Способ автоматического управления осадительными центрифугами,работающими параллельно
Изобретение может быть использовано в области автоматического управления процессом разделения суспензий в осадительных центрифугах и направлено на повышение точности регулирования концентрации фугата. Способ предусматривает измерение расходов суспензии и флокулянта, концентрации суспензии, определение расхода сухого вещества с суспензией, регулирование расхода сухого веществг с суспензией из менением расхода суспензии, регулирование расхода флокулянта путем из менения расхода флокулянта, измерение тока Haiрузки каждой центрифуги и концентрации фугата на общем выходе центрифуг, использование рассогласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата для фор ,мирования корректирующего воздействия на увеличение заданного значения расхода флокулянта, начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой ni- нимальный, определение величины и знака скорости изменения концентрации фугата относительно изменения расхода флокулянта и сравнение по модулю с заданным ее значением. Причем, если эта разница положительна или равна нулю, или же в случае положительного знака самой скорости осуществляется передача корректирующего воздействия на следующую центрифугу, характеризуемую больщим током нагрузки по сравнению с предьщущей, форьшрование корректирующего воздействия на уменьшение заданного значения расхода сухого вещества с суспензией при наличии рассогласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата на общем выходе центрифуг после коррекции заданных значений расхода .флокулянта, начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой минимальный. При неполной ликвидации указанного . рассогласования осуществляется передача корректирующего воздействия на следующую центрифугу, характеризуемую большим током нагрузки по сравнению с предьщущей. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. |Г (/)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
А1 (19) (11) (511 4 В 04 В 13/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
44kk4 (r. k
«Ф
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4128099/3! — 13 (22) 04.10.86 (46) 07.09.88. Бюл. М 33 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промьппленности (72) Г.П.Буйлов, В.Н.Суриков, М.Н.Смирнов, В.И.Терентьев и А.В,Филатенков (53) 663,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(1223997, кл . В 04 В 13/00, 1984.
Проспект фирмы ФРГ "Humboldt Wedag" 1978. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСАДИТЕЛЬНЫМИ ЦЕНТРИФУГАМИ, РАБОТАЮЩИМИ ПАРАЛЛЕЛЬНО (57) Изобретение может быть использовано в области автоматического управления процессом разделения суспензий в осадительных центрифугах и направлено на повьппение точности регулирования концентрации фугата. Способ предусматривает измерение расходов суспензии и флокулянта, концентрации суспензии, определение расхода сухого вещества с суспензией, регулирование расхода сухого вещества с суспензией изменением расхода суспензии, регулирование расхода флокулянта путем изменения расхода флокулянта, измерение тока на1 рузки каждой центрифуги и концентрации фугата на общем выходе центрифуг, использование расс огласования между измеренным и;аданным зна. чениями концентрации фугата для фор, мирования корректирующего воздействия на увеличение заданного значения расхода флокулянта, начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой минимальный, определение величины и знака скорости изменения концентрации фугата относительно изменения расхода флокулянта и сравнение по модулю с заданным ее значением. Причем, если эта разница положительна или равна нулю, или же в случае положительного знака самой скорости осуществляется передача корректирующего воздействия на следующую центрифугу, характери-. зуемую большим током нагрузки по сравнению с предЫдущей, формирование корректирующего воздействия на уменьшение заданного значения расхода сухого вещества с суспензией при наличии рассогласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата на общем выходе центрифуг после коррекции заданных значений расхода флокулянта, начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой минимальный.
При неполной ликвидации укаэанного рассогласования осуществляется передача корректирующего воздействия на следующую центрифугу, характеризуемую большим током нагрузки по сравнению с предыдущей. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.
1421416
Изобретение относится к области автоматического управления процессами разделения суспензий в осадительных центрифугах и может быть исполь6 зовано в целлюлозно-бумажной промышленности, промьпппенности строительных материалов, металлургической, химической, а также химико-фармацевтической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — повьппение точности регулирования концентрации фу" гата на общем выходе центрифуг.
На фиг. 1 показана система автоматического управления осадительными центрифугами для разделения суспенэии сточных вод, работающими параллельно; на фиг, 2 — зависимости изменения во времени концентрации фугата 20 на общем выходе центрифуг при управлении по известному (кривая 1) и предлагаемому (кривая 2) способам, на фиг. 3 — зависимости изменения концентрации фугата на общем выходе 25 центрифуг от расхода флокулянта на центрифугу (1 — центрифуга с большим механическим износом, 2 — центрифуга после капитального ремонта, 3 — центрифуга с небольшим механическим изно-30 сом) на фиг. 4 — зависимость изменения концентрации фугата на общем выходе центрифуг от суммарного расхода флокулянта на центрифуги (1 — при управлении по известному способу, 2— при управлении по предлагаемоку способу), На фиг, 3 приняты следующие обозначения: G „< — суммарный расход флокулянта при управлении по известному способу, равный С „, +С, „+С,р„
G „, — суммарный расход флокулянта при управлении по предлагаемому способу.
Объект управления — группа иэ трех 45
1-3 осадительных шнековых центрифуг с приводами шнеков, работающих гаралл ел ь.
Автоматическая система управления
50 включает компл ек ты а вт оматич ес ких и з-, мерителей 4-9 расхода соответственно суспензии и флокулянта для каждой центрифуги, измерительные преобразо-ватели 10-12 тока нагрузки приводов ъ 5 шнеков центрифуг соответственно 1, и 3 центрифуги, датчики 13 и 14 оптические концентрации соответственно суспензии на общем входе и фугата на общем выходе, олоки i 5-17 определения расхода сухого вещества с суспензией на каждой центрифуге, регуляторы
18-23 соответственно расхода сухого вещества с суспенэией и флокулянта на каждой центрифуге, задатчики 2429 сооТВрТсТВеНН0 заданных значений расхода сухого вещества и флокулянта на каждой центрифуге, эадатчик 30 заданного значения кснцентрации фугата на общем выходе центрифуг, блок
3 1 вычисления рассогласования между
= àäàííûì и измеренным значениями концентрагди фугата на общем выходе центрифуг, блок 3? выделения минимального сигнала по току из трех сигналов тока нагрузки приводов шнеков цептрифуг и сигнализации выделенного канала, блоки 33-35 вычисления скорост-i изменения концентрации фугата на общем выходе центрифуг относительно изменения расхода флокулянта соответственно на каждую центрифугу, блок
36 определения знака относительной скорости изменения концентрации фугата„блок 37 вычисления модуля относительной скорости изменения концентрации фугата, задатчик 38 минимальной относительной скорости изменения концентрации фугата, блок 39 вычисления рассогласования между минимальным значением и модулем измеренного значения относительной скорости изменения концентрации фугата, блок 40 определения знака указанного рассогласования, блоки 41 и 42 формирования корректирующих воздействий на изменение заданных значений соответственно расхода флокулянта и расхода сухого вещества с суспенэией на управляемой центрифуге, релейные логические блоки 43-53> логические элементы И 54-59, конечные выключатели
60-62 серводвигателей 63-65 управления производительностью насосов 6668 для подачи раствора флокулянта на центрифуги, комплекты органов 69-71 регулирующих с электрическими исполнительными механизмами изменения подачи суспензии на . оответствующую центрифугу, Способ осуществляют следующим образом, На каждой центрифуге функциони— руют две автоматические системы регулирования — ) êoão вещества -с суспенэией и расхода раствора iýëoå7ëÿ111421416
10 (1) асЪ с Сс1, в том случае, если на входе есть сигнал с выхода блока 32 и сигнал конечного выключателя серводвигателя насоса, показывающий возможность изменения производительности насоса флокулянта. Выходной сигнал логического элемента И этой группы элементов поступает на соответствующий логический элемент И следующей группы элементов, куда поступает также разрешающий сигнал от группы блоков и устройств, оперирующих с относительной скоростью изменения концентрации фугата.
На каждый из блоков 33 — 35 вычисления относительной скорости изменения концентрации фугата поступает сигнал концентрации фугата с датчика 14, Сигнал расхода флокулянта на соответствующей центрифуге с комплектов 5, 7 и 9 измерителей расхода поступает че-. рез релейные логические блоки 44, 43 и 53 на блок 33, 34 или 35. Релейный логический блок срабатывает и пропускает сигнал расхода на блок вычисления относительной скорости в том случае, если на него поступает сигнал с блока 32 селектирования, выбравшего соответствующую центрифугу по минимальному току нагрузки привода шнека.
С выхода одного из трех блоков
33-35 сигнал поступает на релейный логический блок 52 и блок 36, определяющий знак относительной скорости изменения концентрации фугата. Реле
52 пропускает сигнал относительной (2) 50
AGqh h= К Р, ACq )
3 0асЪУ 1 асЪЬС Р (3) коэффициенты пропорциональности определяе55 мые экспериментально," сигнал рассогласования между измеренным С и заданным С значения1 с и 1 асЪ
Пример осуществления способа на центрифуге 1.
Сигналы с автоматического измерителя 4 и датчика 13 поступают на блок 15, в котором вычисляется расход сухого вещества„ поступающего с суспензйей на центрифугу по нижеследующей формуле: где G — расход суспензии, С вЂ” концентрация суспензии.
Затем сигнал расхода сухого веще-. ства поступает на регулятор 18 расхода сухого вещества, который формирует управляющий сигнал для управления комплектом 69 регулирующего органа, установленного на трубопроводе 20 подачи суспензии. Заданное значение расхода сухого вещества вводится с помощью задатчика 24 °
Сигнал с комплекта 5 автоматического измерителя расхода флокулянта 25 поступает на регулятор 19 расхода флокулянта, который формирует управляющий сигнал для управления серводвигателем 63 насоса флокулянта, установленного на подаче флокулянта íà 30 центрифугу.
Заданное значение расхода флокулянта вводится с помощью задатчика
25. Сигнал с датчика 14 концентрации фугата на общем выходе центрифуг поступает на блок 31 вычисления рассогласования между заданным и измеренным значениями концентрации фугата. 3аданное значение концентрацни фугата вводится задатчиком 30. 40
Далее сигнал рассогласования поступает на блоки 41 и 42, где формируются корректирующие воздействия на изменение заданных значений расхода флокулянта и расхода сухого вещества с суспензией, поступающих на центрифугу по следующим выражениям: ми концентрации фугата на общем выходе центри"фуг, равный С -С, Сигналы с измерительных преобразователей 10-12 тока нагрузки приводов шнеков центрифуг поступают на блок 32 селектирования и сигнализации (выделения минимального сигнала по току), С помощью этого блока выделяется центрифуга, имеющая минимальный ток нагрузки привода шнека, т.е. наименее эффективная по обезвоживанию суспен-. эии (фиг. 4), Сигнал с одного из трех выходов этого блока поступает на один иэ трех логических элементов И 54 и 55 или
56. На каждый элемент И этой группы поступает также сигнал конечного выключателя 60-62 серводвигателя 6365 насоса 66-68 флокулянта каждой центрифуги 1-3. Выходной сигнал логического элемента И 54-56 появляется скорости изменения концентрации фугата в случае отрицательного знака на блок 37 определения модуля относительной скорости. С выхода последнего сигнал поступает на блок 39 вычисления рассогласования между заданной допустимой скоростью F. и модулем иэ— меренной величинЬ! (6(. Заданное значение задается задатчиком 38. Скот 1О рость изменения концентрации фугата относительно изменения расхода флокулянта вычисляется по следующей формуле:
АСу Cygne -C> (п-1!
1 ь где С (и) и С (и) — соответственно концентрация фу- 20 гата и расход флокулянта и момент времени (и); с„(n- I j H
G „(и-1!
35 — те же величины, но 25 в момент вр емени (п-1), С выхода блока 39 сигнал поступает на блок 40 определения знака рассогласования и на релейный логический -. 0 элемент 51,пропускающии сигнал рас-согласования на соответствующий элемент И 57, 58 или 59, если знак рассогласования Е) — С положительный или в крайнем случае с,1 = F !з .
При поступлении сигнала на соответствующий элемент И группы 57, 58 или 59 он срабатывает и открывает соответствующие релейные логические элементь! 45, 46 и и 47 дл 1!ропуска KDp- 40 ректирующего воздействия G>,>.,, с блока 41 на один из трех регуляторов 19, 21 или 23 расхода флокулянта.
Таким же образом при наличии рассогласования дСт вводятся последовательно корректирующие воздействия на изменения заданного значения расхода флокулянта на все центрифуги. Если после такого последовательного корректирующег0 управления остается рассогласование Ь С, то вводится в действие дополнит ельное корр ектир ующее воздействие С,> на изменение заданного значения расхода сухого вещества с суспензией, поступающей на центрифугу.
Релейные логические элементы 4850 пропускают сигнал корректирующего воздействия с выхода блока 42 1!ри наличии на входе релейного элемента сигнала о выборе центрифути по минимальному току нагрузки привода шнека с блока 32, Корректирующее воздействие ЛС
acb g поступает на соответствующий регулятор 18, 20 или 22 сухого вещества с суспензией для коррекции заданного значения расхода сухого вещества.
Таким же образом последовательно с учетом возрастания тока нагрузки привода шнека как и в случае корректирующего воздействия по изменению заданного значения расхода флокулянта вводится корректирующее воздействие по изменению заданного значения рас-. хода сухого вещества с суспензией на каждую центрифугу.
Данный способ испытан в лабораторных условиях, Для сравнения в тех же условиях при параллельной работе центрифуг испытан известный способ.
По результатам экспериментов построены зависимости, приведенные на фиг.2, Как видно из приведенных графических зависимостей, предлагаемый способ автоматического управления позволяет значительно повысить точность стабилизации концентрации фугата на общем выходе центрифуг, Отклонение концентрации фугата от заданной составило в среднем -1,507. При управлении по известному способу точность стабилизации концентрации фугата на общем выходе центрифуг косвенным путем была значительно ниже. Отклонение концентрации фугата от заданной составило в среднем + 5,57.
При испытаниях были проведены измерения расхода флокулянта в течение
20 ч. Сравнительный анализ двух способов управления показал, что снижение расхода флокулянта при управлении по данному способу в среднем
1, 5Х.
Таким образом, способ автоматического управления по сравнению с известным способом позволяет повысить качество управления за счет повыше— ния точности стабилизации концентрац!!и фугата на общем выходе центрифуг, а также снизить общий расход флокулянта. формул а и з о б р е т е н и я
1. Способ автоматического управления осадительными центрифугами, ра1421416 ооатдор флакулллта
Саелемзил
Aug 1 ботающими параллельно,предусматривающий измерение расходов суспенэии и флокулянта, концентрации суспензии, определение расхода сухого вещества с суспензией, регулирование расхода сухого вещества с суспензией путем изменения расхода суспенэии и регулирование расхода флокулянта путем изменения его расхода, о т л и ч а ю- 1ð шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации фугата на общем выходе центрифуг, измеряют ток нагрузки каждой центрифуги и концентрацию фугата на общем выходе центрифуг, определяют рассогласование между измеренным и заданным ее значениями, корректируют величину заданного значения расхода флокулянта, начиная с той центрифуги, 20 ток нагрузки которой минимальный, определяют величину и знак скорости изменения концентрации фугата относительно изменения расхода фпокулянта и сравнивают по модулю с заданным ее 25 значением, и если эта разница будет положительна или равна нулю, или же в случае положительного знака самой скорости, осуществляют корр ектирование величины заданного значения расхода флокулянта следующей центрифуги с большим током нагрузки по сравнению с предыдущей.
2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что при наличии рас» согласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата на общем выходе центрифуг после коррекции заданных значений расхода флокулянта на центрифугах дополнительно корректируют заданное значение расхода сухого вещества с суспензией, начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой минимальный, причем при неполной ликвидации укаэанного рассогласования осуществляют корректирование заданного значения расхода вещества с суспензией следующей центрифуги.
1А21,16
r
Г!
Ф !, У "7,1
) !
Ъ ф
A ф ф
У
У! p т7/; ! г
L (О 5 о
) !, L,,,, ) l
1 — 1 ср. и
Р !
Р (- +, х г,г с, Ф у
ГраЮ, 8/ю !
7 !
Л7 Л 1., ч
1421416
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
6 С
Фиг. 9
Составитель Г. Богачева
Редактор А.Ворович Техред И.Дндык Корректор Л.Пилипенко
Заказ 4363/8, Тираж 523 Подписное
BfIHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
7 Ф
pХ///
