СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ Советский патент 1972 года по МПК C13D1/10 

Изобретение относится к производству сахара, в частности к способу автоматического управления технологическим потоком свекловичного сока в сахарном производстве.

Известен способ автоматического управления технологическим потоком свекловичного сока в сахарном производстве, заключающийся в регулировании расхода свекловичной стружки на входе в диффузионную установку и расхода сока по технологическим участкам, на границах которых предусмотрены буферные запасы сока, осуществляемого в соответствии с централизованно устанавливаемым заданием по производительности и с учетом материального баланса продуктов по каждому из участков процесса переработки свеклы на сироп. Однако отмечается нестабильность потока и необходимость иметь значительные буферные запасы сока.

По предлагаемому способу при расчете задания по расходу продуктов для каждого участка учитывают динамику перемещения потока в аппаратах путем моделирования его в системе управления в реальном масштабе времени.

Для компенсации погрешностей, связанных с периодически возникающим несоответствием между расчетной и фактической величинами расхода продукта, целесообразно в расчетное задание величины расхода продукта на

входе в каждый участок ввести коррекцию в зависимости от уровня буферных запасов с учетом зоны полной или частичной нечувствительности к изменению уровня. Чтобы максимально использовать мощность завода, предотвратить аварии оборудования и обеспечить неразрывность потока, при возникновении ограничения по пропускной способности оборудования, желательно расход продукта в месте

возникновения ограничения автоматически блокировать на достигнутом уровне, а поток продукта до и после огран)1чпвающего участка приводить в соответствие с этим расходом по величине буферных запасов.

Па фиг. 1 изображена блок-схема автоматического управления тремя смежными участками сахарного производства; на фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1 при появлении ограничения по пропускной способности на И участке; на фиг. 3 - кривая изменения уровня буферных запасов в сборниках н кривая изменения расхода.

Объект управления представляет собой последовательную цепь участков, выполняющих

определенные технологические операции, и буферных емкостей / и 2 на стыках между участками от бункера свеклы до сборников густого сиропа. На фиг. 1 для простоты рассмотрения показаны три смежных участка

диффузионная установка, дефекация и первая сатурация, отстаивание. Производительность каждого участка по потоку сырья и промежуточных жидких продуктов регулируется регуляторами расхода 3, 4 и 5, обеспечивающими точное поддержание заданного темпа. Общий темп работы задается главным задатчиком (на чертеже не изображен). Для согласования нагрузок смежных участков и учета динамических свойств оборудования (емкостные и транспортные запаздывания) сигнал от главного задатчика поступает в моделирующие устройства. Моделирование динамики движения продуктов вдоль технологической схемы осуществляется непрерывно в реальном масштабе времени. Для каждого участка постоянные времени транспортного и емкостного запаздывания устанавливаются экспериментально при разработке и внедрении системы управления.

В нормальном режиме работы производства при выходе уровня в любом сборнике за пределы зоны нечувствительности вверх (точка А на фиг. 3) или вниз (точка Б на фиг. 3) корректирующие устройства 6, 7, 8, 9, 10 и 11 вырабатывают сигналы по ПИ - закону таким образом, чтобы расход продукта Qi, Qa и Qa на стоке из сборника соответственно увеличить или уменьшить относительно рассчитанного значения и вернуть уровень в зону нечувствительности. .После этого, естественно, новое значение нагрузки стабилизируется (запоминается) на весь последующий промежуток времени вплоть до появления нового значительного небаланса притока и стока, вызывающего выход уровня из зоны нечувствительности и, следовательно, требующего новой коррекции.

Когда в технологической линии возникает «узкое место на одном из участков (на фиг. 2 заштрихован), расход продукта на его входе блокируется на достигнутом уровне. Все участки производства «до узкого места переходят в режим регулирования потока по принципу «до себя, при котором коррекция (уровень-расход) осуществляется, как это показано на схеме, на притоке в буферную емкость /. Все участки производства после «узкого места управляются по нормальной схеме, т. е. по принципу «после себя, при котором коррекция (уровень-расход) осуществляется на стоке буферной емкости 2.

Тем самым в нормальном режиме работы производства гарантируется такое управление потоком, которое обеспечивает выполнение планового задания, а в случае возникновения ограничения по пропускной способности система перестраивается на новый режим управления, соответствующий максимально возможной пропускной способности объекта при сохранении сплошности потока.

Пред1мет изобретения

1.Способ автоматического управления процессом получения и переработки свекловичного сока в сахарном производстве, заключающийся в регулировании расхода свекловичной стружки, направляемой на диффузию, и расхода сока на отдельных участках технологического процесса, на границах которых предусмотрены буферные запасы сока, осуществляемого в соответствии с централизованно устанавливаемым заданием по производительности и с учетом материального баланса продуктов по каждому из участков процесса, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения стабильности потока и уменьшения буферных запасов сока, расход егулируют с учетом транспортно-емкостного запаздывания, которое определяют путем моделирования динамики перемещения потока согласно технологическому процессу в реальном масштабе времени.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации погрешностей, связанных с периодически возникающим несоответствием между расчетной и фактической величинами расхода продукта, в расчетное задание величины расхода продукта на входе в каждый участок вводят коррекцию в зависимости от уровня буферных запасов с учетом

зоны полной или частичной нечувствительности к изменению уровня.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью максимально возможного использования мощности завода, предотвращения аварий

оборудования и обеспечения неразрывности потока при возникновении ограничения по пропускной способности определенного участка, расход продукта в месте возникновения ограничения автоматически блокируют на достигнутом уровне, а поток продукта до и после ограничивающего участка приводят в соответствие с этим расходом по величинам буферных запасов.

-С i U

-

-Ч й-НЗ- --мЛ-й 1---О ii i I

Lr--jjI LI--U

i7 I

,S3,

9Mi7 ЦГ Л

, i..-HZHjL-D

Заданиемание

Фиг 1

.{Jill U/lt

Втиробки

сборник ipuz.2

Зона нвчудстSuiwimanu

Времяt

Фиг.з