Устройство автоматического управления процессом ферментации табака Советский патент 1987 года по МПК A24B3/12 

1

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом ферментации табака в установках различного типа и может быть использовано в табачно-ферментационной про- мьппленности.

Целью изобретения является повышение производительности ферментационной установки и уменьшение энергозатрат путем сокращения стадий нагрева и охлаждения процесса лри сохранении качества готовой продукции;

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства автоматического управления процессом ферментации табака; на фиг. 2 - блок-схема узла вычисления температуры точки росы и узла вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака.

Устройство автоматического управления процессом ферментации содержит датчик 1 температуры воздуха, подключенный к ключу коммутатора 2 и входу блока 3 логики, первым входам узла 4 и 5 вычисления температуры точки росы и узла вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, вторые входы которых подключены к смоченному датчику 6 температуры воздуха, а выходы - к ключам коммутатора 2 блока 3 логики, регулятор 7 относительной влажности воздуха, входы которого соединены со смоченным датчиком 6 температуры воздуха и программным задатчи- . ком 8 относительной влажности воздуНизмом 9 уйлажнания воздуха в ферментационной установке 10, регулятор 11 температуры воздуха, входы которого соединены с ключами коммутатора 2 блока 3 логики, а выход - с исполнительным механизмом 12 управления подачей энергоносителя, программный задатчик 13 температуры воздуха, выход которого соединен с ключом коммутатора 2 и входом блока 3 логики, на входы последнего подаются также сигналы начала стадий нагрева и охлаждения процесса ферментации, датчик 14 температуры поверхности табачной кипы, подключенный к ключу ко1чмутатора 2.

. Узел вычисления температуры точки росы и узел вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака (фиг. 2), содержат два блока 15 и 16 формирования кусоч13332972

но-линейной зависимости, входы которых соединены со смоченным датчиком 6 температур воздуха, выход блока 15 формирования соединен с первым входом блока 17 умножения, а выход блока 16 формирования - с первым входом алгебраического сумматора 18, второй вход блока 17 умножения соединен с датчиТО 1 температуры воздуха, а выход - с вторым входом алгебраического сумматора 18, первьм вход второго алгебраического сумматора 19 соединен с выходом алгебраического сумматора 18, вто15 рой вход - с датчиком 1 температуры воздуха, а выход алгебраического сумматора 19 является выходом узла.

Устройство автоматического управления процессом ферментации табака

20 работает следующим образом.

После загрузки в ферментационную установку 10 партии табака на вход блока 3 логики поступает сигнал о начале стадии нагрева,, при этом через

25 ключи коммутатора 2 блока 3 логики на вход переменной регулятора 11 температуры-подключается датчик 14 температуры по1зерхности табачной кипы, а на вход задания - вькод узла 4

30 вычисления температуры точки росы.

При повышении температуры воздуха в ферментационной установке до требуемого значения, соответствующего стадии непосредственной ферментации, ключами коммутатора 2 блока 3 логики на вход переменной регулятора 11 температуры подключается датчик 1 температуры воздзгха, а на вход задания - программный задатчик 13 температуры.

При поступлении на вход блока 3 ло гики сигнала начала стадии охлаждения (после определения сферментиро- ванности табака) с помощью ключей коммутатора 2 на входы регулятора 11 температуры подключается датчик 14 температуры .поверхности табачуой кипы и выход узла 5 вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака.

После завершения стадии охлаждения в ферментационную установку 10 загружается следующая партия табака, на вход блока 3 логики поступает сигнал о начале стадии нагрева и т.д., работа устройства продолжается в соответствии с вьш1еизложенной последовательностью.

Узел вычисления температуры точки- росы работает следуюощм образом.

35

40

45

50

55

Блоки 15 и 16 формируют соответственно кусочно-линейные зависимости

(t,J и (t,J где k, с - коэффициенты уравнения

прямой, описывающей линию постоянной относительной влажности воздуха; t.,, температура смоченного

СИ

термометра. .

На выходе блока 17 умножения формируется сигнал, равный k-t-, (где

tg - температура воздуха),

-в

в первом сумматоре 18 сигнал, равный k-t , алгебраически складывается

-в с сигналом, равным коэффициенту с.

С выхода первого сумматора 18 сигнал равный k-tgtc (знак зависит от того, используется датчик относительной влажности воздуха или смоченный дат- :чик температуры), поступает на вход второго сумматора 19, где осуществляется его вычитание из сигнала, равного t

6

выходной сигнал второго сум

матора 19, равный tg-(k, tgtc), COOT- ветствует температуре точки росы воздушной среды.

Узел вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, работает следующим образом.

Блоки 15 и 16 формируют соответственно кусочно-линейные зависимости.

На выходе блока 17 умножения формируется сигнал, равный ik-tg. В первом сумматоре 18 сигнал, равный tk-t, алгебраически складывается с сигналом, равным коэффициенту с. С выхода первого сумматора 18 сигнал, равный tk-tgtc, поступает на вход второго сумматора. 19, где осуществляется его сложение с сигналом, равным tg. Выходной сигнал второго сумматора 19, равный tg+(tk-tjtc), соответствует температуре, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака.

Формула изобретения

1. Устройство автоматического управления процессом ферментации табака, содержащее датчик, программный задатчик и регулятор температуры воздуха, смоченный датчик температуры

0

5

0

0

5

5

0

5

0

воздуха, програ ммный задатчик и регулятор относительной влажности воздуха, исполнительные механизмы, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения энергозатрат за счет сокращения стадий нагрева и .охлаждения при сохранении качества готовой продукции, устройство дополнительно содержит датчик температуры поверхности табачной кипы, блок логики с коммутатором, узлы вычисления температуры точки росы и вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, при этом датчик температуры поверхности табачной кипы и датчик температуры воздуха подключены к входу регулятора температуры через соответствующие ключи коммутатора блока логики, входы которого соединены с датчиком и программным задатчиком температуры воздуха, первые входы узлов вычисления температуры точки росы и вычисления темпе- ратуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, соединены с датчиком температуры воздуха, вторые входы - со смоченным датчиком температуры воздуха, а выходы узлов и выход программного задатчика тем- пературы подключены через коммутатор блока логики к задающему входу регулятора температуры.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что узлы вычисления температуры точки росы и вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, содержат блоки формирования кусочно- линейной зависимости, два алгебраических сумматора и блок умножения, при этом вход одного блока формирования соединен с одним из входов блока умножения, другой выход которого подключен к датчику температуры воздуха, а выход последнего и второго блока формирования связаны с одним из сумматоров, выход последнего подключен к второму сумматору, соединенному с датчиком температуры воздуха, причем входы блоков формирования подключены к смоченному датчику температуры воздуха.

15

Составит(2ль Г.Богачева Редактор А.Маковская Техред и.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 3858/3 Тираж 288Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

19

(Риз. 2

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом ферментации табака в установках различного типа и может быть использовано Б табачно-ферментационной про- мьшленности. Изобретение позволяет повысить производительность установки и уменьшить энергозатраты за счет сокращения времени проведения стадий нагрева и охлаждения процесса ферментации. Узел вычисления температуры точки росы и узел вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака,.формирует значения кратических температур, при которых начинаются процессы переувлажнения и пересушки табака, оказывающие существенное влияние на качество готовой продукции. Подключение на входы регулятора температуры воздуха в стадии нагрева датчика температуры поверхности табачной кипы и выхода узла вычисления температуры точки росы, а в стадии охлаждения - датчика температуры поверхности табачной кипы и выхода узла вычисления температуры, обеспечивающей заданную равновесную влажность табака, позвог ляет осуществлять управление в этих стадиях процесса по результанту сравнения текущей температуры поверхности табака с критическими температурами и, таким образом, вести нагрев и охлаждение вплоть до момента, после которого начнется переувлажение и пересушка поверхности табака. Этим достигается максимальная интенсификация стадий нагрева и охлаждения, сокращение времени их проведения. 2 ил. i СЛ со 00 со to со