Способ автоматического управления технологическим потоком свекловичного сока в сахарном производстве

 

Использование: автоматическое управление технологическим потоком свекловичного сока в сахарном производстве. Сущность изобретения: способ заключается в регулировании расхода сока по технологическим участкам, для чего на границах технологических участков в каждом буферном сборнике, содержащем запас сока, среднюю зону нечувствительности разделяют на три зоны сглаживания расхода сока: нижнюю , среднюю и верхнюю, с различными по величине настроечными коэффициентами зависимости расхода сока от уровня, а затем дополнительно задают значение уровней , разграничивающих все зоны между собой и значения настроечных коэффициентов в каждой зоне сглаживания. При этом настроечный коэффициент средней зоны меньше коэффициентов двух других зон. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 13 D 1/10ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867147/13 (22) 17.09,90 (46) 30.12,92. Бюл. ¹ 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности (72) Б.А.Еременко, К.Ф.Гербут, Г.Б..Шнайдерман и В,А.Патрахин (56) Авторское свидетельство СССР

N261267,,кл. С 13 0 1/10. 1968. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПОТОКОМ

СВЕКЛОВИЧНОГО СОКА В САХАРНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ (57) Использование: автоматическое управление технологическим потоком свекловйчного сока в сахарном произв одстве.

Изобретение относится к автоматизации сахарного производства, в частностй к управлению потоком полупродуктов на технологических участках от диффузионных аппаратов до вакуум-аппаратов, Целью изобретения является улучшение показателей повышения технической мощности производственного оборудования, снижения расхода топлива и увеличения выхода сахара за счет повышения ритмичности потока сока.

Способ автоматического управления технологическим потоком свекловичного сока заключается в регулировании расхода сока по технологическим участкам, на границах которых предусмотрены буферные запасы сока. Для этого в каждом буферном сборнике, содержащем запас сока, среднюю зону нечувствительности разделяют на!

Ы 1784643 А1

Сущность изобретения: способ заключается в регулировании расхода сока по технологическим участкам, для чего на границах технологических участков в каждом буферном сборнике, содержащем запас сока, среднюю зону нечувствительности разделяют на три зоны сглаживания расхода сока: нижнюю, среднюю и верхнюю, с различными по величине настроечными коэффициентами зависимости расхода сока от уровня, а затем"дополнительно задают значение уровней, разграничиваю*щих все зоны между собой и значения настроечных коэффициентов в каждой зоне сглаживания, При этом настроечный коэффициент средней зоны меньше коэффициентов двух других зон. 2 ил. три зоны сглаживания расхода сока — нижнюю; среднюю и верхйюю с разлйчными по величине настроечными коэффициентами зависимости расхода от уровня. Затем дополнительйо задают значения уровней, разграничивающих все зоны между собой и значения настроечных коэффициентов в каждой зоне сглажйвания, при этом настроечный коэффициент средйей зоны меньше коэффициентов двух других зон.

На фиг.1 представлена статическая характеристика изменения расхода сока на технологическом участке в зависимости от уровней в сборниках, сборник в начале участка условно назван левым (его параметры имеют индексы "л"), а в конце участка правым (индексы "пр"); на фиг.2 — схема управления потоком сока в пределах одного технологического участка, 1784643 ное устроиство вначале определяет в какой т д-заданный расход сока на техноло- иэ эон управления находится уровень в прагическом участке (при отсутствии расхода- вом и левом сборниках согласно условиям: мера на технологическом участке вместо

m МОжЕт бЫтЬ ЗадаНО ПОЛОЖЕНИЕ рЕГУЛИ- 5 (hnpl< h4np) И (h„n + hnl < П1л); (1) рующего органа р "); пл д — заданный УРовень в левом сбоР- (ппр1< h4np) и (п1л hni< Ь2л) (2) нике;

" мин

Ал минимальный уровень в левом (hnpi< h4np) и (h2n с hnl< 1зл), (3) сборЪи е;:, .- =.--,. -. .„. . 10

; пр МаКСИМЗЙ6НЫЙ урОВЕНЬ В ripa (hnpi< h4np) И (hen(hnl < h4 ), (4)

Пл П1л ГрйНЙЦЬ1 НИЖНЕЙ ЗОНЫ ОГра- h4np(hnpl hnp nK (5) ничения стока из левого сборника;

h1n — h2n — границы нижней зоны сгла- 15 Условие (1) соответствует ситуации, когживания; .: . да уровень находится в нижней зоне огра2л Ьзл границы средней зоны сгла- ничения стока из левого сбор жива ния, в го с орника условие (2) — соответствует нижней зоне сглаживаhen — п4пр — гРаниЦы веРхней зоны сгла- ниЯ левого сбоРника; Условие (3)— живания;: 20 н ка; условие () — средней зоне с "лаживания левого сборника; условие

4пр — hnp — ГРаНИЦЫ ВЕРХНЕЙ ЗОНЫ (4) — УСЛОВИЕ, КОГДа УРОВЕНЬ НаХОДИтСЯ В ограничения притока в правый сборник; верхней зоне сглаживания условие (5) соотз, К4 — задаваемые значейия на- ветствует ситуации, когда уровень находитстроечных коэффициентов зависимости ся в верхней зо е ерхней зоне ограничения притока в расхода сока от уровня по зонам; 25 правы;"4 сборник.

К1, Кб — автоматически формируемые Вычислительное устройство в каждом значения настроечных коэффициентов зависимости расхода сока от уровня по зонам, рования базы данных, по текущим эначениПЕРЕЧИСЛЕННЫЕ ПараМЕтрЫ яВЛяЮтея яМ hni И hnpi ПутЕМ аНаЛИза И ПЕрЕбсра параметрами настройки системы управле- 30 выбирает условие из ряда (1)-(5), соответстния, реализующей предлагаемый способ. вующее сложившейся в данный момент вреНа фиг.2 обозначены: 1 —. левый буфер- - мени ситуации на и ный с орник; 2 — правый буферный сборник, материального потока.

3 — датчик и преобразователь уровня hn в В зависимости от выбранного вычислим устроиством логического условия левом сборнике; 4 — датчик и преобраэова- 35 тельным устройств тель положения регулирующего органа,и; расчитывается расход полупродукта или по5-датчик и преобразователь расхода пото- ложение .регулирующего органа (если учака m; 6 — датчик и преобразователь уровня сток не имеет расходомера) по р борнике; 7 — блок введения приведенных зависимостей: по однои из эаданЙыхи настроечных параметров вычис- 40 т(р= К К -1(h -h мин), — 1 обл (nl n ); eCJiin CyuleCTSyлительного устройства 8; 8 — вычислитель- ет условие(1),(6) . ное устройство; 9 — регулирующий орган. гп1р= п1 +К К 1(п .-1 ), ml =тнрг+ 2 обл (ni h1n),ЕСЛИСУЩЕСпособ осуществляется следующим об- ствует условие (2) (7) разом., р зд -1 зд в = m + КЗКобл (hnl — hnзд), если СУКаждый шаг контроля и управления на-. 45 ществует условие (3) (8) чинается с формирования базы данных, ку- п1 р= а р + К К 1(h — г1 ), i = а + 4 обл (ni — йзл), ЕСЛИ СУЩЕДа ПОСтУПаЕт тЕКУЩаЯ ИНфОРМаЦИЯ (hnl, г1пр1.. СтВУЕт УСЛОВИЕ (4):(9) ! = б обпр (пр npl), ЕСЛИ СУЩЕmi,,и1), и настроечные значения параметров miр = КбК 1(h — h ); и коэффициентов, поступающие в базу дан- ствует условие(5), (10) ных с пульта оператора (mç / д нрг

hn h1n h2n пзл у р р (зд/и ), hn, 50 где m — нижняя регламентная граница л зл 4пр пр, К2, Кз; К4). расхода полупродукта на управляемом учаНастроечные значения параметров и коэф- стке технологического потока, рассчитывафициентов формируют статическую харак- ется по следующей зависимости; теристику изменения расхода сока на технологическом участке в завиСимости от 55 п1нр" = т д — КЭК,б, (пл "— уровней в сборниках.

ДлЯ Расчета значениЯ РасхоДа (положе- — Ь2л) — K2Ko6n (h2n — h1n); (11) ния регулиру1ощего органа) на управляемом m p" — верхняя регламентная граница участке материального потока вычислитель- расхода полупродукта на управляемом уча1784643 стке технологического потока, рассчитывается по следующей зависимости: ь."Р" - h4.р настроечные параметры -hä""" = 0,10; . h 1л = 0,20; h2n = 0,30; Ьэл = 0,50; h4np = 0,70;

ВРГ эД К 1 Зд

np " 0,90; К2 = 0,20; Кз = 0; K4 = 0,30.

m = П1 = КЗКобл (h3n Пл ) + Результаты управления: при h l = 0,30+к к

5 0,50; т = 125 т/ч; при h i = 0,20-0,30: Гпг"+K4 Кобл (h4np — Лзл); (12) -122,5-125 т/ч; при h i = 0,10 — 0,20. mlр0 — 122,5 т/ч; при h>l = 0,50-0,70; вР 125Кобл — коэффициент пеРедачи объекта 132,5 т/ч; пРи hapl =0,70-0,90; m„;P = 132,5-0. по каналу m — hn, е Пф е ю е ГППР! . 1 °

Таким. образом, при изменении уровня

Коблр — коэффициент передачй объекта 10 в пределах трех зон сгла а по каналу m — Ьлр. н глаживания потока

Ьл 0,20 0.70 (20 50) расход Сока изменяетИз ряда статических настроечных коэф- ся в диапазоне 122,5-132,5 т/ч (98 — 1067). фициентов зависимости К1, К2, Кз, К4, К5 Изменение уровня на 50 обуславливает задаются Кз, К4и К4. Значения нас роечных изменение расхода сока лишь на 8, при и в рхняя зоны сглаживания коэффициентов К1 и Кб автоматически фор- 15 этом нижняя и верхн ствуют ста илизации расхода мируются вычислительным устройством по ....потокаспособству т б за счет действия обратной связи между уровнем и расходом сока. нрг.у (13)

Данный способ управления технологи() 20 ческимпотокомсвекловичногосокапосравнению с известным повышает устойчивость управления. Ритмичность потока сока, а так„4) же в зйачительной степени позволяет снйэить требования к величине объемов

25 буферных сборников, Зто сделано для простоты и удобства 33 счет повышения ритмичности технонастройки, а также для того, чтобы при из- логического потока сока УвеличиваетсЯ пРоменении оператором щ fp д) статическая изводительность завода и соответственно характеристика автоматически перестрои- сокращ:"етсЯ длиТЪЛЬНОСТЬ ПРоизводства лась согласно новым требованиям. 30 УменьшаютсЯ потЕРи сахаРа пРи хРанении

Если технологический участок материального потока имеет расходомер полупродукта. то после того, как вычислительное 6 o P y n a и 3 о Р "е " и.". „, устройство рассчитает необходимый расход Способ автоматического УправлениЯ полупродукта науправляемомучаст,емате- 35 технологическим потоком свекловичного риального потока в -м шаге(гп. ) по форму- сока в сахарном производстве, заключаюлам (6) (10) производится сравнение щийся в РегУлиРовании Расхода сока потехтекущего и расчетного значения расхода и нологичЕСким Участкам. на гРаницах по г1Ид закону формируется положение ре- котоРых преДусмотрены буферные запасы гулирующего оргайа на трубопроводе уп 40 сока, о т" и ч а ю Щ и и с Я тем, что, с Целью равляемого участка. Рассчитанное УлУчшений оказате ей повышениЯ технивь(числительным устройством по отклоне- ческой мощнос и производственного 060ниютекущего значения расхода(л1 )отрас- РудованиЯ, снижениЯ РасхоДа топлива и четного в -м шаге контроля и управления увеличения выхода сахара за счет повы еР1

Ш (Гп ) положение регулирующего оргаH3:45 ниЯ Ритмичности потока сока, на гРаниЦах ,и выдается на исполнительный механизм технологических Участков в каждом буфеРр и на этом -й шаграсчета заканчивается. ном сборнике, содержащем запас сока, Значения, полученные в -м шаге расчета сРеДнюю зонУ нечувствительности РазДелЯв следующем шаге, становятся значениями в loT на тРи зоны сглаживаниЯ РасхоД3 coK3: предыдущем шаге и расчет выполняется в 50 нижнюю среДнюю и верхнюю с различныследующем шаге. ми по величине настроечными коэффициендля технологического участка, не осна-". тами зависимостй Расхода сока от УРовн, а щенного расходомером,расчет выполняется затем дополнительно задают значениЯ по тем же формулам, в которых вместо рас- УРовней, РазграничиваюЩих все эоны межходов полупродукта п1 ставйтся зйачения 55 ду собой и значения настроечных коэффициположения ре улирующего органами, =. """ -"" ентов в каждой зоне сглаживания, при этом

Пример. Исходные данные: заданнйе настрое ный коэффйциент сред ей зоны эд значейия — m д - 125 т/ч; 1, д = 0,40 отн. ед., меньше коэффициентов двУх дРУгих зон.

1784643 д дл Ь 7зм 4 а

Составитель В.Патрахин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор

-а

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4348 Тираж " Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета rio йзобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5