Способ управления процессом созревания вискозных растворов Советский патент 1989 года по МПК C08B1/14 G05D27/00 

Изобретение относится к способам упр-авления технологическими процессами и может быть использовано в производстве вискозных волокон и пленок.

Цель изобретения - повьшение точности управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ.

Процесс созревания вискозы осуществляется в цепи аппаратов, состоящей из теплообменника 1, смесителей 2-4, установок фильтрации 5 и 6.

Вискозное отделение разбито на три участка 7-9. Система управления содержит датчики уровня вискозы в аппаратах вискозного отделения 10-12, датчики индекса зрелости вискозы на

входе 13, переходах 14 и 15 и выходе вискозного отделения 16, датчик расхода вискозы на выходе вискозного отделения 17, систему автоматического регулирования температуры вискозы, включающую датчик 18 температуры вискозы, регулятор 19 и исполнительный механизм 20, вычислительные блоки 21-27, блоки задержки 28 и 29, блоки 30-32 управления.

Способ осуществляют следующим образом

Вычислительные блоки 21-23, по информации от датчиков уровня 10-12 определяют объемы вискозы соответственно на 1-3, участках вискозного отделения У,-УЗ, а вычислительньй блок

сл

1C

СХ)

24 определяет суммарный объем вискозы V. Блоки 25,26,27, разделив соответствующие объемы вискозы на расход вискозы, определяют время пребывания вискозы на 1,2 и 3 участках вискозного отделения .

Блоки управления 30 и 31 производят расчет заданного значения индекса зрелости вискозы соответственно на выходах второго и первого участков .if, i. При этом для описания процесса созревания вискозы используются уравнения кинетики первого порядка.

Значение сигнала на выходе блока 30

цзс.. ..4.(tЗОА

-(f,+t;,))+w,(),

де

, .Л

«,.

t - текущее время}

заданные значения индекса зрелости виско-25 зы на выходах третьего, второго участков; 1/ - определяется регламентом технологического процесса; зО с, - текущее значение индекса зрелости вискозы на выходе третьего участка;

и с/ - индекс зрелости вискозы на входе вискозного отделения в отклонениях;К(А) - константа кинетики

созревания вискозы .

о

1 -г

соответствующее время

пребывания вискозы на 1,2,3 участках вискозного отделенияi а, - постоянный коэффи- 45

циент,- W, - алгоритм управления

по обратной связи. Задержка uif на время пребывания искозы на первом и втором участках ,Q роизводится блоком 29 задержки.

Блок управления 31 производит расет заданного значения индекса зреости вискозы на выходе первого учатка по аналогичному уравнению

55

з«А 1 з««еИ 1Г, +а. dC,(t--C,) +

ЗвА

+w(i/; -ч,)

Блок управления 30 производит расчет заданного значения температуры подогрева вискозы по уравнению

,(t/,-cf°)+b2(v-v )+bj(G-6°) +

+b4(K(A )-KO) )+bj()+W, ((,).

где

Lfjj - индекс зрелости вискозы на входе вискозного отделения;

V - суммарный объем вискозы;

G - прогнозируемое значение расхода вискозы

К(/) - константа кинетики созревания вискозы-, в - температура в висО

5

Q

5

, эвл

козном отделении, заданное значение

о

температуры подогрева ВИСКОЗЫ , 1 ,.V°,G%

К(О°, б° - начальные значения соответствующих параметров;

Ь.,,3 - вектор коэффициентов ,

Корректировка заданных значений индексов зрелости на переходах в зависимости от с- и ( служит для ис- ключе:ния работы каналов обратной связи пр1И перераспределении вискозы по участкам вискозного отделения и изме- неник: индекса зрелости вискозы на входе в вискозное отделение.

I

Для целлофанового производства получены следующие оценки коэффициентов:

Ь, 1,0 С/ед. 3PJ Ь,-0,02 с/мЗ Ьз ,42 С/м ч{ Ь4 -170 С/ед К(Д), Ь -0,4- о

В качестве алгоритмов управления по обратной связи могут быть использованы стандартные законы управления (П,ПИ,11ИД) или специальные алгоритмы управления для объектов с запаздыванием.

В качестве характеристики реакционной способности вискозы к созреванию используется константа кинетики Созревания вискозы при одной и той же температуре созревания К(А). В этом случае К(Л) характеризует изме

515

нение скорости созревания вискозы в зависимости от ее состава.

Определение K(;i) производится следующим образом.

Производится отбор вискозы на выходе первого участка (точка отбора выхода первого участка устанавливается после прохождения максимума на кривой созревания). Лабораторным путем производится определение начального значения индекса зрелости вискозы ц . Производится вьщержка вискозы в течение заданного времени при определенной температуре в термостате (например, 3 часа, ). Лабораторным путем производится определение конечного значения индекса зрелости вискозы . По уравнению, описьшаю- щему процесс созревания вискозы, определяют К(Л) по формуле

к(л) Ml:in- Отсюда следует, что оценка К(А) производится с запаздьшанием на время Г. Анализ временного ряда К(Л) показывает, что такое запаздывание допустимо.

Количество участков, на которые разбивается вискозное отделение, определяется спектральной плотностью неизмеряемых возмущений и возможностью определения индекса зрелости вискозы по пере ;одам.

Некоторые входы в алгоритме упрайг ления могут отсутствовать, если диапазон их изменения мал или спектр изменения низкочастотный.

Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

Способ управления процессом созревания вискозных растворов, заключающийся в измерении уровней вискозы в аппаратах вискозного отделения, расхода вискозы на выходе вискозного отделения, индексов зрелости вискозы на входе вискозного отделения и между аппаратами, температуры вискозы на выходе теплообменника, определении суммарного количества вискозы и времени ее пребывания в аппаратах вискозного отделения и регулировании подачи теплоносителя в зависимости от указанных параметров, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности управления, измеряют индекс зрелости вискозы на выходе вискозного отделения, температуру в вискозном отделении, определяют реакционную способность вискозы к созреванию на выходе первого аппарата и задают значение расхода вискозы на выходе вискозного отделения, по полученным параметрам определяют заданное значение температуры подогрева вискозы и по величине рассогласования между текущим и заданным значениями воздействуют на подачу теплоносителя.

/7

заЗ

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами и может быть использовано в производстве вискозных волокон и пленок. Цель изобретения - повышение точности управления. Способ заключается в измерении уровней вискозы в аппаратах вискозного отделения, расхода вискозы на выходе вискозного отделения, индексов зрелости вискозы на выходе и входе вискозного отделения и между аппаратами, температуры вискозы в вискозном отделении и на выходе теплообменника, определении суммарного количества вискозы и времени ее пребывания в аппаратах вискозного отделения, определении реакционной способности вискозы к созреванию на выходе первого аппарата, задании значения расхода вискозы на выходе вискозного отделения, определении по полученным параметрам заданного значения температуры подогрева вискозы и воздействии на подачу теплоносителя в зависимости от рассогласования между текущим и заданным значениями температуры. 1 ил.