Система автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8 У Союз Советски кСоциалистическихОпубликовано 07. 11. 82. Бюллетень41 Дата опубликования описания 07. 1 1. 82 пю делам нзабретений н открытий(088.8) 3 В. В. Мажура, Л. Н, Стронский, Э. В, Цешковский,. И.ф.Кабанец,Е. Г, Каэаринов и В, В. Ухорский Украинское научно-производственное объединение-цаллюлознобумажной промышленности, Опытное конструкторское бюроИнститута металлофизики АН Украинской ССР и Марийскийцеллюлозно-бумажный комбинат(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФАТНО 3ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 1Изобретение относится к целлюлоз" но-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки,Известна система автоматического . управления периодическим процессОм сульфатной варки целлюлозы, содержащая датчик давления, датчики расхода щелоков, соединенные с входом вычислительного блока загрузки вароч" ного котла, первый выход которого связан с регулятором расхода щелоков, а второй соединен с одним иэ входов блока формирования режима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества, а выход соединен с первым входом селекторного блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температуры варочного раствора выходного потока щелока, связанные с блоком вычисления средней температуры, датчик температуры конденсата, регулятор режима варки, блок сравнения, блок умножения и блок коррекции расхода пара 1 .Недостатком известной системыявляется низкое качество управленияв динамических режимах,Цель изобретения - повышение качества управления в динамических режимах,1 ОПоставленная цель достигаетсятем, что система автоматического управления периодическим процессомсульфатной варки целлюлозы, содержа 15щая датчик давления, датчики расхода щелоков, соединенные со входомвычислительного блока загрузки варочного котла, первый выход которогосвязан с регулятором расхода щелоков,2 о а второй соединен с одним из входовблока Формирования режима варки, дру.гой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателякачества, а выход соединен с первым72 Й 86 3входом селекторного блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температуры варочного растворавыходного потока щелока, связанныес блоком, вычисления средней температуры, датчик температуры конденсата, регулятор режима варки, блоксравнения, блок умножения и блоккоррекции расхода пара, имеет дополнительный блок коррекции, сумматор дифференциатор и реле, при этом выход блока вычисления средней температуры связан с входами дифференциатора и блока умножения, первымивходами блока коррекции расхода пара, сумматора, дополнительного блока коррекции и регулятора режима варки, второй вход которого соединен свыходом блока коррекции расхода пара, вторым входом связанного .с входом реле, выход которого связан свыходом дифференциатора, а .его третий вход - с выходом блока умножения, причем третий вход регулятора режима варки соединен с выходом дополнительного блока коррекции, второй вход которого соединен с датчиком температуры конденсата, с вторым входом сумматора, выход которого через блок сравнения связан с третьим входом дополнительного блока коррекции, а четвертый и пятый входы регулятора режима варки соответственно соединены с датчиком давления и с выходом селекторного блока, второй вход которого связан с блоком набора оптимальных режимов варки.На чертеже представлена принципиальная схема предложенной системы автоматического управления.Система содержит датчики 1 и 2 расхода щелоков, соединенные с входом вычислительного блока 3 загрузки варочного котла, первый выход которого связан с регулятором 1 расхода щелоков, Второй выход блока 3 соединен с одним из входов блока 5 формирования режима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прог. нозируемого показателя качества (на чертеже условно показан стрелкой), Выход блока 5 соединен с первым входом селекторного блока 6, второй вход которого связан с выходом блока 7 набора оптимальных режимов варки, Датчики 8-10 температуры нарочного раствора выходного потока щелока соединены с блоком 11 вычисления средней температуры, выход которого свя 5 1 о 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зан с входами дифференциатора 12 и блока 13 умножения, первыми входами блока 11 коррекции расхода пара, сумматора 15, дополнительного блока 16 коррекции и регулятооа 17 режима варки, Второй вход регулятора 17 соединен с выходом блока 1 ч, второй вход которого связан с входом реле 18, Выход реле 18 соединен с выходом дифференциатора 12, а третий вход блока 11. - с блоком 13. Третий вход регулятора 17 связан с выходом блока 16, второй вход которого соединен с датчиком 19 температуры конденсата, с вторым входом сумматора 15. Выход сумматора 15 через блок 20 сравнения связан с третьим входом блока 16. Четвертый и пятый входы регулятора 17 режима варки соответственно соединены с датчиком 21 давления и с выходом селекционного блока 6.Система работает следующим образомВ вычислительном блоке 3 по величине расхода щепы и ее влажности общего содержания активной щелочи в котле, а также в зависимости от концентрации белого щелока определяются материальный баланс, текущее значение концентрации варочного раствора перед варкой и формируются задания расходов компонентов. Сигналы величин заданий. сравниваются в регуляторе 4 расхода щелоков с текущими значениями и по результатам сравнения осуществляется поочередное прекращение подачи жидких компонентов в котел. Из блока 3 сигнал текущего значения концентрации нарочного раствора поступает в блок 5 формирования режима варки, куда также вводится задатчиком прогнозируемая величина показателя качества целлюлозы для данной варки. В блоке 5 определяется интегральная оценка процесса делигнификации древесины, т,е, фактор Врума для данной варки. Величина этой интегральной оценки подается в селекторный блок 6, где в соответствии с полным набором оптимальных режимов, фиксированных в блоке 7, формируется ряд последовательных заданий изменения температуры реакционной массы в варочном котле с заданной частотой регулировки.В регуляторе 17 режима варки пропорционально разности средней температуры, вычисленной в бпоке 11 по972486 5показателям датчиков 8-10 и температуры задания на данном шаге регулировки, поступающей из блока 6,Формируется сигнал изменения расхода греющего пара в теплообменнике. %Однако с точки зрения энергетическихзатрат этот расход не оптимальный.Поэтому в сумматоре 15 вычисляетсяразность температур средней, определяемой в блоке 11, и температуры 10конденсата, измеряемой датчиком 19.Сигнал этой величины сравнивают вблоке 20 с номинальным и по результату сравнения в блоке 16 определяется сигнал коррекции изменения расхода греющего пара в теплообменнике,который поступает в регулятор 17 искладывается с сигналом температурызадания, поступающим из блока 6.Для достижения высокой точности 20воспроизводства графика варки приформировании температуры задания заведомо установлен режим максимальной частоты и амплитуды регулировокрасхода пара, цто обеспечивает высокую жесткость обратной связи посредней текущей температуре, и темсамым система автоматического управления функционирует в критических режимах в смысле ее устойчивости. Для ЗОтого чтобы обеспечить устойчивостьсистемы автоматического управления,реализуется непрерывный контроль формируемой в регуляторе 17 величинырасхода греющего пара в теплообмен- знике. В блоке 13 величина текущейсредней температуры умножается напостоянный коэффициент, в блоке 12определяется ее производная, сигналвеличины которой поступает в двухпозиционное реле 18, Таким образомопределяется величина основного сигнала контроля в блоке 13 и фазовогоэффекта в дифференциаторе 12 и реле18. В блоке 14 вычисляется сигнал кордрекции расхода пара, который,суммируется с сигналом расхода пара врегуляторе 17,после чего изменяетсяположение автоматического клапана.По давлению от измерителя 21 и средней текущей температуре в регуляторе17 контролируются соотношения первогои второго. Если оно не соответствует,то производится сдувка через клапансдувки. ИТаким образом, предлагаемая система автоматического управления позволяет повысить качество управления.в динамических режимах,формула изобретенияСистема автоматического управленияпериодическим процессом сульфатнойварки целлюлозы, содержащая датчикдавления, датчики расхода щелоков,соединенные с входом вычислительного блока загрузки вароцного котла,первый выход которого связан с регулятором расхода щелоков, а второйсоединен с одним иэ входов блока Формирования режима варки, другой входкоторого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества, авыход соединен с первым входом селекторного блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температуры варочного раствора выходного потока щелока, связанные с блоком вычисления соедней температуры,датчик температуры конденсата, регулятор режима варки, блок сравнения,блок умножения и блок коррекции расхода пара, о т л и ч а ю щ а я с ятем, цто, с целью повышения качества управления в динамических режимах,она имеет дополнительный блок коррекции, сумматор, дифференциатор иреле, при этом выход блока вычисления средней температуры связан с входами дифференциатора и блока умножения, первыми входами блока коррек.ции расхода пара, сумматора, дополнительного блока коррекции и регулятора режима варки, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции расхода пара, вторым входомсвязанного с входом реле, выход которого связан с выходом дифференциатора, а его третий вход - с выходомблока умножения, причем третий входрегулятора режима варки соединен свыходом дополнительного блока коррекции, второй вход которого соединен с датчиком температуры конденсата, с вторым входом сумматора, выход которого через блок сравнениясвязан с третьим входом дополнительного блока коррекции, а четвертыйи пятый входы регулятора режима варки соответственно соединены с датчиком давления и с выходом селекторного блока, второй вход которогосвязан с блоком набора оптимальныхрежимов варки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2862857,2,кл. С 05 О 27/ОО, 1979972486 охненко 8516/40 Тираж 914 ПодНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. но Зак ектная, 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород Составитель Н. НикольскииРедактор Т. Кугрышева Техред И.Гайду Корректо