Устройство для моделирования рециркуляционных установок

г ьф у.иМО П И С -А Н И Е (и) 47393ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз Советских Социалистических(51) М. Кл. б 06 д 7/48 с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР(53) УДК 681 333(088 8) по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЦИ Р КУЛЯ ЦИ ОН НЫХ УСТАНОВОКИзобретение относится к аналоговым электронным моделям промышленных аппаратов и предназначено для моделирования работы инерционных рециркуляционных установок (например, контактных выпарных) с целью определения оптимального режима их работы.Известное устройство для моделирования рециркуляционных установок содержит резисторы и операционные усилители и состоит из последовательно соединенных участков, моделирующих процесс теплопередачи по каждому корпусу. Каждый участок содержит два усилителя, имеющих две пары общих входов. 11 а первые два общих входа подводится напряжение от внешнего источника питания, а на вторые - сигнал с выхода второго усилителя. На выходах усилителей включены переменные резисторы.Однако известное устройство не позволяет учитывать статику и динамику процесса при изменении нагрузки установки по отбору упаренного раствора в широком диапазоне.Предложенное устройство позволяет расширить класс решаемых задач и повысить точность моделирования.Это достигается тем, что устройство содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора и возмущающего воздействия на объект, интегратор, блоки умножения и блок постоянного запаздывания. Вход интегратора соединен с выходом первого блока умножения, первый вход которого связан с выходом блока моделирования расхода упаренного раствора. Второй вход первого блока умноже ния связан с выходом блока моделированиявозмущающего воздействия. С выходом блока моделирования расхода упаренного раствора соединен вход второго блока умножения, второй вход которого связан с выходом инвертора, вход которого подключен к выходу интегратора. Выход второго блока умножения связан со вторым входом интегратора, выход которого соединен со входом блока постоянного запаздывания, на выходе которого контролируется напряжение, пропорциональное амплитуде регулируемого параметра. На чертеже дана схема устройства,Оно содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора 1 и возмущающеговоздействия 2 на объект; интегратор - 3; инвертор - 4; блок постоянного запаздывания -5, и блоки умножения 6, 7; задатчик 8 напряжения Ьь пропорционального расходу упаренного раствора; задатчик - 9 напряжения (/2,пропорционального величине возмущающеговоздействия;К, - выходную клемму модели, на которойформируется напряжениепропорциональное30 амплитуде регулируемой величины.В установившемся режиме на вход блока 1 подано напряжение lь пропорциональное заданному расходу упаренного раствора. С выхода блока 1 напряжение поступает на вход блока умножения 7, на второй вход которого подано напряжение У 2, пропорциональное величине возмущающего воздействия на объект, с выхода блока 2, на вход которото подано напряжение У 2. Блок 7 перемножает поступающие напряжения У и 02, результирующее напряжение, равное У -- 0,001 У 02, поступает на вход 3 интегратора. Выходное напряжение модели Уу, которое контролируется на выходе блока 5 постоянного запаздывания, пропорционально величине подаваемого на вход модели напряжения У 2 и определяется величиной напряжения Уь коэффициентом, передачи и коэффициентом усиления интегратора 3.Возможность моделирования объясняется следующим.Рециркуляционная установка описывается дифференциальным уравнением, параметры которого переменны и зависят от расхода упаренного раствора, а модель рециркуляционной установки представляет собой апериодичеокое звено, коэффициенты которого также переменны и зависят от расхода продукта. Эти зависимости можно аппроксимировать с достаточной для моделирования точностью (погрешность 6(2%) линейными функциями, которые реализуются с помощью блоков умножения.В качестве апериодического звена в устройстве использован интегратор 3. Выбор рабочето режима осуществляется блоком моделирования расхода упаренного раствора 1, с выхода которого напряжение поступает на первые входы блоков перемножения 6, 7. Напряжение У 2 поступает на вход блока 2 моделирования возмущающего воздействия, с выхо. да которого напряжение, поступает на второй вход блока 7 умножения, который перемножает поступающие напряжения. Задавая величину напряжения Умоделирующего расход продукта, выбирают коэффициент передачи напряженич У 2, моделирующего возмущающее воздействие, так как напряженис па выходеблока умножения 7 равно.(живых - Я 2,5где а=(У,). С выхода блока 7 умножения напряжение подается па вход интегратора 3, имеющего положительную обратную связь (у объекта - это линия рециркуляции), которая 1 О связывает выход интегратора 3 с его входом.Сигнал обратной связи проходит через инвертор 4 и блок 6 умножения, где умножается на постоянный коэффициент, пропорциональный расходу продукта (У,). На выходе интеграто 5 ра 3 появляется напряжение, характеризующее динамику объекта. На клемме модели формируется сигнал, равный напряжению на выходе интегратора 3 и задержанный на время т, пропорциональное величине транспорт ного запаздывания в объекте.Предложенное устройство позволяет достаточно точно исследовать динамику ,промышленных рециркуляционных установок в широком диапазоне изменения нагрузки по отбору 5 уваренного раствора. Предмет изобретенияУстройство для моделирования рециркуляЗ 0 ционных установок, содержащее инвертор,отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит блоки моделирования расхода упаренного раствора и возмущающего воздействия на объ ект, блоки умножения и последовательно соединенные интегратор и блок постоянного запаздывания, вход которого подключен ко входу инвсртора, выход соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход 40 которого подключен к выходу блока модели.рования расхода упаренного раствора и ко входу второго блока умножения, соединенного вторым входом с выходом блока моделирования возмущающего воздействия на объект, ,15 причем выход блоков умножения подключенко входам интегратора,