Устройство для регулирования расходов компонентов при смешении Советский патент 1983 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом смешения и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленностях.

Известна система регулирования соотношений параметров для технологических процессов, содержащая блок сравнения, задатчик,регуляторы датчик расхода и исполнительное устройство 1 .

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования расходов компонентов при смешении, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, интегратор и генератор импульсов, п каналов соответственно числу смешиваемы компонентов, каждый из которых содержит датчик расхода компонента, реверсивный счетчик и регулятор расхода компонента, а также переключатель, задатчик и блок выбора максимального сигнала, входы которого подключены к выходам соответствующи регуляторов расхода компонента 2 .

Недостатком указанных устройств является невозможность их применени для получения смеси заданного качесва в случае непрерывного изменения качества компонентов.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования расходов компонентов в случае непрерывного изменения их качеств.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит датчик суммарного расхода, коммутирующий блок, последовательно соединенные датчик расхода компонента с максимальным показателем качества, дополнительный реверсивный счетчик и регулятор расхода компонента с максимальным показателем качества,последовательно, соединенные анализатор качества смеси и регулятор расхода компонента с минимальным показателем качества, причем выход датчика суммарного расхода подключен к входу задатчика, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами реверсивных счетчиков, вторыми входами связанными с выходами соответствующих датчиков расхода компонента, а выходами - с входами соответствующих регуляторов расхода компонента, выход блока выбора мак-, симального сигнала подключен к первому входу переключателя,второй вход которого соединен с выходом регулятора расхода компонента с минимальным показателем качества, третий вход - с выходом коммутирующего блока, выход - с входом блока сравнения, а вход коммутирующего блока связан с выходом алализатора качества смеси, выход генератора импульсов

подключен ко второму входу дополнительного реверсивного счетчика.

На чертеже показана принципиаль(ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 расхода компонента с максимальным показателем качества, соединенный с одним из входов дополнительного реверсивного счетчика 2, другой вход которого связан с выходом генератора 3 импульсов, вход которого связан с выходом интегратора 4 , выход счетчика 2 связан через регулятор 5 расхода компонента с максимальным показателем качества с исполнительным механизмом 6. На потоке товарного продукта установлен анализатор 7 качества смеси, выход которого соединен через коммутирующий блок 8, переключатель 9 и блок 10 сравнения с входом интегратора 4, выход анализатора соединен также непосредственно с входом регулятора 11 расхода компонента с минимальным показателем качества, выход которого соединен с исполнительным механизмом 12 и через переключатель 9. - с входом блока 10 сравнения. Датчик 13 суммарного расхода соединен с задатчиком 14, выход которого соединены с первыми входами реверсивных счетчиков 15, вторые входы которых связаны с датчиками 16 расходов компонентов, а выходы - с регуляторами 17 расходов компонентов, выходы которых связаны с блоком 18 выбора максимального сигнала и с соответствующими исполнительными механизмами 19. Выход блока 18 выбора максимального сигнала соединен с переключателем 9. Анализатор качества смеси расположен на коллекторе 20 смешения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии исполнительные механизмы закрыты, компоненты на смешение не подаются, так как снято опорное напряжение, сигналы от регуляторов не поступают. После установки с помощью задатчика 14 заданных соотношений для i компонентов (i 3, 4,...,ti) на блок 10 сравнения подается опорное напряжение Е, включается в работу интегратор 4, напряжение на его выходе увеличивается, так как сигналы от регуляторов не поступают.

Генератор 3 начинает генерировать импульсы с возрастающей частотой, которые поступают на один из входов реверсивного счетчика 2 Сигнал с датчика 1 расхода не поступает, на выходе счетчика 2 появляется положительный сигнал рассогласования, . который после преобразования в регуляторе 5 поступает на исполнительный 5 механизм 6. После его открытия компонент 1, имеющий максимальное значение основного показателя качества, начинает поступать в коллектор 20 смешения, на выходе датчика 1 появляется сигнал, который поступает в счетчик 2, создавая замкнутую обратную связь.

На выходе датчика 13, измеряющего суммарный расход ведущих компонентов{ появляется сигнал, использующийся в качестве сигнала задания регулятором расхода i компонентов ( i 3, 4, .. . ,п ) , каналы регулирования которых аналогичны каналу регулирования компонента 1. На вход исполнительного механизма 19 -канала регулирования поступает сигнал. После открытия исполнительного механизма в коллектор смешения начинают поступать ( компоненты ( i 3, 4, . .. ,1), на выходе датчика

16появляется сигнал, поступающий на второй вход реверсивного счетчика 15, в результате создается замкнутая обратная связь.

Напряжение с в ыходов регуляторов

17-i --каналов (i 3, 4,...,п) поступает в блок 18 выбора максимального напряжения, выход которого поступает на переключатель 9 и затем на вход блока 10 сравнения, если нет Сигнала с выхода регулятора 11.

. Выходное напряжение блока 18 выбора вычитается из опорного напряжения ) входное напряжение интегратора 4 уменьшается и в определенный момент становится равным нулю, генератор работает с постоянной частотой, переходной процесс заканчивается. Исполнительный механизм 12 закрыт, компонент П , имеющий минимальное значение основного показателя, не поступает в коллектор, на выходе анализатора 7 появляется сигнал отклонения от верхнего предела допустимых значений основного показателя товарного продукта, который поступает на вход регулятора 11 и затем на исполнительный механизм 12 После его срабатывания поток второг компонента, имеющего минимальное

значение основного показателя качества, поступает в коллектор 20 смешения, величина показателя качества товарного продукта уменьшается ;

Одновременно сигнал с выхода анализатора 7 поступает на вход блока 8, на выходе которого появляется сигнал в том случае, если значение показателя больше верхнего предела

0 допустимых изменений. Напряжение с выхода регулятора 11 поступает через переключатель 9 на вход блока 10 сравнения, производительность генератора и расход первого компонента

5 уменьшаются, производительность всей системы изменится незначительно.

Таким образом, увеличивается скорость регулирования и сохраняется устойчивость системы регулирования.

0 В результате одновременного изменения расходов ведущих кЬмпонентов величина показателя качества товарного продукта понижается и становится меньше верхнего предела допустимых значений. На выходе блока В от5сутствует сигнал, переключатель 9 находится в положении, когда напряжение с регулятора 11 не поступает на вход генератора 3 и его производительность определяется оегулято0ром ( -канала ( 3, 4,...,п), имеющего максимальное напряжение на выходе. Так как производительность системы всегда стремится к максимуму путем увеличения рас5хода компонента с максимальным значением показателя, то показатель качества товарного продукта будет стремиться к верхнему пределу допустимых значений и вероятность

0 получения брака уменьшается.

Применение устройства для регулирования расходов компонентов при смешении позволит более рационально расходовать компоненты и

5 уменьшить удельные эксплуатационные расходы путем регулирования основного показателя качества и уменьшения вероятности получения некондиционного товарного продукта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДОВ КОМПОНЕНТОВ ПРИ СМЕШЕНИИ, содержащее последовательно соединенные блок сравнения, интегратор и генератор импульсов, п каналов соответственно числу.смешиваемых компонентов, каждый из которых содержит датчик расхода компонента, реверсивный счетчик и регулятор расхода компонента, а также переключатель, задатчик и блок выбора максимального сигнала,входы которого подключены к выходам соответствующих регуляторов расхода компонента, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования расходов компонентов в случае непрерывного изменения их качества, оно содержит датчик суммарного расхода, коммутирующий блок, последовательно соединенные датчик расхода компонента с максимальным показателем качества, дополнительный реверсивный счетчик и регулятор расхода компонента с максимальным показателем качества, последовательно соединенные анализатор качества смеси и регулятор расхода компонента с минимальным показателем качества,причем выход датчика суммарного расхода подключен ко входу задатчика, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами реверсивных счетчиков, вторыми входами свя9 занными с выходами соответствующих датчиков расхода компонента, а выходами - с входами соответствующих регуляторов расхода компонента, выход блока выбора максимального сигнала подключен к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом регулятора расхода компонента с минимальным показателем качества, третий вход - с выходом коммутирующего блока, выход - с входом блока сравнения, а СП вход коммутирукадего блока связан с со ел ел выходом анализатора качества смеси, выход генератора импульсов подключен ко второму входу дополнительного реверсивного счетчика.