CS263619B1 - Zapojení k řízení doby toku dávek kapalných nebo sypkých hmot téhož druhu a proměnlivých vlastností, vytékajících ze zásobníku - Google Patents

Abstract

Zapojení jé tvořeno blokem zadání velikosti sypné dávky, jehož prvý výstup je spojen s prvým vstupem prvního bloku výpočtu časové intenzity toku dávky, na jehož druhý vstup je přiveden výstup z voliče žádané doby toku dávky, prvý výstup prvého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup přímovazebního regulátoru s druhý výstup prvého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup rozdílového členu, druhý výstup bloku zadání velikosti sypné dávky je přiveden na vstup zpožďovacího členu, jehož výstup je přiveden na prvý vstup druhého bloku výpočtu Časové intenzity toku dávky, přičemž na druhý vstup tohoto bloku je připojen výstup čidla skutečné doby toku dávky, prvý výstup druhého bloku,výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na druhý vstup rozdílového členu,výstup rozdílového členu je přiveden na prvý vstup zpětnovazebního regulátoru, jehož výstup je přiveden na prvý vstup součtového členu, na druhý vstup součtového členu je přiveden výstup přímovazebního regulátoru, výstup součtového členu je přiveden na vstup omezovače výtokového průřezu, prvý výstup omezovače výtokového průřezu je přiveden na vstup regulátoru polohy škrticího orgánu s pohonem, druhý výstup omezovače výtokového průřezu je na vstup zpožďovacího členu, jehož výstup je přiveden na prvý vstup estimátoru parametrů modelu, na druhý vstup estimátoru parametrů modelu je přiveden druhý výstup druhého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky, prvý výstup estimátoru parametru modelu je přiveden na druhý výstup přímovazebního regulátoru a druhý výstup estimátoru parametrů modelu je přiveden na druhý vstup zpětnovazebního regulátoru.

Description

Vynález se týká zapojení k řízení doby toku dávek kapalných nebo sypkých hmot téhož druhu a proměnlivých vlastností, vytékajících ze zásobníků.

Při vyprazdňování zásobníků kapalných nebo sypkých hmot se doba výtoku těchto hmot mění jednak v závislosti na velikosti průtokového průřezu vypouštěcího zařízení a na velikosti vypouštěné dávky, jednak v závislosti na fyzikálních charakteristikách hmot jako je například viskozita u hmot kapalných a velikost a tvar zrn u hmot sypkých. Společným znakem těchto fyzikálních charakteristik je to, že nejsou v praxi trvale měřitelné.

U jednoho známého způsobu řízení doby toku dávek uvedených hmot se velikost průtokového průřezu ovládá podle deterministického vztahu mezi dobou toku a velikosti otevření škrticího orgánu. Další známé a ve srovnáni s předchozím dokonalejší řešení představuje stabilizace doby toku korigováním velikosti výtokového průřezu podle odchylek v intenzitě toku nejméně jedné předcházející dávky hmoty téhož druhu, přičemž intenzita toku je určena ze skutečné doby toku a skutečné velikosti dávky. Doba je měřena čidly instalovanými na zásobníku a jeho vypouštěcím zařízením. Nevýhodou korekce velikosti výtokového otvoru pouze podle odchylek Intenzit toku předcházejících dávek je to, že při změně zadání doby toku, která předchází vypouštění zásobníku, je velikost výtokového otvoru měněna až po zjištění odchylky vzniklé mezi zadanou a skutečnou dobou toku. V přenosu změn zadané hodnoty doby toku na skutečnou dobu toku je tedy aspoň jeden krok zpoždění. To vyplývá ze skutečnosti, že regulátor obsahuje pouze zpětnou vazbu. V případě, že doba toku je měněna s cílem reagovat na změny průběhu technologického procesu, pro který je doba toku materiálu důležitým parametrem, uvedené zpoždění v přenosu účinek regulačního zásahu negativně ovlivní. Například při nasypávání vsázky bezzvonovou sazebnou do vysoké pece je diferenciace rozdělení toku materiálu do jednotlivých částí průřezu šachty spojeno s diferenciací doby toku materiálové dávky. Chybné zkrácení potřebné doby vysypávání znamená, že do některých partií průřezu nebude materiál nasypán vůbec. Chyba vznikne zpožděnou reakcí systému, který koriguje nastavení vypouštěcího segmentového uzávěru materiálových komor. Neurčitost distribuce materiálu, byt i přechodná, má za následek nevhodnou strukturu vsázkového sloupce a zhoršuje tím technologický účinek strukturování vsázky na průběh vysokopecního procesu.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení k řízení doby toku dávek kapalných nebo sypkých hmot téhož druhu proměnlivých vlastností, vytékajících ze zásobníku, kde podstatou vynálezu je, že je tvořeno blokem zadání velikosti sypné dávky, jehož prvý výstup je spojen s prvým vstupem prvního bloku výpočtu časové intenzity toku dávky, na jehož druhý vstup je přiveden výstup z voliče žádané doby toku dávky, prvý výstup prvého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup přimovazebního regulátoru a druhý výstup prvého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup rozdílového členu, druhý výstup bloku zadáni velikosti sypné dávky je přiveden na vstup zpožďovacího členu, jehož výstup je přiveden na první vstup druhého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky, přičemž na druhý vstup tohoto bloku je připojen výstup čidla skutečné doby toku dávky, prvý výstup druhého bloku výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na druhý vstup rozdílového členu, výstup rozdílového členu je přiveden na prvý vstup zpětnovazebního regulátoru, jehož výstup je přiveden na prvý vstup součtového členu, na druhý vstup součtového členu je přiveden výstup přimovazebního regulátoru, výstup součtového členu je přiveden na vstup omezovače výtokového průřezu, prvý výstup omezovače výtokového průřezu je přiveden na vstup regulátoru polohy škrticího orgánu s pohonem, druhý výstup omezovače výtokového průřezu je přiveden na vstup zpoždovacího členu, jehož výstup je přiveden na prvý vstup ♦estimátoru parametrů modelu, na druhý vstup estimátoru parametrů modelu je přiveden druhý výstup druhého bloku výpočtu časové intenzity toku-dávky, prvý výstup estimátoru parametrů modelu je přiveden na druhý vstup přimovazebního regulátoru a druhý výstup estimátoru parametrů modelu je přiveden na druhý vstup zpětnovazebního regulátoru.

Výhodou způsobu řízení doby toku dávek kapalných nebo sypkých hmot téhož druhu podle vynálezu a zapojení k provádění tohoto způsobu je nezpožděná reakce na změny zadání doby toku dávek a přesnější regulace skutečné doby toku docílená adaptací parametrů přímovazebního a zpětnovazebního regulátoru podle změn vlastností regulované soustavy.

Zapojení podle vynálezu je schematicky zobrazeno na připojeném výkresu.

Zapojení je tvořeno blokem 2 zadání velikosti sypné dávky, jehož prvý výstup je spojen a prvým vstupem prvního bloku 4 výpočtu časové intenzity toku dávky, na jehož druhý vstup je přiveden výstup z voliče 2 žádané doby toku dávky, prvý výstup prvního bloku jí výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup přímovazebního regulátoru jí a druhý výstup prvého bloku £ výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup rozdílového členu 2» druhý výstup bloku .1 zadání velikosti sypné dávky je přiveden na vstup zpoždovacího členu

5, jehož výstup je přiveden na první vstup druhého bloku 4' výpočtu časové intenzity toku dávky, přičemž na druhý vstup tohoto bloku je připojen výstup čidla 2 skutečné doby toku dávky, prvý výstup druhého bloku 4 ' výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na druhý vstup rozdílového členu

6, výstup rozdílového členu 2 je přiveden na prvý vstup zpětnovazebního regulátoru J7< jehož výstup je přiveden na prvý vstup součtového členu 9, na druhý vstup součtového členu 2 je přiveden výstup přímovazebního regulátoru 2» výstup součtového členu 2 j^e přiveden na vstup omezovače 10 výtokového průřezu, prvý výstup omezovače 10 výtokového průřezu je přiveden na vstup regulátoru 12 polohy škrticího orgánu s pohonem a druhý výstup omezovače 10 výtokového průřezu je přiveden na vstup zpožďovacího členu 12» jehož výstup je přiveden na prvý vstup estimátoru 13 parametrů modelu, na druhý vstup estimátoru 13 parametrů modelu je přiveden druhý výstup druhého bloku 4' výpočtu časové intenzity toku dávky, prvý výstup estimátoru 13 parametrů modelu je přiveden na druhý vstup přímovazebního regulátoru 2 a druhý výstup estimátoru 13 parametrů modelu je přiveden na druhý vstup zpětnovazebního regulátoru ]_·

Žádaná intenzita toku dávek určovaná v prvém bloku 2 ^se mění v závislosti na změnách žádané doby toku z voliče 2 a velikosti sypné dávky, z bloku zadání 2· Změny skutečné intenzity toku dávek určovaných v druhém bloku 4' jsou odvozeny ze skutečné doby toku měřené čidlem 2 a z velikosti právě sypané dávky, která je pamatována v zpoždovacím členu 2· Podle odchylky mezi žádanou a skutečnou intenzitou toku dávek, vystupující z rozdílového členu 2» ^se určuje ve zpětnovazebním regulátoru T_ jedna složka korekce polohy škrticího orgánu pro součtový blok 2· Kladná odchylka intenzity toku dávek, vznikající při menší skutečné intenzitě toku vzhledem k žádané intenzitě toku dávek, má za následek ve zpětnovazební regulaci doporučení rozšířit výtokový průřez. Záporná odchylka má účinek opačný. Kromě zpětnovazební regulace je žádaná intenzita toku dávek vypočtená v prvém bloku 4_ zpracována přímovazebním regulátorem 2· Prostřednictvím měření doby toku dávek čidlem 2 je určena v přímovazebním regulátoru 2 druhá složka korekce polohy škrticího orgánu pro součtový člen 2· Takto je bez čekáni na odezvu ve zpětné vazbě bezprostředně reagováno na změny zadání doby toku dávek a změny velikosti dávek připravených k sypání. Výsledné doporučení polohy škrticího orgánu určené v součtovém členu 2 je kontrolováno na meze v omezovači 10. Hodnoty překračující maximální nebo minimální přípustnou polohu škrticího orgánu jsou nahrazeny příslušnými maximy nebo minimy. Velikost výtokového průřezu určená v omezovači 10 je nastavena a udržována polohovým regulátorem 12 škrticího orgánu. Parametry modelu závislosti skutečné intenzity doby toku dávek a příslušného průřezu škrticího orgánu, pamatovaného ve zpoždovacím bloku 22.» určuje estimátor 13. Změny parametrů modelu ovlivňují přenos přímovazebního a zpětnovazebního regulátoru 2» Z·

Zapojení k řízení doby výtoku jednotlivých dávek podle vynálezu je výhodné zejména při operativním respektování paralelních požadavků na dynamické změny požadované doby vysypání a vlivu nestálých vlastností sypkých hmot v sázecích zařízeních vysokých pecí bezzvonového typu, kde je uplatněn samostatně jak pro řízení koksové, tak kovonosné části vsázky. Výhody vynálezu lze uplatnit i při dávkování surovin v dalších oblastech hutního, chemického potravinářského průmyslu a v energetice.

Claims (1)

1. Zapojení k řízeni doby toku dávek kapalných nebo sypkých hmot téhož druhu a proměnlivých vlastnosti, vytékajících ze zásobníku, vyznačené tím, že je tvořeno blokem (1) zadání velikosti sypné dávky, jehož prvý výstup je spojen s prvým vstupem prvního bloku (4) výpočtu časové intenzity toku dávky, na jehož druhý vstup je přiveden výstup z voliče (2) žádané doby toku dávky, prvý výstup prvého bloku (4) výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup přímovazebního regulátoru (8) a druhý výstup prvého bloku (4) výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na prvý vstup rozdílového členu (6), druhý výstup bloku (1) zadání velikosti sypné dávky je přiveden na vstup zpožďovacího členu (5), jehož výstup je přiveden na první vstup druhého bloku (4') výpočtu časové intenzity toku dávky, přičemž na druhý vstup tohoto bloku je připojen výstup čidla (3) skutečné doby toku dávky, prvý výstup druhého bloku (4) výpočtu časové intenzity toku dávky je přiveden na druhý vstup rozdílového členu (6), výstup rozdílového členu (6) je přiveden na prvý vstup zpětnovazebního regulátoru (7) , jehož výstup je přiveden na prvý vstup součtového členu (9), na druhý vstup součtového členu (9) je přiveden výstup přímovazebního regulátoru (8), výstup součtového členu (9) je přiveden na vstup omezovače (10) výtokového průřezu, prvý výstup omezovače (10) výtokového průřezu je přiveden na vstup regulátoru (12) polohy škrticího orgánu s pohonem, druhý výstup omezovače (10, výtokového průřezu je přiveden na vstup zpožSovacího členu (11) , jehož výstup je přiveden na prvý vstup estimátoru (13) parametrů modelu, na druhý vstup estimátoru (13) parametrů modelu je přiveden druhý výstup druhého bloku (4'| výpočtu časové intenzity toku dávky, prvý výstup estimátoru (13) parametrů modelu je přiveden na druhý vstup přímovazebního regulátoru (8) a druhý výstup estimátoru (13) parametrů modelu je přiveden na druhý vstup zpětnovazebního regulátoru (7).