СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ЩЕЛОЧИ Советский патент 1970 года по МПК G05D21/00 

Изобретение относится к способам автоматического регулирования концентрации щелочи, получаемой электролитическим путем, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Известен способ автоматического регулирования концентрации электролитической щелочи путем воздействия на ток нагрузки.

Известный способ харВКтеризуется высоким качеством переходных процессов регулирования, которое обусловлено рядом технических трудностей. Наиболее существенными из них являются: значительное транспортное запаздывание, большая инерционность электролизера как объекта регулирования по каналу «ток нагруз1ки - концентрация щелочи и наличие у источника постоянного тока значительного гистерезиса. При этом .применение даже самого слоншого общепромышленного регулятора, осуществляющего пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования, не обеспечивает заданного качества процесса регулирования, так как при очень большой инерционности объекта регулирования, а также при транспортном запаздывании время предварения, получаемое на стандартных регуляторах, недостаточно для качественного регулирования.

изобретение, в которое наряду с известными пропорциональным (П), или пропорциональноинтегральным (ПИ) законами регулирования, вводят корректирующее воздействие, внутри

диапазона связанное с рассогласованием следующей нелинейной зависимостью: внутри некоторого диапазона, задаваемого уставкой Корректирующего звена, корректирующее воздействие изменяется пропорционально рассогласованию (отклонению регулируемой величины от требуемого значения). Если корректирующее воздействие достигает одного из граничных значений при монотонном изменении рассогласования, то оно остается на этом значении до тех пор, пока рассогласование не сменит направление изменения. При смене направления изменения рассогласования корректирующее воздействие сразу же начинает изменяться пронорциовально рассогласованию.

Такая коррекция может быть осуществлена при помощи устройства, содержащего фрикционную или матнитную муфту.

На фиг. 1 изображена система, осуществляющая предложенный способ автоматического регулирования концентрации электрической щелочи. Система содержит электролизер 1, разделительные колонки. 2, регулятор 3 расхода, датчик 4 концентрации щелочи, регулятор 5 концентрации щелочи, источник 6 поНа фиг. 2 графически изображены характеристики процесса, где а - характеристика корректирующего звена; б-синусоидальный сигнал, подаваемый на вход корректирующего зйена; в - выходной ситнал корректирующего звена. Пунктиром показана первая гармоника этого сигнала, опережающая входную на угол ф.

При -изменении нагрузки электролизера по перерабатываемому раствору, определяемой заданием регулятору 3 расхода, изменяется концентрация электролитической щелочи. ИзмбБение концентрации измеряется датчиком, в качестве которого используется плотномер. Сигнал с плотномера поступает на регулятор концентрации,- который отрабатывает П- или ПИ-закон регулирования.

Кроме того, сигнал с плотномера поступает на корректирующее звено, имеющее xaipaiKTeристику, показанную на фиг. 2,а.

Допустим, что изменение регулируемой величины произощло в момент времени 1„. Тогда Корректирующий сигнал -будет изменяться пропорционально изменению регулируемой величины до момента времени tn+i, определяемого уставкой г корректирующего звена. Дальнейшее изменение регулируемой величины не вызовет изменения корректирующего сигнала. Однако в тот момент }а+, когда регулируемая величина начнет уменьщаться, корре.ктиffumoHue

рующий сигнал также будет уменьшаться пропорционально этому изменению до момента . При дальнейшем уменьшении до момента tn+t корректирующий сигнал останется неизменным.

Как видно из фиг. 2,6, введение такой коррекции о.беспечивает положительный сдвиг по фазе ф выходного корректирующего сигнала относительно входного изменения регулируемой величины. Построив диаграмму выходного сигнала корректирующего звена при другой частоте изменения регулируемой величины, можно заметить, что положительный сдвиг фаз не зависит от частоты. Этот факт особенно важен при регулировании очень инерционных технологических.процессов.

Предмет изобретения

Способ автом.атического регулирования -концентрации электролитической щелочи путем воздействия на ток нагрузки по цропарциональному или пропор-ционально-интегральному закону регулирования, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества переходных процессов регулирования, параллельно с основным регулирующим -воздействием вводят -корректирующее воздействие внутри диапазона, задаваемого уставкой корректирующего звена.

вго(

. 2