Устройство для моделирования процесса образования полимера Советский патент 1985 года по МПК G06G7/58 

Изобретение относится к аналогов вычислительной технике и может быть использовано для моделирования плас тичности по Карреру полиизопрена. Цель изобретения - повьппение точ ности. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блоки 1 и 2 формирования экспоненты, блок 3 фор мирования степенной функции, масшта ные усилители 4 и 5, сумматоры 6 и блок моделирования концентрации полимера, выполненньй в виде вычитате ля 8, сумматор 9., блоки 10 и 11 умн женин, умножитель 12, блок 13 деления, блок моделирования пластичности в реакторе,выполненный в виде делителя 14, блок 15 деления, вход 16 задания температуры, вход 17 заДания концентрации мономера, вход 1 задания концентрации водорода, вход 19 задания концентрации ка.тализатор источники 20 и 21 постоянного напря ния, вход 22 задания выходной конце грации полимера, вход 23 задания входной концентрации полимера, инвертор 24, вход 25 задания входной пластичности, блок 26 регистрации. Устройство работает следующим об разом. Напряжение с входа 16 - температ . ра Та(,ц в реакторе, поступает. на вхо блоков 1 и 2, где преобразуется в соответствии с выражением в блоке 1 р ехрС-в/т; ; (1) в блоке 2 „ехр(), (2) где В - энергия активации пластичности, Дж/моль Н - энергия активации вязкости по Муни, Дж/моль) ; РО , постоянные коэффициенты. Напряжение с входа 17 - концентр ция мономера в реакторе, поступает на вход блока 3, где преобразуется в соответствии с выражением I вых , где К - постоянный коэффициент На блоке 10 происходит умножение напряжений с выходов блоков 2 и 3 выражения (2) и (3)J, в результате на выходе блока 10 умножения выраба тывается напряжение, пропорциональное произведению ,.)Напряжения с входов 18 и 19 соответственно концентрации водорода h и катализатора q на входе батареи преобразуются в соответствии с выражением, (5) для чего служат масштабные усилители 4 и 5 с коэффициентами k(, и k соответственно и сумматор 6, складывающий напряжения, пропорциональные величинам ky,h и kg,q|, с напряжением, поступающим с источника 20 постоянного напряжения и пропорциональным коэффициенту k(j. На выходе делителя 14 в результате деления напряжений с выходов блока 10 умножения и сумматора 6 ГвыраЖения (4) и (5)j получается напряжение, пропорциональное вязкости по Муни М полимера, образующегося в реакторе. Таким образом, с помощью выражения (4) учитьшается влияние.концентрации мономера и температуры в реакторе, а с помощью выражения (5) влияние концентраций водорода и катализатора на пластичность полимера, образующегося в реакторе, через промежуточную величину М . Напряжение с выхода делителя 14 преобразуется в соответствии с выражениемМ -MO (6) для чего служит сумматор 7, складывающий напряжение, пропорциональное величине М , с напряжением, поступающим с источника 21 постоянного напряжения ипропорциональным коэффициенту (-мр. На выходе блока 13 в результате деления напряжений с выходов блока 1 и сумматора 7 выражения (1) и (6) получается напряжение, пропорциональное пластичности Р полимера, образующегося в реакторе. Таким образом, с помощью выражения (1) учитьюается дополнительное влияние температуры в реакторе на величину Рб. Напряжение с входов 22 и 23 соответственно концентрации полимера cf g,, на выходе реактора и (Чв э его входе с обратным знаком складываются с помощью блока 8 и полученная разность умножается на блоке 11 на напряжение, пропорциональное пластичности Рб с выхода блока 13 деления. Следовательно на выходе блока 11 образуется напряжение, пропорциональное вьфажению PE ICPBH.-чвх). (7)

Напряжение с выхода инвертора 2 концентрации полимера Рб на вхоДе реактора подается на инверсный вход умножителя 12 и умножается на напряжение, пропорциональное пластичности j полимера на входе реактора, т.е. образовавшегося в предьщ5шщх реакторах батареи. В случае первого реактора батареи величины (j g и Рбвх равны нулю, так как на вход батареи поли- jo мер не подается.

На выходе умножителя 12 образуется HJaпряжение,пропорциональное произведению

ре,,-ч„ (8

в результате суммирования напряжений с выходов зп ножителей 11 и 12 выражения (7) и (8) на блоке 9 и деления полученной суммы на напряжение с входа 22, пропорциональное концентрации су полимера на выходе блока 15 деления, образуется моделируемое напряжение, пропорциональное пластичности РЕд полимера на выходе реактора. Таким образом, выражения (1), (А)-(8) являются математическим обоснованием решаемой задачи.

16 Poffp(

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРА, содержащее блок регистрации, два источника постоянного напряжения, два блока умножения, первый и второй масштабные усилители, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, умножитель, выход.которого соединен с первым входом второго сумматора, отличающеес я тем, что, с целью повьшения точности, в него введены инвертор, два блока деления, третий сумматор, два блока формирования экспоненты, блок формирования степенной функции, блок моделирования концентрации полимера, выполненный в виде вычитателя, и блок моделирования пластичности в реакторе, выполненный в виде делителя, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом первого блока деления, выход которого подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока деления, выход которого соединен с входом блока регистрации, входы первого и второго блоков формирования экспоненты объединены и является входом задания температуры устройства, выход первого блока формирования экспоненты соединен с вторым входом первого блока деления, выход второго блока формирования экспоненты подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока формирования степенной функции, вход которого является входом задания концентрации мономера устройства, вход задания концен(Л трации водорода и вход задания концентрации катализатора которого подключены соответственно к входам первого и второго расштабных усилителей, выход первого источника постоянного напряжения соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу де- лителгц, второй вход которого соедиО5 нен с выходом второго блока умноже ния, вход задания входной концентраО5 ции полимера устройства через инвер00 тор подключен к первому входу умножителя и к первому входу вьгчитателя, выход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, вход задания входной пластичности устройства подключен к второму входу умножителя, выход второго источника питания соединён с вторым входом третьего сумматора, вход задания выходной концентрации полимера подключен к второму входу вычитателя и к второму входу второго блока деления.