Система автоматического управления температурным режимом наклонной диффузионной установки

(56) Миления 3.3(088.8) хайлов В.И. Ос азвития автомаиффузионных аппаИПищепром, 1979 овные направизации наклонатов. - М,: с.11-17,ИИТЭ д ора АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ%1 829485/28-132. 11.843.08,86 Бюл. У 31Киевский ордена Трудого Знамени технологич ут пищевои промышленности(54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМНАКЛОННОЙ ДИФФУЗИОННОЙ УСТАНОВКИ,содержащая датчик для измерения расхода стружки, установленный на ленточном транспортере, расходомер диффузионного сока, установленный налинии вывода сока на очистку, расходомер экстрагента и датчик температуры экстрагента, установленные налинии подачи экстрагента в аппарат,датчики температуры, установленныепо зонам аппарата, выходы которыхсвязаны с входами стабилизирующихрегуляторов, причем выход последнихподключен к исполнительным механизмам, расположенным на линии подачигреющего пара в аппарат, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения точности управления, онаснабжена контуром компенсации основных возмущакицих воздействий иконтуром самонастройки регулят температуры в первои зоне аппарата,при этом контур компенсации состоитиз элемента компенсации, вход которого соединен с расходомером экстрагента, и трех дополнительных элементов компенсации, вход одного изкоторых соединен с датчиком температуры экстрагента, другого - с расходомером диффузионного сока, а входтретьего подключен к датчику расхода стружки, при этом выходы элемен -та компенсации и первого дополнительного элемента компенсации соединены с входом сумматора, выход которого связан с входом регулятора температуры в четвертой зоне аппарата,а выходы двух других дополнительных элементов компенсации соединеныс входом сумматора, выход последнегосвязан с входом регулятора температуры в первой зоне аппарата, выходкоторого подключен к входу контурасамонастройки, состоящего иэ последовательно соединенных блока эталонной модели, элемента сравнения, элемента самонастройки и блока умножения, выход последнего подключен кисполнительному механизму, установленному на линии подачи греющегопара в первую зону аппарата, приэтом выход регулятора температуры впервой зоне аппарата соединен свходом блока эталонной модели и оновременно связан с вторым входомблока умножения, а второй входэлемента сравнения подключен к датчику температуры, установленному впервой зоне аппарата.Изобретение относится к автоматизации экстрагирования сахара из свеклы в наклонных диффузионных аппаРатах.Цель изобретения - повьппение точности управления температурного режима в диффузионной установке путем уменьшения величины отклонения регулируемой температуры от задания за счет сокращения времени регулирования н перерегулирования.На чертеже изображена блок-схема системы автоматического управления температурным режимом наклонной диффузионной установки.Система состоит из датчиков 1 - 4 температуры, установленных в зонах 1 - 1 Ч аппарата, стабилизирующих регуляторов 5-8 к исполнительных механизмов 9-12. При этом выходы датчиков 1-4 являются входами регуляторов 5-8 соответственно. Выходы регуляторов 6-8 связаны входами исполнительных механизмов 10-12, установленных на линии подачи греющего пара в 1, 111 и 1 Ч зоны аппарата соответственно. Система содержит датчик 13 расхода стружки, расходомер 14 диффузионного сока, расходомер 15 экстрагента, датчик 16 температуры экстрагента. Кроме того, для достижения инвариантности регулируемой температуры от изменения расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента система снабжена контуром компенсации этих основных возмущающих воздействий (ККОВ), состоящим из элемента 17 компенсации, вход которого связан с расходомером 14 диффузионного сока, элемента 18 компенсации, вход которого связан с датчиком 13 расхода стружки, элемента 19 компенсации, вход которого связан с расходомером 15 экстрагента элемента 20 компенсации, вход которого связан с датчиком 16 температуры экстрагента. Выходы элементов 17 и 18 компенсации соединены с входом сумматора 21, выход которого связан с вторым входом регулятора 5 температуры в зоне 1 аппарата, а выходы элементов 19-20 компенсации соединены с входом сумматора 22, выход которого связан с вторым входом регулятора 8 температуры в зоне 1 Ч аппарата.Для достижения независимости системы от изменения динамических ха 5 10 5 25 30 35 40 45 50 55 рактеристик диффузионного аппаратапри изменении его производительности 1система снабжена контуром самонастройки (КСН), содержащим блок 23 эталонной модели, вход которого соединен с выходом регулятора 5, а выход - с элементом 24 сравнения,второй вход которого соединен черезисполнительный элемент 25 самонастройки с блоком 26 умножения, второй вход которого связан с выходомрегулятора 5, Выход блока 26 умножения соединен с исполнительныммеханизмом 9. Выходной сигнал элементов 17-20 компенсации связан свходным зависимостью:дх х + Т - "- (1)вь б 3где х - выходной сигнал компенйсатора;- сигнал, пропорциональныйзначениям расходов стружки, сока, экстрагента,температуры экстрагента;Т - время предварения параЭФметр настройки.В качестве эталонной модели применяют динамическое звено первогопорядка.Система работает следующим образом.Температура по зонам аппаратаконтролируется датчиками 1-4,выходные сигналы которых поступают нарегуляторы 5-8, вырабатывающие послесравнения текущих и заданных значений темпаратур сигнал управляющеговоздейетвия, поступающий на исполнительные механизмы 9-12 подачи греющего пара по зонам аппарата.Температура по зонам аппаратазависит не только от управляющихвоздействий, но и от основных контролируемых возмущений: расходовстружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента. При изменении расходов стружки и сока регулятор 5получает дополнительный сигнал отсумматора 21, на вход которого поступают преобразованные по зависимости(1) в элементах 17 и 18 компенсациивоздействия по возмущениям от датчиков 13 расхода стружки и расходомера14 диффузионного сока соответственно,Этим достигается ннвариантность(независимость) температуры сокостружечной смеси в зоне 1 аппарата отрасходов стружки и сока,1252340 10 засинела апатрид ВН 1 ЯПИ Заказ 4588/27 Тирах 328 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 При изменении расхода и температуры экстрагента регулятор 8 получа ет дополнительный сигнал от сумматора 22, на вход которого поступают преобразованные сигналы в элементах 5 19 и 20 компенсации воздействия по возмущениям от расходомера 15 экстр- агента, датчика 16 температуры экстр агента. Этим достигается инвариант- ность температуры сокостружечной смеси в зоне 1 Ч аппарата от расхода экстрагента и его температуры. Динамические характеристики диффузионного аппарата изменяются при изменении производительности аппарата по свек- ч 5 ле. Коэффициент передачи основного контура изменяется таким образом, что коэффициент передачи системы остается прежним. С этой целью выходной сигнал от регулятора 5 поступает одновременно на вход блока 23 эталонной модели и через блок 26 умножения на вход исполнительного механизма 9.Результаты воздействия на объект и эталонную модель сравниваются элементом 24. Полученный сигнал рассогласования поступает на исполнительный элемент 25 самонастройки, который воздействует на блок 26 умно кения, изменяет коэффициент передачи основного контура, при этом температура в зоне 1 аппарата стремится к величине выходной координаты эталонной модели. При равенсте выходной координаты объекта и эталонной модели выходной сигнал блока 24 равен нулю.Таким образом, применение контура самонастройки обеспечивает независимость процесса регулирования температуры в зоне 1 аппарата от изменения динамических характеристик диффузионного аппарата. В результате применения контура компенсации основных возмущающих воздействий и контура самонастройки температура по зонам аппарата практически изменяется толь ко при изменении задания регуляторам 5-8. Это позволяет регулировать независимо от температур в зонахи 1 Ч температуры в зонах 11 и 111 аппарата,В результате реализации предлагаемой системы достигается повышение точности регулирования по сравнению с известным устройством за счет уменьшения времени регулирования на 702, уменьшения перерегулирования на 957 и уменьшения отклонения температуры сокостружечной смеси от задания на 457.