CS217825B1 - Zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince - Google Patents

Abstract

Vynález se týká problematiky stabilizace technologických parametrů, zejména vlhkosti sypkého materiálu, a řeěí tuto stabilizaci korekcí vstupního signálu do regulátoru. Podstata vynálezu záleží v tom, že se přivede proud materiálu do upravovače, na vstupu a na výstupu upravovače se měří hodnoty technologického parametru, přičemž podle hodnot technologického parametru na vstupu upravovače a žádané hodnoty technologického parametru se nastavuje zadání regulátoru technologického parametru, a podle hodnot technologického parametru na výstupu upravovače se koriguje toto zadání v závislosti na hodnotách technologického parametru na výstupu upravovače. Zařízení záleží v tom, že výstup prvního snímače umístěného před upravovačemje spojen s prvním vstupem sumétoru, výstup druhého snímače umístěného za upravovačem je spojen s druhým vstupem sumétoru, výstup sumétoru je spojen se vstupem regulátoru, a výstup regulátoru je spojen s přívodem, zaústěným do upravovače. Podstatu vynálezu nejlépe vystihuje ■ obr. 1 . Vynález přichází v úvahu v soustavách s ustáleným tokem materiálu a s nenáhlým kolísáním hodnoty stabilizovaného parametru.

Description

(54) Zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince

Vynález se týká problematiky stabilizace technologických parametrů, zejména vlhkosti sypkého materiálu, a řeěí tuto stabilizaci korekcí vstupního signálu do regulátoru.

Podstata vynálezu záleží v tom, že se přivede proud materiálu do upravovače, na vstupu a na výstupu upravovače se měří hodnoty technologického parametru, přičemž podle hodnot technologického parametru na vstupu upravovače a žádané hodnoty technologického parametru se nastavuje zadání regulátoru technologického parametru, a podle hodnot technologického parametru na výstupu upravovače se koriguje toto zadání v závislosti na hodnotách technologického parametru na výstupu upravovače.

Zařízení záleží v tom, že výstup prvního snímače umístěného před upravovačemje spojen s prvním vstupem sumétoru, výstup druhého snímače umístěného za upravovačem je spojen s druhým vstupem sumétoru, výstup sumétoru je spojen se vstupem regulátoru, a výstup regulátoru je spojen s přívodem, zaústěným do upravovače.

Podstatu vynálezu nejlépe vystihuje obr. 1 .

Vynález přichází v úvahu v soustavách s ustáleným tokem materiálu a s nenáhlým kolísáním hodnoty stabilizovaného parametru.

Vynález se týká zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu v oboru spojitých výrobních pochodů.

V soustavách přípravy hmot nelze známé systémy regulace založené na proporcionálně integračně derivační regulaci běžně uplatnit. Důvodem jsou některé zvláštnosti toku materiálu, omezené možnost měření, zpravidla až za upravovačem. V uvedených soustavách, ve kterých snímač vlhkosti je umístěn na vstupu resp. výstupu upravovače a který je dále spojen s regulátorem a akčním členem dávkujícím vodu lze technologické parametry zejména vlhkost pouze přibližně stabilizovat.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup prvního snímače vlhkosti umístěného před upravovačem je spojen s prvním vstupem sumétoru, výstup druhého snímače vlhkosti umístěného za upravovačem je spojen s druhým vstupem sumátoru, výstup sumétoru je spojen se vstupem regulátoru, a výstup regulátoru je spojen s přívodem vody, zaústěným do upravovače.

Sumátor se skládá z prvního převodníku, jehož vstup je spojen s prvním snímačem vlhkosti a výstup je spojen s prvním vstupem prvního sumačního členu, z druhého převodníku, jehož vstup je spojen s druhým snímačem vlhkosti a výstup je spojen s prvním vstupem druhého sumačního členu, výstup druhého sumačního členu je spojen s druhým vstupem prvního sumačního členu, regulátor se skládá z regulačního členu, jehož první vstup je spojen s výstupem prvního sumačního členu a výstup je spojen s prvním vstupem akčního členu, a výstup akčního členu je spojen s přívodem vody zaústěným do upravovače.

Předností zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince podle vynálezu je dosažení nominální hodnoty stabilizovaného technologického parametru tj. vlhkosti na výstupu upravovače a to prostřednictvím obvodů pro automatickou korekci vstupního signálu, nezávisle na přenosu regulátoru, akčního členu, přívodu.

Předností je déle použití dvou stejných snímačů a stejných převodníků, jejichž cejchování je stejné, jakož i stejných sumačních členů.

Zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na přiloženém výkresu, kde óbr. 1 znázorňuje principiální řeSení, obr. 2 znázorňuje konkrétní provedení, a obr. 3 funkční diagram.

Na obr. 1 je znázorněn zásobník 1. sypkého materiálu, na který navazuje postupně vstupní dráha 2, upravovač j a výstupní dráha 2· Je znázorněn proud materiálu 6 od zásobníku 1 přes vstupní dráhu 2 a upravovač 2. ^na výstupní dráhu 2· Jako vstupní dráha 2 popřípadě výstupní dráha £ ^s® rozumí například gumový dopravní pás, pásový nebo článkový vynáěeč a podobně. Jako upravovač se rozumí například míchací buben, popřípadě jiná průchozí nádoba a podobně. Pro konkrétní případ stabilizace vlhkosti sypkého materiálu představuje přívod £ přívodní potrubí vody, opatřené výtokovými otvory, rozpreěovači a podobně. »

Funkce zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince podle vynálezu v příkladném provedení podle obr. 1 záleží v tom, že na vstupu upravovače j se měří hodnota vstupní vlhkosti v,, a podle hodnoty vstupní vlhkosti v, a žádané hodnoty vlhkosti w se nastavuje zadání regulátoru K. Podle hodnot výstupní vlhkosti Vg měřené na výstupu upravovače se koriguje průběžné zadání regulátoru K v závislosti na hodnotách výstupní vlhkosti ^ns výstupu upravovače

Vstupní vlhkost v, se měří pomocí prvního snímače vlhkosti umístěného před upravovačem J na vstupní dráze 2, výstup prvního snímače S₁ vlhkosti je spojen s prvním vstupem a₁ sumétoru A. Výstupní vlhkost Vg se měří pomocí druhého snímače JJg vlhkosti umístěného za upravovačem 2 na výstupní dráze výstup druhého snímače Sg vlhkosti je spojen s druhým vstupem g₂ sumétoru A. Třetí vstup sumétoru A představuje vstup pro žádanou hodnotu vlhkosti w. Výstup sumétoru A je spojen se vstupem £ regulátoru K, a výstup regulátoru K je spojen s přívodem 4, zaústěným do upravovače J.

Sumétor A představuje vstupní člen regulačního řetězce určený k úpravě výstupních signálů snímačů, jejich převedení do standardního tvaru například jednotného úrovňového rozsahu, déle porovnání žádané hodnoty a skutečné hodnoty technologického parametru, tj. sčiténí signálů, odčítání signálů a podobně. Signál na výstupu sumétoru A představuje výsled ný signál pro regulátor K.

Regulátor K představuje zbývající část regulačního řetězce včetně silové části a akčního členu, tj. regulačního orgánu, který přivádí stabilizační látku, například vodu při stabilizaci vlhkosti do upravovače J v závislosti od výsledného signálu na vstupu k. Předpokládá se, že celkový přenos regulátoru K je nastavitelný, ale během konkrétního pracovního režimu ae nemění, a stabilizační pochody probíhají v oblasti signálů, v sumétoru A.

Na obr. 2 je výstup prvního snímače S₁ vlhkosti spojen se vstupem £, prvního převodníku P,, jehož výstup je spojen s prvním vstupem prvního sumačního členu D, výstup druhého snímače g₂ vlhkosti je spojen se vstupem e₂ druhého převodníku P₂, jehož výstup je spojen s prvním vstupem g, druhého sumačního členu E. Druhý vstup g₂ druhého sumačního členu E představuje vstup pro žádanou hodnotu vlhkosti w.

Výstup prvního sumačního členu D je spojen s prvním vstupem £, regulačního členu R. Druhý vstup r₂ regulačního členu R představuje vstup pro zavedení konstant.

Výstup regulačního členu £ je spojen s prvním vstupem z,₁ akčního členu Z. Druhý vstup iá akčního členu Z představuje přívod stabilizační látky například vody při stabilizaci vlhkosti.

Jako sumační člen se uvažuje operační člen schopný operace matematického součtu v arit matickém slova smyslu, tj. schopnost sčítat i odčítat signály na vstupech.

Regulační člen R představuje v nejjednodušším případě proporcionální zesilovač signálu s konstantním zesílením.

Jako akční člen Z se uvažuje regulační orgán, v příkladném provedeni regulace vlhkosti se jedné o regulační ventil nastavovaný výstupním signálem regulačního členu. Jeko výhodné provedení se uvažuje regulační ventil s lineární klesající charakteristikou.

Na obr. 3 je znázorněn průběh stabilizačního pochodu pro dříve zmíněný regulační ventil. Osa χ představuje vstupní signál regulačního členu £. Osa χ představuje koncový stav na výstupu akčního členu Z popřípadě na výstupu přívodu 4·

Bod 2 znázorňuje stav plného otevření regulačního ventilu, který se dostavuje při nulové hodnotě vstupní vlhkosti χ,. Bod X znázorňuje stav plného uzavření regulačního- ventilu, který se dostavuje při hodnotě vstupní vlhkosti χ^ rovné žádané hodnotě vlhkosti w.

Závislost otevření regulačního ventilu na vstupním signálu regulátoru £ je lineární podle přímky XY.

Funkce prvního sumačního členu D je takové, že signál na prvním vstupu a signál na druhém vstupu £₂ se sčítají přímo. Naproti tomu funkce druhého sumačního členu E je takové, že signál na prvním vstupu £, se sčítá s kladným znaménkem, a signál na druhém vstupu £₂ se sčítá s opačným znaménkem.

Funkce zařízení podle obr. 2 je tedy taková, že výstupní signál z prvního snímače S, vlhkosti přechází přes první převodník P, na první vstup d₁ prvního sumačního členu D a déle na první vstup £, regulačního členu R. Úměrně k hodnotě tohoto signálu pracuje regulační ventil v mezích úplného otevření v bodě Y a úplného uzavření v bodě X.

Tak například při některé průběžné hodnotě vstupní vlhkosti χ, vznikne stav otevření odpovídající bodu N o souřadnicích (xjj, yjj) na obr. 3. Při tomto stavu otevření se dostaví na výstupu upravovače J hodnota výstupní vlhkosti v₂, a to ve věeobecnosti odliSná od žádané hodnoty vlhkosti w. Na výstupu druhého sumačního členu E vznikne diferenční signál a jeho znaménko je záporné. Aritmetickým přičtením tohoto signálu k signálu vstupní vlhkosti v, vzniká posunutí pracovního bodu z bodu N do bodu U o souřadnicích (^xjj> y^), a to úsek ax úměrný tomuto diferenčnímu signálu. Výsledkem je zvětěení stupně otevření regulačního ventilu z původní hodnoty y_K na hodnotu y_M·

Uvedený pochod trvá až do dosažení výstupní vlhkosti v₂ hodnoty žádané vlhkosti w.

Způsob a zařízení pro stabilizaci technologických parametrů zejména vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince podle vynálezu se uplatňuje v soustavách s ustáleným tokem materiálu a s nenáhlým kolísáním hodnoty stabilizovaného parametru, například v přípravnách hmot, míchacích linkách s plynulým tokem materiálu a podobně.

V oboru hutnictví se jedná například o přípravu formovacích hmot, aglomerační směsi, slingrovací hmoty a podobně.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro stabilizaci vlhkosti sypkého materiálu ve spojité výrobní lince, vyznačené tím, že výstup prvního snímače (S,) vlhkosti umístěného před upravovačem (3) je spojen s prvním vstupem (a,) sumátoru (A), výstup druhého snímače (S₂) vlhkosti umístěného za upravovačem (3) je spojen s druhým vstupm (a₂) sumátoru (A), výstup sumátoru (A) je spojen se vstupem (k) regulátoru (K), a výstup regulátoru (K) je spojen s přívodem (4) vody, zaústěným do upravovače (3).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že sumétor (A) se skládá z prvního převodníku (P,), jehož vstup (p,) je spojen s prvním snímačem (S,) vlhkosti a výstup je spojen s prvním vstupem (D₁) prvního sumačního členu (D), z druhého převodníku (P₂L jehož vstup (p₂) je spojen s druhým snímačem (S₂) vlhkosti a výstup je spojen s prvním vstupem (ep druhého sumačního členu (E), výstup druhého sumačního členu (E) je spojen s druhým vstupem (d₂) prvního sumačního členu (D), regulátor (K) se skládá z regulačního členu (R), jehož první vstup (r,) je spojen s výstupem prvního sumačního členu (D) a výstup je spojen s prvním vstupem (z,) akčního členu (Z), a výstup akčního členu (Z) je spojen s přívodem (4) vody.