Способ управления производительностью группы центрифуг периодического действия сахарного производства

 

Изобретение относится к пищевой промьшшенности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода. Устройство содержит утфелераспределитель 1, в котором установлен датчик 2 измеренй) уровня .посредством клапанов 3. Утфелераспре- СО о Oi CD сд

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYBflHH (19) (И) (5)) 4 С 13 1) 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re Д Л М ИЗОБ ЕТЕКИЙ И ОТКР(.(ТИЙ (21) 3894997/30-f3 (22) 15.05.85 (46) 30.04.87. Бюл. Р 16 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности "Пищепромавтоматика" (72) Э,И.)Куковский, К.E.Ðåçíèê, Н).М.Скаковский и А.О.Полторак (53) 664.1:038-303:53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 878797, кл. С 13 D 1/10, 1981. (54 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ГРУППЫ ЦЕНТРИФУГ.ИЕРИОДИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к пищевой промьппленности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода. Устройство содержит утфелераспределитель f, в котором установлен датчик 2 измерения уровня посредством клапанов 3. Утфелераспре130695 делитель соединен с центрифугами 4 (п — штук) периодического действия.

Центрифуги связаны трубопроводами со сборником 5 первого оттека центрифугирования. В сборнике 5 установлен датчик б непрерывного измерения уровня. На трубопроводах установлены расходомеры 7. Блоки 8 управления связаны с центрифугами 4 и клапанами 3 подачи утфеля, а также с управляющим микропроцессорным вычислительным устройством 9, с которым также связаны датчики 2, 6 и расходомеры 7. Управление производительностью группы цент- рифуг производят путем изменения сдвига по времени между их последовательными включениями, при этом величину сдвига определяют выражением ськп =60/ 1вк =60 Мср Й (г.) мин где btц „ — величина заданного сдвига для обеспечения заданной производительности группы центрифуг

Я (i), т/ч, при средней производительности центрифуг в группе М, P т/цикл; N „„ — расчетное число включений, ед/ч. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение на сахарных заводах в системах автоматического управления производительностью завода. 5

Целью изобретения является повышение точности управления.

На фиг. 1 изображена схема, поясняющая выполнение способа; на фиг.2 — 10 блок-схема управляющего микропроцессорного вычислительного устройства.

Устройство, на котором осуществляют способ управления производительностью группы центрифуг периодическо- 15

ro действия сахарного производства, состоит из утфелераспределителя 1, в котором установлен датчик 2 измерения уровня, посредством клапанов 3 соединенный с центрифугами 4 (п-штук) 20 периодического действия, связанными трубопроводами со сборником 5 первого оттека центрифугирования, в котором установлен датчик б непрерывного измерения уровня. На трубопроводах, связывающих .каждую центрифугу со сборником 5 первого оттека, установлены расходомеры 7. Блоки 8 управления связаны с центрифугами 4 и с клапанами 3 подачи утфеля в центрифуги, а также с управляющим микропроцессорным вычислительным устройством (УМВУ) 9, с которым также связаны датчики уровня 2, б и расходомеры 7.

Управление производительностью 35 группы центрифуг производят с помощью

УМЯУ 9.

Блок-схема упра вляющего микропроцессорного вычислительного устройства 9 (фиг. 2) включает связанный с датчиками расхода 7 (п-штук) блок 10 суммирования, связанный с блоком 11 интегрирования. Последний связан с блоком 12 усиления, который связан с блоком 13 деления — связан с блоком деления 14 л вычислительным блоком 15, который также связан с блоком 14 и блоком 16 умножения. Последний связан с генератором 17 прямоугольных импульсов, который связан с коммутатором 18, связанным с блоками управления (БУ) центрифуг. Кроме того, БУ связаны с вычислительным блоком 15.

Управление производительностью группы центрифуг производят путем изменения сдвига по времени между их последовательными включениями, при этом заданная величина сдвига определяется выражением

60 60 Мс

5t — мин

0 " (t)

P где ЬГ „„ — величина заданного сдвига для обеспечения заданной производительности группы центрифуг Q (т/ч), ЯЯ при средней производительности центрифуг в группе M (т/цик: )

N „„— расчетное число включений, ед/ч, Так как группа цептрифуг на предприятии может формироваться из цент1306957

Вначале проверяются уровни пстлупродуктов в утфелераспределителе 1 и сборнике 5 первого оттека, т.е. прсвернется выполнение неравснств;

I „or, Н 1 - Н 1 свс-, св от (1) (2)

В случае невыполнения хотя бы одного неравенства реализация способа прекращается, осуществляется блокировка клапанов подачи утфеля в центрифуги и оператору отделения (диспетчеру) выдается соответствующее информационное сообщение.

Невыполнение условия (1) соответствует переполнению сборника первого оттека центрифугирования, а невыполнение условия (2) соответствует отсутствию центрифугируемого полупродукта (утфеля) . далее осуществляют расчет максимально возможной производительности макс группы центрифуг Ц по выражению макс 60

Q = — — — — — 1""1 . т/тт (3)

МИН 1-1

ВТВ

Мвн где 5 t — минимально допустимый

ВкП интервал между включениями в цикл отдельной центрифуги, мин. рифуг различной производительности, то это учитывается при осуществле—

I нии управления путем усреднения про. изводительности центрифуг в группе.

Способ управления осуществляют следующим образом.

В УМВУ 9 вводят задание по производительности группы центрифуг

Я (t) на заданный интервал времени9 которое определяется исходя из технологической ситуации и может изменяться в процессе работы, а также информацию о работоспособности центрифуг

1 )

r7

N и количестве работоспособных центрифуг в группе N,,где gN l множество номеров центрифуг в группе, готовьгл к работе (предварительно каждой центрифуге присваивается порядковый номер от 1 до n).

Информация о расходах оттеков и уровнях в сборниках 1 и 5 поступает в УМВУ от датчиков 7, 2 и 6.

Информация о включениях центрифуг поступает в УМВУ непосредственно из блоков 8 управления.

Величина фактической единичной мощности (количество утфеля, перерабатываемого за один цикл) каждой центрифуги М определяется исходя из фактических количеств первого оттека центрифугирования и числа включений каждой центрифуги группы за выбранный предыдущий интервал времени, например за 1 ч, по формуле т

j Q„т, о

М ---- — ---— т/цикл " <Р

9 9

Ькп,1 где Q,, (t) — текущее значение расхода первого оттека центрифугирования

i-й центрифуги, т/ч;

К вЂ” коэффициент пересче- у5 та первого оттека на утфель (по технологическому регламенту

К=3,8 — 4,2);

Ytl фактическое число включений i-й центрифуги за предыдущий интервал времени

jo; т); (О;Т) — выбранный интервал времени расчета, ч.

Пошаговая реализация способа осуществляется следующим образом.

После этого сравнивают максимально возможную производитег ьносfb группы центрифуг с заданной, т,е. проверяют условие Q ) Q (t) . (4)

Если условие (4) не выполняется, оператору выдается соответствующее сообщение об ограничении производительности на участке, а при дальнейшем расчете вместо величины Q (t) % макс используется величина Q, т.е, О (г.):=Q (5) до тех пор, пока не будут устранены причины возникновения ограничения (восстановлена работоспособность вышедших пз строя центрифуг).

В случае выполнения условия (4) сообщение не выдается, производится расчет средней мощности центрифуг в группе по, формуле

М;

М =---, - т. (6) к

После этого производится расчет числа включений центрифуг в группе по зависимости

" (*) (7) с, 5 1306957

Далее по Явил определяют сдвиг по

Р времени между включениями центрифуг в группе

Таким образом осуществляется ритмичная работа центрифуг в группе и обеспечивается поддержание заданной производительности. (8)

Р 60 мин вкл Р

N e n

6 (" )=Q (.)+ О. (16) Количество центрифуг, необходимых для выполнения задания по производительности группы, определяется по зависимости 10 мин ь кв (9)

4 P

ht вил и округляется до ближайшего большего целого числа

N : =Nц. (10) Оптимальный выбор номеров центрифуг, которыми должно выполняться задание, осуществляется исходя иэ мини- gg мума их средней производительности с ограничением, обеспечивающим выполнение задания

Ем; (N)= Г М и (11) 25 мин Г где И 6(М ) .

После этого минимальному номеру из множества $N) ставится в соответствие минимальное число натурального ряда (единица), т.е ° (N): = (1,2,... N ). (12)

Далее при поступлении сигнала от таймера, соответствующего моменту времени 35

t8èà р о+ btвкл 2=1,2,3... (13) где С вЂ” начальньй момент времени, осуществляется последовательная выдача сигналов на включение центрифуг 40 с номерами множества (N$.

Для проверки выполнения задания осуществляют контроль числа включений каждой центрифуги и рассчитывают фактическую производительность в течение определенного промежутка времени, например 1 ч

I л Мц с N вкл M т/ч, (14)

1 вк61 где g=1,2...m — количество включений центрифуг группы за

1 ч.

Затем сравнивают фактическую и заданную производительность

>Q=Q (й)-Q

Ч (15)

55 и в случае 6Q40 скорректированное задание на следующий час определяется как

Сигналы расхода первого оттека, измеренные датчиками 7, подают на блок 10 суммирования, суммарньй сигнал расхода оттека с блока 10 подается на блок 11 интегрирования, на котором получают сигнал, соответствующий количеству оттека с центрифуг.

Сигнал с блока 11 пропускают через блок 12 усиления с коэффициентом К, равным коэффициенту пересчета оттека на утфель, и подают на вход нДелимое" блока 13 деления, на вход "Делитель" которого подают от блока 15 сигнал, соответствующий накопленному количеству включений центрифуг группы, получаемый в блоке 15 по сигналам включений от БУ каждой центрифуги, Сигнал с блока 13 деления, соответствую щий фактической величине усредненной производительности центрифуг, подают на вход "Делимое" блока 14 деления, на вход "Делитель" которого подают сигнал с блока 15, соответствующий усредненной паспортной производительности центрифуг, получаемый в последнем по вводимым в него данным о паспортной производительности каждой и центрифуги (М,). Кроме того, в блок

15 вводят информацию о количестве работоспособных центрифуг, их номера задание по производительности Q>> (t) .

Вся перечисл;.нная информация обновляется по мере необходимости.

Сигнал с блока 14 деления, соответствующий коэффициенту коррекции (К„=М,р /M„ ), подают на блок 16 умножения, на другой вход которого подают сигнал с блока 15 соответствующий заданному расчетному сдвигу между последовательными включениями центрифуг в группе, рассчитываемому в вычислительном блоке 15 исходя из вводимой в него информации по какому-либо алгоритму (например, по приведенному в описании способу), Сигнал скорректированной величины рк сдвига (ht ) подают на вход генератора управляемого напряжением (ГУН) прямоугольных импульсов низкой частоты (блок 17),, который на выходе фор13069 мирует прямоугольные импульсы с частотой, пропорциональной величине порк даваемого на его вхбд сигнала (6t, ). вне

Сигналы с блока 17 подают на коммутатор 18, который осуществляет последовательную выдачу управляющих сигналов на включения центрифуг. Указанные сигналы от блока 18 передают в БУ соответствующих центрифуг группы.

Таким образом осуществляют управление центрифугами со сдвигом между их последовательными включениями, корректируемым по величине рассогласования усредненной фактической и паспортной производительности центрифуг.

Если фактическая производительность одной или нескольких центрифуг оказывается ниже паспортной, то в этом случае величина расхода первого оттека с указанных центрифуг уменьша- 20 ется, поскольку первый оттек представляет собой межкристальный раствор и его количество линейно связано с количеством утфеля, загруженного в центрифугу (связь характеризуется коэффициентом пересчета К). Соответственно уменьшается сигнал с блока 10, соответствующий общему расходу оттека с центрифуг, и темп нарастания сигнала с блока 12, соответствующий обще-30 му количеству переработанного утфеля, при этом темп нарастания сигнала с блока 15, соответствующий количеству включений центрифуг, остается неизменным. 35

Таким образом, пропорционально уменьшению производительности центрифуг уменьшается и сигнал с блока 13, соответствующий усредненной фактической производительности центрифуг 40

9 (М ), и сигнал с блока 14, соответствующий коэффициенту коррекции К =

hR п

МЧ М

Следовательно, величина сдвига между включениями, корректируемая в блоке 15, также уменьшается пропорционально уменьшению фактической произвоцительности центрифуг. 50

Таким образом, частота включений центрифуг увеличивается пропорционально уменьшению величины сдвига, за счет чего производительность группы центрифуг в целом увеличивается, что обеспечивает стабилизацию производительности группы центрифуг на уровне заданной величины Q>> (t) .

57 8

При увеличении фактической производительности одной или нескольких центрифуг производимая коррекция велиР чины сдвига gt (в сторону увеличе" ния) обеспечивает уменьшение частоты включения центрифуг в группе и, как следствие, стабилизацию производительности группы центрифуг на уровне заданной е.(г.). б1

В случае равенства фактической производительности центрифуг паспортной коррекцию не производят, так как коэффициент К =i. Интегрирование в блоке 14 и накопление числа включений центрифуг в блоке 15 производят в течение выбранных интервалов времени (О; Т 1, по истечении которых производят обнуление сигналов, после чего продолжают накопление.

Таким образом, автоматическое управление группой центрифуг периодического действия позволяет повысить производительность группы благодаря равномерности включения центрифуг, согласованию выработки отфугованного полупродукта с производительностью предыдущих и последующих участков, снижению неравномерности потоков, ;.остоящих из оттеков центрифугирования. Равномерность технологических потоков позволяет снизить потери в производстве и расходы энергоносителей.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ управления производительностью группы центрифуг периодического действия сахарного производства, включающий управление периодическими включениями центрифуг группы в рабочий цикл центрифугирования со сдвигом по времени между их включениями, определение сдвига по времени между включениями группы центрифуг, исходя из данной производительности группы центрифуг и соответствующему производительности расчетному числу включений центрифуг, и коррекцию величины сдвига по времени в зависимости от фактического числа включений, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют расход первого оттека и вы" числяют число включений каждой центрифуги, определяют эначение усредненной фактической производительности работающих центрифуг, сравнивают его

9, 1306957 10 со значением усредненной паспортной между включениями центрифуг осуществпроизводительности работающих центри-, ляют в .зависимости от результата фуг, а коррекцию временного сдвига сравнения

Составитель Т. Самбурская

Редактор М.Бандура Техред В.Кадар Корректор Л.Зимокосов

Заказ 1498/24 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4