Устройство для регулирования соотношения потоков по качеству выходного продукта для непрерывно-дискретных процессов

(56) Авторс Мф 557355, кАвторско У 618724, к етельство СССР0 27/00, 1974.ельство СССР,П 11/00, 1975. е св С 0 свид С 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯСООТНОШЕНИЯ ПОТОКОВ ПО КАЧЕСТВУ ВЫХОДНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНО-ДИСКРЕТНЫХ ПРОЦЕССОВ(57) Система регулирования соотношения потоков по качеству выходногопродукта для непрерывно-дискретныхпроцессов относится к технике автоматического контроля и регулированиятехнологических параметров и можетбыть использована в химической, нефтехимической, пищевой промьппленностипромьппленности по производству минеральных удобрений, в частности при производстве синтетических моющих средств (СМС) и экстракционной фосфорной кислоты (ЭфК), а также в других технологических процессах, содержащих потоки вязких и склонных к налипанию сред. Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики расходов ведущего и ведомого потоков, вычислительный блок, регулятор расхода ведомого потока и регулирующий , орган, введены блок умножения, переключатель режимов работы, первый блок памяти, первый блок вычитания, первый сумматор, анализатор качественного состава выходного продукта, блок задержки, второй блок вычитания, второй блок памяти, второй сумматор, регулятор качественного состава выходного продукта, третий и четвертый блоки памяти, задатчик расхода ведомого потока, блок ввода данных экспресс-анализа и задатчик качествен,ного состава выходного продукта, 1 ил, 1275397(1) 55 текущее значение расходаведомого потока; Изобретение относится к технике автоматического контроля и регулирования технологических параметров и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для регулирования соотношения технологических потоков по качеству выходного продукта при непрерывно-дискретных процессах (т,е.: прдцессах с существенной для управле О ния длительностью непрерывного функционирования).Цель изобретения - повышение точности устройства.На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого устройства.В технологический аппарат 1 поступают два потока - ведущий 2 и ведомый 3 и выходит из него выходной по.ток 4. Расходы ведущего и ведомого 20 потоков контролируются датчиками 5 и 6 соответственно ведущего и ведомого потоков, причем на ведомом потоке установлен также регулирующий орган 7. Качественный состав выходного потока 25 4 контролируется анализатором 8 качественного состава выходного продукта. Устройство содержит также вычислительный блок 9, блок 10 умножения, третий блок 11 памяти, задатчик 12 Зц расхода ведомого потока, переключатель 3 режимов работы, четвертгй блок 14 памяти, регулятор 15 расхода ведомого потока, первый сумматор 16, первый блок 17 вычитания, первый блок35 18 памяти, регулятор 19 качественного состава выходного продукта, задатчик 20 качественного состава выходного продукта, блок 21 ввода данных экспресс-анализа, второй сумматор 22, второй блок 23 памяти, второй блок 24 вычитания и блок 25 задержки.Устройство работает следующим образом.Вывод параметрЬв на режимные значения после пуска установки осуществляется вручную дистанционно при помощи задатчика 12, причем переключатель 13 установлен в положение "Ручной режим", а вычислительный блок 9 рассчитывает текущий коэффициент соотношения расходов входных потоков по формулеэ э ф (2) тгде Я- текущее расчетное значениерасхода ведомого потока;- расчетное значение расходаведомого потока, запомнившееся блоком 18 в моментперехода при помощи переключателя 13 с ручного управления на автоматическое.Вычисление текущего расчетного значения расхода ведомого потока выполняет блок 10 умножения по формуле РТ 4 3 г Ке ф(3)где Я - измеренное датчиком 5 эначеэние расхода ведущего потокаФКс - коэффициент соотношения расходов входных потоков, запомнившийся блоком 11 в момент перехода с ручного управления на автоматическое.Текущее расчетное значение расхо" да ведомого потока можно представить следующим образом:(4) Ртдгде Я- текущее расчетное значениерасхода ведомого потокапри измерении обоих расходов абсолютно чистымидатчиками;з - погрешность расчетногозначения расхода ведомого текущее значение расходаведущего потокаДальнейшее ведение технологического процесса осуществляется в автоматическом режиме, переход на который производится при помощи переключателя 13, после чего расход ведомого потока изменяется регулирующим органом 7 по сигналу регулятора 15, сравнивающего сигнал от датчика 6 с сигналом задания который формируется сумматором 16. Последний выполняет сложение сигнала от задатчика 12, запомнившееся блоком 14 памяти в момент перехода на автоматический режим, с сигналами поправок, поступающими от блока 17 вычитания и регулятора 19 качественного состава.Поправка по изменению расхода ведущего потока, вводимая в сумматор 16, формируется блоком 17 вычитания по формуле(10) Ь = К 4(ш, - ш ),(7) из4 50 ИТА И 1 Дгде ш, и ш4 потока, вызванная смещением нуля датчиков ввидузарастания их чувствительных элементов.Аналогично можно представить и запомнившееся блоком 18 расчетное значение расхода ведомого потока Р 3 дгде Я - расчетное значение расхо 3да ведомого потока в момент перехода с дистанционного управления на автоматическое при измерении абсолютно чистыми датчиками.Так как для непрерывно-дискретных процессов изменение значенияна протяжении непрерывной части процес са незначительно (т,епрактически Зэ = сопзС), то подставляя формулы (4) и (5) в выражение (2), получают значение поправки по изменению расхода ведущего потока, вводимой в сумматор 16 чз 1 з 1 +З Йэ + з ) РТ РЭ РТА РЪА РТД РЗА РТД РЗд +о -Ь -,=, -Е, . Таким образом, формирование поправки по изменению ведущего расхода к установленному вручную заданию расхода ведомого потока, осуществля- З 5 емое введенными в устройство блоками и связями, позволяет исключить из расчетов управляющих воздействий ве-. личину смещения нуля датчиков, выз- ванного зарастанием их чувствитель-. 40 ных элементов, что повышает точность регулирования. Поправка по изменению качественного состава продукта, вводимая в 45 сумматор 16, формируется регулятором 19 по формуле где К 4 - коэффициент передачи регулятора 19;ълш - задание регулятору 19, форахмируемое задатчиком 20;ш - входной сигнал регулятора 19.Входной сигнал регулятора 19 определяется сумматором 22 по формуле где ш - текущее значение качест 4венного состава выходногопродукта, измеренное анализатором 8;Ьэ - поправка по результатамэкспресс-анализа качественного состава выходногопродукта,Поправка Ьз формируется блоком 24 вычитания, который при вводе данных экспресс-анализа выполняет действия по формуле данные экспресс-анализакачественного состава выходного продукта;измеренное анализатором 8значение качественного состава выходного продукта,вводимое через блок 25задержкиБлок 25 задержки, на котором выставляется время, равное продолжительности выполнения экспресс-анализа, позволяет совместить момент измерения качественного состава анализатором с моментом ввода данных экспресс-анализатора той же пробы выходного проВыходной сигнал блока 24 вычитания запоминается блоком 23 по команде, получаемой последним от блока 21 непосредственно после ввода данных экспресс-анализа, и подается на вход сумматора 22 до момента ввода данных новой пробы выходного продукта. Измеренные анализатором значения качественного состава выходного продукта (текущее и запоминающееся) можно представить соответственно как- текущее и запомнившееся значения качественного состававыходного продукта, измеренные абсолютно чистым анализатором;(12)нэ 4 с эА иод иэ А4 4 4 ( 4 4 ) х в котором отсутствует погрешность о 4 .Подстановка полученного выражения в формулу (7) дает полное значение 25 поправки по изменению качественного состава выходного продукта, вводимой в сумматор 16 Г ЭА Г э 4 итА иэА 13 Г 13)Таким образом, поправка по изменению качественного состава выходного продукта, вводимая в сумматор с учетом ее коррекции по результатам экспресс-анализа, повьппаетточность регулирования. Формула изобретения 40Устройство для регулирования соотношенияпотоков по качеству выход-, ного продукта для непрерывно-дискретных процессов, содержащее датчики расходов ведущего и ведомого потоков,45 выходы которых подключены к соответствующим входам вычислительного блока, а также последовательно соединенные регулятор расхода ведомого пото 34 - погрешность измерения качественногосостава выходногопродукта, вызваннаясмещением нуля анализатора.ИтУчитывая, что момент замера ш 4 от момента ввода ш 4 отделяет время,иэравное продолжительности выполнения 10 экспресс-анализа, можно принять, что в течение этого времени 3 =сопзТ. Подставляя формулы (9-11) в выражение (8), получают значение выходного сигнала регулятора 19, 15 ка и регулирующий орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, оно содержитпоследовательно соединенные блокумножения, переключатель режимов работы, первый блок памяти, первый блоквычитания и первый сумматор, последовательно соединенные анализаторкачественного состава выходного продукта, блок задержки, второй блок вычитания, второй блок памяти, второйсумматор и регулятор качественногосостава выходного продукта, а такжетретий и четвертый блоки памяти, задатчик расхода ведомого потока, блокввода данных экспресс-анализа и задатчик качественного состава выходного продукта, связанный выходом свторым входом регулятора качественного состава выходного продукта, выходкоторого подключен к второму входупервого сумматора, выходы блока ввода данных экспресс-анализа подключены к второму входу второго блока вычитания и второму входу второго блокапамяти соответственно, второй входвторого сумматора соединен с выходоманализатора качественного состававыходного продукта, выход первогосумматора связан с первым входомрегулятора расхода ведомого потока,второй вход которого подключен к выходу датчика расхода ведомого потока,второй вход переключателя режимов работы соединен с выходом вычислительного блока, третий вход - с выходомзадатчика расхода ведомого потока,первый выход - с входом третьегоблока памяти, второй выход - с вторым входом первого блока вычитания,третий выход - с третьим входом первого сумматора и с выходом четвертого блока памяти, а четвертый выход -с входом четвертого блока памяти,первый вход блока умножения подключен к выходу датчика расхода ведущего потока, а второй вход - к выходу третьего блока. памяти./5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная,НИИПИ Государств по делам изобрет 35, Москва, Жий Ра комитета СССоткрытийская наб., д.