Система автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК G05D27/00 D21F7/12 

(5+) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФАТНОЙ ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

1

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки.

Известна система автоматического . управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы, содержащая датчик давления, датчики рас хода щелоков, соединенные с входом вычислительного блока загрузки варочного котла, первый выход которого связан с регулятором расхода щелоков, а второй соединен с одним из входов блока формирования рехсима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества, а выход соединен с первым входом селекторного, блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температуры варочного раствора выходного потока щелока, связанные с блоком вычисления средней температуры, датчик температуры конденсата, регуляторрежима варки, блок сравнения, блокумножения и блок коррекции расходапара СП.

Недостатком известной системы является низкое качество управления в динамических режимах.

Цель изобретения - повышение качества управления в динамических режимах.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы, содержащая датчик давления, датчики расхода щелоков, соединенные со входом вычислительного блока загрузки варочного котла, первый выход которого связан с регулятором расхода щелоков, 20 а второй соединен с одним из входов блока формирования режима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества, а выход соединен с первым входом селекторного блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температуры варочного раствора выходного потока щелока, связанные с блоком.вычисления средней температуры, датчик температуры конденсата, регулятор режима варки, блок сравнения, блок умножения и блок коррекции расхода пара, имеет дополнительный блок коррекции, сумматор дифференциатор и реле, при этом выход блока вычисления средней температуры связан с входами дифференциатора и блока умножения, первыми входами блока коррекции расхода паpa, сумматора, дополнительного блоКЗ коррекции и регулятора режима вар ки, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции расхода пара , вторым входом связанного с входом реле, выход которого связан с выходом дифференциатора, а .его третий вход - с выходом блока умножения причем третий вход регулятора режима варки соединен с выходом допелнительного блока коррекции, второй вход которого соединен с датчиком температуры конденсата, с вторым вхо дом сумматора , выход которого через блок сравнения связан с третьим входом дополнительного блока коррекции а четвертый и пятый входы регулятора режима варки соответственно соединены с датчиком давления и с выходом селекторного блока, второй вход которого связан с блоком набора оптимальных режимов варки. На чертеже представлена принципиальная схема предложенной системы автоматического управления. Система содержит датчики 1 и 2 расхода щелоков, соединенные с входом вычислительного блока 3 загрузки варочного котла, первый выход которого связан с регулятором k расхода щелоков. Второй выход блока 3 соединен с одним из входов блока 5 формирования режима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества (на чертеже условно показан стрелкой). Выход блока 5 соединен с первым входом селекторного блока 6, второй вхо которого связан с выходом блока 7 набора оптимальных режимов варки. Датчики 8-10 температуры варочного раствора выходного потока щелока сое динены с блоком 11 вычисления средней температуры, выход которого связан с входами дифференциатора 12 и блока 13 умножения, первыми входами блока 14.коррекции расхода пара, сумматора 15, дополнительного блока 16 коррекции и регулятора 17 режима варки. Второй вход регулятора 17 соединен с выходом блока 1, второй вход которого связан с входом реле 18. Выход реле 18 соединен с выходом дифференциатора 12, а третий вход блока. 1 - с блоком 13. Третий вход регулятора 17 связан с выходом блока 16, второй вход которого соединен с датчиком 19 температуры конденсата, с вторым входом сумматора 15. Выход сумматора 15 через блок 20 сравнения связан с третьим входом блока 16. Четвертый и пятый входы регулятора 17 режима варки соответственно соединены с датчиком 21 давления и с выходом селекционного блока 6. Система работает следующим образом.. В вычислительном блоке 3 по величине расхода щепы и ее влажности.общего содержания активной щелочи в котле, а также в зависимости от концентрации белого щелока определяются материальный баланс, текущее значение концентрации варочного раствора перед варкой и формируются задания расходов компонентов. Сигналы величин заданий сравниваются в регуляторе Ц расхода щелоков с текущими значениями и по результатам сравнения осуществляется поочередное прекращение подачи жидких компонентов в котел. Из блока 3 сигнал текущего значения концентрации варочного раствора поступает в блок 5 формирования режима варки, куда также вводится задатчиком прогнозируемая величина показателя качества целлюлозы для данной варки. В блоке 5 определяется интегральная оценка процесса делигнификации древесины, т.е. фактор Врума для данной варки. Величина этой интегральной оценки подается в селекторный блок 6, где в соответствии с полным набором оптимальных режимов, фиксированных в блоке 7, формируется ряд последовательных заданий изменения температуры реакционной массы в варочном котле с заданной частотой регулировки. В регуляторе 17 режима варки пропорционально разности средней температуры, вычисленной в блоке 11 по .

показателям датчиков 8-10 и температуры задания на данном шаге регулировки, поступающей из блока 6, формируется сигнал изменения расхода греющего пара в теплообменнике. Однако с точки зрения энергетических затрат этот расход не оптимальный. Поэтому в сумматоре 15 вычисляется разность температур средней, определяемой в блоке 11, и температуры конденсата, измеряемой датчиком 19. Сигнал этой величины сравнивают в блоке 20 с номинальным и по результату сравнения в блоке 16 определяется сигнал коррекции изменения расхода греющего пара в теплообменнике, который поступает в регулятор 17 и складывается с сигналом температуры задания, поступающим из блока 6.

Для достижения высокой точности воспроизводства графика варки при формировании, температуры задания заведомо установлен режим максималь-ной частоты и амплитуды регулировок расхода пара, что обеспечивает высокую жесткость обратной связи по средней текущей температуре, и тем самым система автоматического управления функционирует в критических оежимах в смысле ее устойчивости. Для того чтобы обеспечить устойчивость системы автоматического управления, реализуется непрерывный контроль формируемой в регуляторе 17 величины расхода греющего пара в теплообменнике. В блоке 13 величина текущей средней температуры умножается на постоянный коэффициент, в блоке 12 определяется ее производная, сигнал величины которой поступает в двухпозиционное реле 18. Таким образом определяется величина основного сигнала контроля в блоке 13 и фазового эффекта в дифференциаторе 12 и реле 18. В блоке 1 вычисляется сигнал ко рекции расхода пара, который.суммируется с сигналом расхода пара в регуляторе 17 после чего изменяется положение автоматического клапана. По давлению от измерителя 21 и средней текущей температуре в регуляторе 17 контролируются соотношения первог и второго. Если оно не соответствует то производится сдувка через клапан сдувки.

Таким образом, предлагаемая система автоматического управления позволяет повысить качество управления в динамических режимах.

Формула изобретения Система автоматического управлени периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы, содержащая датчик давления, датчики расхода щелоков, соединенные с входом вычислительного блока загрузки варочного котла, первый выход которого связан с регулятором расхода щелоков, а второй соединен с одним из входов блока формирования режима варки, другой вход которого соединен с задатчиком прогнозируемого показателя качества, а выход соединен с первым входом селекторного блока, блок набора оптимальных режимов варки, датчики температурь варочного раствора выходного потока щелока, связанные с блоком вычисления средней температуры, датчик температуры конденсата, регулятор режима варки, блок сравнения блок умножения и блок коррекции расхода пара, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества управления в динамических режимах она имеет дополнительный блок коррекции, сумматор, дифференциатор и реле, при этом выход блока вычисления средней температуры связан с входами дифференциатора и блока умножения, первыми входами блока коррекции расхода пара, сумматора, дополнительного блока коррекции и регулятора режима варки, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции расхода пара, вторым входом связанного с входом реле, выход кото рого связан с выходом дифференциатора, а его третий вход - с выходом блока умножения, причем третий вход регулятора режима варки соединен с вы ходом дополнительного блока коррекции, второй вход которого соединен с датчиком температуры конденсата, с вторым входом сумматора, выход которого через блок сравнения связан с третьим входом дополнительного блока коррекции, а четвертый и пятый входы регулятора режима варки соответственно соединены с датчиком давления и с выходом селекторного блока, второй вход которого связан с блоком набора оптимальных режимов варки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2862857//2, кл. G 05 О 27/00, 1979.

JL

s