Устройство для управления процессом сушки полимерных материалов в червячных машинах

(19) (11 З(511 В 30 п 1 ор, соедин также сум входами х регулят а ю щ е е повьппения(56) 1. Авторское свидетельство. СССР У 1085854, кл. В 30 В 9/18, 24.07.82, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ. СУШКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЧЕРВЯЧНЫХ МАНИНАХ, содержащее датчик и задатчик температуры, изодром. ный регулятор, выход которого соединен с исполнительным органом измене- ния частоты вращения червячного вала, два пропорциональных регулятора температуры, измерительные входы которых соединены с датчиком температу-. выходами пропорциоров температуры, о тся тем, что, с качества готового продукта путем оптимизации на замкнутой системы регулирован частоты вращения червячного вала,оно снабжено задатчиком рабочей точки регулирования, выходы которогосоединены один с плюсовым входомсумматора, а другой - с задающимвходом изодромного регулятора, измерительный вход которого .соединен свыходом сумматора, а выходы задатчика температуры связаны с задающимивходами пропорциональных регуляторовтемпературы.1 11211Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением.Известно устройство для управления процессом сушки полимерных материалов вчервячных машинах, содержащее датчик и задатчик температуры, изодромный регулятор, выход которого соединен с исполнительным органом изменения частоты вращения червячного вала,10 два пропорциональных регулятора температуры, измерительные входы которых соединены с датчиком температуры, а также сумматор, соединенный своими входами с выходами пропорциональных регуляторов температуры Г 13.15Известное устройство не обеспечивает высокой точности регулирования температуры и тем самым высокого качества готового продукта из-за отсутствия коррекции в системе регулирова 20 ния частоты вращения червячного валав зависимости от знака отклонениятемпературы от заданного значения.Целью изобретения является повы 25шение качества готового продукта путем оптимизации настройки замкнутойсистемы регулирования частоты вращения червячного вала.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления30 процессом сушки полимерных материалов в червячных машинах, содержащее датчик и задатчик температуры, изодромный регулятор, выход которого соединен с исполнительным органом 35 изменения частоты вращения червячного вала, два пропорциональных регулятора температуры, измерительные входы которых соединены с датчиком температуры, сумматор, соединенный 40 своими входами с выходами пропорциональных регуляторов температуры, снабжено задатчиком рабочей точки регулирования, выходы которого соединены один с плисовым входом сумматора,. 45 а другой - с задающим входом изодромного регулятора, измерительный вход которого соединен с выходом сумматора, а выходы задатчика температуры связаны с задающими входами. 50 пропорциональных регуляторов температуры.На чертеже представлена конструктивная блок-схема устройства.В устройство для управления про цессом сушки полимерных материалов в червячной машине 1 входит датчик 2 температуры, два пропорциональных 55 2регулятора 3 и 4 температуры, задатчик 5 температуры, сумматор 6, изодромный регулятор 7 задатчика 8 рабочей точки регулирования и исполнительный орган 9 изменения частотыврац 1 ения червячного вала.Влажный материал непрерывно поступает в червячную машину 1, захватывается витками червяка, сжимается,перемешивается, нагревается за счет.трения и дросселируется на выходе измашины. Перегретая жидкость при этомвскипает, разрывает полимер и вЫделяется в виде газа, Температура навыходе из машины измеряется датчиком2, выходы которого связаны с входамидвух пропорциональных регуляторов3 и 4, задающие входы. которых соединены с задатчиком температуры 5. Выход пропорционального регулятора 3соединен; с минусовым входом сумматора 6, а выход пропорциональногорегулятора 4 - с плюсовым входом сумматора 6, выход которого соединен свходом изодромного регулятора 7.Выходы задатчика рабочей точки 8 соединены с плюсовым входом сумматора6 и задающим входом изодромного регулятора 7, выход которого соединенс исполнительным органом 9, обеспечивающим изменения частоты вращения червячного вала,КоэКициенты усиления пропорциональных регуляторов 3 и 4 устанавливаются в соответствии с требованиямик различному быстродействию системы,причем коэ 4 Фициент усиления пропорционального регулятора 4 должен бытьбольше коэЬФициента усиления пропорционального регулятора 3, Контрольная точка (т.е. значение выходногосигнала регулятора) при равенствезаданной и текущей величин обоих регуляторов устанавливается равнойнулю. При превышении температуройзаданного значения выходной сигналпропорционального регулятора 4 изменяется от О до верхней границы рабочего диапазона (регулятор 4 "прямой" ),а выходной сигнал пропорциональногорегулятора 3 в это время остаетсяравным нулю,При снижении температуры ниже заданного значения выходной сигнал регулятора 3 изменяется от пуля до верхней границы рабочего диапазона (регулятор 3 обратный" ),а выходной сигнал регулятора 4 в это время остается равным нулю, При этом привенство заданного и текущего значений температуры,Если подача материала в машинуувеличилась, то температура материала ца выходе из машины начнет уменьшаться. Пропорциональный регулятор 3в соответствии с установленным емумалым коэффициентом усиления начнетмедленно увеличивать свой выходнойсигнал, цри этом ца выходе пропорционального регулятора 4 сигнал равен нулю, Сигнал на выходе сумматора6 уменьшится. Изодромный регулятор 7начнет медленно увеличивать свойвыходной сигнал, что приводит к соответственному медленному увеличениючастоты вращения привода и возвращению температуры к заданному значению.Все время, пока температура находится ниже заданного значения, выходнойсигнал изодромцого регулятора 7 может только увеличиваться.Поскольку при быстром повышениитемпературы вращения привод перегружается и может отключаться токовойзащитой, снижение быстродействия регулятора в этом случае обеспечиваетработоспособность устройства и надежность работы машины.Таким образом, предлагаемое устройство для управления процессомсушки полимерных материалов в червячных машинах обеспечивает различноебыстродействие системы в зависимостиот знака отклонения температуры, т.е.различную скорость изменения выходного сигнала изодромного регулятора:при снижении частоты вращения приводачервячного вала оно максимальное,обеспечивает уменьшение отклонениятемпературы материала и определяетсявозможностями привода (т.е, обеспечивает работу привода без перегрузок),Устройство может быть реализовано с помощью стандартных приборов.Так, в качестве датчика может бытьиспользован термометр ТХКспотенциометром КСП 2-006, пропорцио-нальных регуляторов - регуляторПР.З, задатчиков - вторичный приборсо станцией управления ПВ 20.1 Э, сумматора - прибор алгебраического суммирования ПФ 1. 1, изодромного регулятора - регулятор ПРЭа 31,Эффективность использования устройства обеспечивается повышением качества готового продукта.Тираж 621 ПодписноеУжгороди ул.Проектная,4 55 з 1121155одной и той же величице отклонениятемпературы положительное отклонениеприводит к появлению большего сигнала на выходе сумматора 6, а отрицательное отклонение - к появлениюменьшего сигнала на выходе сумматора 6.5На выходе задатчика 8 рабочейточки устанавливается сигнал, примерно равный половице рабочего диапазона изменения сигнала ца выходе сумма тора 6. Этим обеспечивается работасумматора 6 и элемента сравненияизодромного регулятора 7 в средней,наиболее линейной части рабочего .диапазона,Изодромный регулятор 7 устанавливается "обратный", т.е, при увеличении сигнала на выходе сумматора 6 ина входе иэодромного регулятора 7 сигнал на выходе изодромцого регулятора 7 снижается, а при снижении сигнала на входе сигнал на выходе изодромного регулятора 7 увеличивается,Устройство работает следующим образом, 25Если по каким-либо причинам уменьшилась подача материала в машину, тотемпература материала на выходе иэмашины начнет увеличиваться и превысит заданное значение.Пропорциональный регулятор 4 в соответствии с установленным ему большиш коэффициентом усиления начнетбыстро увеличивать свой выходной сигнал ( при этом на выходе пропорциональ -ного регулятора 3 сигнал равен нулю). З 5Возрастает сигнал на выходе сумматора 6. Изодромный регулятор 7 с максимально возможным быстродействием начнет уменьшать свой выходной сигнал,40что приводит к снижению частоты вращения червячного вала и быстромувозвращению температуры к заданномузначению. Все время, пока температура превышает заданное значение, вы 45ходной сигнал изодромного регулятора7 может только уменьшаться. Посколькупривод практически не ограничен вскорости снижения частоты вращения,высокое быстродействие изодромногорегулятора в этом случае обеспечивает существенное уменьшение отклонениятемпературы выше заданного значения.По окончании переходного процессатемпература вернется к заданномузначению, а частота вращения приметновое значение, обеспечивающее раВИИИПИ Заааа 7867/17Филиал ППП Патеит, г