АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Советский патент 1968 года по МПК G05B19/00 

Известны регулирующие устройства, в которых используется коррекция программы в зависимости от технологического процесса.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем выход усилителя сигнала веса подключен к первым входам преобразователей сигнала температуры и частоты программного двигателя, ко вторым входам которых подключен выход усилителя сигнала пластических деформаций, одновременно связанного с преобразователем сигнала влажности.

Это позволяет повысить качество сушки и уменьшить величину пластических деформаций сушимого материала.

Принципиальная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит датчик 1 веса сушимого материала, задатчик 2 веса сушимого материала, датчик 3 пластических деформаций, задатчик 4 пластических деформаций, датчик 5 влажности, задатчик 6 влажности, датчик 7 температуры, задатчик 8 температуры, программный двигатель 9, преобразователь 10 частоты, усилитель 11 сигнала влажности, преобразователь 12 сигнала влажности, исполнительный механизм 13 сигнала влажности, электромагнитный вентиль 14 подачи пара в камеру, усилитель 15 сигнала температуры, преобразователь 16 сигнала температуры, исполнительный механизм 17 в канале регулирования температуры, электромагнитный вентиль 18 подачи пара в калориферы, узел 19, регулирующий стабильность параметров пара, объект 20 регулирования - сушильную камеру, усилитель 21 сигнала веса, усилитель 22 сигнала допустимых пластических деформаций.

Устройство работает следующим образом.

При помощи программного узла 10, 9, 2, 4, 6, 8 задается программа сушки во времени. Датчиками температуры и влажности являются «сухой» и «мокрый» термометры, расположенные в сушильной камере 20. При помощи функциональных задатчиков 2, 4, 6 и 8 задается программа по влажности по температуре и по весу во времени. Эта программа для ведения процессов сушки задается согласно технологии, требуемой для данной породы, с учетом начальной и конечной влажности, толщины древесины. Задание по допустимой величине пластических деформаций задается в течение процесса сушки согласно расчетным номограммам.

По мере прогрева древесины термодатчики сигнализируют о температуре в камере и о количестве влаги, ушедшей из материала. Эти сигналы сравниваются с соответствующими сигналами задатчиков. Одновременно сравниваются величины фактических и допустимых напряжений материала.

При наличии разностей сигналов датчик-задатчик они, подаются на соответствующие блоки 21, 22, 11, 12, 15, 16, подающие команду, включающие электромагнитные вентили 18 или 14, а также воздействующие на программное устройство. При включении вентиля 14 в сушильную камеру для увеличения влажности среды впускается пар. При включении вентиля 18 пар подается в систему калориферов, и сушильной камере 20 сообщается дополнительное количество тепла.

Когда величина влажности высушиваемой среды становится равной необходимой величине, разностный сигнал датчик 5 - задатчик 6 равен нулю, вентиль 14 отключается, и поступление пара непосредственно в сушильное пространство прекращается.

Когда величина температуры в камере соответствует заданной, разностный сигнал датчик 7 - задатчик 8 равен нулю, вентиль 18 отключается и поступление дополнительного количества тепла в камеру прекращается.

Таким образом, программное регулирование процесса сушки древесины во времени осуществляется по заранее заданной программе.

В зависимости от неоднородности древесины по структуре и неодинаковой влажности равномерность ее сушки отличается от необходимой и не может быть точно задана заранее программой изменения психрометрической разности и ухода влаги из материала.

Для создания оптимального процесса сушки программа корректируется во времени по весу высушиваемой древесины и разности фактической и допустимой величин пластических деформаций.

Цепи коррекции работают следующим образом.

Часть (или все) вагонеток, на которых находится древесина, расположена на рельсах, соединенных с тарельчатыми весами. Механизм весов расположен вне сушильной камеры и содержит магнитоупругий датчик 1 веса, сигнал которого сравнивается с величиной сигнала весового задатчика 2, изменяющегося по величине во времени. В случае возникновения разности сигнала датчика 1 и задатчика 2 разностный сигнал усиливается усилителем 21 и подается на преобразователь 10 частоты двигателя 9, изменяя его скорость, а следовательно, и величины задатчиков 2, 4, 6, 8, т.е. изменяет во времени программу сушки древесины.

Одновременно усиленный разностный сигнал между датчиком и задатчиком веса подается с усилителя 21 через преобразователь 16 на исполнительное устройство 17 и включает вентиль 18, подающий пар в систему калориферов. Одновременно с усилителя 22 сигнала пластических деформаций подается сигнал на преобразователь 16 и включается вентиль, закрывающий доступ дополнительного тепла в камеру.

При достаточном увлажнении поверхности образца исключается растрескивание, уменьшается разность между сигналами датчика и задатчика усадки, и цикл сушки возобновляется.

Автоматическое программное устройство для регулирования гидротермического процесса, например сушки древесины, содержащее усилители сигналов веса и пластических деформаций, преобразователи сигналов температуры и влажности и программный двигатель с преобразователем частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сушки и уменьшения величины пластических деформаций сушимого материала, в нем выход усилителя сигнала веса подключен к первым входам преобразователей сигнала температуры и частоты программного двигателя, ко вторым входам которых подключен выход усилителя сигнала пластических деформаций, одновременно связанного с преобразователем сигнала влажности.