Устройство для управления технологическим процессом

 

«i>981965

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220431 (21) 3282383/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано1Ы282. Бюллетень №46

Дата опубликования описания 15.12.82 (51} М. Кп.

С 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53 } УДК6 2 . 50 (088 8) т

Х ч

j т -. (72) Автор изобретения

В.Д. Рукавицын (71) Заявитель

I !

t (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления параллельно работающими аппаратами в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

В настоящее время распределение нагрузок между параллельно работающими аппаратами, как правило, производятся оперативным персоналом по результатам упрощенных расчетов. При этом определяющими факторами являются заданная суммарная нагрузка мощности аппаратов и норовы технологического регламента. Реже проводят расчет оптимального распределения с помощью

ЭВМ. Управление ведут ручным воздействием непосредственно на регулирующие органы, либо на задатчики номиналов локальных САР или регуляторов соотношения расходов.

Известно устройство регулирования соотношения расходов, содержащее датчики расходов, выполняющие функции датчиков нагрузки, звенья соотношения, задатчик, сумматор и исполнительный механизм. Устройство предназначено для получения непрерывного регулирования воздействия с целью поддержания одного иэ сигналов пропорциональным величине второго сигнала с изменением коэффициента пропорциональности вручную либо по третьему сигналу

Недостатком данного устройства является то, что применение его для распределения нагрузок по параллельно работающим аппаратам затруднено по следующим причинам: ограниченное число расходов (два), между которыми регулируется соотношение; воэможность воздействия только на один из расходов; независимость коэффициента пропорциональности от эффективности работы каждого аппарата; отсутствие возможности обеспечения заданного суммарного расхода.

Известно также устройство для автоматического распределения нагрузки между параллельно включенными технологическими аппаратами, содержащее регуляторы, включающие измеритель расхода, регулирующий блок и исполнительный механизм, суммирующий блок (сумматор) и эадатчик. Устройство предназначено для распределения нагрузки в зависимости от продолжительности времени пробега каждого аппа30 рата (2 1.

981965

Недостатком данного устройства является его функциональная ограниченность, выраженная в отсутствии учета фактической эффективности работы каждого аппарата, что приводит к снижению общей эффективности работы 5 всей группы аппаратов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство автоматического распределения нагрузки между параллельно работаю- lO щими технологическими аппаратами, содер>кащее датчики нагрузки, регуляторы, суммирующие блоки и преобразователи. В такой системе нагрузка на каждый аппарат изменяется н эависи- 15 мости от толщины слоя инкрустации в нем 3 7.

Недостатком этого устройства является также функциональная ограниченность, связанная с отсутствием нозможности учета фактической эффективности работы каждого аппарата, например, фактического удельного выхода продукта. Это ведет к снижению общей эффективности работы нсей группы аппаратов.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Цель достигается тем, что н устройство, содержащее по числу технологических аппаратов датчики нагруз- 30 ки, выход каждого из которых соединен с одним входом соответствующего регулятора, и сумматор, выход которого связан с входом функционального преобразователя, введены задатчик З5 суммарной нагрузки и по числу технологических аппаратов блоки умножения, блоки коррекции, блоки ограничения сигнала и датчики выходных параметров управляемого процесса, выходы 40 которых соединены с первыми входами соответствующих блоков коррекций, вторые входы которых связаны с выходами соответствующих датчиков нагрузки, выходы блоков коррекции подключены к входу сумматора, выход функционального преобразователя соединен с первыми входами блоков умножения, вторые входы которых связаны с выходом задатчика суммарной нагрузки, третьи входы — с выходами соответстнующих блоков коррекции, а выходы блоков умножения через соответствующий блок ограничения сигнала подключены к другим входам соответствуЮщих регуляторов. 55

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства .

Схема содержит датчики 1 нагрузки, датчики 2 выходных параметров управляемого процесса, блоки 3 кор- @ рекции, сумматор 4, функциональный преобразователь 5, задатчик суммарной на.грузки б, блоки 7 умножения, блоки 8 ограничения сигнала, регуляторы 9, включающие регулирующий блок 65

10, переключатель 11, задатчик 12 и исполнительный орган 13, технологические аппараты 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 1 нагрузки и датчиков 2 выходных .параметров управляемого процесса поступают н соответствующие блоки коррекции 3, где величины мощностей аппаратов корректируются по удельному выходу

М, = М.у, = М,. Н (1)

t где М1 — величина выходного сигнала

i-oro блока коррекции скорректированная мощность;

М; — мощность 1-го аппарата;

У; — удельный выход i-го аппарата;

В; — выходной параметр i — го аппарата;

Н; — нагрузка íà i-тый аппарат.

В качестве выходного параметра может быть использован расход продукта на выходе иэ аппарата G (либо расход в пересчете на целевой продукт

G 0<,ãäå 0.- - концентрация целевогопродукта на выходе из i-го аппарата.

Выходные сигналы блока коррекции суммируются в сумматоре 4

С=Е м, (2)

1=л где С вЂ” выходной сигнал сумматора;

n — количество аппаратов.

Выходной сигнал сумматора 4 поступает на вход функционального преобразователя 5, который вычисляет величину, обратно пропорциональную поступивщей

Ф .С где ф - выходной сигнал функционального преобразователя..

Выходные сигналы функционального преобразователя 5, задатчика суммарной нагрузки б и соответствующих блоков 3 коррекции поступают на входы блоков 7 умножения, которые вычисляют заданную нагрузку на каждый аппарат (4)

Р; =P4>м. ( где Р; — заданная нагрузка íà i-й аппарат;

Р— суммарная нагрузка.

С учетом выраженной (1),(2) и (3) получим из (4) м;, М;У, bt

Выходные сигналы Р1 блоков 7 умножения поступают в блоки 8 ограничения сигналов, которые в случае

981965 превышения сигналом Р ; величины, равной мощности данного аппарата М, ограничивают выходной сигнал с целью предупреждения аварии. Выходные сигналы блоков 8 ограничения равны

; при Pi <М;, P °

М;приР,)М;

Выходные сигналы Р; блоков 8 ограничения являются номиналами для регуляторов 9 и поступают на их входы задания. Входы задания регуляторов

9 соединены с переключателями 11, к другим входам которых подключены ручные задатчики 12, применяемые для ручного индивидуального управления технологическими аппаратами 14 в режимах пуска и останова. Выходы переключателей 11 подключены к входам задания регулирующих блоков 10, вторые входы которых соединены с соответствующими датчиками 1 нагрузки. Регуляторы 9 поддерживают нагрузку технологических аппаратов 14 на заданном уровне посредством исполнительных органов 13.

Устройство может быть реализовано на стандартных элементах пневмоавтоматики, электроники или вычислительной техники.

Данное устройство позволяет повысить эффективность функционирования всей группы параллельно работающих аппаратов за счет учета удельного

r выхода, отражающего эффективность работы каждого аппарата.

Формула изобретения

Устройство для управления технологическим процессом, содержащее по

5

30 числу технологических аппаратов дат-. чики нагрузки, выход каждого из которых соединен с одним входом соответствующего регулятора, и сумматор, выход которого связан с входом функционального преобразователя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены задатчик суммарной нагрузки и по числу технологических аппаратов блоки умножения, блоки коррекции, блоки ограничения сигнала и датчики выходных параметров управляемого процесса, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих блоков коррекции, вторые входы которых связаны с выходами соответствующих датчиков нагруз» ки, выходы блоков коррекции подключены к входу сумматора, выход функционального преобразователя соединен с первыми входами блоков умножения, вторые входы которых связаны с выходом эадатчика суммарной нагрузки, третьи входы — c выходами соответствующих блоков коррекции, а выходы блоков умножения через соответствующий блок ограничения сигнала подключены к другим входам соответствующих регуляторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Регуляторы: пропорциональноинтегральные пневматические соотношения ПР 3.23; ITP 3.24. ИнстРукциЯ по монтажу и эксплуатации, 1971 r.

Завод "Тизприбор", r. Иосква.

2. Авторское свидетельство СССР

9 452812, кл. G 05 D 27/00, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 564266, кл. G 05 D 27/00, 1975 (прототип).

Составитель Т. Озерова

Редактор А. Долинин Техред 11.Коштура Корректор Г. Решетник

Заказ 9710/67 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4