SU1164671A1 - Система управлени нагрузкой в объектах с переменным гидравлическим сопротивлением - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ В ОБЪЕКТАХ С ПЕРЕМЕННЫМ ГВДРАВ- ЛИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ, содержаща  установленные на линин питани  объекта управлени  исполнительный механизм и датчик давлени , выход которого соединен с первым входом сумматора, св занного выходом с входом регул тора давлени , выход которого подключен к исполнительному механизму, а также блок задани , отличающа с  тему что,с целью повышени  надежности и произ- ; водительности системы, она содер ит последовательно соеднненгеле первый ключевой элемент, функциональный преобразователь, делитель, в торой ключевой элемент, блок пам ти, пер- i вый пороговый элемент и элемент ИЛИ, последовательно соединенные дифференцирующий блок, первый блок выделени  модул , второй пороговый элемент и элемент И, последовательно соединенные второй блок вьщелени  модул  и третий пороговый элемент,последовательно соединенные четвертый -пороговый элемент и блок сигнализации , а также п тый пороговый элемент, блок регистрации и датчик расхода, установленный на линии питани  объекта управлени  и св занный выходом с вторым входом делител , причем вход дифференцирующего блока подключен к входу второго блока выделени  модул  и выходу сумматора,со (Л единенного вторым входом с выходом первого ключевого элемента, вход которого св зан с выходом блока задани , выход датчика давлени  соединен с входом п того порогового элемента , выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, св занноО5 го выходом с управл ющим входом перli k вого ключевого элемента, выход третьО ) его порогового элемента соединен с «Ч вторым входом элемента И, подключенного выходом к управл ющему входу второго ключевого элемента, вход четвертого порогового элемента св зан с выходом блока пам ти и входом блока регистрации.

Description

Изобретение относитс  к автоматичасиому управлению объектами с переменным гидравлическим сопротив-лением и может быть использовано при автоматическом управлении технологиче скими процессами в химической, нефтехимической и других отрасл х народного хоз йства.

Цель изобретени  - повышение надежности и производительности систе- мы.

На фиг.1 показана блок-схема системы; на фиг,2 - циклограмма работы аппарата; на фиг.З - объект управлени  с переменным гидравлическимсопротивлением .

Блок-схема содержит блок 1 задани , датчик 2 давлени , сумматор 3, регул тор 4 давлени , исполнительный механизм 5, объект 6 управлени , функциональный преобразователь 7, делитель 8, в торой ключевой элемент 9, блок 10 пам ти, четвертый пороговый элемент 11, блок 12 сигнализации, датчик 13 расхода, блок 14 регистрации , дифференцирукмций блок 15, первьй блок 16 вьщелени  модул , второй пороговый элемент 17, элемент И 18, первый ключевой элемент 19, первый пороговый элемент 20, элемент ИЛИ 21, второй блок 22 ввделени  модул , третий порговьй элемент 23 и п тый пороговый элемент 24,

На фиг.1 обозначены: выход X. датчанка давлени , выход Х датчика расхода, выход Х, функционального преобразовател , выход Х делител , выходной сигнал Х дифференцирующего блока, выходной сигнал блока задани , выход nepisoro ключевого элемента, выход uXj сздаматора, величины пороговых сигналов Л,, 7 V поступающие на входы соотп ветственно четвертого, первого, второго , третьего и п того пороговых элементов. Объект 6.управлени  пред-ь ставл ет собой гранул тор 25 с оросителем 26,

Система работает следующим обраРегул тор 4, на вход которого с сумматора 3 поступает сигнал йХ, рассогласовани  заданного значени  давЛенин 4 с блока 1 задани , подключенного к сумиатору 3 через ключевой элемент §, и текущего значени  давлени  Х с датчика 2 давлени , осу щеетвл ет регулирование давлени 

жидкости в питающем трубопроводе посредством регулирующего клапана с исполнительным механизмом 5.

ключевого элемента- 19 равен нулю, если выход элемента

ИЛИ 21 отличен от нул .

ФункциональньШ преобразователь 7 преобразует входной сигнал ,,заданного значени  давлени  в Х значение расхода продукта, соответствующее заданной величине давлени  при минимальной величине гидравлического, сопротивлени  объекта 6 управлени .Делитель 8 вычисл ет величину отношени  Х сигналов Xj и Х,поступающих соответственно с датчика 13 расхода и функционального преобразовател  7. Сигнал . характеризует снижение производительности объекта, вызванное увеличением его гидравлического сопротивлени . Сигнал Х с выхода делител  8 через ключевой элемент 9 поступает на вход блока 10 пам ти, причем сигнал Х4 проходит на выход элемента 9 при условии, что ца другой вход элемента 9 поступает сигналгЬ выхода элемента И 18, отличный от нул . С выхода блока 10 пам ти сигнал Х подаетс  на блок 14 регистрации и входы пороговых блоков 11 и 20, на другие входа которых подаютс  величины пороговых.сигналов соответствено , и Блок 14 обеспечивает непрерывную регистрацию величины Х, что необходимо дл  анализа работы апарата . При выполнении в пороговом элементе П услови  ,c выхода элемента 11 на вход-.блока 12 сигнализации подаетс  управл нщий сигнал дл  осуществлени  сигнализации . .

Предупредительна , сигнализаци  ипользуетс  дл  извещени  оператора о состо нии процесоа,а также дает возможность до-;момеита автоматического останова объекта выполнить р д необходимых в этой ситуации операций по координации нагрузок стадий технологического процесса, а также подготовку .:и включение в работу резервного объекта вспомотатёльного оборудовани .

При выполнении а пороговом элементе 20 услови  гдеЛг Я4 с-выхода, элемента 20 подаетс;Я сигна на вхс)д элемента ИЛИ 2.1, на другой вход которого подаетс  сигнал с выхода порогового элемента 24. При поступлении .сигнала хот  бы на один из входов элемента ИЛИ 21 с выхода его на вход :ключевого элемента 19 подаетс  управл ющий сигнал,закрывающий ключевой элемент 19,при этом сигнал , становитс  равным нулю. На один вход порогового элемента 24 подаетс  сигнал с датчика 2 давлени , а на другой вход - величина порогового сигнала и 5 При выполнении в пороговом элементе 24 услов Х, 5 сигнал с дыхода элемента 24 поступает на вход элемента ИЛИ 21. Это позвол ет осуществл ть останов объекта управлени , если давление в линии питани  превышает предельно допустимое значение. Блоки 15,16 и 22, а также элемен ты 18,17 и 23 предназначены дл  иде тификации состо ни  квазистатики объекта управлени , при этом анализ руетс  модулъ величины отклонени  ДХ, и модуль скорости изменени  ЛХ/ Величина Х с выхода сумматора 3 подаетс  на вход дифференцирующего блока 15, а через блок 22 выделени  Модул  - на один из входов поро гового элемента 23. С выхода блока 15 сигнал Xtf скорости изменени  ЛХ I подаетс  через блок 16 вьзделени : модул  на один вход порогового элемента 17,на другой вход которого поступает величина порогового сигнала - . При выполнении в элементе 17 услови  ,/Хд/гг % сигнал с выз{ода эле;мента 17 поступает на вход элемента И 18, На другой вход элемента 23 подаетс  величина порогового сиг нала и 4 При выполнении в элементе 23 УСЛ ,/ сигнал с выхода, элемента 23 поступает на вход,элемента И 18. С выхода элемента И 18 при .наличии сигналов на каждом иа его входов подаетс  сигнал на вход ключевого элемента 9, который от- крываетс  и пропускает сигнал Xjj. на вход блока 10 пам ти, Повьшение производительности сис темы достигаетс  за счет оптимизации числа остановок, котора  осуществл етс  выбором величины пороге вого сигнала,-А , при которой неличина критери  качества (I) становитс  минимальной. На фиг.2 приведена циклограмма работы объекта управлени . (N-1 }ин о1 1 ; ( Ы-с ,(i) пг . V , i+S где i 0,1,2..., N-1; с eft;, t.J; X ,- величина расхода продукта ПЧЛ , при X, 2 О - средн   длительность проведени  профилактических работ; t,- tf(Xj, 7,j); ( - некотора  функци . Дл  описани  работы функционального преобразовател  7 рассмотрим в качестве объекта 6 управлени  предлагаемой системы гранул тор с оросителем статического типа, принадлежащий классу аппаратов с переменным гидравлическим сопротивлением. Как известно, уравнение расхода несжимаемой жидкости (в объемных единицах), вытекающей из сосуда через отверстие в единицу времени имеет вид (фиг.ЗУ G(t) S.c6-j--- P(t), где S - совокупна  площадь отверстий оросител } bi - коэффициент расхода; |5 --плотность жидкости; P(t) - избыточное давление жидкости в оросителе, В процессе гранул ции с течением ремени под;воздействием р да фактоов совокупна  площадь отверстий оросител , как правило, уменьшаетс .Осовными причинами этого  вл ютс  вердые включени  в гранулируемом еществе или кристаллизаци  последего в отверсти х оросител , Таким бразом, совокупна  площадь отвертий  вл етс  функцией времени и ормула (2) принимает следующий вид G(t)-S(t). P(t).S(t)4P(t И - посто нна  дл  данного де продукта, данного оросител  и данного диапазона измерени  P(t} величина.

Если в формуле (3) S(t) S, т.е. гранул тор имеет минимальное при данном P(t) гидравлическое сопротивление , то формулу (3) можно записать

S av-lP(t).

,(t)

/

(4) Величина S

вычисл етс 

по

motx

формуле

N-.d ... тйг 5 5)

где N и d - соответственно число и диаметр отверстий оросител .

Величина коэффициента чс расхода определ етс  в виде оценки ос аналитически или экспериментально. Окончательно формула (2) приобретает вид

А Г2 (t)

(6

max

max

А

где оценка максимального значени  расхода при данной величиHe .P(t;. ,

Дл  обозначений, прин тых на фиг.1-3 формула (6) имеет вид

x,.i4. 4f; s(,-i|7.(7)

Использу  формулу (6), функциональный преобразователь 7 можно реализовать различными способами,например , на основе использовани  стандартных унифицированных функциональных устройств системы СТАРТ. Выходной сигнал Х функционального блока 7 представл ет собой максимально возможное дл  данного устройства значение расхода при заданном давлении ,

Если S(t)S,TO действительный расход продукта, измер емый датчиком 13 расхода, будет максимальным при этом же значении давлени  среды Xj в оросителе.

В этом случае относительна  величина Х будет иметь максимальное значение

X -ii§Jnsuf - 1

(8)

Y re; Т

Если S(t)S

то .

При данном значении параметра Х величина S(t) может измен тьс  в диапазоне Co,S, а Х4, следовательно , в диапазоне Го,.

5

м::

К

Л

Фи8.5

Claims (1)

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАГРУЗКОЙ В ОБЪЕКТАХ С ПЕРЕМЕННЫМ ГИДРАВ- ! ЛИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ, содержащая установленные на линии питания объекта управления исполнительный механизм и датчик давления, выход которого соединен с первым входом сумматора, связанного выходом с входом регулятора давления, выход которого подключен к исполнительному механизму, а также блок задания, отличающая ся тему что,с целью повышения надежности и произ- _; водительности системы, она содержит последовательно соединенные первый ключевой элемент, функциональный преобразователь,' делитель, в торой ключевой элемент, блок памяти, пер- ; вый пороговый элемент и элемент ИЛИ, последовательно соединенные дифференцирующий блок, первый блок выделения модуля, второй пороговый элемент и элемент И, последовательно соединенные второй блок выделения модуля и третий пороговый элемент,последовательно соединенные четвертый пороговый элемент и блок сигнализации, а также пятый пороговый элемент, блок регистрации и датчик расхода, установленный на линии питания объекта управления и связанный выходом с вторым входом делителя, причем вход дифференцирующего блока подключен к входу второго блока выделения модуля и выходу сумматора,соединенного вторым входом с выходом первого ключевого элемента, вход которого связан с выходом блока задания, выход датчика давления соединен с входом пятого порогового элемента, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, связанного выходом с управляющим входом первого ключевого элемента, выход* третьего порогового элемента соединен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к управляющему входу второго ключевого элемента, вход четвертого порогового элемента связан с выходом блока памяти и входом блока регистрации.

   SU . .1164671 to

   1 1164671