RU2071961C1 - Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors - Google Patents

Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors Download PDF

Info

Publication number
RU2071961C1
RU2071961C1 SU5051444A RU2071961C1 RU 2071961 C1 RU2071961 C1 RU 2071961C1 SU 5051444 A SU5051444 A SU 5051444A RU 2071961 C1 RU2071961 C1 RU 2071961C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
logical
input
output
solution
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Сахненко
Н.А. Скориченко
А.А. Астратьев
Ю.В. Павлов
В.В. Кашмет
В.Н. Крылов
В.Н. Рябоконь
Е.Ю. Баранов
В.С. Шевляков
А.Ю. Почекуев
П.С. Яковлев
П.Н. Булыгин
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Пигмент"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Пигмент" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Пигмент"
Priority to SU5051444 priority Critical patent/RU2071961C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071961C1 publication Critical patent/RU2071961C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: when preparing solutions with specified concentrations for semicontinuous reactors, as information paths to control reactor filling degree, density, and conductivity of solutions, selective and sequential control principles are used to stabilize temperature regime in stages of loading the first and the second components and also of discharging reactor. These principles are accompanied with introducing (i) logical three-channel majority two-of-three element when developing control effect on stopping loading the second component and (ii) logical timer-type element for determining time to discharge reactor. EFFECT: enhanced efficiency of process. 3 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области управления процессами химической технологии и касается, в частности, вопросов автоматизации процессов приготовления растворов исходных компонентов в реакторах полунепрерывного действия (РПНД) для последующего синтеза целевых продуктов, которое найдет широкое применение в лакокрасочной и химико-фармацевтической промышленностях при получении лаков, красок, лекарственных препаратов и витаминов. The invention relates to the field of process control of chemical technology and relates, in particular, to issues of automating the processes of preparing solutions of the starting components in semi-continuous reactors (RPND) for the subsequent synthesis of target products, which will find wide application in the paint and varnish and chemical-pharmaceutical industries for the production of varnishes, paints , drugs and vitamins.

Известно большое количество способов и устройств для автоматизации процессов приготовления растворов заданных концентраций, каждый из которых находит применение в соответствии с фазовым состоянием используемых исходных компонентов, типов применяемой аппаратуры, разработанной технологией процесса, возможностью многопараметрического контроля и методов секвенциального управления, а также достигнутым уровнем научно-технического прогресса к искомому моменту времени. There are a large number of methods and devices for automating the processes of preparing solutions of given concentrations, each of which finds application in accordance with the phase state of the starting components used, the types of equipment used, the developed process technology, the possibility of multi-parameter control and sequential control methods, as well as the level of scientific technical progress to the desired point in time.

Так, например, известен способ управления процессом нитрования, в котором используются электропроводность реакционной массы (РМ) и ультразвуковой измеритель концентрации суспензии, как показателей завершенности стадии дозирования (А.С. 689713, Б.И. 1979, N 37). So, for example, there is a known method for controlling the nitration process, which uses the electrical conductivity of the reaction mass (RM) and an ultrasonic suspension concentration meter as indicators of the completeness of the dosing stage (A.S. 689713, B.I. 1979, No. 37).

Недостатком его является низкая надежность системы управления процессом, обусловленная применением двухпараметрической системы контроля, блока логического умножения И и существенным влиянием на точность показаний ультразвукового измерителя присутствующих в растворах пузырьков воздуха и образующихся газов. Its disadvantage is the low reliability of the process control system, due to the use of a two-parameter control system, a logical AND multiplier, and a significant influence on the accuracy of the readings of the ultrasonic meter of air bubbles and gases formed in the solutions.

Известно также устройство контроля процесса перемешивания по измерению глубины вихревой воронки и пульсации уровней у вала мешалки и у стенки аппарата с помощью двух пьезометрических трубок одинаковой глубины погружения с последующей обработкой поступающей информации по мажоритарному логическому принципу "2 из 3" (А.С. 1675866, Б.И. 1991, N 33). There is also known a device for monitoring the mixing process by measuring the depth of the vortex funnel and the level pulsation at the mixer shaft and at the wall of the apparatus using two piezometric tubes of the same immersion depth, followed by processing the incoming information according to the majority logic principle "2 of 3" (A.S. 1675866, B.I. 1991, N 33).

К недостаткам приведенного устройства относится: отсутствие измерения таких качественных параметров контроля концентраций, как плотности и электропроводности РМ. The disadvantages of the above device include: the lack of measurement of such quality parameters for monitoring concentrations as the density and conductivity of the Republic of Moldova.

Существует также измерительная система по определению состава двухкомпонентного раствора (Глыбин И.П. Автоматические плотномер и концентратомеры в пищевой промышленности. М. Пищевая промышленность, 1975, с. 183, 140, 141, рис. 83). There is also a measuring system for determining the composition of a two-component solution (IP Glybin. Automatic densitometers and concentrometers in the food industry. M. Food Industry, 1975, p. 183, 140, 141, Fig. 83).

Она включает в себя измерители температуры, плотности и электропроводности раствора, счетно-решающее устройство и трехточечный автоматический потенциометр. It includes measuring instruments of temperature, density and conductivity of the solution, a calculating and resolving device and a three-point automatic potentiometer.

Недостатками приведенной системы считаются:
1. невозможность контроля состава раствора непосредственно в реакторе смешения при переменной степени его заполнения;
2. ограниченные функциональные возможности поплавкового плотнометра;
3. отсутствие контроля степени заполнения реактора (СЗР) при подаче каждого компонента.
The disadvantages of this system are:
1. the inability to control the composition of the solution directly in the mixing reactor with a variable degree of filling;
2. limited functionality of the float densitometer;
3. lack of control of the degree of filling of the reactor (SZR) with the supply of each component.

Перечисленные недостатки вызывают снижение информационного обеспечения в приготовлении растворов заданных концентраций в РПНД. These shortcomings cause a decrease in information support in the preparation of solutions of specified concentrations in RPND.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа считается А.С. N 799809 на способ автоматического управления процессом нитрования, по которому измеряют температуру, электропроводность РМ, концентрацию исходного реагента, суммируют измеренные значения и сравнивают их с заданными значениями сумм, осуществляют регулирование расходов реагента и хладагента по знакам отклонения полученных сумм от заданных. The closest analogue of the proposed method is considered A.S. N 799809 for a method of automatic control of the nitration process, by which the temperature, electrical conductivity of the PM, the concentration of the starting reagent are measured, the measured values are summarized and compared with the set values of the amounts, the reagent and refrigerant costs are controlled by the signs of the deviation of the received amounts from the set.

К его недостаткам относится:
1. наличие однопараметрического контроля оценки качества РМ снижают надежностные характеристики способа управления процессом приготовления раствора заданной концентрации;
2. невозможность определения момента прекращения подачи первого компонента;
3. присутствие алгебраических операций вызывает падение надежности способа управления.
Its disadvantages include:
1. the presence of one-parameter control of the quality assessment of PM reduces the reliability characteristics of the method of controlling the process of preparing a solution of a given concentration;
2. the inability to determine the time of termination of the filing of the first component;
3. the presence of algebraic operations causes a drop in the reliability of the control method.

В качестве ближайшего аналога на устройства принята система, реализующая способ секвенциального управления РПНД при проведении в нем многостадийного экзотермического процесса (А.С. N 735293, Б.И.1980, N 19). As the closest analogue to the devices, a system is adopted that implements the method of sequential control of RPND during a multi-stage exothermic process (A.S. N 735293, B.I. 1980, N 19).

Она содержит измерители температуры РМ, температурного перепада на входе и выходе хладагента из змеевика, пропорционально-дифференциальный (ПД), регулятор переменной структур (РПС) и позиционный (ПЗ) регуляторы, а также релейные блоки, реализующие различные логические функции. Кроме того, имеются запорно-регулирующие клапаны (ЗРК) на линиях подачи материальных потоков в реактор, а энергетических в его теплообменные устройства (змеевик и рубашку). It contains measuring instruments for temperature PM, temperature difference at the inlet and outlet of the refrigerant from the coil, proportional differential (PD), variable structure regulator (RPS) and position (PZ) regulators, as well as relay blocks that implement various logical functions. In addition, there are shut-off and control valves (SAM) on the supply lines of material flows to the reactor, and energy to its heat exchange devices (coil and jacket).

Недостатками данной системы являются:
1. повышенная ее инерционность вследствие применения только температурных информационных каналов для управления материальными и энергетическими потоками;
2. использование одноканального параметрического сигнала для управления на завершающих стадиях процесса.
The disadvantages of this system are:
1. its increased inertia due to the use of only temperature information channels to control material and energy flows;
2. the use of a single-channel parametric signal for control at the final stages of the process.

Совместное действие указанных факторов приводит к снижению надежностных характеристик устройств управления процессом. The combined action of these factors leads to a decrease in the reliability characteristics of process control devices.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение как информационного обеспечения в приготовлении растворов заданных концентраций, так и надежности в управлении процессом их приготовления. The objective of the proposed technical solution is to increase both the information support in the preparation of solutions of given concentrations, and the reliability in controlling the process of their preparation.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе автоматического управления процессом приготовления растворов в РПНД, включающем измерение температуры и электропроводности раствора, сравнение измеренных значений температуры и электропроводности раствора с заданными значениями (ЗАЗ), регулирование подачи первого компонента, поступающего в реактор, дополнительно контролируют степень заполнения реактора (СЗР), измеряют плотность раствора, подачу второго компонента осуществляют по достижению СЗР первого ЗАЗ, регулирование подачи первого компонента осуществляют по отклонению температуры от ЗАЗ с прекращением его подачи при достижении двумя параметрами из трех контролируемых: СЗР, плотности и электропроводности ЗАЗ, а выгрузку раствора из реактора производят с учетом временной задержки. The problem is solved in such a way that in a method for automatically controlling the process of preparing solutions in RPND, which includes measuring the temperature and conductivity of the solution, comparing the measured values of temperature and conductivity of the solution with the set values (ZAZ), controlling the flow of the first component entering the reactor, additionally control the degree reactor filling (SZR), measure the density of the solution, the supply of the second component is carried out upon reaching the SZR of the first ZAZ, regulation by Aci first component carried on the deflection temperature of ZAZ termination its feeding when the two of the three parameters monitored: NWR, ZAZ density and electric conductivity, and discharging the solution from the reactor produced with the time delay.

В оптимальном варианте реализации предложенного способа посредством устройства автоматического управления процессом приготовления раствора из двух исходных жидких компонентов, включающего реактор смешения с теплообменниками в виде змеевика и рубашки, ЗРК на линиях подачи теплоносителя в рубашку реактора, хладагента через змеевик, первого компонента в реактор, клапан разгрузки реактора (КРР), измеритель температуры раствора с аналоговым блоком задания (БЗ), ПД- и ПЗ-регуляторы, РПС, логический многофункциональный блок (ЛМБ), причем выход с измерителя температуры параллельно соединен с ПД-, ПЗ-регуляторами и РПС, выходы ПД-регулятора и РПС, первый и второй выходы ПЗ-регулятора соединены, соответственно, с первым, вторым, третьим и четвертым входами ЛМБ, дополнительно содержит измерители СЗР, плотности и электропроводности раствора, три БЗ, настроенные на разные дискретные значения СЗР, БЗ плотности и электропроводности раствора на одно дискретное значение каждый, четыре электропневматических аналоговых преобразователя (ЭАП) и электропневматический дискретный преобразователь (ЭДП), ЗРК на линии подачи второго компонента в реактор, логический элемент (ЛЭ) "ТАЙМЕР", измеритель плотности раствора выполнен в виде двух пьезометрических трубок различной длины, двух регуляторов расхода воздуха (РРВ) и дифманометра, измерителем СЗР является пьезометрическая трубка большой длины и напоромер ЛМБ выполнен в виде двух ЛЭ "ПАМЯТЬ", двух ЛЭ ИЛИ-НЕ и логического трехканального мажоритарного элемента (ЛТМЭ) "2 и 3", выход с короткой пьезометрической трубки соединен параллельно с первым РРВ и минусовой камерой дифманометра, выход с длинной пьезометрической трубки соединен параллельно со вторым РРВ, плюсовой камерой дифманометра и напоромером, первый вход ЛМБ совмещен с первым входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход которого соединен с первым входом первого ЛЭ ИЛИ-НЕ, первый выход которого через первый ЭАП соединен с приводом ЗРК на линии подачи теплоносителя в рубашку реактора, второй выход первого ЛЭ ИЛИ-НЕ через второй ЭАП соединен с приводом ЭРК на линии подачи второго компонента в реактор, второй вход ЛМБ совмещен с первым входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход которого соединен с первым входом второго ЛЭ ИЛИ-НЕ, два параллельных выхода которого соединены, соответственно, через третий и четвертый ЭАП с приводами ЗРК на линиях подачи хладагента через змеевик и первого компонента в реактор, третий и четвертый входы ЛМБ совмещены, соответственно, со вторыми входами первого и второго ЛЭ ИЛИ-НЕ, выход измерителя СЗР параллельно соединен с первым, вторым и третьим БЗ, выход первого БЗ соединен с вторым входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход второго БЗ соединен параллельно с третьим входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ" и вторым входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход третьего БЗ соединен с первым входом ЛТМЭ "2 из 3", выходы БЗ плотности и электропроводности раствора соединены, соответственно, с вторым и третьим входами ЛТМЭ "2 из 3", выход которого параллельно соединен с третьим входом первого ЛЭ ИЛИ-НЕ, третьим входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ" и входом ЛЭ "ТАЙМЕР", выход которого соединен через ЭДП с приводом КРР. In an optimal embodiment of the proposed method, by means of an automatic control device for the preparation of a solution from two initial liquid components, including a mixing reactor with heat exchangers in the form of a coil and a jacket, air defense systems on the coolant supply lines to the reactor jacket, refrigerant through the coil, the first component into the reactor, and an unloading valve reactor (RRC), a solution temperature meter with an analog reference unit (BZ), PD and PZ controllers, RPS, a logical multifunction block (LMB), and the output d from the temperature meter is connected in parallel with PD-, PZ-regulators and RPS, the outputs of the PD-regulator and RPS, the first and second outputs of the PZ-regulator are connected, respectively, with the first, second, third and fourth inputs of the LMB, additionally contains measuring devices SZR, the density and conductivity of the solution, three knowledge bases tuned to different discrete values of the SZR, the knowledge base density and conductivity of the solution to one discrete value each, four electro-pneumatic analog converters (EAP) and an electro-pneumatic discrete transform Atelier (EAF), SAM on the supply line of the second component to the reactor, logic element (LE) "TIMER", the density meter of the solution is made in the form of two piezometric tubes of different lengths, two air flow regulators (RRV) and a differential pressure gauge, the SZR meter is a piezometric tube a large length and a pressure gauge LMB is made in the form of two LE “MEMORY”, two LE OR-NOT and a logical three-channel majority element (LTME) “2 and 3”, the output from a short piezometric tube is connected in parallel with the first RRV and the negative chamber of the differential pressure gauge, the output from the long piezometric tube is connected in parallel with the second RRV, the positive chamber of the differential pressure gauge and the head gauge, the first input of the LMB is combined with the first input of the first LE MEMORY, the output of which is connected to the first input of the first LE OR NOT, the first output of which is connected to a SAM system on the supply line of the coolant to the reactor jacket, the second output of the first LE OR NOT through the second EAF is connected to the ERC drive on the supply line of the second component to the reactor, the second input of the LMB is combined with the first input of the second LE "MEMORY", the output of which connected to the first input of the second LE OR NOT, the two parallel outputs of which are connected, respectively, through the third and fourth EAF to the air defense system drives on the refrigerant supply lines through the coil and the first component to the reactor, the third and fourth LMB inputs are combined, respectively, with the second the inputs of the first and second LE OR NOT, the output of the SZR meter is connected in parallel with the first, second and third BZ, the output of the first BZ is connected to the second input of the first LE "MEMORY", the output of the second BZ is connected in parallel with the third input of the first LE "MEMORY" and second the input of the second LE “MEMORY”, the output of the third BR is connected to the first input of the LTME “2 of 3”, the outputs of the BR of the density and conductivity of the solution are connected, respectively, to the second and third inputs of the LTME “2 of 3”, the output of which is connected in parallel with the third input of the first LE OR NOT, the third input of the second LE "MEMORY" and the input of the LE "TIMER", the output of which is connected through the EHP to the drive КРР.

Кроме того, при дополнительной реализации данного способа управления посредством устройства автоматического управления процессом приготовления растворов в РПНД из двух исходных жидкого и сыпучего компонентов, включающего реактор смешения с теплообменниками в виде змеевика и рубашки, ЗРК на линиях подачи теплоносителя в рубашку реактора, хладагента через змеевик, жидкого компонента в реактор, КРР, измеритель температуры раствора с аналоговым БЗ, ПД- и ПЗ-регуляторы, РПС, ЛМБ, причем выход с измерителя температуры параллельно соединен с ПД- и ПЗ-регуляторами и РПС, первый и второй выходы ПЗ-регулятора соединены, соответственно, с первым, вторым, третьим и четвертым входами ЛМБ, дополнительно содержит шнековый дозатор с бункером сыпучего компонента, измерители СЗР, плотности и электропроводности раствора, три БЗ, настроенные на разные дискретные значения СЗР, БЗ плотности и электропроводности раствора на одно дискретное значение каждый, три ЗАП, ЭДП, магнитный пускатель (МП) управления двигателем шнекового дозатора подачи сыпучего компонента в реактор, ЛЭ "ТАЙМЕР", измеритель плотности раствора выполнен в виде двух пьезометрических трубок различной длины, двух РРВ и дифманометра, измерителем СЗР является пьезометрическая трубка большой длины и напоромер, ЛМБ выполнен в виде двух ЛЭ "ПАМЯТЬ", двух ЛЭ ИЛИ-НЕ и ЛТМЭ "2 из 3", выход с короткой пьезометрической трубки соединен параллельно с первым РРВ и минусовой камерой дифманометра, выход длинной пьезометрической трубки соединен параллельно с вторым РРВ, плюсовой камерой дифманометра и напоромером, первый вход ЛМБ совмещен с первым входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход которого соединен с первым входом первого ЛЭ ИЛИ-НЕ, первый выход которого через первый ЭАП соединен с приводом ЗРК на линии подачи теплоносителя в рубашку реактора, второй выход первого ЛЭ ИЛИ-НЕ через МП соединен с двигателем шнекового дозатора подачи сыпучего компонента в реактор, второй вход ЛМБ совмещен с первым входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход которого соединен с первым входом второго ЛЭ ИЛИ-НЕ, два параллельных выхода которого соединены, соответственно, через второй и третий ЭАП с приводами ЗРК на линиях подачи хладагента через змеевик и жидкого компонента в реактор, третий и четвертый входы ЛМБ совмещены, соответственно, с вторыми входами первого и второго ЛЭ ИЛИ-НЕ, выход измерителя СЗР параллельно соединен с первым, вторым и третьим БЗ, выход первого БЗ соединен с вторым входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход второго БЗ соединен параллельно с третьим входом первого ЛЭ "ПАМЯТЬ" и вторым входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ", выход третьего БЗ соединен с первым входом ЛТМЭ "2 или 3", выходы БЗ плотности и электропроводности раствора соединены, соответственно, с вторым и третьим входами ЛТМЭ "2 из 3", выход которого параллельно соединен с третьим входом первого ЛЭ ИЛИ-НЕ, третьим входом второго ЛЭ "ПАМЯТЬ" и входом ЛЭ "ТАЙМЕР", выход которого соединен через ЭДП с приводом КРР. In addition, with the additional implementation of this control method by means of an automatic control system for the preparation of solutions in RPND from two initial liquid and granular components, including a mixing reactor with heat exchangers in the form of a coil and a jacket, air defense systems on the supply lines of the coolant in the reactor jacket, refrigerant through the coil, the liquid component into the reactor, KRC, a solution temperature meter with analog BZ, PD and PZ controllers, RPS, LMB, and the output from the temperature meter is connected in parallel with PD and PZ-regulators and RPS, the first and second outputs of the PZ-controller are connected, respectively, with the first, second, third and fourth inputs of the LMB, additionally contains a screw batcher with a hopper of the granular component, measuring devices of SZR, density and conductivity of the solution, three BZ tuned to different discrete values of the SZR, BZ density and conductivity of the solution for one discrete value each, three ZAP, EAF, magnetic starter (MP) for controlling the motor of the screw batcher for feeding the granular component into the reactor, LE TIMER, measure The density of the solution is made in the form of two piezometric tubes of various lengths, two RRVs and a differential pressure gauge, the SZR meter is a long-length piezometric tube and a pressure gauge, LMB is made in the form of two LEVELS “MEMORY”, two LEs OR-NOT and LTME “2 of 3”, the output from the short piezometric tube is connected in parallel with the first RRV and the negative chamber of the differential pressure gauge, the output of the long piezometric tube is connected in parallel with the second RRV, the positive chamber of the differential pressure gauge and the head, the first input of the LMB is aligned with the first input of the first LE “MEMORY”, output for which it is connected to the first input of the first LE OR-NOT LE, the first output of which through the first EAF is connected to the SAM system on the supply line of the coolant to the reactor jacket, the second output of the first LE OR-NOT through the MP is connected to the engine of the screw feeder for feeding the loose component into the reactor, the second input of the LMB is combined with the first input of the second LE “MEMORY”, the output of which is connected to the first input of the second LE OR-NOT, the two parallel outputs of which are connected, respectively, through the second and third EAF with the SAM systems on the refrigerant supply lines through the compressor Eevik and the liquid component into the reactor, the third and fourth inputs of the LMB are combined, respectively, with the second inputs of the first and second LE OR-NOT, the output of the SZR meter is connected in parallel with the first, second and third BZ, the output of the first BZ is connected to the second input of the first LE " MEMORY ", the output of the second БЗ is connected in parallel with the third input of the first LE" MEMORY "and the second input of the second LE" MEMORY ", the output of the third BZ is connected with the first input of the LTME" 2 or 3 ", the outputs of the BZ of the density and conductivity of the solution are connected, respectively, with second and third entrances TME "2 3", the output of which is connected in parallel with the third input of the first NOR LE, LE third input of the second "MEMORY" and the input of the LE "TIMER", the output of which is connected with a drive through the EAF CRC.

В порядке обоснования соответствия отличительных признаков критерию "изобретательский уровень" приводим следующие доказательства. In order to justify the conformity of the distinguishing features to the criterion of "inventive step", we provide the following evidence.

1. При любом управлении технологическим процессом главной проблемой остается как достоверность, так и своевременность получаемой информации. Данные же аналитического анализа по приготовленному раствору оператор получает, как правило, с опозданием, когда скорректировать режим процесса уже невозможно или необходимость ожидания их получения ведет к неоправданному затягиванию длительности процесса. 1. In any process control, the main problem remains both the reliability and timeliness of the information received. As a rule, the operator receives the data of the analytical analysis of the prepared solution late, when it is no longer possible to adjust the process mode or the need to wait for their receipt leads to an unjustified delay in the process time.

Следует отметить явные преимущества применения приборов аналитического контроля и количественных измерений для управления процессами приготовления растворов, так как они, хотя и являются менее точным методом в сравнении с лабораторным анализом, но, обладая практической безынерционностью по информативности, могут успешно соперничать с абсолютно точным методом, но с запаздыванием более 1 ч. Методы же лабораторного анализа с длительностью в 5-6 ч уже практически не несут никакой ценной информации для управления процессом. It should be noted the obvious advantages of using analytical control instruments and quantitative measurements to control the processes of solution preparation, since they, although they are a less accurate method in comparison with laboratory analysis, but, possessing practical informational inertia, can successfully compete with the absolutely accurate method, but with a delay of more than 1 hour. The methods of laboratory analysis with a duration of 5-6 hours already practically do not carry any valuable information for controlling the process.

Наиболее качественная информация может быть получена при измерении параметров, непрерывно отражающих ход протекания процесса приготовления раствора. Желательно при этом использовать такие параметры контроля, измерение которых реализуется относительно простыми средствами автоматизации. В большинстве случаев этим условиям отвечают электропроводность, плотность раствора и СЗР, поскольку между концентрацией компонента и указанными параметрами контроля существует однозначная зависимость (таблица). Это позволяет определять степень завершенности процесса приготовления раствора по абсолютным значениям электропроводности, плотности и СЗР. К тому же пьезометрический уровнемер, обладая многофункциональными возможностями, обеспечивает контроль СЗР с учетом изменения и плотности раствора. The best quality information can be obtained by measuring parameters that continuously reflect the course of the process of preparation of the solution. In this case, it is advisable to use such control parameters, the measurement of which is realized by relatively simple automation means. In most cases, the electrical conductivity, the density of the solution, and the SZR correspond to these conditions, since there is an unambiguous relationship between the concentration of the component and the specified control parameters (table). This allows you to determine the degree of completion of the process of preparing the solution by the absolute values of electrical conductivity, density and SZR. In addition, the piezometric level gauge, having multifunctional capabilities, provides control of the plant protection system taking into account changes and density of the solution.

3. При наличии в системе управления процессом автоматических измерителей качественных и количественных показателей раствора даже при ручном управлении удается получить существенный экономический эффект, так как при этом обеспечивается возможность вмешательства оператора не периодически по полученных данных лабораторного анализа, а постоянно, при обнаружении недопустимых отклонений в показаниях приборов. Это предопределяет сохранность качественных показателей раствора, в наибольшей степени приближенных к заданным, а следовательно, и обеспечит получение раствора требуемой концентрации, что исключает дальнейший синтез некондиционного целевого продукта. 3. If there are automatic qualitative and quantitative indicators of the solution in the process control system, even with manual control, it is possible to obtain a significant economic effect, since this provides the possibility of operator intervention not periodically from the received laboratory analysis data, but constantly, if unacceptable deviations in the readings are detected appliances. This determines the preservation of the qualitative indicators of the solution, which are most close to the set ones, and, consequently, will provide the solution with the required concentration, which excludes further synthesis of the substandard target product.

4. Применение трехпараметрической системы контроля в приготовлении растворов позволяет отказаться от необходимости установки дополнительных расходных емкостей для предварительного отмеривания необходимых объемов исходных компонентов или применения счетчиков количества только одного из поступающих в РПНД компонента. Это дает возможность устранить стадию предварительной закачки исходных компонентов в расходные емкости, а подачу компонентов в РПНД для приготовления растворов осуществлять непосредственно из емкости-хранилища. Кроме того, контроль СЗР РПНД, являясь более универсальным параметром, используется не только при загрузке первого и второго компонента в РПНД в процессе приготовления раствора, но и при разгрузке РПНД по завершении стадии приготовления раствора требуемой концентрации, контролируя полноту его опорожнения. 4. The use of a three-parameter control system in the preparation of solutions eliminates the need to install additional consumables for preliminary measurement of the required volumes of the initial components or the use of counters for the amount of only one of the components entering the RPND. This makes it possible to eliminate the stage of preliminary injection of the initial components into consumable containers, and the supply of components to the RPND for the preparation of solutions is carried out directly from the storage tank. In addition, the control of the SPR of the RPND, being a more universal parameter, is used not only when loading the first and second components in the RPND during the preparation of the solution, but also when unloading the RPND at the end of the stage of preparation of the solution of the required concentration, controlling the completeness of its emptying.

5. Использование трехпараметрической системы контроля для приготовления растворов позволяет реализовать высоконадежной ЛТМЭ "2 из 3" обработки поступающей информации, устраняющий как опасные отказы, так и ложные срабатывания при выработке управляющих воздействий. 5. The use of a three-parameter control system for the preparation of solutions allows the highly reliable LTME “2 of 3” to process incoming information, which eliminates both dangerous failures and false alarms when generating control actions.

6. Применение интегрированных систем для автоматизированного управления при приготовлении растворов заданной концентрации, осуществляющих сбор и обработку поступающей информации, ее видеографическое отображение, регистрацию информационных сводок, а также контроль, регулирование, управление и сигнализацию, устраняет необходимость установки щитов со вторичными приборами и ведения громоздких записей в операционных журналах, что существенным образом повышает информационное обеспечение и надежность в управлении процессом при приготовлении растворов. 6. The use of integrated systems for automated control in the preparation of solutions of a given concentration, collecting and processing incoming information, its videographic display, registration of information bulletins, as well as monitoring, regulation, control and signaling, eliminates the need to install shields with secondary devices and keep bulky records in operational journals, which significantly increases information support and reliability in process control with lenii solutions.

7. Установка ЭАП и ЭДП непосредственно у приводов ЗРК и КРР реализует управляющие каналы практически безынерционными, что способствует повышению надежности в приготовлении растворов требуемой концентрации. 7. The installation of the EAA and EAF directly at the SAM and RRC drives implements control channels practically inertialess, which helps to increase the reliability in the preparation of solutions of the required concentration.

Сущность предложенного технического решения поясняется функциональными схемами автоматического управления процессами приготовления растворов в РПНД из жидких компонентов (фиг.1), из жидкого и сыпучего компонентов (фиг.2), структурными схемами избирательного управления температурным режимом (фиг.3) и секвенциального управления материальными потоками компонентов (фиг.4). The essence of the proposed technical solution is illustrated by functional diagrams of automatic control of processes for preparing solutions in RPND from liquid components (Fig. 1), from liquid and granular components (Fig. 2), structural diagrams of selective temperature control (Fig. 3) and sequential control of material flows components (figure 4).

1. РПНД, предназначенный для приготовления раствора заданной концентрации из исходных жидких компонентов. 1. RPND, intended for the preparation of a solution of a given concentration from the original liquid components.

РПНД 1 снабжен (фиг.1) в качестве теплообменных устройств рубашкой 2 и змеевиком 3, мешалкой 4, редуктором 5 с двигателем мешалки 6, вытяжной системой 7 для отвода газообразных продуктов, КРР 8, а также патрубками: 9 и 10 материальных потоков последовательной подачи второго до отметки 11 и первого до отметки 12 компонентов в РПНД, 13 и 14 энергетических потоков подачи теплоносителя через рубашку 2 и хладагента через змеевик 3. RPND 1 is equipped (Fig. 1) with a jacket 2 and a coil 3, a stirrer 4, a reducer 5 with a stirrer motor 6, an exhaust system 7 for the removal of gaseous products, КРР 8, and also nozzles: 9 and 10 of material flows in series as heat exchangers the second to the mark of 11 and the first to the mark of 12 components in the RPND, 13 and 14 of the energy flows of the coolant through the jacket 2 and the refrigerant through the coil 3.

1. В РПНД контролируют:
Температуру раствора с помощью датчика 15 и МПУ 16, снабженного нормирующими преобразователями, монитором и принтером; электропроводность раствора посредством кондуктометра 17 и МПУ 16; плотность раствора с помощью измерительной (более длинной) трубки 18 и дополнительной (короткой) трубки 19, каждая из которых снабжена, соответственно, своими РРВ 20 и 21, дифманометра 22 и МПУ 16; СЗР посредством длинной трубки 18, напоромера 23 и МПУ 16.
1. In RPND control:
The temperature of the solution using the sensor 15 and MPU 16, equipped with standard converters, a monitor and a printer; the conductivity of the solution by means of a conductometer 17 and MPU 16; the density of the solution using a measuring (longer) tube 18 and an additional (short) tube 19, each of which is equipped with its own PPB 20 and 21, differential pressure gauge 22 and MPU 16, respectively; SZR through a long tube 18, head 23 and MPU 16.

2. В РПНД регулируют температуру по сигналу с датчика 15 и команде с МПУ 16:
В режиме ее подъема и стабилизации на стадии пуска при и после загрузки второго компонента воздействием через ЭАП 24 на привод ЗРК подачи теплоносителя в рубашку 2 РНПД 1, в режиме ее стабилизации на стадии дозировки первого компонента до отметки 12 с воздействием через ЭАП 26 на привод ЗРК 27 подачи первого компонента; в режиме стабилизации на стадиях выдержки и разгрузки с воздействием в зависимости от знака ее отклонения либо через ЭАП 24 на привод ЗРК 25 подачи теплоносителя в рубашку 2, либо через ЭАП 28 на привод ЗРК 29 подачи хладагента через змеевик 3.
2. In RPND regulate the temperature according to the signal from the sensor 15 and the command with the MPU 16:
In the mode of its rise and stabilization at the start-up stage, when and after the second component is loaded, by acting through the EAF 24 on the drive of the air defense system supply of coolant to the jacket 2 of the high pressure air heater 1, in the mode of its stabilization at the dosage stage of the first component to level 12 with exposure through the EAF 26 to the air defense system 27 filing the first component; in the stabilization mode at the stages of holding and unloading, depending on the sign of its deviation, either through the EAA 24 to the air defense drive 25 of the coolant supply to the jacket 2, or through the electronic drive 28 to the air defense drive 29 of the refrigerant supply through the coil 3.

3. На РПНД управляют по команде с МПУ 16:
Подачей второго компонента воздействием через ЭДП 30 на привод ЗРК 31 по достижении отметки 11; подачей первого компонента воздействием через ЭАП 26 на привод ЗРК 27 по достижении двух ЗАЗ параметров из трех контролируемых; разгрузкой реактора воздействием по окончании стадии выдержки, определяемой необходимой ее длительностью для выравнивания концентрационных полей в приготовленном растворе, через ЭДП 32 на привод КРР 8.
3. On RPND, they are controlled by a command from MPU 16:
By supplying the second component by acting through the EAF 30 on the air defense system 31 drive when it reaches 11; by supplying the first component by acting through the EAA 26 to the air defense system 27 drive upon reaching two ZAZ parameters out of three controlled; unloading the reactor by the action at the end of the exposure stage, determined by its required duration for leveling the concentration fields in the prepared solution, through the electric drive 32 to the KRC 8 drive.

2. Установка для приготовления раствора из жидкого и сыпучего компонентов. 2. Installation for the preparation of a solution of liquid and granular components.

Оно состоит (фиг.2) из собственно РПНД 1 и шнекового дозатора 2 сыпучего компонента. РПНД 1 снабжен теплообменными устройствами: рубашкой 3 и змеевиком 4, мешалкой 5, редуктором 6 с двигателем мешалки 7, вытяжной системой 8, КРР 9, патрубками подачи: материального потока 10 жидкого компонента в реактор до отметки 11, энергетических потоков: 12 теплоносителя через рубашку, 13 хладагента через змеевик. It consists (figure 2) of the actual RPND 1 and auger batcher 2 granular component. RPND 1 is equipped with heat exchange devices: a jacket 3 and a coil 4, a mixer 5, a reducer 6 with a stirrer motor 7, an exhaust system 8, КРР 9, supply pipes: material flow 10 of the liquid component into the reactor to mark 11, energy flows: 12 coolant through the jacket 13 refrigerant through the coil.

Для подачи сыпучего компонента предназначен шнековый дозатор 2, включающий в себя бункер 14 с сыпучим компонентом 15, редуктор 16 с двигателем 17. Уровень раствора в РПНД после отдозировки сыпучего повышается до отметки 18. For feeding the granular component, a screw dispenser 2 is intended, which includes a hopper 14 with a granular component 15, a reducer 16 with an engine 17. The solution level in the RPND after a granular dosage is increased to 18.

1. В РПНД контролируют:
Температуру раствора с помощью датчика 19 и МПУ 20; электропроводность раствора посредством датчика 21 и МПУ 20; плотность раствора с помощью двух пьезометрических трубок: измерительной (длинной) 22 и дополнительно (короткой) 23, каждая из которых оснащена своими РРВ 24 и 25, дифманометра 26 и МПУ 20; СЗР посредством длинной трубки 22, напоромера 27 и МПУ 20.
1. In RPND control:
The temperature of the solution using the sensor 19 and MPU 20; the conductivity of the solution through the sensor 21 and MPU 20; the density of the solution using two piezometric tubes: measuring (long) 22 and optionally (short) 23, each of which is equipped with its own PPV 24 and 25, differential pressure gauge 26 and MPU 20; SZR through a long tube 22, head 27 and MPU 20.

2. В РПНД регулируют температуру раствора по сигналу с датчика температуры 19 и команде с МПУ 20; в режиме ее подъема и стабилизации на стадии загрузки жидкого компонента воздействием через ЭАП 28 на привод ЗРК 29 на линии подачи теплоносителя в рубашку 3; в режиме ее стабилизации на стадии дозировки сыпучего компонента воздействием через МП 30 на двигатель 17 шнекового дозатора 2; в режиме ее стабилизации на стадиях выдержки и разгрузки РПНД воздействием в зависимости от знака ее отклонения либо через ЭАП 28 на привод ЗРК 29 подачи теплоносителя через рубашку 3, либо через ЭАП 31 на привод ЗРК 32 подачи хладагента через змеевик 4. 2. In RPND regulate the temperature of the solution according to the signal from the temperature sensor 19 and the command with MPU 20; in the mode of its lifting and stabilization at the stage of loading the liquid component by acting through the EAA 28 on the SAM system drive 29 on the coolant supply line to the jacket 3; in the mode of its stabilization at the stage of dispensing the granular component by acting through the MP 30 on the motor 17 of the screw doser 2; in the mode of its stabilization at the stages of RPND holding and unloading, depending on the sign of its deviation, either through the EAA 28 to the coolant supply drive 29 through the jacket 3, or through the EAF 31 to the coolant supply drive 32 through the coil 4.

3. На РПНД управляют по команде с МПУ 20 подачей жидкого компонента воздействием через ЭДП 33 на привод ЗРК 34 до отметки 11; подачей сыпучего компонента воздействием через МП 30 на двигатель 17 шнекового дозатора 2 до момента достижения двух заданных значений параметров из трех контролируемых. При этом уровень раствора повышает до отметки 18. Разгрузкой РПНД воздействием через ЭДП 35 на привод КРР 9 по окончании стадии выдержки. 3. On RPND, they control, upon command with MPU 20, the supply of the liquid component by the action through the EAF 33 on the air defense system 34 drive to the 11 mark; by supplying a granular component by applying through MP 30 to the motor 17 of the screw doser 2 until two specified parameter values of the three monitored are reached. At the same time, the level of the solution rises to mark 18. By unloading the RPND, the action through the EAF 35 on the RRC drive 9 at the end of the exposure stage.

Через X1 X4 обозначены информационные каналы, поступающие на вход МПУ 16 (фиг.1) или на вход МПУ 20 (фиг.2).Through X 1 X 4 designated information channels entering the input of the MPU 16 (figure 1) or to the input of the MPU 20 (figure 2).

Через У1 У5 обозначены командные сигналы, вырабатываемые, соответственно, МПУ 16 и МПУ 20.Through U 1 U 5 designated command signals generated, respectively, MPU 16 and MPU 20.

Структурная схема избирательного управления температурным режимом (фиг. 3) состоит из БЗ 36 по температуре, ПД-регулятора 37, ПЗ-регулятора 38, РПС 39, двух ЛЭ "ПАМЯТЬ1,2" 40 и 41, двух ЛЭ ИЛИ-НЕ1,2 42 и 43.The structural diagram of the selective control of the temperature regime (Fig. 3) consists of a temperature control unit 36, a PD controller 37, a PZ controller 38, an RPS 39, two LE MEMORY 1.2 "40 and 41, two LE OR NOT 1, 2 42 and 43.

Структурная схема секвенциального управления материальными потоками (фиг.4) включает в себя три БЗ2,3,4 44, 45 и 46, настроенные на разные значения СЗР (Φ09 нулевая, Φ19 половинная: отметки по уровню 11 на фиг.1 и 2; Φ29 предельная: отметки по уровню 12 на фиг.1 и 18 на фиг.2), БЗ5 47 электропроводности раствора (χ9), БЗ6 48 по плотности раствора (ρ9), ЛТМЭ 49, реализующий логическую функцию "2 из 3" при выработке выходного сигнала И9, и "ТАЙМЕР" 50 при выработке управляющего сигнала Y5 для разгрузки РПНД.The structural diagram of sequential control of material flows (Fig. 4) includes three BZs 2,3,4 44, 45 and 46, tuned to different values of SZR (Φ 09 zero, Φ 19 half: level marks 11 in figure 1 and 2; Φ 29 limit: marks at level 12 in Figs. 1 and 18 in Fig. 2), БЗ 5 47 of the conductivity of the solution (χ 9 ), БЗ 6 48 by the density of the solution (ρ 9 ), LTME 49, which implements the logical function 2 of 3 "when generating the output signal And 9 , and" TIMER "50 when generating the control signal Y 5 for unloading RPND.

Устройство управления процессом приготовления растворов заданной концентрации функционирует следующим образом:
При получении сигнала об отсутствии раствора в РПНД по команде с БЗ2 44, поступающей в блокирующую цепь первого ЛЭ "ПАМЯТЬ" 40, с ПД-регулятора температуры 37 через первый ЛЭ ИЛИ-НЕ 42 направляется управляющий сигнал (У1) через ЭАП 24 (28) на привод ЗРК 25 (29) подачи теплоносителя в рубашку РПНД и вырабатывается команда (У2) через ЭДП 26 (33) на привод ЗРК 27 (34) подачи второго компонента в РПНД.
The control device for the process of preparing solutions of a given concentration operates as follows:
Upon receipt of a signal about the absence of a solution in the RPND by a command with BZ 2 44 entering the blocking circuit of the first LEVEL “MEMORY” 40, a control signal (U 1 ) is sent through the first LE OR-NOT 42 LE through EAP 24 ( 28) to the SAM drive 25 (29) supplying coolant to the RPND jacket and a command is generated (U 2 ) through the electric drive 26 (33) to the SAM drive 27 (34) to supply the second component to the RPND.

С достижением установленной СЗР РПНД по второму компоненту БЗ3 45 поступает сигнал Φ1 на первый ЛЭ "ПАМЯТЬ1", выполняя деблокирующую функцию, и на второй ЛЭ "ПАМЯТЬ2", выполняя блокирующую функцию. При этом ЗРК 25 (29) и 27 (34) закрываются, отсекая подачу второго компонент в РПНД и теплоносителя в рубашку, а с РПС 39, по стабилизации температурного режима подачей первого компонента, поступает сигнал последовательно через вторые ЛЭ "ПАМЯТЬ2" и ИЛИ-НЕ2 по каналу У3 и через ЭДП 29 (31) на привод ЗРК 28 (32) максимальной подачи хладагента через змеевик РПНД, и по каналу У4 с воздействием через ЭАП 30 на привод ЗРК 31 управляемой подачи первого жидкого компонента или через МП 30 на двигатель 17 шнекового дозатора управляемой подачи сыпучего компонента.Upon reaching the established SZR RPND for the second component of the БЗ 3 45, the signal Φ 1 arrives at the first LE "MEMORY 1 ", performing the unlocking function, and at the second LE "MEMORY 2 ", performing the blocking function. In this case, the air defense systems 25 (29) and 27 (34) are closed, cutting off the supply of the second component to the RPND and the coolant in the shirt, and with the RPS 39, to stabilize the temperature regime by supplying the first component, a signal is received sequentially through the second LE MEMORY 2 and OR -NE 2 through channel U 3 and through EHP 29 (31) to the SAM air drive 28 (32) of the maximum supply of refrigerant through the RPND coil, and through channel U 4 with exposure through the EAP 30 to the air defense drive 31 of the controlled supply of the first liquid component or through MP 30 to the motor 17 of the screw dispenser controlled feed of the granular component.

Когда три контролируемых компонента достигнут заданных значений по СЗР (Φ2), плотности (ρ9) и электропроводности (χ9) с БЗ4 46, БЗ5 47 и БЗ6 48 поступают дискретные сигналы на ЛТМЭ "2 из 3" 49 для выработки управляющего сигнала И3, поступающего параллельно на второй ЛЭ "ПАМЯТЬ2" 41 для снятия блокировки, на первый ЛЭ ИЛИ-НЕ1 42, на второй ЛЭ ИЛИ-НЕ2 43 и на "ТАЙМЕР" 50 с отключением предыдущих управляющих контуров по материальным и энергетическим потоком и с подключением в контур управления температурным режимом ПЗ-регулятора 38 с поочередным воздействием на энергетические потоки через ЭАП 24 (28) на привод ЗРК 25 (29) подачи теплоносителя через рубашку, а через ЭАП 29 (31) на привод ЗРК 28 (32) подачи хладагента через змеевик.When the three controlled components have reached the set values for the SZR (Φ 2 ), density (ρ 9 ) and electrical conductivity (χ 9 ) with BZ 4 46, BZ 5 47 and BZ 6 48 discrete signals are received at LTME "2 of 3" 49 to generate the control signal AND 3 , which arrives in parallel to the second LE “MEMORY 2 ” 41 for unlocking, to the first LE OR-NOT 1 42, to the second LE OR-NOT 2 43 and to “TIMER” 50 with the previous control loops disconnected for material and energy flow and with connection to the temperature control loop of the PZ-regulator 38 with alternating actions energy flows through the EAP 24 (28) to the SAM air drive 25 (29) of the coolant supply through the jacket, and through the EAP 29 (31) to the SAM air drive 28 (32) of the refrigerant supply through the coil.

По истечении определенного времени, необходимого для выравнивания концентрационных полей в приготовленном растворе, с "ТАЙМЕРА" 50 поступает сигнал У5 с воздействием через ЭДП 32 (35) на привод КРР 8 (9) для слива содержимого РПНД в емкость-хранилище. По опорожнении РПНД по сигналу Φo система управления подготовлена к следующему циклу приготовления раствора.After a certain time, necessary for leveling the concentration fields in the prepared solution, from “TIMER” 50 a signal U 5 is supplied with the action through the electric drive 32 (35) to the drive КРР 8 (9) to discharge the contents of the RPND into the storage tank. Upon emptying RPND signal Φ o the control system is prepared for the next cycle of preparation of the solution.

Таким образом, повышению эффективности управления процессом приготовления растворов требуемой концентрации способствуют:
1. применение малоинерционных, простых и универсальных измерительных систем по контролю СЗР, плотности и электропроводности раствора.
Thus, to increase the efficiency of controlling the process of preparing solutions of the desired concentration contribute:
1. The use of low-inertia, simple and versatile measuring systems for monitoring the SZR, density and conductivity of the solution.

2. дублирование по контролю состава раствора тремя измерительными системами. 2. Duplication of the solution composition control with three measuring systems.

3. построение ЛТМЭ "2 из 3" в обработке дискретных сигналов. 3. The construction of LTME "2 of 3" in the processing of discrete signals.

4. реализация устройств управления на базе микропроцессорной техники, предназначенной для решения задач автоматизации объектов малого масштаба. 4. implementation of control devices based on microprocessor technology designed to solve the problems of automation of small-scale objects.

Совместное действие указанных факторов приводит к повышению в 2-3 раза информационного обеспечения при приготовлении растворов требуемой концентрации и на 10-15% увеличивает надежность в управлении процессом приготовления самих растворов. The combined action of these factors leads to a 2-3-fold increase in information support in the preparation of solutions of the required concentration and by 10-15% increases the reliability in controlling the process of preparing the solutions themselves.

Claims (3)

1. Способ автоматического управления процессом приготовления растворов в реакторе полунепрерывного действия, включающий измерение температуры и электропроводности раствора, сравнение измеренных значений температуры и электропроводности раствора с заданными значениями и регулирование подачи первого компонента, поступающего в реактор, отличающийся тем, что дополнительно контролируют степень заполнения реактора, измеряют плотность раствора, подачу второго компонента осуществляют до достижения степени заполнения реактора первого заданного значения, регулирование подачи первого компонента осуществляют по отклонению температуры от заданного значения с прекращением его подачи при достижении двумя параметрами из трех контролируемых: степени заполнения реактора, плотности и электропроводности - заданных значений, а выгрузку раствора из реактора производят с учетом временной задержки. 1. A method for automatically controlling the process of preparing solutions in a semi-continuous reactor, including measuring the temperature and conductivity of the solution, comparing the measured values of temperature and conductivity of the solution with the given values and regulating the flow of the first component entering the reactor, characterized in that it further controls the degree of filling of the reactor, measure the density of the solution, the supply of the second component is carried out until the degree of filling of the reactor of the first this value, the feed control is performed by the first component temperature deviation from the set point with the termination of its feeding when the two of the three parameters controlled: the degree of filling of the reactor, density and electrical conductivity - the set values, and discharging the solution from the reactor produced with the time delay. 2. Устройство автоматического управления процессом приготовления растворов в реакторе полунепрерывного действия, включающее реактор смешения с теплообменниками в виде змеевика и рубашки, запорно-регулирующие клапаны на линиях подачи теплоносителя в рубашку реактора, хладоагента через змеевик, первого компонента в реактор, клапан разгрузки реактора, измеритель температуры раствора с аналоговым блоком задания, пропорционально - дифференциальный и позиционный регуляторы, регулятор переменной структуры, логический многофункциональный блок, причем выход с измерителя температуры параллельно соединен с пропорционально-дифференциальным, позиционным регуляторами и регулятором переменной структуры, выходы пропорционально-дифференциального регулятора и регулятора переменной структуры, первый и второй выходы позиционного регулятора соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами логического многофункционального блока, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит измерители степени заполнения реактора, плотности и электропроводности раствора, три блока задания, настроенные на разные дискретные значения степени заполнения реактора, блоки задания плотности и электропроводности раствора на одно дискретное значение каждый, четыре электропневматических аналоговых преобразователя и электропневматический дискретный преобразователь, запорно-регулирующий клапан на линии подачи второго компонента в реактор, логический элемент ТАЙМЕР, измеритель плотности раствора выполнен в виде двух пьезометрических трубок различной длины, двух регуляторов расхода воздуха и дифманометра, измерителем степени заполнения реактора является пьезометрическая трубка большой длины и напоромер, логический многофункциональный блок выполнен в виде двух логических элементов ПАМЯТЬ, двух логических элементов ИЛИ-НЕ и логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выход с короткой пьезометрической рубки соединен параллельно с первым регулятором расхода воздуха и минусовой камерой дифманометра, выход с длинной пьезометрической трубки соединен параллельно с вторым регулятором расхода воздуха, плюсовой камерой дифманометра и напоромером, первый вход логического многофункционального блока совмещен с первым входом первого логического элемента ПАМЯТЬ, выход которого соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ-НЕ, первый выход которого через первый электропневматический аналоговый преобразователь соединен с приводом запорно-регулирующего клапана на линии подачи теплоносителя в рубашку реактора, второй выход первого логического элемента ИЛИ-НЕ через второй электропневматический аналоговый преобразователь соединен с приводом запорно-регулирующего клапана на линии подачи второго компонента в реактор, второй вход логического многофункционального блока совмещен с первым входом второго логического элемента ПАМЯТЬ, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, два параллельных выхода которого соединены соответственно через третий и четвертый электропневматические аналоговые преобразователи с приводами запорно-регулирующих клапанов на линиях подачи хладоагента через змеевик и первого компонента в реактор, третий и четвертый входы логического многофункционального блока совмещены соответственно с вторыми входами первого и второго логических элементов ИЛИ-НЕ, выход измерителя степени заполнения реактора параллельно соединен с первым, вторым и третьим блоками заданий, выход первого блока задания соединен с вторым входом первого логического элемента ПАМЯТЬ, выход второго блока задания соединен параллельно с третьим входом первого логического элемента ПАМЯТЬ и вторым входом второго логического элемента ПАМЯТЬ, выход третьего блока задания соединен с первым входом логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выходы блоков заданий плотности и электропроводности раствора соединены соответственно с вторым и третьим входами логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выход которого параллельно соединен с третьим входом первого логического элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом второго логического элемента ПАМЯТЬ и входом логического элемента ТАЙМЕР, выход которого соединен через электропневматический дискретный преобразователь с приводом клапана разгрузки реактора. 2. A device for automatic control of the process of preparing solutions in a semi-continuous reactor, including a mixing reactor with heat exchangers in the form of a coil and a jacket, shut-off and control valves on the supply lines of the coolant to the jacket of the reactor, refrigerant through the coil, the first component into the reactor, reactor unloading valve, meter solution temperature with an analog reference unit, proportionally - differential and positional regulators, variable structure regulator, logical multifunction unit, the output from the temperature meter in parallel connected to the proportional differential, positional regulators and a variable structure regulator, the outputs of the proportional differential controller and a variable structure regulator, the first and second outputs of the positional regulator are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the logical multifunctional unit, characterized in that it further comprises measuring the degree of filling of the reactor, density and conductivity of sol ora, three reference blocks, tuned to different discrete values of the degree of filling of the reactor, blocks to set the density and conductivity of the solution to one discrete value each, four electro-pneumatic analog converters and an electro-pneumatic discrete converter, a shut-off and control valve on the supply line of the second component to the reactor, a logic element TIMER, the solution density meter is made in the form of two piezometric tubes of various lengths, two air flow regulators and a differential pressure gauge, the measuring instrument of the degree of filling of the reactor is a piezometric tube of large length and head, the logical multifunctional unit is made in the form of two logical elements MEMORY, two logical elements OR-NOT and a logical three-channel majority element "2 of 3", the output from the short piezometric cabin is connected in parallel with the first controller the air flow and the negative chamber of the differential pressure gauge, the output from a long piezometric tube is connected in parallel with the second air flow regulator, the positive differential camera meter and head, the first input of the multi-function logical unit is aligned with the first input of the first logical element MEMORY, the output of which is connected to the first input of the first logical element OR-NOT, the first output of which is connected through the first electro-pneumatic analog converter to the drive of the shut-off and control valve on the coolant supply line into the jacket of the reactor, the second output of the first logical element OR NOT via the second electro-pneumatic analog converter is connected to the drive locking of the regulating valve on the supply line of the second component to the reactor, the second input of the logical multifunction block is aligned with the first input of the second logical element MEMORY, the output of which is connected to the first input of the second logical element OR-NOT, two parallel outputs of which are connected respectively through the third and fourth electro-pneumatic analog converters with actuators of shut-off and control valves on the refrigerant supply lines through the coil and the first component to the reactor, the third and fourth log inputs of the multifunctional block are aligned respectively with the second inputs of the first and second logical elements OR NOT, the output of the reactor filling level meter is connected in parallel with the first, second and third blocks of tasks, the output of the first block of tasks is connected with the second input of the first logic element MEMORY, the output of the second block of the task connected in parallel with the third input of the first logic element MEMORY and the second input of the second logic element MEMORY, the output of the third block of the job is connected with the first input of the three-channel majority element "2 of 3", the outputs of the blocks of density and electrical conductivity of the solution are connected respectively to the second and third inputs of the logical three-channel majority element "2 of 3", the output of which is connected in parallel with the third input of the first logical element OR-NOT, the third input the second logical element MEMORY and the input of the logical element TIMER, the output of which is connected via an electro-pneumatic discrete converter to the actuator of the valve for unloading the reactor. 3. Устройство автоматического управления процессом приготовления растворов в реакторе полунепрерывного действия, включающее реактор смешения с теплообменниками в виде змеевика и рубашки, запорно-регулирующие клапаны на линиях подачи теплоносителя в рубашку реактора, хладоагента через змеевик, жидкого компонента в реактор, клапан разгрузки реактора, измеритель температуры раствора с аналоговом блоком задания, пропорционально-дифференциальный и позиционный регуляторы, регулятор переменной структуры, логический многофункциональный блок, причем выход с измерителя температуры параллельно соединен с пропорционально-дифференциальным, позиционным регуляторами и регулятором переменной структуры, выходы пропорционально-дифференциального регулятора и регулятора переменной структуры, первый и второй выходы позиционного регулятора соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами логического многофункционального блока, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит шнековый дозатор с бункером сыпучего компонента, измерители степени заполнения реактора, плотности и электропроводности раствора, три блока задания, настроенные на разные дискретные значения степени заполнения реактора, блоки задания плотности и электропроводности раствора на одно дискретное значение каждый, три электропневматических аналоговых преобразователя, электропневматический дискретный преобразователь, магнитный пускатель управления двигателем шнекового дозатора подачи сыпучего компонента в реактор, логический элемент ТАЙМЕР, измеритель плотности раствора выполнен в виде двух пьезометрических трубок различной длины, двух регуляторов расхода воздуха и дифманометра, измерителем степени заполнения реактора является пьезометрическая трубка большой длины и напоромер, логический многофункциональный блок выполнен в виде двух логических элементов ПАМЯТЬ, двух логических элементов ИЛИ-НЕ и логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выход с короткой пьезометрической трубки соединен параллельно с первым регулятором расхода воздуха и минусовой камерой дифманометра, выход с длиной пьезометрической трубки соединен параллельно с вторым регулятором расхода воздуха, плюсовой камерой дифманометра и напоромером, первый вход логического многофункционального блока совмещен с первым входом первого логического элемента ПАМЯТЬ, выход которого соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ-НЕ, первый выход которого через первый электропневматический аналоговый преобразователь соединен с приводом запорно-регулирующего клапана на линии подачи теплоносителя в рубашку реактора, второй выход первого логического элемента ИЛИ-НЕ через магнитный пускатель соединен с двигателем шнекового дозатора подачи сыпучего компонента в реактор, второй вход логического многофункционального блока совмещен с первым входом второго логического элемента ПАМЯТЬ, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, два параллельных выхода которого соединены соответственно через второй и третий электропневматические аналоговые преобразователи с приводами запорно-регулирующих клапанов на линиях подачи хладоагента через змеевик и жидкого компонента в реактор, третий и четвертый входы логического многофункционального блока совмещены соответственное с вторыми входами первого и второго логических элементов ИЛИ-НЕ, выход измерителя степени заполнения реактора параллельно соединен с первым, вторым и третьим блоками задания, выход первого блока задания соединен с вторым входом первого логического элемента ПАМЯТЬ, выход второго блока задания соединен параллельно с третьим входом первого логического элемента ПАМЯТЬ и вторым входом второго логического элемента ПАМЯТЬ, выход третьего блока задания соединен с первым входом логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выходы блоков задания плотности и электропроводности раствора соединены соответственно с вторым и третьим входами логического трехканального мажоритарного элемента "2 из 3", выход которого параллельно соединен с третьим входом первого логического элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом второго логического элемента ПАМЯТЬ и входом логического элемента ТАЙМЕР, выход которого соединен через электропневматический дискретный преобразователь с приводом клапана разгрузки реактора. 3. A device for automatically controlling the process of preparing solutions in a semi-continuous reactor, including a mixing reactor with heat exchangers in the form of a coil and a shirt, shut-off and control valves on the supply lines of the coolant to the jacket of the reactor, coolant through the coil, the liquid component into the reactor, the discharge valve of the reactor, meter solution temperature with an analog reference unit, proportional-differential and positional regulators, variable structure regulator, logical multi-function lock, and the output from the temperature meter is connected in parallel with the proportional differential, positional regulators and a variable structure regulator, the outputs of the proportional differential controller and a variable structure regulator, the first and second outputs of the positional regulator are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the logical multifunctional unit, characterized in that it further comprises a screw dispenser with a hopper of the granular component, measuring the degree of filling reactor, density and electrical conductivity of the solution, three reference blocks configured for different discrete values of the degree of filling of the reactor, blocks for setting the density and electrical conductivity of the solution to one discrete value each, three electro-pneumatic analog converters, an electro-pneumatic discrete converter, a magnetic starter for motor control of a screw feeder for feeding a bulk component into the reactor, the TIMER logic element, the solution density meter is made in the form of two piezometric tr a side of various lengths, two air flow regulators and a differential pressure gauge, a measure of the degree of filling of the reactor is a large length piezometric tube and a head, the logical multifunctional unit is made in the form of two logical elements MEMORY, two logical elements OR-NOT and logical three-channel majority element "2 of 3" , the output from the short piezometric tube is connected in parallel with the first air flow regulator and the negative chamber of the differential pressure gauge, the output with the length of the piezometric tube is connected in parallel In addition to the second air flow regulator, positive camera of the differential pressure gauge and head, the first input of the logical multifunction block is combined with the first input of the first logical element MEMORY, the output of which is connected to the first input of the first logical element OR-NOT, the first output of which is connected to the first electro-pneumatic analog converter a shut-off and control valve actuator on the coolant supply line to the reactor jacket, the second output of the first logical element OR-NOT through a magnetic trigger the spruce is connected to the screw feeder motor for feeding the granular component into the reactor, the second input of the logical multifunction block is aligned with the first input of the second logical element MEMORY, the output of which is connected to the first input of the second logical element OR-NOT, two parallel outputs of which are connected respectively through the second and third electro-pneumatic analog converters with valves of shut-off and control valves on the refrigerant supply lines through the coil and the liquid component into the reactor, the third and fourth the input inputs of the logical multi-function block are aligned respectively with the second inputs of the first and second logical elements OR-NOT, the output of the reactor fill level meter is connected in parallel with the first, second and third blocks of the job, the output of the first block of the job is connected to the second input of the first logic element MEMORY, the output of the second the task unit is connected in parallel with the third input of the first logical element MEMORY and the second input of the second logical element MEMORY, the output of the third block of the task is connected to the input of the logical three-channel majority element "2 of 3", the outputs of the blocks for setting the density and conductivity of the solution are connected respectively to the second and third inputs of the logical three-channel majority element "2 of 3", the output of which is connected in parallel with the third input of the first logical element OR-NOT, the third input of the second logic element MEMORY and the input of the logic element TIMER, the output of which is connected via an electro-pneumatic discrete converter to the actuator of the valve for unloading the reactor pa
SU5051444 1994-07-07 1994-07-07 Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors RU2071961C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051444 RU2071961C1 (en) 1994-07-07 1994-07-07 Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5051444 RU2071961C1 (en) 1994-07-07 1994-07-07 Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2071961C1 true RU2071961C1 (en) 1997-01-20

Family

ID=21608863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5051444 RU2071961C1 (en) 1994-07-07 1994-07-07 Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071961C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. Авторское свидетельство СССР N 799809, кл.С О7 В 43/02, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW458806B (en) Method and apparatus for continuously blending chemical solutions
CA2306807C (en) Parallel reactor with internal sensing and method of using same
CN111263589B (en) Real-time quality monitoring of beverage mass production using densitometry
EP0522828A1 (en) Microwave heated digesting system
KR101939102B1 (en) Method and apparatus for determining differential density
EP2823884B1 (en) Control apparatus for dispensing small precise amounts of liquid reagents
US4053743A (en) Method for controlling the ph and other concentration variables
Asprey et al. Applications of temperature scanning in kinetic investigations: The hydrolysis of acetic anhydride
JPS62500330A (en) Aquarium liquid temperature control device
US4735779A (en) Method for testing the viscosity of synthetic resins and apparatus for the implementation of the method
EP4065313A1 (en) On-demand in-line-blending and supply of chemicals
EP0321210A2 (en) Automated calorimeter and methods of operating the same
RU2071961C1 (en) Method and device for automatically controlling process of preparing solutions in semicontinuous reactors
RU2294556C1 (en) Device for automatic control over semi-continuous action reactor
Tsai et al. Deploying Automated Buffer Production for cGMP Use: Points to Consider.
CN1090522A (en) The device for formulating of developer solution and method
JPH03128433A (en) Specific gravity measuring instrument and liquid adjusting system using same instrument
JPH03137562A (en) Automatic titration apparatus
CN115243558A (en) Real-time quality monitoring of beverage batch preparation using densitometry
WO2002087753A1 (en) Control systems for reactors
JP2001009257A (en) Mixing device
JPH11255809A (en) Concentration control method of polymerization initiator and concentration control device
JPH0490836A (en) Method and device for mass filling and mixing
Mushonga pH control using two continuous stirred tank reactors in series
SU902800A1 (en) Unit for preparing silver halide photoemulsions