Система автоматического регулирования процессом приготовления смеси

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

7/00

Гасударственный комитет ао денем изобретений и открытий

12) (72) Авторы изобретения

С. А. Дубровский, А. К. Гиттерман и П. В. Артемьев

Специализированное конструкторское бюро

Всесоюзного научно-производственного объединения

«Союзавтоматстром»

/ (71) Заявитель

/ (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования процессом приготовления смесей и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в черной металлургии, химической и других отраслях производства.

Известна система автоматической корреляции состава смесей, включающая датчики свойств исходных компонентов, подключенные к автоматическому вычислительному устройству, выходы которого соединены с автоматическими дозаторами (1).

Однако эта система не учитывает действие различного рода неконтролируемых возмущений, включая как колебания неизмеряемых внешних воздействий, так и изменение характеристик объекта управления.

Кроме того, надежный и представительный контроль свойств исходных компонентов зачастую оказывается затруднительным.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система автоматического регулирования процесса приготовления смеси, включающая датчик состава приготавливаемой смеси, задатчик состава смеси, подключенный к управляющему блоку, выход которого подключен к автоматическим дозаторам исходных компонентов (2).

Недостатком данной системы является то, что характеристики уйравляющего блока в существенной степени зависят от значений статических и динамичеСких характеристик объекта управления, которым является смесеприготовительный агрегат (например мельница в цементном производстве), и состава исходных компонентов. Колебания значений характеристик приводят к нарушению режима управления и, как следствие, к ухудшению качества приготавливаемой смеси.

Цель изобретения — повышение качества регулирования процесса приготовления смеси за счет уменьшения колебаний ее состава отчосительно заданных значений.

Поставленная- цель достигается тем, что система дополнительно содержит устройство автоматического изменения настрочных параметров и автоматическое вычислительное устройство, входы которого соединены с датчиком состава приготавливаемой смеси и выходами управляющего блока, а выход — через устройство автоматического изменения блоком

71968 з йастроечнйх параметров с управляющим

H eртеЖе йрйвеЯйа "структгурная схема системы автоматического регулирования процессом приготовления смеси.

Система содержит автоматические дозаторы 1 исходных компонентов, подающие материалы в смесеприготовительный агрегат

2, датчик 3 сост ава приготавливаемой смеси, автоматическое вычислительное устройство

4, устройство 5 автоматического" изменения настроечных параметров управляющего бло- р ка, управляющий блок 6 и задатчик 7 состава смеси.

Система работает следующим образом.

Датчиком 3 измеряется и анализируется состав приготавливаемой смеси. Полученную характеристику (или характеристики) состава смеси подают в автоматическое вычислительное устройство 4, которое на основании информации о составе смеси и сведений о соотношениях дозируемых компонентов на предыдущем такте управления, поступающих из управляющего блока 6, вырабать1вает задание на корректировку настроечных параметров управляющего блока 6, исходя из условия повышения качества регулирования.

ы

Устройство 5 автоматически изменяет настройки управляющего блока 6 на основа-нии информации, полученной от автоматического вычислительного устройства 4. Уп- равляющий блок 6 на основании информации о заданных свойствах смеси, получае -мой от задатчика 7, вырабатывает задание на соотношение дозируемых компонентов на очередной такт управления, передавая их, 2

4 ный характер. Обычно системы управления с обратной связью по отклонению состава смеси от задания малоэффективны. Более приемлемый подход, основан на использовании параметрической обратной связи.

Автоматическое вычислительное устройство 4 реализует параметрический закон управления и синтезируется с учетом конкретной структуры объекта и управляющего блока 6, а также исходя нз "количества исход ных дозируемых компонентов и характеристик состава смеси. Для синтеза вычислительного устройства 4 привлекается теория йнвариантности применительно к параметрическим возмущениям.

При использовании стандартных аналоговых регуляторов устройство автоматического изменения их настроечных параметров реализуется непосредственно внутри этих регуляторов, а автоматическое вычислительное устройство с блоком памяти.

Моделирование системы на ЭВМ, ее опробование в промышленных условиях показали высокую эффективность работы как при наличии параметрических возмущений, так и при действии аддитивных помех со входа объекта.

Система позволяет повысить качество регулирования процесса приготовления смесей и качество приготавливаемой смеси за счет более быстрых и эффективных управляющих воздействий, направленных на комйенсацйю отклонений состава смеси от задания, и может быть реализована как с rioмощью стандартной аналоговой аппаратуры конТроля и управления, так и на базе уп равляющих вычислительных машин.

" кж "управляющие -сигналы, автоматическим дозатором Е " " " " - " "==""""" =" -3s

Управляющий блок 6 представляет собой набор регуляторов, реализующих один из стандартнйх законов регулирования (П, И, ПИ, или ПИД) и реле соотношений, поз= МИФвЩИ. расйредеЛять нагрузку ме3кду"ав- 4е томатическими дозаторами 1 в соответствии с выполнением балансового условия Л а; =

= 1, где а1, а ....., а„— соотношения йсходных компонентов, чйсло которых равно п.

Настроечными параметрамй -управляющего блока 6 являются коэффициентй усиления

4S регуляторов и время изодрома, а также параметры реле соотношений. Они предопределяют качество регулирования, и оптимальные " " ихъначеййя"завйсят от дннамйческйх" ха"рак теристик объекта управления, а также so свойств внешних помех; являются непостоянными и непосредственно неконтролйруемыми для смесеприготовительного агрегата, но

"" их йзмейеййе -прбяЪЛяегся"в"йзФФИ%йи сос-"" тава смеси на выходе объекта управления.

Колебания характеристик объекта — пара метрические возмущения, к ним относятся и возмущения по составу исходных -компо" нентов; так как они йосят мультипликативФормула изобретения

Система автоматического регулирования процессом приготовления смеси, включающая датчик состава приготавливаемой смеси, задатчик состава смеси, соединенный с управляющим блоком, выходы которого подключены к автоматическим дозаторам исходных компонентов, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования процесса приготовления смеси за счет уменьшения колебаний ее состава относительно заданных значений, система дополнительно содержит устройство автоматйческого изменения настроечных параметров, вычислительное устройство, входы которого соединены с датчиком состава приготавливаемой смеси и выходами управляющего блока, а выход— через устройство автоматического изменения настроечных параметров с управляющим блоком.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 363918, кл. G 01 N 33/38, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 417149, кл. В 01 F 15/04, 1972 (прототип).

719682

Редактор С. Патрушева

Заказ 253/3

Составитель Э. Склярокий

Техред К. Шууфрич Корректор М. Демчик

Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ПП П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4