Система автоматического управления процессом конвективной сушки материалов

(56) АвтоМ 115858 042/22.861.88.нежск 6 Ануфрие Г. М. АндриенГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ юл, В 3 технологический ин 47.012(088.8)рское свидетельство СССРкл. Р 26 В 25/22, 1983.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение позволяет повысить точность управления при наличиим Цдреифа значения критерия оптимальности. Система включает сушильную камеру 1, калорифер 2 с вентилятором 3, датчики 4-6 т-ры, расхода теплоносителя и влажности отработавшего теплоносителя, задатчикии 8 т-ры и расхода теплоносителя, задатчик 9 продолжительности процесса сушки, регуляторы 10 и 11 т-ры и расхода с исполнительными механизмами 12 и 13,функциональный блок 14, блок 15 сравнения значения критерия оптимальности, блок 16 адаптации модели процесса сушки. Сигнал, пропорциональныйвычисленному значению критерия оптимальности, с выхода блока 14 поступает на вход блока 15, где сравнивается с предыдущим значением критерия.Если текущее значение критерия оптимальности не превышает предыдущегозначения, то на выходе блока 15 появляется сигнал, разрешающий блоку 14передачу сигналов, пропорциональныхвычисленным значениям т-ры и расходатеплоносителя, на задатчики 7 и 8.При этом на выход блока 15 проходитнулевой сигнал . Если значение критерия оптимальности превышает предыдущее его значение, то на первом выходе блока 15 появляется нулевой сиг.)нал, а со второго выхода на блок 16поступает информация, необходимаядля коррекции вычисленных значенийт-ры и расхода воздуха и их оптимимизации с учетом "дрейфа оптимума,68593 113Изобретение относится к областивтоматического управления процессаи конвективной сушки материалов иожет быть использовано в химичесой, пищевой и других отраслях прошленности для оптимального управлея процессами конвективной сушкиатериалов.Цель изобретения - повышение точости управления при наличии "дрейа." значения критерия оптимальности.На чертеже представлена структурая схема системы автоматического упавления процессом конвективной суши материалов.Система автоматического управленияключает сушильную камеру 1, калориер 2 с вентилятором 3, датчик 4 темературы теплоносителя, датчик 5 егоасхода и датчик 6 влажности отрабоавшего теплоносителя, задатчики 7 исоответственно температуры теплоосителя и его расхода, задатчик 9родолжительности процесса сушки,егуляторы 10 и 11 соответственно темературы теплоносителя и его расходаисполнительными механизмами 12 и13 соответственно, функциональныйблок 14 определения выбранного критерия оптимальности и расчета управляющего воздействия, блок 15 сравненияначения критерия оптимальности с заоминающим устройством и блок 16даптации модели процесса сушкиДатчики температуры 4 и расхода 5теплоносителя, а также задатчики температуры 7 и расхода 8 теплоносителяподключены к входам соответствующихрегуляторов 10 и 11, а датчик 6 влажности отработавшего теплоносителя изадатчик 9 продолжительности процесса сушки 9 - к входам функциональногоблока 14, подключенного также к входам и выходам задатчиков температуры7 и расхода 8 теплоносителя, при этомк выходу функционального блока 14последовательно подключены блок 15сравнения с запоминающим устройствоми блок 16 адаптации модели процессасушки, причем выходы блока 16 подключены к задатчикам температуры 7и расхода 8 теплоносителя и к функциональному блоку 14, к которомутакже подключен второй выход блока15 сравнения,Система автоматического управления процессом конвективной сушки материалов работает следующим образом. С помощью задатчиков температуры7 и расхода 8 теплоносителя регуляторы 10 и 11 устанавливают первона-чальные (рекомендуемые) значениятемпературы и расхода теплоносителясоответственно. На эти же регуляторыпоступают сигналы с датчиков температуры 4 и расхода 5 теплоносителя,где они сравниваются с заданными,вырабатываются сигнал рассогласования и управляющие воздействия, которые реализуются посредством исполнительных механизмов 12 и 13 соответственно. От датчика 6 влажности отработавшего теплоносителя и эадатчика 9 продолжительности процесса сушки на вход функционального блока 14поступают соответствующие сигналы,используя которые на основании математической модели процесса сушки сучетом выбранного критерия оптимальности и ограничений на параметры управления, диктуемые получением высушенного материала заданной влажностии качества, функциональный блок 14рассчитывает оптимальные значенияпараметров управления - температурыи расхода теплоносителя и значениевыбранного критерия оптимальности,Полученные расчетные значения параметров температуры и расхода теплоносителя (оптимальные) используютсядля выработки блоком 14 воздействияна задатчики температуры 7 и расхода8 теплоносителя с целью оптимизациизадаваемых параметров,Учет возможного "дрейфа" значениякритерия оптимальности осуществляется следующим образом.Сигнал, пропорциональный вычисленному значению критерия оптимальности,с выхода функционального блока 14.поступает на вход блока 15 сравненияс запоминающим устройством, гдесравнивается с предыдущим значениемкритерия оптимальности (частота опроса задается), Если текущее значениекритерия оптимальности не превышаетпредыдущего значения, на выходе блока 15 сравнения, подключенного к входу функционального блока 14 посредством обратной связи, появится сигнал, равный "1" и разрешающий функциональному блоку передачу сигналов,пропорциональных вычисленным значениям температуры и расхода теплоносителя (оптимальным), на задатчикитемпературы 7 и расхода 8 теплоноси 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 551368593 Составитель С, ПолянскийРедактор П, Гереши Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска Заказ 269/36 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 теля. При этом на выходе блока 15 сравнения, подключенном к блоку 16 адаптации модели процесса сушки, проходит нулевой сигнал,Если текущее значение критерия оптимальности превышает предыдущее его значение, на выходе блока 15 сравнения, подключенном к входу функционального блока 14, появляется нулевой сигнал, запрещающий передачу вычисленных оптимальных значений температуры и расхода теплоносителяна соответствующие задатчики 7 и 8,так как требуется адаптационная подстройка значений температуры и расхода теплоносителя с учетом "дрейфа"оптимума. На блок 16 адаптации модели процесса сушки с другого выходаблока 15 сравнения поступает информация, необходимая для коррекциивычисленных значений температуры ирасхода воздуха и их оптимизации сучетом дрейфа оптимума, которая осуществляется в блоке 16 адаптации модели процесса сушки в соответствии с"кривой согласования", характеризующей "дрейф оптимума" и определяемойизвестными методами, например с помощью симплекс-алгоритма адаптационнойоптимизации. При этом полученные скорректированные оптимальные значения температуры и расхода теплоносителя не должны выходить за допустимые пределы, продиктованные необходимостью получения высушенного материала заданного качества. Эти значения с блока 16 адаптации модели процесса сушки передаются на задатчики температуры 7 и расхода 8 теплоносителя, Кроме того, эти же значения поступают и на вход функционального блока 14, где по модели, связывающей выбранный критерий оптимальности и параметры процесса сушки, осуществляется расчет скорректированного критерия оптимальности и передачи этого значенияна блок 15 сравнения для запоминанияи последующего сравнения,Формула изобретения 10 Система автоматического управления процессом конвективной сушки материалов, содержащая датчики температуры и расхода теплоносителя, задатчики и регуляторы температуры и15 расхода теплоносителя с соответствующими исполнительными механизмами,датчик влажности отработавшего теплоносителя, задатчик продолжительности процесса сушки и функциональный20 блок определения выбранного критерияоптимальности и расчета управляющеговоздействия, причем датчики и задатчики температуры и расхода теплоносителя подключены к входам соответствующих регуляторов, а датчик влажности отработавшего теплоносителя изадатчик продолжительности процессасушки подключены к входам функционального блока, подключенного также30 к входам и выходам задатчиков температуры и расхода теплоносителя, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения точности управленияпри наличии "дрейфа" значения критеЗ 5 рия оптимальности, она дополнительно содержит подключенные к выходуфункционального блока последовательно соединенные блок сравнения значений критерия оптимальности с запоми 40 нающим устройством и блок адаптациимодели процесса сушки, причем выходыпоследнего блока подключены к задатчикам температуры и расхода воздухаи к функциональному блоку, к которо 45 му также подключен второй выход блока сравнения,