Устройство для автоматического распределения нагрузки между паралелльно включенными технологическими аппаратами Советский патент 1986 года по МПК G05D27/00 

Изобретение относится к устройстам для автоматического распределеия нагрузки между параллельно вклюенными технологическими аппаратами может найти применение в химичесой и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения - обеспечение табильности суммарной нагрузки становки.

На чертеже приведена блок-схема стройства.

Устройство содержит параллельно включенные по нагрузке технологичесие аппараты 1, а также по числу аппаратов датчики нагрузки 2, регуляторы нагрузки 3, ограничители сигналов 4, датчики 5 температуры рабочей среды по длине аппаратов, интеграторы 6, блоки 7 выделения мakcимaльнoй температуры по длине аппарата, модели 8 аппаратов, вторые сумматоры 9, задатчик суммарной нагрузки 10, вычислители 11 уставок заданий нагрузки, а также первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, управляемые ключи 14, первые 15, вторые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, задатчики констант 18, первые сумматоры 19, блоки запоминания 20.

Первые входы регуляторов 3 соединены с датчиками 2 нагрузки, а вторые (задающие) - с выходами блоков ограничения сигнала 4, интеграторы 6 - с датчиками 2 нагрузки. Блоки 7 выделения максимальной температуры по длине аппаратов соединены входами с датчиками 5 температуры по длине аппара:та. Модели 8 аппаратов 1 включают в себя последовательно соединенные первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, соединенные входами с выходами блоков 7, управляемые ключи 14, первые (управляющие) входы которых соединены с выходами блоков слежения 7, а вторые входы - с выходами интеграторов 6, первые 15, вторые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, соединенные по входам с выходами соответственно управляемых ключей 14, вторых 13 и первьгх; 12

счетчиков импульсов, первые сумматоры 19, входы которых соединены с выходами масштабирующих блоков 15, 16 и 17, а также с выходами задатчиков константы 18, и блоки запоминания, соединенные входами с выходами первых сумматоров 19, а выходы блоков запоминания 20 соединены с первыми входами вторых cy fмaтopoв 9, вторые входы которых соединены с выходами интеграторов 6. Входы вычислителя 11 соединены по числу аппаратов соответственно с датчиками 2 нагрузки и выходами вторых сумматоров 9 и с выходом задатчика суммарной нагрузки 10, а выходы через блоки ограничения сигналов 4 соединены с входами регуляторов нагрузки 3.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 7 выделения максимальной температуры осуществляют непрерывный контроль температур, нахождение максимальной среди них и фиксацию перехода максимальной температуры из текущей зоны в следующую выдачей кратковременного импульса, который поступает на импульсный вход модели 8 аппарата.

Модель 8 аппарата по величине суммарного количества газа-сырца, пропущенного через аппарат к перехода реакции из одной зоны в следующую и по номеру этой зоны осуществляет прогноз максимального ко(личества газа, которое способен переработать данный аппарат на данном катализаторе.

Каждая модель 8 аппарата реализует следующее уравнение связи

,, +a,Q,

где Q - прогнозируемое общее количество газа в тоннах, которое способен всего переработать данный аппарат до замены катализатора; N - номер зоны аппарата, куда

подошла реакция; QN - количество газа, переработанное аппаратом к моменту подхода фронта реакции к N зоне;

эмпирические константы, численные значения которых, например, могут быть равны

а,30;

,93.

55 В исходном состоянии первый 12 и второй 13 счетчики сброшены в нуль. После каждого поступления импульса от блока 7 слежения за перемещением зоны реакции по длине аппарата в пе вом 12 счетчике осуществляется их суммирование, а во втором 13 - сумм рование содержимого первого счетчика. Например, после поступления пер вого импульса и в первом и втором счетчике будут единицы, а после пос тупления второго импульса в первом будет 2, а во втором - 3 и т.д. Одновременно каждый поступающий импульс от блока 7 слежения разреша ет прохождение сигнала от интеграто ра 6 нагрузки через управляемый клю 14 и далее через масштабирующий бло 15, где он умножается на коэффициен aj и далее на первый вход первого сумматора 19. Сигналы от второго 13 и первого 12 счетчиков через свои масштабирующие блоки 16 и 17, где они умножаются соответственно на коэффициенты а и а , поступают на второй и третий (вычитающий) входы сумматора 19, на четвертый вход которого поступает сигнал от задатчика константы а. В сумматоре 19 все поступившие сигналы складьшаются и результирующий сигнал, пропорциональный общему прогнозируемому количеству газа, которое способен переработать данны аппарат , запоминается в блоке 20 памяти (величина Q). Таким образом, содержимое блока памяти меняется только в моменты пе ресечения фронтом реакции очередной зоны аппарата, в то же время из блока 20 памяти сигнал считывается непрерывно и поступает на первые входы первых сумматоров 9, на вторы (вычитающие) входы которых поступают сигналы от интегратора 6 нагрузки, (Q) ведущих непрерывньй подсчет суммарного количества переработанного газа. Выходные сигналы первых сумматоров 9, пропорциональные количеству газа, которые осталось еще переработать аппаратам, а также сигналы от датчиков 2 расходов газа поступают на соответствующие входы вычислительного блока 11, на первый вход которого поступает сигнал от задатчика 10 суммарной нагрузки. Вычислительный блок 11 предназначен для расчета и выдачи на каждый регулятор нагрузки каждого аппарата установки таких заданий по нагрузкам которые обеспечили бы заданную сум2марную нагрузку и одинаковую временную дистанцию между остановками реакторов на перегрузку катализатора. Для реализации этой функции вычислительный блок выполняет следующие операции. Вычисляет время (ч) до остановки каждого из работающих реакторов до перезагрузки: -. ,2,...,K TI- время, ч; др - количество газа, которое еще способен перерабатывать реактор на данном катализаторе. Т; FJ - текущая нагрузка на реактор, Кр - количество работающих реакторов. Сортирует реакторы в порядке возрастания времени Т; с 2-го и кончая (К-1)-м реактором ,3.. T + d-DT,, (Кр-1), 1,ц - время загрузки катализатора, ч. Расчитывает значение расхода для последнего (Кр)-го реактора FKP F5u. Fi .. Найденные значения расходов F; , ,2,...,Кр, вьщает на регуляторы 3 через ограничители сигналов 4. Таким образом, работа устройства обеспечивает поочередный равномерный вывод реакторов на перезагрузку с интервалом времени, равным времени перезагрузки катализатора одного реактора и тем самым обеспечивается стабильность суммарной нагрузки установки. Формула изобретения Устройство для автоматическо го распределения нагрузки между параллельно включенными технологическими аппаратами, содержащее задатчик суммарной нагрузки,по числу технологических аппаратов датчики нагрузки и регуляторы, ограничители сигналоБ, входы которых соединены с соответствующими датчиками нагрузки, интеграторы, датчики температуры рабочей среды по длине аппаратов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабильности суммарной нагрузки установки, введены по числу технологических аппаратов блоки вьщелеНия максимальной температуры, первые и вторые счетчики импульсов, ключи, первые, вторые и третьи масштабирующие блоки, первые и вторые сумматоры, задатчики констант, блоки запоминания, вычислитель уставок заданий нагрузки, Ьд, лчем выходы блоков вьзделения максимальной температуры подключены к управляющим входам ключей, а также к входам первых счетчиков импульсов, выходы которых подключены к входам третьих масштабирующих блоков, а также к входам вторых счетчиков импульсов, выходы которых подключены к входам

вторых машстабирующих блоков, выходы интеграторов подключены к информационным входам ключей, а также к первым входам вторых сумматоров,

выходы ключей подключены к входам первых машстабирующих блоков, а к первым, вторым, третьим и четвертым входам первого сумматора подключены выходы масштабирующих блоков и

задатчиков констант, выхдды первых сумматоров подключены к входам блоков запоминания, выходы которых подключены к вторым входам вторых сумматоров, а к входам вычислителя

уставок заданий нагрузки подключены выходы датчиков нагрузки, вькоды вторых сумматоров и выход задатчика суммарной нагрузки, выходы вычислителя уставок заданий нагрузки подключены через ограничители сигналов к входам регуляторов нагрузки.

Изобретение относится к устройствам автоматического управления и регулирования и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является обеспечение стабильности суммарной нагрузки установки. Устройство содержит параллельно включенные по нагрузке технологические аппараты 1, а также по числу аппаратов датчики нагрузки 3, ограничители сигналов 4, датчики 5 температуры рабочей среды по длине аппаратов, интеграторы 6, блоки 7 вьщеления максимальной температуры по длине аппаратов, модели 8 аппаратов, вторые сумматоры 9, задатчик суммарной нагрузки 10, вычислители 11 уставок заданий нагрузки, а также первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, уп§ равляемые ключи 14, первые 15, вто(Л рые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, задатчики констант 18, первые сумматоры 19, блоки запоминания 20. 1 ил.