Устройство для регулирования процесса полимеризации изопрена

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1085984, кл. С 08 Р 136/08, 1983,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА . 801121465(н)4 С 08 Р 136/08, С 05 П 27/00 по авт.св. В 1 ОЬ 5984, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры, оно дополнительно содержит блок.дифференцирования и функциональныйблок производной ошибок регулирования, при этом вход блока дифференцирования соединен с выходом первогосумматора, а выход - с входом функционального блока производной ошибокрегулирования, выход которого соеди -нен с пятым входом второго блокаумножения.Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука в химической и нефтехимической промышленности. 5Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры.На Фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 - работа уст ройства при регулировании температуры в процессе полимеризации изопрена,Устройство для регулирования про цесса полимеризации изопрена содержит датчик 1 температуры, первый сумматор 2, задатчик 3 температуры, функциональный блок 4 модуля ошибок регулирования, первый блок 5 умножения, второй блок 6 умножения, измеритель 7 расхода шихты, второй сумматор 8, задатчик 9 номинального расхода катализатора, интегратор 10, регулирующий механизм 11 на трубопро-.р воде подачи катализатора, компаратор 12, блок 13 дифференцирования, функциональный блок 14 производной ошибок регулирования.Выход датчика 1 температуры соеди нен с первым входом первого сумматора 2, второй вход которого соединен с выходом задатчика 3 температуры.Выход первого сумматора 2 соединен с входом функционального блока 4 мо дуля ошибок регулирования, первыми входами первого и второго блоков 5 . и 6 умножения и входом блока 13 дифференцирования выход функционального блока 4 соединен с вторыми входами 40 блоков 5 и 6 умножения, которые своими третьими входами соединены с выходом измерителя 7 расхода шихты. Выход первого блока 5 умножения соединен с первым входом второго сумма тора 8, второй вход которого соединен с выходом задатчика 9 номинального расхода катализатора, выход второго блока 6 умножения через интегратор 10 соединен с третьим входом вто рого сумматора 8, выход которого соединен с регулирующим механизмом 11 на трубопроводе подачи катализатора и входом компаратора 12, выход которого соединен с четвертым входом второго блока 6 умножения, выход блока 13 дифференцирования соединен с входом функционального блока 14 производной ошибок регулирования, выход которого соединен с пятым входом второго блока 6 умножения.Сущность изобретения состоит в следующем.Как известно, основным назначением И-составляющей в ПИД-законе регулирования является обеспечение точного равенства параметра и задания. И-составляющая существенно снижает устойчивость системы регулирования, поэто; му ее настраивают таким образом, чтобы она изменялась достаточно медленно.Переходный процесс при использовании ПИД-закона можно представить состоящим из двух этапов. На первом этапе, в основном, проявляется действие динамической 11 Д-составляющей, которая ускоренно выводит йроцесс в некоторый установившийся режим, компенсируя основную долю возмущения. Однако эта компенсация происходит не полностью, поэтому параметр и задание отличаются друг от друга. На втором этапе, в основном, проявляется действие И-составляющей, которая весьма медленно ( осторожно ) изменяет управляющее воздействие, обеспечивая точное совпадение параметра и задания иэ режима, подготовленного ПД-частью. Отсюда следует, что в существенно нестационарном режиме критерием которого является появление больших производных ошибок регулирования, т,е. в режиме, в котором весьма затруднителен достаточно точный расчет величины И-составляющей, действие И-составляющей целесообразно замедлить, и, напротив, в случае, когда процесс протекает в стационарном режиме, но параметр не равен заданному - ускорить. Тем самым представляется возможным повысить устойчивость системы регулирования или при обеспечении прежней устойчивости - повысить коэффициент усиления И-составляющей, достигнув тем самым уменьшения времени переходного режима.В устройстве это реализуется тем, что при больших производных ошибок регулирования коэффициент усиления И-составляющей автоматически уменьшается, н напротив, при малых произ. водных - этот коэФФициент увеличивается.Устройство работает следующим об; разом,оставитель В.Шуваловехред М.Пароцай Корректор дактор Н.Егоро уча Заказ 4814/ 75 сное Поета СССРтийд. 4/5 ВНИИПИ Го ств ного к оми ний и отк шская наб о дела осква,иэобре -35, Р 1130 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Датчиком 1 измеряется температу- ра прс цесса полимеризации изопрена, а эадатчиком 3 устанавливается требуемое значение температуры. Сумматор 2 формирует сигналы, пропорциональные ошибке регулирования, которые поступают на первый 5 и второй 6 блоки умножейия, На первом блоке 5 умножения, куда поступает также значение расхода шихты с измерителя 7 расхода шихты и функция модуля ошибки регулирования с функционального блока 4, формируется пропорцио. нальная составляющая управляющего синала. На второй блок 6 умножения поступает сигнал ошибки регулирования с первого сумматора 2 функции модуля ошибки регулирования с блока 4 модуля ошибок регулирования, значение расхода шихты с измерителя 7 расхода шихты. Сс второго блока 6 умножения сигнал поступает на интег ратор 10. На вход сумматора 8 посту пают сформированные пропорциональная и интегральная составляющие управляющего воздействия, а также значения номинального расхода катализатора с эадатчика 9 номинального расхода катализатора. С выхода сумматора 8 сигнал, пропорциональный управляющему воздействию, поступает на регулирующий механизм 11 на тру- . бопроводе подачи катализатора н компаратор 12. Компаратор 12 в случае входного сигнала в заданном пределе формирует на выходе сигнал, равный 1 в противном случае - равный О. На блоке 3 дйфференцирования получают производную ошибки регулирования; 71465 4она поступает на функциональный блок14 производной ошибок регулирования,который реализует функцию .Г(Х)1- 1 +, где К 1, - коэффициент 5 К 11(Хнастройки. Значение этой функции подают на второй блок 6 умножения. Врезультате при больших производныхошибок регулирования коэффициент О усиления интегральной составляющейуменьшается, а при малых производныхэтот коэффициент увеличивается.На фиг. 2 непрерывной линией по -казана работа известного устройства 15 при регулировании температуры полиме.ризации иэопрена (Т = 45 С) при изоменении расхода шихты с 30 до 40 т/чпричем первая кривая показывает работу устройства с малым коэффициентом 20 усиления интегральной составляющей,а вторая показывает работу этогоустройства с большим коэффициентомусиления.Пунктирной линией показана рабо та устройства при регулировании температуры с использованием значенияпроизводной ошибки регулирования, откуда видно, что при использованииустройства выход на заданную темпе Ратуру осУЩествляется быстрее(0,75 ч), .чем при использовании известного устройства (1 ч).Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известнымобеспечивает повышение точности регу.лирования температуры за счет введения блока дифференцирования и функционального блока производной ошибкирегулирования.