Система автоматического управления процессом размола волокнистой массы

ЕТЕЛЬСТ о ж хода массы, бло прогноза прирос эадатчиком дону прироста степен аппарате, а его расчета оптимал соединен с блок участия каждого м корректировкистепени помола иимого диапазонапомола на каждомыход через бого графикакорректировппарата. локразмолаки доли ГОСЪДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3004514,кл. 0 21 0 1/00,1980.(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗМОЛА ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ, содержащая вычислитель..ное устройство с блоками корректировки степени помола, корректировкидоли участия каждого аппарата, корректировки прогноза стев:ени помола,входы которого соединены с датчиками температуры, степени помола и концентрации массы на входе и выходегруппы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками,а его выходы связано с первыми входами элементов сравнения, вторые входыкоторых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов,а выходы через регулятор мощностисвязаны с механизмом управления присадкой размалывающих аппаратов,И 021 Г 108 02101 У т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода энергии на размол при сохранении требуемого качества размолотой массы, она имеет дополнительно эадатчик допустимсго диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а вычислительное устройство дополнительно содерит блок определения, установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов, блок оптимизации, блок расчета оптимального графика размола, при этом первый вход блока определения установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов соединен с соответствующим задатчиком, второй вход которого свя-эан.с блоком корректировки степени помола на входе группы аппаратов, а его выход соединен с первым входом блока оптимизации, причем другие входы блока оптимизации связаны с датчиком. концентрации, датчиком рас- Йко0 Изобретение относится к целлюлознобумажному производству и может быть .использовано для автоматическогоуправления процессом размола волок- анистой массы,Известна система автоматического 5управления процессом размола волоккистой массы, содержащая вычислительное устройство с блоКами корректи. ровки степени помола, корректировкидоли участия каждого аппарата, корректировкй прогноза степени помола,входы которого соединены с датчикамитемпературы, степени помола и концентрации массы на входе и выходе группыразмалывающих аппаратов, датчиком . 15расхода массы и задатчиками, а еговыходы связаны с первыми входами элементов сравнения, вторые входы которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы через регулятор мощности связаны с механизмом управления присадкойразмалывающих аппаратов 1.Недостатком этой системы является высокий расход энергии на размол,Цельизобретения - снижение расхода энергии на размол при сохранениитребуемого качества размолотой массы.Указанная цель достигается тем,что система автоматического управления процессом размола волокнистоймассы, содержащая вычислительное устройство с блоками корректировки степени помола, корректировки доли участия каждого аппарата, корректировкипрогноза степени помола, входы котороз 5го соединены с датчиками температуры,степени помола и концентрации массына входе и выходе группы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками, а его выходы связа ны с первыми входамк элементов сравнения, вторые входы которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы черезрегулятор мощности связаны с механизмом управления присадкой размалывающих аппаратов, имеет дополнительно эадатчик допустимого диапазонаприроста степени помола на каждом аппарате, а вычислительное устройстводополнительно содержит блок определения установленного прироста степенипомола на выходе группы аппаратов,блок оптимизации, блок расчета оптимального графика размола, при этомпервый вход блока определения установленного прироста степени помолана выходе группы аппаратов соединенс соответствующим задатчиком, второй.вход которого связан с блоком корректировки степени помола на входе груп пы аппаратов, а его выход соединенс первым входом блока оптимизации,причем другие входы блока оптимизации связаны с датчиком концентрации,датчиком расхода массы, блоком коррек 65 тировки прогноза прироста степенипомола и эадатчиком допустимого диапазона прироста степени помола накаждом аппарате, а его выход черезблок расчета оптимального графикаразмола соединен с блоком корректировки доли участия каждого аппарата.На чертеже представлена блок-схема системы автоматического регулирования процессом размола,Система содержит измерители мощности 1 и 2 размалывающих аппаратовсоответственно 3 и 4, соединенныесо входами соответствующих элементов 5 и б сравнения, другие входыкоторых связаны с выходами блоков7 и 8 расчета установленных значенийпотребляемой мощности для каждогоаппарата, а выходы элементов 5 и 6через регуляторы 9 и 10 соединеныс механизмами 11 и 12 управленияприсадкой аппаратов 3 и 4, На входегруппы размалывающих аппаратов (условнопоказаны два аппарата 3 и 4)установлены датчики 13 температуры,степени помола 14, концентрации массы 15, связанные через блок 16 корректировки степени помола со входамиэлемента 17 сравнения, блока 18 корректировки установленного значенияудельного расхода мощности, блока 19вычитания. Выход элемента 17 черезблок 20 калибровки соединен со входом блока .16, а второй его вход-с задатчиком 21 фактического значения степенипомола на входе. Датчики 22 температуры, степени помола 23 и концентрации массы 24 на выходе группы аппа-.ратов связаны через блок 25 со входом элемента 26 сравнения, второй входкоторого соединен с эадатчиком 27фактического значения степени помолана выходе группы аппаратов, а выходчерез блок 28 калибровки-со входомблока 25. Выход блока 26 связан совходами блока 19 и элемента 29 сравнения, второй вход которого соединензадатчиком ЗО установленных значенийстепени помола на выходе группы аппаратов, а выход - со входом блока 18.Выход блока .19 связан со входом элемента 31 сравнения, выход которогочерез блок 32 коррекции приростастепени помола соединен с блоками33 оптимизации, 34 корректировки доли участия каждого аппарата и блоком35 прогноза прироста степени помола.Вход блока 35 связан с датчиками 1и 15 и измерителем 36 расхода массы,а выход - с элементом 31. Блок 33через блок 37 соединен с задатчиком30 и блоком 16, Другие входы блока33 оптимизации связаны с эадатчиком38 допустимого диапазона приростастепени помола на каждом аппарате,с датчиком 15 концентрации массы навходе и с измерителем 36, а выходблока 33 через блок 39 расчета опти,7. Х мального графика размола и блок 34 соединен со входом блока 40 расчета установленных значений удельного расхода мощности для каждого аппарата,выход которого связан со входами блоков 7 и 8, другие входы которых соединены с датчиком 15 и измерителем 36. Другой вход блока 40 связан с выходом сумматора 41, один вход которого соединен с блоком 18, а второй - с эадатчиком 42 установленного значения суммарного удельного расхода мощностиИзмерение степени помола производят косвенно по времени фильтрации массы.Работа системы осуществляется следующим образом.Волокнистую массу подают последовательно в аппараты 3 и 4 непрерывного размола. На входе группы аппаратов размола с помощью датчиков 13-15 измеряют соответственно температуру, степень помола.и концентрацию массы, подаваемой на размол. Измеренные значения поступают в блок 16 корректировки степени помола, в котором производят корректировку измеренного значения степени помола на входе группы аппаратов по следующей зависимостик5 Р Ьоь,. Ь х;+Ь Т + ЬТ, (1)1где 5 Рк - скорректированное значениестепени помола на входе ивыходе группы аппаратов,о ШР.х. - сигналы датчиков температуры, концентрации (1=1,2),.ОС .Т - сигнал времени фильтрациимассы, с;Ь. - коэффициенты усиления .поЬсоответствующим каналам.Скорректированное значение сравнивают в элементе сравнения 17 с Фактической величиной степени помола, поступающей иэ задатчика 21. В зависимости от полученной ошибки в .блоке 20 осуществляют калибровку значений степени помола в соответствии с выражением где 5 Р - Фактическая степень помола массы, фШР;щ - шаг, соответствующий моменту времени ввода новых значений лабораторного анализа;Л - константа, Л =2.Одновременно с этим сигналом с измерителей мощности 1 и 2 размола сравнивают в блоке 5 и 6 с их установленйыми значениями и по величине ошибки регуляторй 9 и 10 осуществля- .ют управление механизмом присадки11 и 12 дисков аппаратов размола.Управление осуществляют до тех пор,пока текущие значения мощности не ста.нут равными их установленным значениям.На выходе группы аппаратов с помощью датчиков 22 и 23 измеряют соответственно температуру и степень 10 помола массы, эти измеренные значе-ния вместе со значением концентрации, определяемой датчиком 24, посту.пают в блок 6, в котором по зависимости (1) осуществляют корректиров ку измеренного значения степени помо-ла на выходе группы аппаратов.Полученное значение сравнивают вблоке 26 с фактической степенью помо"ла, поступающей из задатчика 27 фактических значений степени помола навыходе группы аппаратов. В зависимости от полученной ошибки в блоке 28осуществляют калибровку измеренногозначения степени помола на выходегруппы аппаратов в соответствии свыражением (2).Скорректированное и откалиброванное значение степени помола на выходе группы аппаратов сравнивают вблоке 29 с его установленным значением, поступающим из задатчика 30,По .полученной величине ошибки и покалиброванному значению степени помола на входе потока в блоке 18 определяют величину коррекциисуммар-.35 ного удельного расхода энергии длявсей группы аппаратов по следующейФормуле6 Я:дР 1 и 3= 2. адРЬ:СК(5 Рн- 1=о40-5 Р Ь-И-Ы 5 РГи 3-5 РВ,С-лз, (Чгде д 5 Р - величина коррекции суммарного удельного раоходаэнергии, ШР 45 5 Р - установленное значениестепени помола на выходегруппы аппаратов, ШР;5 Р - текущее калиброванноезначение степени помолана выходе группы аппара"тов, ШР;5 Р - текущее калиброванноезначение степени помолана входе группы аппаратов, ШР 1а,Ь,М - коэффициенты,.определяемые при наладке системы,п - шаг управления;- запаздывание объекта уп"равления.60 Значение коррекции, полученноев блоке 18, суммируют в блоке .41 свеличиной суммарного удельного расхода энергии для всей группы .аппаратов, находящейся в блоке 42, а полу ченную величину используют в блоке40 для расчета установленного расхо-да энергии каждого размалывающегоаппарата до следующей формулеРЧ РЧ Ч (4)5Чгде Р Р" - соответственно установ т Еленные значения удельного расхода энергии на1"-ом аппарате и на всейкВт 10.группе аппаратов,Та - установленное значениеЧдоли участия аппарата впроцессе размола.Сигнал установленного удельного 15расхода энергии каждого аппарата, полученный в блоке 40, а также сигналс датчика 15 концентрации и датчика36 расхода массы поступают в блоки7 и 8 расчета установленного значе 20. мия вющности каждого аппарата. Установленное значение мощности каждого аппарата сравнивают в блоке 5 и бс текущим значением мощности и повеличине рассогласования изменяютприсадку дисков размалывающего аппарата.ОдновреМенно с этим в блоке19 разности, куда вводят калиброванные значение степени помола на входеи, выуоде группы. аппаратов, определяют фактический прирост степени помола, достигнутый группой аппаратов.Эту величину сравнивают в блоке 31 спрогноэируемой величиной приростастепени помола на всей группе аппаратов размола, определяемой в блоке 35. В блоке 35 по сигналам измерителей 1, 15 и 36 мощности, концентрации и расхода рассчитывают прогноэируемый прирост степени помола длявсей группы аппаратов по формуле 40и(5)Где МР 5 Р -5 Р - разность междустепенью помола 5 РЕых на выходе групп аппаратов и степенью помола5 Р 8 тт на входе;а. - параметры скорости размола,Оц)ртвтттПо величине ошибки, определяемойв блоке 31, осуществляют в блоке 22корректировку параметров скоростиразмола по уравнению, структура которогоаналогична выражению (2).Найденные параметры скорости раз.мола используют далее в блоке 35 для 60прогноза прироста степени помола наВыходе группы аппаратов, а такжев блоке 33 оптимизации и в блоке 34корректировки доли участия аппаратовв процессе размола. 65Наряду с этим в блоке 37 осуществляют расчет допустимого прироста степени помола для группы аппаратов по величине. сигналов, поступающих с блоков 30 и 16 по следующей зави- симостигде ЯС - соответственно расход иконцентрация массы, поступающей на размол, соответмвственно, и В;чЬ 5 Р - прирост степени помола после каждого аппарата, ЮР,о и в соответствии с областью допустиьых значений диапазона прироста степени помола А 65 Р%8 А ЮР В определяют установленные значения прироста степени помола после каждого аппарата (д 5 Р ), при которых достигается минимум интегральйого показателязатрат энергии на размол.Полученные в блоке 33 установленные значения прироста стеяени помола используют в блоке 39 для расчета оптимального графика размола. По полученным в блоке 39 значениям параметров прироста степени помола корректируют .в блоке 34 долю участия аппарата в процессе размола (6 ) в.- "(9): О; где а. - параметры скорости размоОМРтвт 7 ттт - параметры прироста помола(1,2и,Параметры прироста степени помола т определяют как отношение установленного прироста степени помола ИР на (-м аппарате к уст-новленно д 5 Р,5.Р -5 РвхУ У(6)Эта информация акже поступает в блок 33 оптимизации, куда одновремен-, но с этим поступает .информация с датчиков 15 и 36 концентрации и расхода массы с блока 38 допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате.В блоке 33 оптимизации для определения оптимального графика размо. ла. используют интегральный показатель затрат энергии на размол (3 ), определяемый по выражению1017754 му приросту степени помола Ь 5 Р навсей группе аппаратов, т.е. ИР 4( 10)Ь 5 РкНовые значения доли участия используют в блоке 4 О для определения Составитель И. НикольскийН, Киштулинец Техред М,Тепер Корректор С. Шекма едакт 3 34 Э 84ого комитета СССРний н открытийРаушская наб., д. Тираж Государствен елам изобрет а, Ж, дписное о.скв иал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 1/29 ВНИИП по 113035, установленных значений удельных рас .ходов мощности для каждого аппарата. Таким образом, предлагаемый способ управления обеспечивает качество размолотой массы прн снижении расхода энергии на размол.