Способ для автоматического управления процессом разделения многокомпонентной смеси

(51) М. Кл.е 6 05 Р 11/00 присоединением заявки Ле Государственный комитет Совета Министров СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТ 11 ОЙ СМЕСИИзобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов, в частности к способам автоматического управления непрерывными процессами разделения посредством отстаивания, упарнвапия и ректифика ции, когда важно получать выходной продукт, отделенный от многокомпонентной смеси, с заданной степенью чистоты.Известен способ автоматического управления процессом разделения, например, в про стой ректификационной колонне, Этот способ состоит в том, что расход паров с верхней части колонны, регулируемый в зависимости от температуры на контрольной тарелке, корректируют по отношению расходов исходной 15 смеси и кубового остатка 11. При этом поддерживается заданное соотношение расходов исходной смеси и кубового остатка, в результате чего возмущение по составу исходной смеси оказывается не скомпснсированным. 20 Известен также способ автоматического управления процессом разделения в ректификационной колонне, который состоит в подаче управляющего воздействия на объект управления в зависимости от соотношения расхо дов выходного продукта и исходной смеси с коррекцией этого соотношения по степени чистоты выходного продукта 2, Этот способ дает возможность скомпенсировать возмущение по составу исходной смеси и является 30 наиболее близким и изобретению по технической сущности и достигаемому результату, Однако он характеризуется недостаточной точностью управления В динамике, поскольку возмущения по составу исходной смеси, вследствие емкости объекта и транспортного зап 2 здыв 2 нпя, могут Оыть скомпенсированы только послс ТОГО, к 2 к Они скаж 1 тся на чистоте отделяемого компонента.Для повышения точности управления предлагается формировать дополнительный сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси, суммировать его с управляющим сигналом и корректировать в зависимости от него соотношение расходов выходного продукта и исходной смеси.На чертеже показана схема реализации описываемого способа.Измерители 1 и 2, служащие соответствен но для измерения расходов выходного продук. та и исходной смеси, связаны с делительным устройством 3. Датчик 4, измеряющий концентрацию отделяемого компонента в исход. ной смеси, через преобразователь 5, преобра. зующий измеренную концснтрацпю в пропорциональный этой концентрации сигнал, подклОчен к сумматору 6, к которому подкл 1 оче но также делительное устройство 3, Сумматор 6 связан с регулятором 7, вырабатывающим25 Зо 35 40 45 управляющее воздействие на объект управления 8 через исполнительный механизм 9.Измерители 1 и 2 измеряют соответственно расходы выходного продукта и исходной смеси и сигналы от измерителей подают на дели- тельное устройство 3. Концентрацию отделяемого компонента в исходной смеси измеряют датчиком 4 и величину ее в преобразователе 5 преобразуют в сигнал, пропорциональный этой концентрации, Сигналы от делительного устройства 3 и преобразователя 5 суммируются с разными знаками на сумматоре 6.В реальном режиме выходной сигнал преобразователя 5 больше выходного сигнала дели- тельного устройства 3, они могут быть равными лишь в режиме идеального разделения.Выходной сигнал сумматора 6, пропорциональный разности сигналов, характеризует фактическую степень разделения. Если степень разделения отличается от заданной, с помощью регулятора 7 вырабатывают воздействие на процесс для приведения в соответствие сигналов задания и фактического значения.В случае различных возмущающих воздействий на процесс разделения, не связанных с изменением расхода исходной смеси и концентрации в ней отделяемого компонента, с малой инерционностью изменяется расход выходного продукта, изменяется соотношение расходов, на вход регулятора 7 поступает изменившийся сигнал, и регулятор, воздействуя на объект, компенсирует возмущение. При изменении расхода исходной смеси с малой инерционностью изменяется также соотношение расходов, и схема работает аналогично.Наконец, при изменении концентрации отделяемого компонента в исходной смеси изменяется выходной сигнал преобразователя 5 и на вход регулятора 7 также с малой инерционностью поступает изменившийся сигнал, в результате чего компенсация этого возмущения производится с предварением. После установления нового соотношения расходов, соответствующего изменившейся концентрации,поддерживается новое статическое состояние, обеспечивающее заданную степень разделения.Упрощенная реализация описываемого способа возможна также с использованием регулятора соотношения расходов, на который в качестве корректирующего подают сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси.Описываемый способ реализуется с помощью серийно выпускаемых средств регулирования. Его применение улучшает, по сравнению с известным, точность управления при нестабильной концентрации отделяемого компонента в исходной смеси на промышленных объектах в несколько раз. В случае его применения для объектов со значительной емкостью и транспортным запаздыванием при часто меняющейся концентрации исходной смеси точность регулирования повышается в 3 - 5 раз. Формула изобретения Способ автоматического управления лроцессом разделения многокомпонентной смеси, заключающийся в формировании управляющего сигнала в зависимости от соотношения расходов выходного продукта и исходной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, формируют дополнительный сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси, суммируют его с управляющим сигналом и корректируют в зависимости от него соотношение расходов выходного продукта и исходной смеси,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,1, Авторское свидетельство СССР М 454035, М. КлВ 01 Р 3/42, 1973.2. Обновленский П. А, Основы автоматики и автоматизации химических производств. М.-Л Химия, 1965, с. 509 - 511.Заказ 125/12ЦНИИПИ Типография, пр. Сапунова Изд. ЪЪ 445 Государственног по делам нз 13035, Москва, ЯТираж 1106 Г 1 однисноскомитета Совета Министров СССРбретений и открытий