Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалосодержащего сырья

Изобретение относится к спиртовой промышленности, конкретнее к управле 1 щю установкой непрерывного разва- " риЭания,Целью изобретения является увеличение производительности установки разваривания за.счет стабилиэацйи продуктового потока,На фиг.1 изображена автоматическа система управления установкой не рерывного разваривания крахмалосо ержащего сырья, реализующая данный сп соб управления проиессом разварива я; на.фиг. 2 - дополнительная по система, улучшающая данный способ в асти регулирования. расхода замеса в конгактную головку вторичного . па а; на фиг, 3 в .дополнительная подси тема улучшающая данный способ уп авления в части. регулирования расхо а замеса в контактную головку вто ри ного. пара при наличии информации (д тчика) о. текущем расходе. замеса в ту.головку на .фиг. 4 - дополни те)тьная подсистема, улучшаюшая данньф .способ. управления в части формиро,эания задания контурам регулирова- ниМ расхода замеса.в контактную голоку вторичного пара и расхода:,"1 дваенной массы в.контактную головку острого пара,Установка непрерывного раэваривагия крахмалосодержащего сырья состот иэ агрегата 1.размельчения и се арирования зерна, смесителя 2, контактной головки 3 вторичного па. ра, (КГВП), промежуточного сборника 4, насоса 5 замеса,. насоса 6 подва- ренной массы, контактной головки острого пара (КГОП), трубчатого раз" варника 8, выцерживателя 9, паросепаратора,10,Автоматическая система управле-.ния,реализующая данный способ управ"пения процессом раэваривания в установке, состоит из контура регулятора 11, стабилизирующего расход зерна (с,ырья) в агрегат размельчения и сепарирования; контура регулятора 12 спотношения, регулирующего расход воды в смеситель по соотношению с расходом муки, измеренным после агрегата размельчения и сепарирования; сумматоров 13 и 14, блока 15 интегрирования, блока 16 усреднения за заданное время, блока 17 задержки сигнала, блоков 18 и 19 умножения, контура регулятора 20 стабилизации расхода подваренной массы в КГОП, отслеживающего за притоками муки .и водыв смеситель (с учетом фактора времени); контура регулятора 21 ввода кор"рекции по уровню подваренной массыв промежуточном сборнике; контурарегулятора 22 стабилизации расходазамеа в КГВП, отслеживающего за при"токами муки и воды в смеситель (сучетом Фактора времени); контура регулятора 23 ввода коррекции по уровню замеса в смесителе; контура регулятора 24, стабилйзирующего температуру массы после КГВП; контуров регуляторов 25 и 26, стабилизирующих.уровни в выцерживателе и паросепара"торе, соответственно, воздействиемна стоки продуктов,Дополнительная подсистема расходазамеса в установке (фиг,2) дополнительно включает в свой. состав блок27 интегрирования, блок 8 усредненияэа заданное время, блок 29 задержкисигнала на заданное время, блоки 30и 31 умножения и сумматор 32.Дополнительная подсистема, улучшающая стабилизацию расхода замеса,в установке (фиг.3), дополнительносодержит контур .регулятора 33, ста-,билизирующего расход замеса в КГВП 3,Дополнительная подсистема, Формирующая задания контурам регулирования расхода замеса в КГВЛ и расходаподваренной массы в КГОП (фиг.4),дополнительно включает блок 34 фильтрации и усреднения и сумматор 35.Датчики расхода куки и расхода.воды соединены с входом регулятора12 соотношения, выход которого связан с исполнительным устройством,регулирующим расход воды в смеситель 2. Эти же датчики соединены свходом сумматора 13, выход которогосоединен с входом блоков 15 и 27 интегрирования. Выходы последних связаны соответственно блоками 1,6 и 28усреднения за заданное время. Выходыблоков 16.и 28. соединены с блоками17 и 29. задержки соответственно. Выход блока 17 задержкисвязан черезблок 18 умножения с одним из входовсумматора 14, второй вход которогосоединен с выходом блока 19 умножения, вход последнего подключен квыходу регулятора 21, стабилизирующего уровень в промежуточном сборнике 4. Выход сумматора, 14 соединенс выходом регулятора 20, выход кототоянный коэффициент К,; таким образомФормируется сигнал Б,(С) = К,Б,(С),(2) который подается на первый вход сумматора 14оСигнал У сформированный регуляТором 21 уровня, пропорционален разности текущего и заданного значений уровня массы в сборнике 4:(3) де У - сигнал на выходе регулятора 21 уровня;14 14 - текущее и заданное значения уровня массы в промежуточном сборнике 4.На вход 2 сумматора 14 подается гнал Б , полученный путем умноже" я сигнала У, на постоянный коэфциент К, который выполняется в оке 19 умножения Постоянные коэфФициенты К, и К Суть наперед выбранные весовые коэффициенты, с которыми обе составляюЩие суммируются в сумматоре 14. Поэгому на них накладывается требова- Ние+ КУ (С) (7) Подается в качестве регулируемой переменной на. вход регулятора 20 расхода Г подваренной массы из сборника 4 в КТОП 7. Регулятор 20 отслейвает переменную Г , в.результате чего вырабатывается управляющее воздействие, которое поступает на исполнительное устройство, изменяющее расход Р подваренной массы в КТОП.7.Таким образом, если при стабилизированном регулятором 11 расходе зерна на установку раэваривания расход муки в смеситель 2 изменится (например, вследствие работы агрегата 1 измельчения и сепарирования), дальнейшее Функционирование системы Б (.) = К У(С) (5) К,+ К=1 (6)Выходной сигнал Р сумматора 14 Г (С):=Б (С)+Б (С)=К, Б,(Е) + 1449574 6происходит следующим образом, Пустьрасход муки н смеситепь 2 уменьшился,В соответствии с этим регулятор 125соотношения уменьшит в заданномсоотношении расход. воды в смеситель2, оба притока (муки и воды) в смеситель.2 уменьшатся, а сток, т,е.расход Г ,пока остается прежним.Поэтому уровень 1 в смесителе 2уменьшается, Далее, в соответствиис описанным выше, уменьшается переменная Б, поступающая на регулятор22 и переменная Р, сформированная15 блоками 14-19 регулятором 21 и поступающая на регулятор 20. Регуляторы22 и 20 выработают в этом случае управляющие воздействия, направленныена то, чтобы расходы Г, и Г отслег2 О дили изменение переменных Б и ГПри этом, поскольку переменные Б иР уменьшились, регуляторы 22 и 20выработают управляющие воздействия,которые прикроют исполнительные уст 25.ройства на трубопроводах подачи за-меса в КГВП 3 и подваренной массыв КГОП 7 соответственно. Расходызамеса Г и подваренной массы Гуменьшатся. Если расход муки в смеЗ 0 ситель 2 увеличится, система управления работает аналогично, но с обратными знаками,Весовые коэффициенты К, и К служат для того, чтобы в зависимости отконкретных производственных обстря-.тельств изменять влияние (вклад, значимость) на расход Р двух. основныхсоставляющих; притока продукта в смеситель 2 и уровня в промежуточном40 сборнике 4. Регуляторы 22 и 20 работают в режиме слежения за переменныБиРТаким образом достигается существенное улучшение стабилизации про 45 дуктового потока в установке.от точки ввода зерна в агрегат 1 размельчения и сепарирования до трубчатогоразварника 8, Дальнейшая стабилизация продуктового потока осуществляется регуляторами 25 и 26 уровней массы в выдерживателе 9 и паросепарато"ре 10 соответственно воздействиемна соответствующие стоки.Дополнительная. подсистема.стаби"лиэации расхода замеса в установкеосуществляется следующим образом(фиг,2), Аналогично описанному формируется переменная, по которой,осуществляется стабилизация расхода1449") 74 подлареннои мзгсы в КТОТ 7. Дополнительно к этому прн формировании переменной, подаваемой на вход регулятора 22 расхода Р, замеса в5 КГВП 3, сигнал Б с выхода сумматора 13 поступает последовательно в блоки 27-29, в которых интегрируется и усредняется за выбранный интервал времени ДТ:., и задерживается на время 1 О с, , равное времени перемещения частиц массы от точки измерения расходов муки и воды до КГВП 3, т.е. на выходе блока 29 задержки в моментимеется сигнал С сформированный следую щим обраэомф(14) подается в.качестве регулируемой пе-,ременной.на вход регулятора 22 расхода Р, замеса в КГВП 3. В регуляторе22 переменная Р, отслеживается, врезультате.чего вырабатываетсяуправ"ляющее воздействие, которое поступаетна исполнительное устройство, изменяющее расход замеса в КГВП 3. За25счет введения дополнительной подсистемы достигается существенное у 7 учшение стабилизации продуктового потокаот смесителя 2 до КГВП 3.Дополнительная подсистема, улучЗ 0 шающая стабилизацию расхода замесав установке (фиг.3), работает следующим образом. Расход замеса Рт измеряется датчиком расхода, установленным между насосом 5 и КГВП 3,35 Этот сигнал подается на вход регулятора 33 расхода, от которого управляющее воздействие поступает наисполнительное устройство, установленное перед КГВП 3. Задание регуля 40 тору 33 формируется путем суммирования сигналов, отображающих расхоДымуки и воды в смеситель 2. Получен"ный на выходе сумматора 13 сигнал 8преобразуется в сигнал Ст аналогич 45 но предыдущему (формулы (8) и (9и подается на первый вход сумматора32, На вход последнего подается сигнал С, сформированный в соответствии с формулами (10) - (12) регуля 50 тором 23 и блоком 31 умножения, Всоответствии с формулой (14) сумматором 32 формируется сигнал задания Р, , который подается в камеруОТзадания регулятора 33.55 Если расход муки в смеситель 2увеличился, то в заданном соотношении увеличится и расход воды в него;следовательно, увеличится сигнал Я.После того, как этот сигнал проин(9) Где С - сигнал на выходе блока 29задержки (сигнал на входеблока 30 умножения);Б - сигнал, отображающий суммарный расход муки и водыв смеситель 2;ДС - интервал интегрирования иусреднения;- текущее время,Й(-д г)- время задержки сигнала 8.Сигнал С подается на вход блока 30 умножения, гце умножается на постоянный коэффициент К. Следовательно, на первый вход сумматора 32 подается сигнал Сигнал У,сформированный регулятором 23 уровня, пропорционален разности текущего и заданного значений уровня замеса в сместителе 2: где У - сигнал на выходе регуля тора 23 уровня;1,1 2 - текущее и заданное значения уровня замеса в смесителе 2.На второй вход сумматора 32 поступает сигнал С 2, полученный путем умножения сигнала У на постоянный коэффициент К 4, который выполняется в блоке 31 умножения Постоянные коэффициенты Ки К 4- наперед выбранные весовые коэффициенты, с которыми обе составляющие суммируются.в сумматоре 32. Йа коэффициенты наложено требование Выходной сигнал сумматора 32Формула и з о б р е т е н и я 1, Способ автоматического управления процессом разваривания крахмалосодержащего сырья в установке, включающей смеситель, две контактнь 1 е головки, промежуточный сборник, трубчатый.разварник, выперживатель, паросеператор и насосы,.предусматривающий регулирование расходов зерна и воды, суммирование этих расходов, регулирование. расхода подваренной массы в. контактную головку острого пара с коррекцией. по уровню в смеси теле-предразварникеизмерение уровня в промежуточном сборнике и регулирование уровней в выдерживателе и паросепараторе путем воздействия на соответствующие стоки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности за счет стабилизации продуктового потока, измеряют расход муки после агрегатов измельчения и сепарирования и суммируют этот расход с расходом воды, подаваемойв смеситель, по полученному сигналу регулируют расход замеса в контактную головку вторичного пара и величину двух сигналов, величина одного "из которых пропорциональна.сумме расходов муки и воды, поступающих в смеситель, а другого - интегрированной усредненной за выбранный интервал времени величины суммарного значения расходов муки и воды с уче том задержки на время, равное време 914495. Те рирован и усреднен за время йзадержан на время с , соотнетствующг 1 й увеличенный сигнал С, поступитв блок 30 умножения, откуда увелибченный сигнал Споступит в сумматОр 32. Это приведет к увеличениюсигнала задания Р," , в результате(31чего регулятор 33 увеличит. расход.з меса в КГВП 3. Таким образом подд рживается материальный баланс вс есителе 2: увеличение. притока.прив дит к увеличению стока. Однакои -за практических неточностей (пог ешности измерения, нелинейностьи полнительного устройства.и др.)в зможно возникновение небалансаи итоков и стока, Это приводит ки менению (в большую или меньшую,с орону) уровня 1 В.смесителе 220Д я учета этого небаланса служитк ррекция по уровню 1 замеса в сме"с теле 2, Коррекция осуществляетсяр гулятором 23, выходной. сигнал кот рого со своим весовым коэффициен" 25т м вводится в сумматор 32, что прин дит к изменению в нужную сторонус гнала задания Р ф . Если. уровеньи -эа небаланса растет то. крррекцияо регулятора 23 приведет к еще боль-ЗОшему открытию исполнительного устройсгва, регулирующего расход замеса вКВП 3, и расход замеса из смесителя2,увеличится; если уровень 1 из-занФбаланса уменьшается, то коррекцияприведет к обратному результату,Дополнительная подсистема, форь рующая задания контурам регулирован я расхода замеса в КГВП 3 и расход подваренной массы в КГОП 7 (Фиг.4),работает следующим образом. При пере 40ходе установки с одной производительности на другую достаточно изменитьзадание регулятору 11.расхода зерна.Измененный сигнал .задания Р подает(31ся на сумматор 35. Сигнал от датчика45расхода воды в смеситепь 2 усредняется и фильтруется в блоке 34 Фильтрации. Отфильтрованный сигнал расходаводы суммируется в сумматоре 35 ссигналом расхода зерна в установку.Таким образом, сигнал на выходе сумматора 35 отражает расход продуктов,кокоторые необходимо отбирать при новомрежиме иэ смесителя. 2 и иэ промежу"точного сборника 4 для того, чтобын установке "грубо".выполнялись услоВия материального баланса. Поэтомуэтот сигнал сразу же подается в ка 74 10честне задания на регуляторы 20 и 22. В результате при переходе установки на другую производительность сразу же устанавливаются новые задания по отбору замеса Р, иэ смесителя 2 в КГВП 3 и по отбору подваренной.массы Р иэ промежуточного сборника 4 в КГОП 7. Этим обеспечивается существенное улучшение стабилизации продуктового потока, повышение производительности установки и экономической эффективности процесса развари" вания.При.использовании предлагаемого способа в системах автоматического управления процессом разнаривания крахмалосодержащего сырья существенно улучшается продольная стабилизация продуктового потока, благодаря чему. производительность установки разваривания увеличивается.на 57.,44957 12ни перемещения частиц массы от точек измерения расходов до контактной головки острого пара с последующим суммированием с сигналом, пропорциональным разности между заданным и измеренным значениями уровня в промежуточном сборнике и регулируют расход массы в контактную головку в зависимости от второго сигнала, причем оба сигнала определяют с учетом весовых коэффициентов, а регулирование расхода воды в смеситель осуществляют по соотношению с расходом муки.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что регулируют расход замеса в контактную головку вторичнвго пара в зависимости от суммы двухсигналов, один из которых пропорционален сумме расходов муки и воды всмеситель, предварительно интегриро"ванный, усредненный за выбранный интервал времени с учетом выдержкивремени, равного времени перемещениячастиц массы от точек измерения указанных расходов до контактной головки вторичного пара, и разности между заданным и измеренным значениямиуровня в смесителе, причем сигналы 15 определяют с учетом весовых козффициентов.1449574 Составитель Г,БогачеРедактор Н.Рогулич Техр ед. Л. Сердюкова Коррект чакова Заказ 6934/28 Тираж 520 Подписно НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и ГКНТ ССС афическое предприятие, г. Ужгород,роектная изводственно-п