Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Р 1/30, 6 05 0 2700 Ср г,фе1;т НИЕ ИЗОБРЕТЕН 3 с.3щд ,Я; Ц. О 8 ТОРСК ВИДЕТ СТВ СТЕМА АВТОМА НИЯ М НОГОКО Й УСТАНОВКОЙ обретение относит ского управления овками, применяе ой п ром ышленн оизводствах, н п траты на процесс сть работы сист егуляторы 1, 5 д ервом и сокового регулятор 4 кон вора на выходе в СКОГО УПСНОЙ ВЫвак мым ости, озвои и емы. авлен пара центр ыпар ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Киевский политехнический институим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР% 243757, кл. В О 0 1/30, 1984,Авторское свидетельство СССРХд 332355, кл, В 01 Р /30, 1985,(54) СИ РАВЛЕ ПАРНО (57) Из томатиче ми устан химнческ ских пр энергоза фективно держит р пара в и корпусах ного рас системам ав уум-выпарны и в пищевойбиохимиче 1 яет снизит овысить эф Система со ня греющего в последне ации упарен ной установ1378885 ки и контуры 2, 3 стабилизации уровней раствора по корпусам, первичные преобразователи для измерения расхода греющего пара в первый корпус, расходов охлаждающей воды на конденсатор и упаренного раствора, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего функциональных устройств 8, 9, 1 О согласования значений параметров, измеряемых во времени, первичный преобразователь для измерения расхода раствора в первый корпус, устройство 7 для определения значения переменной составляюгцей удельной фактической себестоимости, Вход последнего соединен с выходами функшинальных устройств 8, 9,О и выходом первичного преобразователя для измерения расхода раствора на входе в первый корпус. Входы устройства 1 пересчета коэффициентов математической модели соединены с устройством 7 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости, а также с выходами первого и второго функциональных устройств 8, 10. Вход устройства 12 для определения по модели значения переменной составляющей удельной себестоимоИзобретение относится к системам автоматического управления вакуум-выпарными установками без промежуточного пароотбора, применяемыми, в частности, в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах и т.д.Цель изобретения - снижение энергетических затрат на ведение процесса выпаривания, повышение эффективности работы системы.На чертеже представлена схема системы О управления.Система содержит регулятор 1 давления греющего пара, вход которого связан с первичным преобразователем давления на линии греющего пара, а выход связан с исполнительным устройством на линии греющего пара, регуляторы 2 и 3 уровня жидкости по корпусам, входы которых связаны с первичными преобразователями уровня в соответствующих корпусах, а выходы заведены на исполнительные устройства, установлен ные на линиях подачи жидкости в соответствующий корпус, регулятор 4 концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, вход которого связан с первичным преобразователем концентрации (плотности), размещенным на линии упаренного раствора, а выход заведен на исполнительное устройство, размещенное на той же сти процесса соединен с выходом устройства1 пересчета коэффициентов математической модели. Входы блока сравнения 14 соединены с выходами устройства 12 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости и устройства 7 для определения значения переменной составляющей удельной себестоимости. Вход блока памяти соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен к входу устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели. Выходы сглаживающих фильтров подключены к задатчикам регуляторов 1, 5 давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах. Система дополнительно содс ржит множительно-делительное устройство 13 расчета оптимальных значений расходов греюцего пара на входе в первый корпус и охлаждаюшей воды на конденсатор, входы которого соединены с выходом устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели и с выходом блока сравнения 14, а выходы соединены с входами сглаживающих фильтров 16, 17.ил. линии, и регулятор 5 давления сокоеого пара на выходе из последнего корпуса, вход которого связан с первичным преобразователем давления сокового (вторичного) пара на выходе из последнего корпуса, а выход - с исполнительным устройством, расположенным на трубопроводе подачи охлаждающей воды в конденсатор 6.Система содержит устройство 7 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости, входы которого через функциональные устройства 8 10 согласования значений параметров, измеряемых во времени, связаны соответственно с первичными преобразователями расходов гревшего пара на линии греющего пара, упаренного раствора на выходе выпарной установки, размещенного на линии упаренного раствора, охлаждак- щей воды на конденсатор, установленного на трубопроводе подачи охлаждаюгцей воды в конденсатор, а также непосредственно с выходом первичного преобразователя расхода раствора на вхоце в первый корпус выпарной установки. Выходы устройств 7, 8 и 10 заведены на вход устройства 1 пересчета коэффициентов математической модели, выход котороп связан с входом устройства 12 для определения значения переменной составляющей удельной себестоимости процесса.Кроме того, выход устройства 11 связан с входом устройства 13 расчета оптимальных значений расходов греющего лара на входе в первый корпус и охлаждающей воды на конденсатор.Выход устройства2 связан с входом блока 14 сравнения, на второй вход которого заведен выход устройства 7.Выходы блока 14 сравнения связаны с входами устройства 13 и блока 15 памяти, выход последнего заведен на вход устройства 11.Выход устройства 13 заведен на входы сглаживающих фильтров 16 и 17. Выход сглаживающего фильтра 16 связан с заданием регулятора 1, а выход фильтра 17 с заданием регулятора 5.Система работает следующим образом.Стаблизирующие контуры давления греющего пара в первом корпусе, уровней жидкости по корпусам, концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, давление сокового (вторичного) пара на выходе из последнего корпуса с помощью соответственно регуляторов 1 - 5 поддерживают соответствующие параметры на уровнях, равных заданным.В устройство 7 поступают сигналы от первичного преобразователя расхода раствора на входе в первый корпус и через функциональные устройства 8 О соответственно от первичных преобразователей расходов греющего пара на входе в первый корпус, упаренного раствора на выходе выпарной установки и охлаждающей воды на конденсатор.Устройства 8 - 10 служат для пересчета измеряемых параметров во времени измерения расхода на входе в первый корпус.На выходе данных устройств формируется сигнал согласно следующей функциональной зависимости.Для аналогового устройствах=хд(1) Й,где х - замеряемая переменная; х - переменная, пересчитанная с учетом динамического сдвига; д(1) - - весовая функция по каналу х - ; Яо,определенная заранее, где Я - расход раствора на входе в первый корпус выпарной установки. Для дискретного устройства М х= 1 Х д.(1 - гп) х(гп), (2) где ,1 - интервал замера данных;х (гп) - гп-е значение замеряемой переменной;т - количество замеряемых значенийдля расчета.На выходе устройства формируется сигнал, пропорциональный значению перемен 5О 2(3) где Сф -переменная технологическая составляющая удельной фактическойсебестоимости;расход греющего пара на входе впервый корпус, пересчитанный согласно формуле (1) или (2);расход охлаждающей воды на конденсатор, пересчитанный согласноформуле (1) и (2);расход раствора на входе в первыйкорпус;расход упаренного раствора навыходе выпарной установки, пересчитанный согласно формуле (1)или (2);,стоимость греющего пара;стоимость охлаждающей воды. 1 О Ро бо15 20 ППг -Сигнал, формируемый согласно формуле (3) с выхода устройства 7, и сигналы, формируемые согласно формуле (1) или (2) с выходов устройств 8 10 поступают на вход устройства 11, на выходе которого формируются сигналы согласно зависимостям лР Р= Р+ Л,Р 2= Рг 1РО,Рз - Рз+ - до.35 Р,= 4+ Л 566 О Р 6= Р 6+ Л Р; Р 6 - Р 6+С 4(4) (5) (6) (7) (8) (9) коэффициенты уравнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости; Р, Рг, Гз,Р 4, Р 6, Р 6 -значения коэффициентов уравнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости, рассчитанных на предыдущем шаге адаптационной процедуры, поступающих на вход устройства 1 с выхода блока 5 памяти;величина, с учетом которой происходит коррекция коэффициентов математической модели, рассчитываемая в устройстве1 по следующей зависимости: 50 55 ной составляющей удельной фактической себестоимости. Выходной сигнал формируется согласно функциональной зависимости( 1 О)4 )тневыполнения неравенства4 сигнал с выхода элемента сравнения поступает на вход блока 15 памяти, реализующего фактически опс рацию нереприсвоения значений коэфлфининтов Р, коэффи 1 иентдл Р т. е.лре: Р; ри- ,С, (5) С Р Р РС) РС- +,+;, о+ + глу параметр оптимиздии а;1 аптдпионцой цроцсллры.5СигеИл, формируемые согласно формулам (4) (10), с выхода блока 1 Иостунак)т нд вход лстройства 12 и вход устройства 13, выхол устройства 12 предцазначец лля формирования цо модели сигналз, пронрпиоцдльцого ис рс менной технологиче ской сктдвлякщей удльеой сбстоилости енлеция цроесса выцдривдция.Выходнойи Иел устройствд 12 опрелля- (.ТС 51 (.Е С Н О З Е В И С И М О СТ И 15 Фор,иули азо)ретения Система а втомати ческого управлениямногокорпусной выпарной установкой, солержап(зя регуляторы давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регулятор концентрации упаренного раствора на выходе Выпдрной уста цовки и коетуры стабилизации уровней растнора по корпусам, первичные преобразователи лля излерения расхода греющего пара в первый корпус, расколов охлджлак- ИЕй ВОЛЫ Нд КОНЛЕНсатОр И уцарЕННОГО раствора, выходы которьх соединены с вхо лами первого, второго и третьего фуцкпиона,ьных устройств согласования значений параметров, измеряемых во времени, первичный преобразователь;1 ля измерения раскола раствора в нервьй корпус, устройл во лля определения значения переменной 35 чставляюшей удельцой фактической себелоимости, вход которого сое;1 инец с выходами функциональных устройств и выходм првич ного преобразователя для изм.рения расхода раствора цд входе в пер вый корпус, хсзройство пересчета коэффинис нтов матс матической лолели, входы которого соелинееь с устройлвом лля опрел- лсция .Начния иеремншй составляк)шей лл(льнои ф;ксичсскои с(бес)Имости. д также с выходами первого и второго функ иона,ьных устройств, устройство лля опре.Л. (НН 5 НО мли зн 1 И(ниц ц(рл(иной ск;вля 1( у,ш,ьекй с бсстимсти цроцс(.с;, икал котрго (глин( н с выходом улрйствд нересчтд коэффициснтов мдтематич(- (.КОИ Л)ЛЕ,И, О,ОК СРДВНЕНИ 51, ВХОДЫ КОТО роо со;инены с выхдами устройствалля опрлелсция значения переменной сост В, 5 к) (и тле, ьОй фектис кои себе т) - или и устройства для определения зндч( и и я церелен ной ( оста влякццей удел ьеой с(бестоилос)и, блок цамяги, вход которого .Олицеи с выходом блока сравнения, а выход нолключен к входу устройства пересчстд коэффииентов латл; гич ской модели п Р 1; РР,Р; 4 ТР Р+Р-,1)-,+ РСзглс С, ц(рс менндя технологическая (осдвляющдя ллельной себестоимости Б е;1( н и 5 и 1) ОЬе с с а, р д с с ч и т а н н д я 1 О моЛли.Устройство 1,3 прелназначено лля формирнация оСимальцых заданий Лля регулятрд лдв,ения грюшего пара в нервом крил(с 1 и ргуляторд давления сокоьчго ц;р в Нпл(лнем корпусе 5 Эти сиги;лы и(рслдктся нд ргуляторыи 5 соотвтствнно чр( (1 игыр 1 16 и 17, прелназцдчнные для сглаживания высокочдстотцых составлюн 1 их сигналов.Выходцы( (иНдлы устройства 13 формир) кг, исхо,1 я инеобходимого условия минимума функции лвух псременных С сг,дсц фрмулс (11), т е условия равенства нулн (ну ( цервыах частных произвол- НЫ И ИМ(К С,ЛЛК Е;Ий ВИ.Е: оптимдльще значение расхода РК)Ц(Г 1)ЕРД И 1 ВХОЛЕ В И.РВЫ 11 к(рус;НТИЛ Ь ИЕ ЗНДЧСНИЕ Р;СХО,ЕЕ ОХ);,+,Л)КИЕЙ ВО;1 Ы ЦД КОЦЛЕНС 11Р ,(лгц1 с вылллд хстройстве2 иост х(г(Е; ехол 6:Ока 14 (рдвнен 5, нд вторй вхол котр(г исгуцает сигнал с в,хола устройства 7Уср йс гн; ср) Вц( ниц рдл из у (ц ровс р- КХ СЛ,1 О 1( НЕвгС ГЕ)а;( и и и 1, хре(кт(ризл х)и я нс)с)х- Нмлк Онос мдтмдтичскй ло.Н,и нрон (выпзривдция, но,уд( ми нл г( и д,1 дптдпии+с И 1(, 1 с 5 ир 1 Бс 1 т е)11 ( 14 ) , НЕ(, х.1( лийоге)д 14 цступает цдл( гн; 1(, зкдя (г. В сллч;ц Сигналы с выходы блока 15 поступают на вход устройства 11, и уточнение коэффициентов математической модели с помощью адаптационной процедуры осунествляют по формулам (4) - (11) вплоть ло проверки условия (14) с помоцью устройств 11 и 12 и блоков 14 и 15.(.нстдвитедв Т. 1 и нниндРеддктнр Л ВнрнвичЗдкдд 6325 Тирик 642 11.(пи ниВ 1 .сИИ 11 И Гнсуддрственнн кпмитед :(;(: нн;(е(д 1 иднвр нии и ткрии1130 З 5, Москва, Ж:35, Рду(нскдя ндв н 4 5рвивод тисни-псин рфическ нре.(прияти, . У+,гнрн.(, . 11 иелн;я,сглаживающие фильтры, выходы которых подключены к задатчикам регуляторов давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, ог,гичагощаяс( тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс и повышения эффективности работы системы, она дополнительно содержит множительно.делительное устройство расчета оптимальных значений расходов (рек. щего пара на входе в первый корпус и ох лаждающей воды на конденсатор, входы которого соединс ны с выходом устройства пересчета коэффициентов математической модели и с выходом б.ока сравнения, выходы соединены с входами сглаживакп(их фильтров.