Система автоматического управления процессом варки целлюлозы

 

<и>999030

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1":: в,.

// -.. а г р

t". (61) Дополнительное к авт. свид-вуjggj+ gg з

0 05 D 27/00 (22) Заявлено 090281 (21) 3284858/29-12 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный номитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

ЦЗ) УДК 878.1 (088.8) Опубликовано 23.0283.Бюллетень ¹ 7i

Дата опубликования описания 230283

/-,-, . i. f .ФP о" > . f -т.,,:. -- t. ; °

N.O.3oðHtt, B.H. ааааасааа, B.tt.tt фра *Н g.ttt рогуаасраа

Ф ъ т

I

Всесоюзное научно-йроизводствейноЪ -е4ъйдй@едие,; целлюлозно-бумажной промышленности гаа / (72) Авторы изобретения

flan ) Заявитель (54) СИСТЕМА АВ1ОМА ИЧЕСКОГО УПРАВЛЕИИЯ

ПРОЦЕССОМ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления процессом варки целлюлозы.

Известна система автоматического :управления процессом варки целлюло.зы, содержащая датчики расходов и концентрации активных реагентов, температуры.нарочного раствора и давления в варочном котле, соединенные с соответствующими входами блока коммутации, вычислительный блок, выход которого через блок управления связан с исполнительными механизмами регулирования расхода щепы, химикатов, пара на нагрев и расхода целлюлозной массы из котла 1 .

Иедостатком данного изобретения является низкая эффективность управления.

Цель изобретения — повышение зффективности управления.

Указанная цель достигается-тем, что система автоматического управления процессом варки целлюлозы, содержащая датчики расходов и концент рации активных реагентов, температуры нарочного раствора и давления в варочном котле, соединенные с соответ а ствующими входами блока сКоммутации, вычислительный блок, выход которого через блок управления связан с исполнительнъвпю механизмами регулирования расхода щепы химикатов, пара на нагрев и расхода целлюлозной массы из котла, имеет датчики степени Открытия,регулирующих клапанов исполнительных механизмов регулирования расхода щепы, химикатов, пара на нагрев и расхода целлюлозной массы из котла, дополнительный блок коммутации, блок распознавания стадий варки в котле, задатчнк, блок генерации контрольных функций физико-химических преобразований процесса, при этом датчики степени открытия регулирув щих клапанов исполнительных механизмов соединены с соответствукхиими вхоа дами дополнительного блока 1с<жмутации, выход которого связан с >первым входом блока распознавания стадий вар:ки в котле, второй вход которого со25 единен с выходом блока коммутации, лричем первый выход блока распознавания стадий варки в котле связан с первым входом вычислительного блока, а его второй выход соединен со

30 входом блока генерации контрольных

999030 к h (<)dt р «=j

«о

ty

gb) I(c)dt при «= к, «о

5 5;-» функций фиэйко-химических преобразо,ваний процесса, выход которого связан co вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с задатчиком.

На чертеже представлена принципи:альная схема системы автоматического управления процессом варки целлюлозы, Она содержит датчики 1,2 соответственно расхода и концентрации активных реагентов, датчики 3 и 4 темпера- >p туры варочного раствора, датчик 5 давления в нарочном котле б. Датчики

1 — 5 соединены с входом блока 7 коммутации, выход которого связан с одним из входов блока 8 распознавания стадий варки в котле б.

Другой вход блока 8 соединен с выходом блока 9 коммутации, входы которого связаны с датчиками 10 — 13 степени открытия регулирующих клапанов исполнительных механизмов 14 — 17 20 регулирования соответственно расхода пара на нагрев, поступающего в калоризатор 18, расхода целлюлозной массы из котла, щепы, химикатов. Первый выход блока 8 соединен с входом вычислительного блока 19, а его второй выход через блок 20 генераций контрольных функций физико-химических преобразований процесса связан с другим входом блока 19, третий вход ко- ЗО торого соединен с эадатчиком 21. Выход вычислительного блока 19 связан с блоком 22 управления, соединенного с исполнительными механизмами 14-17 и исполнительным механизмом 23 уда- $5 ления газовой смеси. Периодический процесс варки осуществляется в группе нарочных аппаратов (на чертеже условно показан один объект Управления).

Работа системы осуществляется сле- 4р ,дующим образом.

При включении системы в любой точ ке объекта управления сигналы с датчиков положений клапанов исполнительных механизмов 10 — 13 поступают в блок

9 коммутации дискретных сигналов, а сигналы с аналоговых датчиков 1 — 5 поступают в блок 7 коммутации сигналов. Из блоков 7 и 9 сигналы поступают в блок 8, назначением которого является раСпознание управляемой ста,". дии объекта и формирование соответствующих алгоритмов управления.. 8 =x (12) л х,(13 ) л х (10) h х (11) 4 1„(Т -T ) 4 L (С -С ) L (Р -Р )л L (t), (1) где х(1) — положения вентилей исполнительных механизмов, L;() — приращение температуры (Т), концентраций реагентов (С), давление (P) и 6р времени (t) варки.

По зависимости (1) разпознается технологическая стадия процесса варки и подается соответствукщий сигнал в блок 20 генерации контрольной функции данной стадии. При этом блок генерации контрольной функции выполняют алгоритмом > гд =хз4 х4,; х -х4д,.„- соответственно заданное и действительное значе ние контролируемого выходного параметра стадии; д(Т) — функция чувствительности процесса к изменению температуры, например, на стадии пропитки щепы химикатами д(Т)=РО 1 E,IAT(t) а на стадии химических превращений (выдержка на конечной температуре)

Е ) т(«,)

g(Т) =к.. Е где Р, ко: предэкспоненты;

Е«,Š— соответственно значения энергий активизации процессов пропитки и химических превращений;

T(t) — температура процесса в момент времениу

R — газовая постоянная;

f(c) — функция, оценивающая изменение концентрации (с) активного реагента.

Во всех стадиях f(с) s (t );

В соответствии с сигналом блока 8 блоком 20 генерируется либо первый

F1 JIH6o второй F2 Вид контрольной функции стадии процесса. Сгенерированная функция со своими коэффициентами автоматически интегрируется в вычислительном блоке 19 системы и ее действительное значение сравнивается с заданным значением, поступившим иэ эадатчика 21, граничных условий технологического процесса.

Сигнал рассогласования (или равенства) поступает в блок 22 управлений для выработки управляющего воздействия.

Управляющее воздействие (степень открытия регулирующего клапана - u) определяется в зависимости от величины рассогласования регулируемого

naoaMeToa:

Ub) = 0 tn-1 Such)

К,Set>q яр КЯ-ЕИ 1.О

Supe= К,аЕ() при (ЕС.)-Е -)I.î о и ри е (ь) - е Е.-l) где f хмд хдеству x4g+ +4eicT9 задан ное и действительное значение регулируемого параметра х, К« К вЂ” значение коээфицииента усиления.

С блока 22 управляющие сигналы поступают на исполнительные механизмы 14 -17 и 23, Таким образом, использование предлагаемой системы Дозволяет повысить эффективность управления процессом варки целлюлозы.

999030

Формула изобретения

10.ВИИИПИ Заказ 1155/71 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент",r.ужгород,ул.проектная,4

Система автоматического управления процессом варки целлюлозы, содержащая датчики расходов и концентрации активных реагентов, температуры варочного раствора и давления в варочном котле, соединенные с соответствующими входами блока коммутации, вычислительный блок, выход которого через блок управления связан с исполнительными механизмами регулирования расхода щепы, химикатов, пара на нагрев и расхода целлюлозной массы из котла, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения 35

:эффективности управления, она имеет датчики степени открытия регулируюФцих клапанов исполнительных механизмов регулирования расхода щепы, химика- ,тов,пара на наГрев и расхода целлюлоз- 2п ной массы из котла, дополнительный блок коммутации, блок распознавания стадий варки в котле, задатчик>блок генерации контрольных функций физико-химических преобразований процесса, при Я этом датчики степени открытия регулирующих клапанов исполнительных .механизмов соединены с соответствующими входами дополнительного блока коммута- . ции, выход которого связан с первые входом блока распознавания стадийварки в котле, второй вход которого соединен с выходом блока коммутации, причем первый выход блока распознавания стадий варки в котле свя-., зан с первым входом вычислительного блока, а его второй выход соединен . Ф с входом блока генерации контрольных функций физико-,химических преобразований процесса, выход которого связан с вторым входом вычислительного блока, третий вход которого соединен с задатчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вьюков И.Е., Зорин И.ф.,Петров

В.П. Математические модели и управление технологическими процессами целлюлозно-бумажного производства. М., Лесная промышленность, 1975, с.

376.