Устройство для программного управления температурным режимом химического реактора

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик 1 ц 91 В 1) Дополнительное(5 )М. Кд.ВО 119/ С 05 027/ исоелиненнем зая иМ сударствеввй коиктв СССР(086. та опублнк ння описания 1503 2) Автор изобретен и А. уханов Барнаульский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики 1 Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВРЕНИ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ ХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА Изобретение относится к программным регулирующим устройствам для управления параметрами технологического процесса, в частности температурным режимом химического реактора периодического действия например, реактора переэтериФикации в производстве полиэтилентерефталата, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для вывода непрерывных реакторов на задан 10 ный режим.Известно устройство для программного управления температурным режимом химических реакторов, содержащеет 5 сумматоры, элемент сравнения, командный блок, пульсирующее сопротивление, корректор, командный блок в котором выполнен в виде задатчика импульсов 111.Однако в известном устройстве генератор импульсов и корректор не имеют связи с параметрами объекта. Поэтому частота следования импульсов на исполнительный механизм и величина этих импульсов, определяемая коррек" тором, будут зависеть от заранее заданных и корректора. Это обеспечивает вывод химического реактора с неко-. торого начального состояния, на заданный температурный режим с заданной скоростью и стабилизацию достигнутого режима. Однако реализовать максималь" но допустимую, например, по условиям эксплуатации аппарата скорость вывода реактора на заданный режим известное устройство не позволяет потому, что даже незначительное измерение динамических свойств объекта по сравнению с условиями, при которых определялись настройки генератора импульсов и корректора, приведет к перерегулированию температуры реакционной массы или к отклонению скорости вывода от максимально допустимой.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления температурным режимом химических ре з 91226акторов,содержащее первый регуляторс подсоединенными к нему датчикомтемпературы реакционной массы и исполнительным механизмом, узел управления,включающий элемент сравнения, сумматоры, задатчик, блок предварения,ключ, датчик температуры теплоносителя и программный задатчик, подключенный на вход регулятора, входы узлауправления соединены с выходами датчиков температуры теплоносителя иреакционной массы, а выход связан сузлом настроек регулятора 22,В известном устройстве осуществляется автоматицеская подстройка пара,метров регулятора в зависимости отизменения.,постоянной воемени объекта.Этим частично устраняется указанныйвыше недостаток аналога. Но известноеустройство также не позволяет реали" щозовать вывод реактора на заданный режим с максимально допустимой скоростью изменения температуры реакционной массы. Объясняется недостатоктем, что известное устройство обеспе- дчивает регулирование выходной величины по жесткой временной программе,формируемой программным задатчикомв виде задания регулятору температурыреакционной массы, а подстройка параметров регулятора ведется узломуправления независимо от реализациипрограммы, Поэтому при возмущении,например, по параметрам теплоносителя произойдет рассогласование во времени работы программного задатчикаузла управления настройками регулятора. Разность между заданием регулятору и температурой реакционной массыокажется знацительной, а это приведет к перерегулированию, т,е. к перегреву реакционной массы.Целью изобретения является повышение производительности реактора засчет повышения точности регулирсвания.Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик температуры стенки реактора, второй регулятор, ячейку памяти, блок контроля отклонений и Формирователь команд, при этом выход датчика температуры реакционной массы подключен к первым входам блока контроля отклонений, сумматоров и блока предварения, выход которого соединен с 55 первым входом элемента сравнения, выход задатчика связан с первым входом ключа и вторым входом блока конт" 2 4роля отклонений, выход которого соединен со вторым входом ключа и первымвходом формирователя команд, выходэлемента сравнения через второй входформирователя команд подключен к пер"вому входу ячейки памяти, второйвход которой связан с выходом второгосумматора, а датчик температуры стенки реактора подключен ко второму вхо"ду первого сумматора, выход которогосоединен с входом второго регулятора,выход которого подключен к второмувходу второго сумматора, выход ячейки памяти соединен со вторым входомэлемента сравнения и третьим входомключа, выход которого подключен ккамере задания первого регулятора,На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит химический реактор 1, датчик 2 температуры реакционной массы, первый регулятор 3,исполнительный механизм 1, узел управления 5, элемент сравнения 6, сумматоры 7 и 8 соответственно первый ивторой, задатчик 9, ключ 10, блокпредварения 11, датчик 12 температурыстенки реактора, второй регулятор13, ячейку памяти 11, блок 15 контроля отклонений, формирователь команд16.Устройство работает следующим образом,После загрузки реактора 1 реакционной массой задатчиком 9 выставляютзадание Т регулятору 3, соответствующее конечному значению температурыреакционной массы, и производят вклю-.чение устройства.При этом сй гнал Т (1) от датчика 2 температуры реакционной массы поступает на вход регулятора 3 и на пер вые входы блока 15 контроля отклонений, блока предварения 11 и сумматоров 7 и 8. На второй вход сумматора 7 подается сигнал Тр, (й) от датчика 12 температуры стенки реактора, а сумматор 7 вырабатывает сигнал разности (1) =.Т (1) - Т (1), который поступает на вход пропорционального регулятора 13, имеющего задание ь.На вь 1 ходе регулятора 13 появляется сигналд = Кр ь (с) "А 4 +а, (1)где 1- коэффициент усиления регулятора;(2) Формула изобретения 5д - выходной сигнал в ра вновесном состоянии.Сигнал А (й) поступает на второй вход сумматора 8, образующего сумму Т (е) = Т 1 (с) + Ь(с). В первый момент времени= 1 = 1 после включения устройства Т 1 (1) С ( Тм (3) и на выходе блока 15 контро ля отклонений возникает сигнал, соответствующий логической 1. По этому сигналу от регулятора 3 отключается задатчик 9, срабатывает Формирователь команд 16а в ячейке памяти 1 14 запоминается и проходит на вход- задание регулятора 3 и второй вход элемента сравнения 6 значение сигнала Т 1 (1) = Т) (1) +Д(1). Текущее значение температуры реакции массы начи- Ю нает выводиться регулятором 3 на уро" вень Т, (1). Блок предварения 11 вырабатывает сигнал постчпающий на первый вход элементасравнения 6, реализующего следующийалгоритм30 0 при Т (1)т (С)Т"(+1) =1 при Т (1) - Т, (С). Поскольку в первый момент временипосле запу ска устрой ст ва,ЗЗДТ :О,Т (1):Т(1)+Д(1)Т" (1)=Т(1),сигнал выхода элемента сравненияТ (2) равен логическому "0" до. техпор, пока не станет удовлетворяться 46неравенство Т(1) 4.Т". В моментвремени с = 1 = 2 сигнал выхода элемента сравнения Т (3) становится равным логической "1" срабатывает Формирователь команд 16, в ячейке памяти 4запоминается и проходит йа вход - задание регулятору 3 и второй вход эле.мента сравнения 6 значение сигналаТ) (2) = Т, (2) + д (2), Регулятор 3начинает выводить температ ру реак" рционной массы на уровень Т (2). Циклповторяется до тех пор, пока в моментвремени с1 = К не начнет выполня"ться следующее чслояиеТ +дзТ (К)ЪТ, -Ь. игде .д- допуск отклонения температуры реакционной массы отзадания,6В этот момент времени выходной сигнал с блока контроля отклонений 15 становится равным логическому "0" и по этой команде на вход - задание регулятора 3 подключается задатчик 9. Устройство переходит в режим стаби. лизации температуры реакционной массы на уровне Т 1(3).Как видно из Формул (1) и (2) величина приращения задания регулятоРу 3 пропорциональна отклонению Ь,1(1) от заданного значения Ье и при Ь, - д = 0 равна д. При постоянном термическом сопротивлении и теплоотдаче величина ь.харак" теризует текущее значение мощности теплового потока, проходящего через стенку, а ,Ь - мощность теплового потока, необходимого для компенсации теплопотерь,Ожидаемый экономический эФФект т внедрения данного устройства составляет 20-,30 тыс,руб. Устройство для программного управления температурным режимом химиче-" ского реактора, содержащее датчик температуры реакционной массы, соединенный через первый регулятор с исполунительным механизмом, элемент сравнения, сумматоры, задатчик, ключ и блок предварения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения производительности реактора за счет повышения точности регулирования, оно дополнительно содержит датчик температуры стенки реактора, второй регулятор, ячейку памяти, блок контроля отклонений и Формирователь команд, при этом выход датчика температуры реакционной массы подключен к первым входам блока контроля отклонений, счмматоров и блока предварения, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выход задатчика связан с первым входом ключа и вторым входом блока контроля отклонений, выход которого соединен со вторым входом ключа и первым входом Формирователя команд, выход элемента сравнения через второй вход Формирователя команд подключен к первому входу ячейки памяти, второй вход которой связан с выходом второго сумматора, а датчик температуры стенки реактора подключен к второму входу первого сумматора, выход которого соединен с входом регулятора, выход коСоставитель Т. ЧулковаРедактор И. Тюрина Техред Т, Маточка ектор М. Йароии Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 791 дорого подключен к второму входу второго сумматора, выход ячейки памяти соединен с вторым входом элемента сравнения и третьим входом ключа, выход которого подключен к камере задания первого регулятора. акая 1227/10 Тираж 577 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Н, 2262 8 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 234182, кл. С 06 М 1/02, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР Н 224185, кл. й 05 О 23/191 1967.Подло комитета СССРи открытийРаушская наб , д