Система автоматического управления процессом непрерывной сушки Советский патент 1987 года по МПК F26B21/06 

1 Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки, преимущественно фотографической желатины, в многозонных конвективных конвейерных сушилках непрерывного действия. Известна система автоматического управления процессом непрерывной сушки в многодонной конвективной сушилке, содержащая датчики темпера туры сушильного агента в зонах со своими регуляторами и регулирующими органами, регулятор влажности, связанный с датчиками влажности сушиль ного агента на выходе сушилки и кон рольной зоны. Однако известная система не дает возможности получать на выходе сушилки конечный продукт со стабиль ной влажностью. Целью изобретения является стабилизация влажности высушенного матер ала. Цель достигается тем, что система автоматического управления проце сом непрерывной сушки в многозонной конвективной сзппилке, содержащей датчики.температуры сушильного аген та в зонах со своими регуляторами и регулирующими органами, регулятор влажности, связанный с датчиками влажности сушильного агента на выхо де сушилки и контрольной зоны, допо нительно содержит датчик влажности сушильного агента на входе в сушилку, подключенный к регулятору влажности, и подключенные к вторым входам регуляторы температуры сушильного агента в зонах, расположенных за контрольной, последовательно сое диненные блоки ограничения и предварения, последние из которых подключенЙ к выходу регулятора влажности. На чертеже изображена принципиал ная схема системь автоматического управления процессом сушки фотографической желатины. Система содержит насос 1 Подачи упаренного желатинного бульона в аппарате 2 студенения типа Вотатор ; девятизонную (зоны I-IX) конвективную конвейерную сушилку 3 непрерывного действия с конвейером 4, зонными вентиляторами 5 и калориферами 6; датчик 7 и вторичный прибор 8 регистрации производительности на соса 1 и аппарата 2 студенения; дат ,чики 9-11 абсолютной влажности 12 воздуха в I, VI и IX зонах сушилки; датчики 12, 13, 14, 15, 16 и 17 температуры воздуха в I-V и IX зонах сушки; датчики 18, 19, 20 и 21, 22, 23 и 24 температуры воздуха соответственно в II-V и VI-VIII зонах, задатчики 25, 26, 27 и 28-и регуляторы 29, 30 и 31, 32 температуры воздуха во II-V зонах с регулирующими органами 33, 34, 35 и 36, вторичньш многоточечный прибор 37 регист- рации температуры в I-V и IX зонах; вторичные приборы 38, 39 и 40 регистрации температуры воздуха в VI-VIII с масштабирующими преобразователями 41, 42 и 43 с настраиваемым сдвигом сигнала, регуляторы 44, 45 и 46 температуры воздуха в VI-V1II зонах с байпасными панелями 47, 48 и 49 дистанционного управления и регулирующими органами 50, 51 и 52, вторичные приборы 53, 54 и 55 регистрации абсолютной влажности воздуха соответственно в I, VI и IX зонах с масштабирующими преобразователями 56, 57 и 58 с настраиваемым сдвигом сигнала, блок 59 алгебраического сумйирования, регулятор 60 влажности воздуха на выходе из сушилки, прибор 61 контроля и регистрации разности абсолютной влажности воздзгха Ad - dj, где и dj - абсолютная влажность воздуха в VI и I зонах сушки, прибор 62 контроля и регистрации величины выходного сигнала регулятора 60 - начальной формы сигнала задания регуляторам 44, 45 и 46 (приборы 61 и 62 используются при необходимости), блоки масштабирования 63, 64 и 65, блоки обратно-: го предварения 66, 67 и 68, блоки ограничения сигнала 69, 70 и 71; датчики 72 и вторичный прибор 73 контроля расхода воздуха на сушку; датчик 74 и вторичный прибор 75 регистрации линейной скорости движения ленты конвейера. Во время нормального хода технологического процесса сушки тахометрический датчик 7 подает сигнал, пропорциональный числу оборотов вала поршневого насоса 1 и, следовательно, пропорциональный производительности насоса 1 и аппарата 2 студенения, на вторичный прибор 8, регистрирующий текущие значения производительности аппарата студенения. Абсолютная влажность воздуха на вхо-. 31 де в сушилку 3 в IV зоне и на выходе из сушилки датчиками 9-11 преобразуется в элekтpичecкиe сигналы и регистрируется вторичными приборами 53, 54- и 55. Одновременно сигналы датчиков 9, 10 и 11 влажности проходят через вто ричные приборы 53, 54 и 55, масштабирующие преобразователи 56, 57 и 58 с настраиваемым сдвигом Сигнала на блок 59 алгебраического суммирования и на первый вход регулятора 60 влажности воздуха, на второй вход которого поступает сигнал задания с выхода блока 59 алгебраического суммирования. С выхода регулятора 60 влажности воздуха сформированные таким обраяом сигналы датчиков влажности через блоки 63, 64 и 65 масштабирования, блоки 66, 67 и 68 обратного предварения и блоки 69, 70 и 71 ограничения сигналов поступают в качестве заданий на регуляторы 44, 45 и 46 температуры воздуха в VI-VIII зонах сушки. Разность значений влажности воздуха после блока 59 алгебраического суммирования и величина выходного сигнала регулятора 60 влажности при необходимости могут контролироваться приборами 61 и 62. Температура воздуха на входе в сушилку во II-V зонах и на выходе из сушилки датчиками 12, 13, 14, 15 и 16, 17 т.емпературы преобразуется в электрические сигналы и регистрируется вторичным многоточечным прибором 37, Температура воздуха в VI-VIII зонах датчиками 22, 23 и 24 температуры преобразуется в электрические сигналы и регистрируется вторичными приборами 38, 39 и 40. Сигналы датчиков температуры формируются в масштабирующих преобразователях 41, 42 и 43 с настраиваемым сдви гом сигнала в регуляторах 44, 45 и 4 температуры и через байпасные панели 47, 48 и 49 подаются на регулирую щие органы 50, 51, 52, установленные .на линиях подачи пара в зонные калориферы 6. Температура воздуха во II-V зонах сушки датчиками 18, 19, 20 и 21 температуры преобразуется в пневматические сигналы, которые формируются в регуляторах 29, 30 и 31 32 температуры с задатчиками 25,-26, 27 и 28 и подаются на регулирующие органы 33, 34, 35 и 36, установленные на линиях подачи пара в зонные калориферы 6. Расход воздуха .чёрез 1 который подается главным сушилку, вентилятором системы подготовки воздуха (на схеме не показана) и зонными вентиляторами 5, преобразуется датчиком 72 и контролируется с помощью вторичного прибора 73. Линейная скорость движения ленты конвейера 4 преобразуется датчиком 74 в электрический сигнал и регистрируется вторичным прибором 75. При появлении возмущающих воздействий, вызывающих, например, изменение температуры воздуха во II-V зонах сушки, соответствующие датчики 18,19,:20 и 21 температуры подают измененные сигналы на измерительные части регуляторов 29, 30, 31 и 32 температуры, где они сравниваются со значениями, задаваемыми задатчиками 25-28. Сигналы рассогласования поступают в решающие блоки регуляторов 29, 30, 31 и 32, обрабатываются по требуемому, например пропорциональному, закону регулирования и в виде командных сигналов подаются н регулирующие органы 33, 34, 35, 36, которые изменяют подачу пара в зонные калориферы 6 таким образом, чтобы поддержать в зонах сушки температуры, равные задаваемым значениям. При изменении температуры воздуха в VI-VI1I зонах сушки соответствующие датчики 22, 23 и 24 температуры подают измененные сигналы на вторичные приборы 38, 39 и 40, регистрирующие текущие значения температуры, и преобразователи 41, 42 и 43, где эти сигналы преобразуются в унифицированные пневматические, что позволяет использовать в системе регулирования однотипные блоки и устройства, масштабируются, сдвигаются на необходимую величину и подаются на элементы сравнения регуляторов 44, 45 и 46 температурь, в которых сравниваются с.заданными зна чениями. Сигналы рассогласования в решающих блоках регуляторов 44, 45 и 46 обрабатываются по требуемому, например пропорционально-интегральному, закону регулирования и через байпасные панели 47, 48 и 49 дистанционного управления подаются ,на регулирующие органы 50,51, 52, которые изменяют подачу пара в злнные калориферы 6 таким образом, чтобы поддержать в зонах сушки температуры, равные задаваемым значениям. S Датчики 12, 13, 14, 15, 16 и 17 температуры подают измененные сигналы на вторичный многоточечный при бор 37 для регистрации изменений температуры воздуха в 1-V и IX зонах, что позволяет с учетом вторичных приборов 38, 39, 40 регистрации температуры в VI-VIII зонах охватит контролем и регистрацией температуры все зоны сушки и своевременно обнаруживать отклонения и корректировать задания регулятору температу ры системы подготовки воздуха (на схеме не показан), т.е. устанавливать требуемое значение температуры воздуха на входе в сушилку, и местным регуляторам 29, 30, 31 температуры воздуха во II-V зонах сушки с помощью задатчиков 25, 26, 27 и 28. При изменении, например увеличении, начальной влажности высушиваемого материала - концентрации желат нового бульона и/или производительности аппарата студенения - происхо дит увеличение абсолютной влажности сушащего воздуха, причем вначале это изменение отмечается датчи- . ком 10 влажности воздуха, установленным в VI зоне сушки, измененный . сигнал которого регистрируется вторичным прибором 54, преобразуется в унифицированный пневматический, масштабируется и сдвигается на необходимую величину в преобразователе 57 и подается на второй вход блока 59 алгебраического суммирования, на первый вход которого поступ ет регистрируемый вторичным прибором 53 и сформированный аналогично в преобразователе 56 сигнал датчика 9 влажности воздуха на входе в сушилку. В блоке алгебраического -суммирования 59 формируется сигнал, пропорциональный разности 4d влагосодержания воздуха d BVl и djB I зонах сушки, который характеризует изменение концентрации бульона и/ил производительности апарата студенения. Этот сигнал поступает в качестве задания на второй вход регулятора 60 влажности воздуха на выходе из сушилки, на первый вход которого подается регистрируемый вторичным прибором 55 и сформированный в мас51 6 штабирующем преобразователе 58 сигнал датчика 11 влажности воздуха на Iвыходе из сушилки, В регуляторе 60 сигнал рассогласования текущего и. заданного значений разности влажности воздуха обрабатывается по требуемому, например пропорциональному, закону регулирования. Сформированный таким о&разом сигнал, характеризующий изменение концентрации бульона и/или производительности аппарата студенения, по трем каналам поступает в блоки 63, 64 и 65 масштабирования, где в соответствии с регламентированным распределением температур по VI-VIII зонам сушки умножается на тот или иной коэффициент, проходит в блоки 66, 67 и 68 обратного предварения, которые также настраиваются на раз-личные величины обратного предварения в соответствии со значениями транспортного загьаздывания, динамическими характеристиками систем регулирования и т.п. и поступает в блоки 69,70 и 71 ограничения сигнала, где ограничивается по максимумам , в соответствии с предельно допустимыми температурами обработки желатины в VI-VIII зонах сушки. Сформированные таким образом сигналы поступают в качестве заданий на регуляторы 44, 45 и 46 температуры воздуха в VIrVIII зонах сушки, которые начинают поддерживать новые значения температуры воздуха в зонах. Изменения значений температуры воздуха в зонах будут продолжаться до тех пор, пока влажность воздуха на выходе из сушилки не примет значения, соответствующего измененному заданию регулятора 60, т.е. пока не произойдет компенсация возникших возмущающих воздействий. При уменьшении концентрации бульона и/или производительности аппарата студенения система работает аналогично с тем лишь отличием, что действия системы уменьшают температуру воздуха в VI-VIII зонах сушки и тем самым стабилизируют конечную влажность высушиваемого материала и повышают качественные характеристики, вьтускаемой продукции и технико-экономические показатели производства.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОЙ СУШКИ в многозонной конвективной суйнлке, содержащая датчики температуры сушильного агента в зонах со своими регуляторами и регулирующими органами, регулятор влажности, связанный с датчиками влажности сушильного агента на выходе сушилки и контрольной зоны, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации влажности высушенного материала, система дополнительно содержит датчик влажности сушильнйго агента на входе в сушилку, подключенный к регулятору влажности, и подключенные к вторым входам регуляторы температуры сушильного агента в зонах, расположенных за контрольной, последовательно соединенные блоки ограничения и предварения, последние из которых подключены к выходу регулятора влажности.