поступают в блоки

15 и 16 умножения, куда поступают также сигналы с блоков 13 и 14. Сигналы произведения с блоков умножения, соответствующие величинам расходов утфеля из каждой утфелемешалки, складывают в сумматоре 17, на выходе которого получают сигнал, соответствующий общему расходу утфеля Q > >(t).

Сигнал с сумматора 17 пропускают через блок 18 задержки, в котором осуществляют задержку сигнала на время равное времени прохождения продукта от утфелемешалок до расходомера, таким образом учитывая запаздывание в объекте управления.

На делителе 19 получают сигнал частного, от деления сигнала расхода общего оттека на сигнал общего расхода утфеля, который подают на

1324692 . 6

Кроме того, указанные сигналы с блоков 24 и 25 подают на блоки 30 и г- 31 усиления, на которых получают управляющие сигналы на клапаны 8 подачи пробеливающей среды блок 20 сравнения, где его сравнива ют с сигналом от ручного задатчика

21, заданным по технологическому ре ламенту коэффициента (Ы ) выхода от тенка из центрифугируемого продукта 5 (утфеля). Сигнал с блока 20 сравнения подают на вход "Минус" следующего блока И сравнения, на вход "Плюс" которого подают сигнал, соответствующий единице, а полученный на послед- 10 нем блоке 22 сравнения сигнал подают на вход "Делитель" делителя 23, на вход "Делимое" которого подают сигнал, соответствующий единице. Сигнал частотного, соответствующий величине 15 корректирующего коэффициента Р, с делителя 23 подают на блоки 24 и 25 умножения напрямую через размыкающий контакт ключа 26 либо на период напал. нения утфелемешалок от блока 28 за- 20 паздывания через замыкающий контакт ключа 29. В период наполнения утфелемешалок утфелем сигнал корректирующего коэффициента ложный,-поскольку устройство позволяет получать сигнал расхода утфеля при условии отсутствия притока в утфелемешалки. Период наполнения утфелемешалок соответствует периоду очередного спуска вакуум-аппаратов и составляет несколько минут 30 (7<) при средней частоте наполнения, примерно, один раз в час.

Для исключения ложных сигналов на период наполнения размыкают контакты ключей 26 и 27 и замыкают контакт ключа 29. При этом сигнал с делителя

23 запоминается в блоке 28 запаздывания, где оН задерживается на время и с блока 28 через замкнутый контакт ключа 29 поступает на блоки 24 и 25 умножения. На блоки 24 и 25 подают также сигналы„ соответствующие расчетным воздействиям на клапаны подачи продукта в центрифуги р,,..., P р„,от вычислительного блока 32,который г рассчитывает их исходя из задания по производительности группы центрифуг (2 ) них состояния (R ) по какому-либо

13 апгоритму (например, по приведенному).

На блоках 24 и 25 умножения получают скорректированные управляющие сигналы на клапаны подачи продукта в центрифуги

Р

&„= „Г, 55

P п n „=к „, которые подают на соответствующие клапаны 5. 4= " н

Таким образом, управляют клапанами подачи продукта и пробеливающей среды в центрифугй, учитывая изменения физических свойств продукта (утфеля), При этом управляют потоками утфеля, обрабатываемого в каждой центрифуге, достигая независимого (инвариантного) управления от указанных изменений свойств утфеля, за счет чего повышают точность управления каждой центрифугой и, как следствие, снижают неравномерность потоков продуктов центрифугирования.

При поступлении в утфелемешалки утфеля с отличными от заданных физическими свойствами способ осуществляют следующим образом.

Например, исходный утфель поступает с пониженной плотностью, при этом фактически расход утфеля, подаваемого в центрифуги, при открытии клапанов подачи утфеля на расчетную величину (p ) ниже заданного вследствие нелинейности и неоднозначности расходной характеристики клапанов подачи утфеля.

Сигнал с делителя 19 текущего коэффициента выхода аттека из утфеля, косвенно отражающего физические свойства (плотность, текучесть) утфеля, сравнивают с заданным (4т), сигнал которого устанавливают ручным задатчикам 21, Полученный результат сравнения (сигнал с блока 20)

Отт И Ы 0 в рассматриваемом случае (пониженная платность утфеля) представляет собой положительную величину,„ поскольку в утфеле с пониженной плотностью содержится больше межкристальногo раствора и, соответственно, меньше кристаллов сахара, чем в утфеле заданной плотности.

Следовательно, представляющего собой отделяемый в центрифуге межкристальный раствор, больше.

7 1324692

Тогда величина коррекции (сигнал с делителя 23) больше единицы Q, (t) (t- ) т

7:у

F

Q отт (6) F —— 71

1 ) QPxT(t) (t ) т у следовательно, производя коррекцию в блоках 24 и 25, увеличивают степень открытия клапанов подачи в каждую 10 центрифугу, за счет чего расход утфеля, обрабатываемого в центрифугах,, увеличивают на величину, необходимую для компенсации сидения расхода утфеля, вызванного понижением его плот- 15 ности»

Аналогичным образом производят коррекциЬ при поступлении утфеля повышенной плотности. При этом фактичес.кий расход утфеля повышается (по от- 20 ношению к заданному Я ") вследствие нелинейности и неоднозначности расходной характеристики клапанов подачи утфеля при открытии их на расчетную величину (р ) .

При повышенной плотности утфеля межкристального раствора в нем содержится меньше, чем при заданной, следовательно, величина рассогласования (сигнал с блока 20) меньше нуля 30 и, соответственно, величина коррекции (сигнал с делителя 23) меньше 35 единицы

Тогда, производя коррекцию в блоках 24 и 25, уменьшают степень открытия клапанов подачи в каждую центрифугу, за счет чего уменьшают расход утфеля на величину, необходимую для 45 компенсации повышения расхода утфеля, вызванного повышением его плотности.

При поступлении утфеля с заданными физическими свойствами (требуемой плотности) результат сравнения (сиг-1 50 нал с блока 20) равен нулю (t- Г у тогда коррекция не производится, поскольку сигнал с делителя 23 соответ- ствует единице (F=1).

Соотношение степеней открытия клапанов подачи утфеля (p) и пробеливающей среды (q) требуется поддерживать постоянным для обеспечения постоянного соотношения, требуемого по технологическому регламенту расходов утфеля и пробеливающей среды, подаваемых в каждую центрифугу. Это требование выполняют благодаря тому, что управляют клапанами 8 пробеливающей среды от блоков 30 и 3 1 усиления, на вход которых подают сигналы управления, подаваемые на клапаны 5 подачи утфеля.

Таким образом осуществляют автоматическое управление производительностью группы центрифуг непрерывного действия, поддерживая ее на уровне задания и стабилизируя количество сахара в центрифугируемом утфеле, что позволяет снизить неравномерность потоков продуктов центрифугирования и., как следствие, потери в производстве и расходы энергоносителей. формула изобретения

Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства, предусматривающий изменение подачи центрифугируемого продукта и пробеливающей среды каждой центрифуги, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения неравномерности потоков продуктов центрифугирования, измеряют уровень продукта в каждой утфелемешалке и общий расход первого отте - ка с центрифуг, определяют текущее значение коэффициента выхода первого оттека из продукта по измеренным значениям и сравнивают его с заданным, а изменение подачи центрифугируемого продукта и пробеливающей среды каждой центрифуги корректируют в зависимости от рассогласования текущего и заданного значений коэффициента выхода первого оттека из продукта.

1324692

1324692

От Ю Q (t) gm7 H(6

Составитель Г.Самбурская

Техред А.Кравчук

Р едакт ор О. Юрк ов ецк ая

Корректор П.Бескид

Заказ 2990/5 Тираж 516

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства Способ управления производительностью группы центрифуг непрерывного действия сахарного производства 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению , а именно к центрифугам, используемым для очистки жидкостей от взвешенных частиц примесей, например масла, работающего в двигателе внутреннего сгорания , и предназначено для бесконтактной оценки степени заполнения ротора

Изобретение относится к устройствам для разделения в центробежном поле неоднородной смеси на легкую и тяжелую жидкие фракции с их непрерывным выводом из устройства и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано при выборе технологического режима и автоматизации процесса центрифугирования утфелей

Изобретение относится к определению технического состояния и отбраковки дефектных газовых центрифуг, предназначенных для разделения компонентов изотопных газовых смесей, преимущественно изотопов урана, и работающих параллельно в группах изотопно-разделительного каскада

Изобретение относится к осадительным автоматическим центрифугам, предназначенным для разделения жидких неоднородных систем, например эмульсий, а также суспензий, образующих жидкотекучие осадки, и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической, пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к центробежным очистителям жидкости, а именно к устройствам для непрерывного отвода из них выделенной в центробежном поле тяжелой жидкой фазы из смеси, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, машиностроительной и других отраслях промышленности
Наверх