Способ автоматического управления осадительными центрифугами, работающими параллельно

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 В 04 В 13/О ОПИСАНИ ОБРЕТ Ьйь Б.А АВТОРСКОМУ С ЕПЬСТ 099/3 - 130.869.88. Бюл, М 33нградский технологцеллюлозно-бумажно асо нным знля фордейстнач ениятой еск промьпп й миП.Буйлов, В, рнов, В,И.Те в3,1(088,8) торское свид 97, кл . В 04 пект фирмы Ф 978. Суриков,нтьев и А.В ны и ации СССР 1984. 4 т Ые тельств В 13/О Г "НытпЬ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРНИЯ ОСАДИТЕЛЬНЬМИ ЦЕНТРИФУГАМИТАЮЩИК 4 ПАРАЛЛЕЛЬНО(57) Изобретение может быть использовано в области автоматического управления процессом разделения суспензий в осадительных центрифугах и направлено на повьппение точности регулирования концентрации фугата, Способпредусматривает измерение расходовсуспензии и флокулянта, концентрациисуспенэии, определение расхода сухоговещества с суспензией, регулированиерасхода сухого веществас суспензией изменением расхода суспензии, регулирование расхода флокулянта путем изменения расхода флокулянта, измерениетока на 1 рузки каждой центрифуги и концентрации фугата на общем выходе центрифуг, использование расс вания между измеренным и ;ада чениями концентрации фугата д мирования корректирующего воэ вия на увеличение заданного э расхода флокулянта, начиная с центрифуги, ток нагрузки кото нимальный, определение величи ка скорости изменения концент фугата относительно изменения расхода флокулянта и сравнение по модулю сзаданным ее значением. Причем, еслиэта разница положительна или равнанулю, или же в случае положительногознака самой скорости осуществляетсяпередача корректирующего воздействияна следующую центрифугу, характери-.зуемую большим током нагрузки по сравнению с предЫдущей, формирование корректирующего воздействия науменьшениезаданного значения расхода сухого вещества с суспенэией при наличии рассогласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата на общем выходе центрифуг послекоррекции заданных значений расхода.флокулянта, начиная с той центрифуги,ток нагрузки которой минимальный.При неполной ликвидации укаэанногорассогласования осуществляется передача корректирующего воздействия наследующую центрифугу, характеризуемую большим током нагрузки по сравнению с предыдущеи, 1 з.п.ф-льобщем выходе, блоки 15-17 определениярасхода сухого вещества с суспензиейна каждой центрифуге, регуляторы18-23 соответственно расхода сухоговещества с суспенэкей и Флокулянтана каждой центрифуге, задатчикк 2429 соответственно заданных значенийрасхода сухого вещества и Флокулянтана каждой центриФуге, эадатчкк 30заданного значения концентрации фугата на общем выходе центркфуг, блок31 вычисления рассогласования междузаданным и измеренным значениями концентрации Фугата на общем выходецентрифуг, блок 32 выделения 1 инкмального скгнала по току кз трех сигналов тока нагрузки приводов шнековцептрифуг к сигнализации выделенногоканала, блоки 33-35 вычисления скорости изменения концентрации Фугатана общем выходе центркфуг относительно изменения расхода Флокулянта соответственно на каждую центриФугу, блок36 определения знака относительнойскорости изменения концентрации фугата блок 37 вычисления модуля относктельной скорости изменения концентрации фугата, задатчкк 38 минимальной относительной скорости измененияконцентрации Фугата, блок 39 вычисления рассогласования между минкмаль"ным значением и модулем измеренногозначения относительной скорости изменения концентрации Фугата, блок 40определения знака указанного рассогласования, блоки 41 и 42 Формирования корректирующих воздействий на изменение заданных значений соответственно расхода Флокулянта и расходасухого вещества с суспенэкей на управляемой центрифуге, релейные логические блоки 43-53, логические элементы И 54-59, конечные выключатели60-62 серводвкгателей 63-65 управления производительностью насосов 6668 для подачи раствора флокулянта нацентрифуги, комплекты органов 69-71регулирующих с электркческкмк исполнительными механизмами изменения поАвтоматическая система управления50 включает компл ек ты а вт оматич ес ких к з-, мерителей 4-9 расхода соответственно суспензии и флокулянта для каждой центрифуги, измерительные преобразо.- ватели 10-12 тока нагрузки приводов55 шнеков центрифуг соответственно 1, и 3 центрифуги, датчики 13 и 14 оптические концентрации соответственно суспензик на общем входе и Фугата на дачи суспензкк на оответствующуюцентрифугу,Способ осуществляют следующим образом,На каждой центрифуге Функционируют две автоматические скстемы регулкрова 1 пя - сухого вещества с суспенэкек к расхода раствора ялокулянИзобретение относится к области автоматического управления процессами разделения суспензий в осадительных центрифугах и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, промьпппенности строительных материалов, металлургической, химической, а также химико-фармацевтической, микробиологической, пище- ;0 вой и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повьппение точности регулирования концентрации фу" гата на общем выходе центрифуг.На фиг, 1 показана система автоматического управления осадительными центрифугами для разделения суспенэии сточных вод, работающими параллельно, на Фиг, 2 - зависимости изменения во времени концентрации Фугата 20 на общем выходе центркфуг при управлении по известному (кривая 1) и предлагаемому (кривая 2) способам, на фиг, 3 - зависимости изменения концентрации фугата на общем выходе 25 центрифуг от расхода Флокулянта на центрифугу (1 - центрифуга с большим механическим износом, 2 - центрифуга после капитального ремонта, 3 - центрифуга с небольшим механическим кзносом) на Фкг. 4 - зависимость изменения концентрации фугата на общем выходе центрифуг от суммарного расхода Флокулянта на центрифуги (1 - при управлении по известному способу, 2 - 3 при управлении по предлагаемоку способу).На Фиг, 3 приняты следующие обозначения: С- суммарный расход флокулянта при управлении по известномуспособу, равный С +С,+( р.з 1 С,р и - сУммаРный Расход ФлокУлЯнта при управлении по предлагаемому способу.Объект управления - группа кэ трех 45 1-3 осадительных шнековых центркфуг с приводами шнеков, работающих гараллельно.(1) асЪ с С с в том случае, если на входе есть сигнал с выхода блока 32 и сигнал конечного выключателя серводвигателя насоса, показывающий возможность изменения производительности насоса фпокулянта, Выходной сигнал логическогоэлемента И этой группы элементов поступает на соответствующий логическийэлемент И следующей группы элементов,куда поступает также разрешающий сигнал от группы блоков и устройств,оперирующих с относительной скоростьюизменения концентрации Фугата.На каждый из блоков 33 - 35 вычисления относительной скорости измененияконцентрации фугата поступает сигналконцентрации фугата с датчика 14, Сиг"нал расхода флокулянта на соответствующей центрифуге с комплектов 5, 7и 9 измерителей расхода поступает че-.рез релейные логические блоки 44, 43и 53 на блок 33, 34 или 35. Релейныйлогический блок срабатывает и пропускает сигнал расхода на блок вычисления относительной скорости в том случае, если на него поступает сигналс блока 32 селектирования, выбравшего соответствующую центрифугу по минимальному току нагрузки привода шнека,С выхода одного из трех блоков33-35 сигнал поступает на релейныйлогический блок 52 и блок 36, определяющий знак относительной скоростиизменения концентрации Фугата. Реле52 пропускает сигнал относительной(3) коэффициенты пропорциональности определяе 55 мые экспериментально," сигнал рассогласования между измеренным С и заданным С значениягде Ксвф 1(асЪ ДС1 Пример осуществления способа на центрифуге 1.Сигналы с автоматического измерителя 4 и датчика 13 поступают на блок 15, в котором вычисляется расход сухого вещества поступающего с суспензйей на центрифугу по нижеследующей формуле: где С - расход суспензии,С - концентрация суспензии,Затем сигнал расхода сухого веще-. 15ства поступает на регулятор 18 расхода сухого вещества, который формирует управляющий сигнал для управления комплектом 69 регулирующего органа, установленного на трубопроводеподачи суспензии. Заданное значениерасхода сухого вещества вводится спомощью задатчика 24Сигнал с комплекта 5 автоматического измерителя расхода флокулянта 25поступает на регулятор 19 расходафлокулянта, который формирует управляющий сигнал для управления серводвигателем 63 насоса флокулянта, установленного на подаче флокулянта на 30центрифугу.Заданное значение расхода флокулянта вводится с помощью задатчика25. Сигнал с датчика 14 концентрациифугата на общем выходе центрифуг пос- З 5тупает на блок 31 вычисления рассогласования между заданным и измереннымзначениями концентрации Фугата. Заданное значение концентрацни фугатавводится задатчиком 30. 40 Далее сигнал рассогласования поступает на блоки 41 и 42, где формируются корректирующие воздействия на изменение заданных значений расхода флокулянта и расхода сухого вещества с суспензией, поступающих на центрифугу по следующим выражениям: ми концентрации Фугатана общем выходе центри"Фуг, равный С -ССигналы с измерительных преобразователей 10-12 тока нагрузки приводовшнеков центрифуг поступают на блок 32селектирования и сигнализации (выделения минимального сигнала по току),С помощью этого блока выделяется центрифуга, имеющая минимальный ток нагрузки привода шнека, т.е, наименееэффективная по обезвоживанию суспен-.эии (Фиг, 4),Сигнал с одного из трех выходовэтого блока поступает на один иэ трехлогических элементов И 54 и 55 или56. На каждый элемент И этой группыпоступает также сигнал конечноговыключателя 60-62 серводвигателя 6365 насоса 66-68 флокулянта каждойцентрифуги 1-3, Выходной сигнал логического элемента И 54-56 появляетсяС, пиС п35 скорости изменения концентрации фугата в случае отрицательного знака наблок 37 определения модуля относи"тельной скорости. С выхода последнего сигнал поступает на блок 39 вычисления рассогласования между заданнойдопустимой скоростью Г и модулем иэ -меренной величины Е, Заданное значение задается задатчиком 38. Скот 10рость изменения концентрации фугатаотносительно изменения расхода флокулянта вычисляется по следующей формуле: где С п 1 и С Я - соответственноконцентрация ФУгата и расходФлокулянта и момент времени п 1;- те же величины, но 25в момент временип,С выхода блока 39 сигнал поступает на блок 40 определения знака рассогласования и на релейный логический .0элемент 51,пропускающии сигнал рассогласованйя на соответствующий элемент И 57, 58 или 59, если знак рассогласования Е - С положительныйили в крайнем случае Е 1 = Е цПри поступлении сигнала на соответствующий элемент И группы 57, 58или 59 он срабатывает и открывает соответствующие релейные логические элементы 45, 46 или 47 для пропуска кор Оректирующего воздействия Л СТ 1 с блока 41 на один из трех регуляторов 19,21 или 23 расхода флокулянта,Таким же образом при наличии рассогласования ЬСт вводятся последовательно корректирующие воздействия наизменения заданного значения расходафлокулянта на все центрифуги. Еслипосле такого последовательного корректирующего управления остается рассогласование Ь С, то вводится в действие дополнительное корректирующеевоздействие С , на изменение заданного значения расхода сухого вещества с суспензией, поступающей нацентрифугу,Релейные логические элементы 4850 пропускают сигнал корректирующеговоздействия с гыхода блока 42 при наличии на входе релейного элементасигнала о выборе центрифути по минимальному току нагрузки привода шнекас блока 32,Корректирующее воздействие ЬСасьпоступает на соответствующий регулятор 18, 20 или 22 сухого вещества ссуспензией для коррекции заданногозначения расхода сухого вещества.Таким же образом последовательно сучетом возрастания тока нагрузки привода шнека как и в случае корректирующего воздействия по изменению заданного значения расхода флокулянтавводится корректирующее воздействиепо изменению заданного значениярас-.хода сухого вещества с суспензией накаждую центрифугу,Данный способ испытан в лабораторных условиях, Для сравнения в техже условиях при параллельной работецентрифуг испытан известный способ.По результатам экспериментов построены зависимости, приведенные на Фиг,2,Как видно из приведенных графических зависимостей, предлагаемый способавтоматического управления позволяетзначительно повысить точность стабилизации концентрации фугата на общем выходе центрифуг, Отклонениеконцентрации фугата от заданной составило в среднем ф 1,507. При управлении по известному способу точностьстабилизации концентрации фугата наобщем выходе центрифуг косвенным путем была значительно ниже, Отклонение концентрации фугата от заданнойсоставило в среднем + 5,57,При испытаниях были проведены измерения расхода Флокулянта в течение20 ч. Сравнительный анализ двух способов управления показал, что снижение расхода флокулянта при управлении по данному способу в среднем1, 57Таким образом, способ автоматического управления по сравнению с известным способом позволяет повысить качество управления за счет повыше -ния точности стабилизации концентрации фугата на общем выходе центрифуг,а также снизить общий расход флокулянта. Ф о р м у л а и з о б р е т ения 1. Способ автоматического управления осадительными центрифугами, ра1421416 раствор ерлаеулянта Саелемзал и ботающими параллельно,предусматривающий измерение расходов суспенэиии флокулянта, концентрации суспензии,определение расхода сухого веществас суспензией, регулирование расходасухого вещества с суспензией путемизменения расхода суспенэии и регулирование расхода флокулянта путемизменения его расхода, о т л и ч а ю Ощ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации фугата на общем выходе центрифуг, измеряют ток нагрузки каждойцентрифуги и концентрацию фугата наобщем выходе центрифуг, определяютрассогласование между измеренным изаданным ее значениями, корректируютвеличину заданного значения расходафлокулянта, начиная с той центрифуги, 2 Оток нагрузки которой минимальный, определяют величину и знак скорости изменения концентрации фугата относительно изменения расхода фпокулянтаи сравнивают по модулю с заданным ее 25 значением, и если эта разница будетположительна или равна нулю, или жев случае положительного знака самойскорости, осуществляют корректирование величины заданного значения рас"хода флокулянта следующей центрифуги с большим током нагрузки по сравнению с предыдущей,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при наличии рас"согласования между измеренным и заданным значениями концентрации фугата на общем выходе центрифуг послекоррекции заданных значений расходафлокулянта на центрифугах дополнительно корректируют заданное значениерасхода сухого вещества с суспензией,начиная с той центрифуги, ток нагрузки которой минимальный, причем принеполной ликвидации укаэанного рассогласования осуществляют корректирование заданного значения расходавещества с суспензией следующей центрифуги..Пилипенк ктор А.Вор ая 523 Подписно каз 4363/8,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 7