Устройство для управления технологическим процессом Советский патент 1981 года по МПК G05B11/52 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к области автоматизации производства н может быть использовано для автоматического управления прсяхессом сжигания промышленных отходов производств, например, в химической, нефтехимическое про мышленности. Известны устройства для управления по двум каналам с повышенной точностью l. Однако они не могут быть применены в процессах сжигания промышленных отходов. Наиболее близким техническим реше. нием к изобретению является пневматическое устройство управления 2, содержащее регулятор параметра, сигнализат ры верхнего и нижнего предельных значений выходного сигнала, триггер, переключатель и два исполнительных органа. При изменении величины выходного сиг нала регулятора устройство позволяет избирательно управлять либо одним, либо обоими исполнительными саганами. Отходы прокзвсшств, уничтожаемые сжиганием, представляют собой водные растворы, эмульсии и суспензии. В емкостях,, откуда отходы поступают на сжигание, ежи расслаиваются по удельному ве. В нижней части емкости со держатся соли и органические вещества с удельным весся более 1,О г/см,в средней части - почТй пустая вода а в верхней части - органические вещества с удельным весом менее 1,О г/см. Сиачала сжигают более 1 яжеяые обходы, богатые орган11чвсквмв ввВ1ества- ми. При этом подачу топлява можно уменьшить, а псюачу отходов уведвчвть выдерживая номияаоьиьЛ л овень тепло вой нагрузки печв. При сжигании средвего слов (пустой воды) для поддержания номвнаяьаого уровня тепловой г- нахрузкв пвчч в допуо тимо возможной проиэволвтелслосШ пааа чу топлива нужно увеявчатЕ, а нодачу ОФходов уменьшить. При сжигании верхнего слоя, богатого органическими веществами, подачу топлива Можно снизить, одновременно увели- чив подачу отходов на сжигание, Для автоматизации процесса сжигания отходов автоматический регулятор должен изменять направление действия исполнительного органа при подаче отходов на сжигание при изменении режима работы, т. е, при переходе- с отаодов, бо атьрс органическими веществами, на пустую воду и наоборот. Однако это устройство не может автоматически изменять направление действия регулятора и исполнительного органа при изменении режима работы объекта. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматического изменения направления действия регулятора с прямого на обратное и наоборот, повышение надежности и устойчивости работы устройства во всех режимах, улучшение процесса сжигания отходов производства, повышение производительности работы установки сжигания, улучшение защиты окружающей среды и экономия топ лива. Поставленная цель достигается за сче того, что в устройстве для управления технологическим процессом, содержащем регулятор первого параметра, выход которого подключен к исполнительному органу, установленному на магистрали подачи независимой переменной, сигнализаторы верхнего и нижнего предельных зна чений выходного сигнала , выходы кото рых подключены к входам триггера, первый переключатель и второй исполнительный орган, установленный на магистрали подачи зависимой переменной, установлены регулятор второго параметра, задатчик а второй переключатель. Выход регулятора первого параметра подключен к входу первого переключателя, задатчик к входу второго переключателя. Выход ориггера связан с управляющими входами переключателей, противоположно коммутируемые выходы которых соединены между собой, причем один выход к камере .задания регулятора второго параметр другой - к камере переменной регулятора второго параметра, выход которого связан с управляющим входом второго ио попннтельного органа. На чертеже дана функциональная схем предложенного устройства. Устройство содержит регулятор первого параметра (температуры) 1. Вькод 2 регулятора параллельно подключен к положительной камере 3 сигнализатора верхнего 4 и отрицательной камере 5 сигнализатора нижнего 6 предельных значений выходного сигнала, исполнительному органу, установленному на магистрали подачи . независимой переменной (топлива) 7 и входу переключателя 8, Задатчик 9 подключен ко входу переключателя 1О. Сигнализатор 4 содержит отрицательную камеру подпора 11, а сигнализатор 6 - положительную камеру подпора 12, т. е. они являются соответственно к:аксимапьнью и минимальные реле. Выходной, сигнал реле 4 поступает в положительную 13, а выходной сигнал реле 6 - в отрицательную 14 камеры сумматора 15. Сумматор содержит отрицательную камеру подпора 16 и положительную запоминающую ячейку 17. Сумматор 15 с ячейкрй 17 вьтолняет функции триггера с раздельными входами. Выход триггера 18 подключен к управляющим входам камер переключателей 8 и 10, к противоположно коммутируемым вькодам которых подключены линии 19 и 20, подходящие к регулятору (к камере задания и переменной). Выходной сигнал регулятора 21 поступает на управляющий вход исполнительного органа 22, установленного на магистрали подачи зависимой переменной (например, подачи отходов на сжигание). Сигнал оейсгвующе-. го значения температуры и регулятор поступает с термодатчика 23. В камере подпора 11 реле 4 установлено значение Давления порядка 0,9кгс/см, в камере 12 реле 6.- давление паряпка 0,3 кгс/см, в камере 16 сумматора 15 давление порядка 0,6 кгс/см,Работает устройство следующим образом. При начале работы. Когда идут тяжелью отходы, богатые органическими соединениями, регулятор температуры (показан без регулятора соотношения: топливо - воздух) работает в нормальном режиме. Переключатель 8 коммутирует сиг нал с регулятфа 1 по линии 19 в ка: . меру переменной регулятора 21. Переключатель 1О коммутирует сигнал с задатчика 9 по линии 20 в камеру задания регулятора 21. При этом регулятор 21 и исполнительный орган 22 работают в одном направлении с регулятором 1 и исполнительным органом 7. 58 При выработке тяжелых отходов, когд на сжигание начинаег поступать пустая вода, температура в печи сжигания начинает снижаться, Регулятор дает команду на открывание топливного исполнитель ного органа 7, но с ним одновременно от крывается и исполнительный орган подачи отходов 22, При этом температура в печи не растет. При нормально закрытом выполнении исполнительного органа 7 выходной сигнал регулятора 1 начинает повышаться. При достижении сигналом принятого максимальнсяо значения срабатььвает реле 4, .так как давление воздуха в камере 3 становится выше давления подпора в его камере 11 на величину дифференциала qэaбaтьюaния. При этом с выхода реле 4 в камеру 13 сумматора 15 поступает сигнал, равный 1, Сумматор 15 принимает новое устсйчивое состояние и выдает вьссоднс сигнал, рав ный 1 по линии 18 в командные камеры переключателей i 8 и Ю, Переключатели срабатьюают и коммутируют сигнал выхода с регулятора 1 в камеру задания регулятора 21, а сигнал задания - с задатчйка 9 в камеру входа переменной регулятора 21. Регулятор 21 при этом изменяет направление действия регулирования и заставляет исполнительный орган 22 закрываться. С этого момента исполнительные органы 7 и 22 работают от одного и того же сигнала с регулятора 1 в разных направлениях. Благодаря этому процесс сжигания отходов стабилизируется, ВыхоШой сигнал с сумматора 15 поступает также в положитель ную запоминающую ячейку 17, Он дублирует сигнал выхода реле 4 в положительную камеру 13, Поэтому при снижении выходного сигнала регулятора 1 и снятий выходного сигнала реле 4 с камеры 13 сумматора 15 последний продолжает оставаться в прежнем устойчивом состоянии. При выработке пустой воды, когда на сжигание начинают поступать легкие органические отходы, температура в печи начинает повышаться. Регулятор при1фывает исполнительный орган подачи топлива 7, но при этом исполнительный орган 22 подачи отходов открывается, и температура в печи не снижается. При достижении сигналом регулятора 1 прлнятого минимального значения «фабатывает реле 6, так как давление воздуха в камере 5 становится ниже давления в его камере 12 на величину ференциала срабатывания. При этом с выхода реле 6 в камеру 14 сумматора 15 поступает сигнал, равный , При сложении сигналов -1 в камере 14, в ячейке 17 и -О,6 в камере 16 сумматор 15 снова сработает и примет при этом первоначальное устойчивое состояние. Сигнал на его выходе в линии 18 снова примет О и переключатели 8и 10 вернутся в исходное положение. При этом они внэвь скоммутируют выход регулятора 1 по линии 19 с камер(Л переменной бл(жа 21, а сигнал задатчика 9по линии 20 о камерсЛ задания регулятора 21, Регулирующий блок 21 изменит направление действия, и иЬ- . полнительный орган 22 подачи отходов закроется, С этого момента оба исполнительных органа 7 а 22 работают в одинаковом направлении. Благодаря этому прсадесс сжигания отходов снова стабилизируется. Регулятор температуры продолжает работать в нормальном режиме. При повьпиенви Давления в камере 5 реле 6 его выходной сигнал в камере 14 сумматора 15 принимает значение О , и последней находится в исходном устойчивом состоянии. При подключении к печи 24 сжигания следуюиюй емкости с отходами цикл работы устройства повторяется. Наличие регулятфа 21 облегчает на-, стройку динамических характеристик регулятора и устройства. Экономическая эффективность устрсйства опрёдаляется его техническими преимуществами. Формула изобретения Устройство для управления технологическим процессом, содержащее регулятор первого параметра, выход котсрого подключен к исполнительному органу, установленному на магистрали подачи независимей переменной, сигнализатс ы верхнего и нижнего предельных выходного сигнала, выходы которых одключены к входам триггера, первый переключатель и втсрой исполнительный орган, устансжленный на магистрали поачн зависимой переменней, отличающееся твм, что, с целью расширеия функциональных возможностей устойства, в нем установлены регулятор торого параметра, задатчик и второй

переключатель, причем выход регуля-гора первого параметра подключен к входу первого переключателя, задатчвк подключен к входу второго переключателя, выход 1ршгтера связан с управляющвмв входами /: обоих переключателей, противо положно коммутируемые выходы ко .10рых соединены кюжду и подключены одела к камере задания регулят(а второго параметра, /фугой - к камере переменнс регулятора второго .параметра, и вход которсхго связан с управляющим входом второго :испопнвтельвого аргвяа,

Источнюш инфсрмации принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР Мг G93335 кл. 0,05 В 11/52, 1976 (прототип).