SU1252340A1

SU1252340A1 - Automatic control system for temperature conditions of inclined diffusion unit

Info

Publication number: SU1252340A1
Application number: SU843829485A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Петрович Ладанюк; Федор Валентинович Негода; Виктор Маркович Лысянский; Александр Михайлович Сегай; Александр Иванович Медяник
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Пищевой Промышленности
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1986-08-23

Description

Изобретение относитс к автоматизации экстрагировани сахара из свеклы в наклонных диффузионных ап- па{)атах.This invention relates to automating the extraction of sugar from beets in oblique diffusion {) atah.

Цель изобретени - повьппение точ- ности управлени температурного режима в диффузионной установке путем уменьшени величины отклонени регулируемой температуры от задани за счет сокращени времени регули- ровани и перерегулировани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature control in a diffusion plant by reducing the amount of deviation of the controlled temperature from the reference by reducing the adjustment time and re-adjustment.

На чертеже изображена блок-схема систе№ 1 автоматического управлени температурным режимом наклонной диффузионной установки.The drawing shows a block diagram of the system 1 of the automatic control of the temperature mode of an inclined diffusion plant.

Система состоит из датчиков 1 - 4 температуры, установленных в зонах I - IV аппарата, стабилизирующих регул торов 5-8 и исполнительных механизмов 9-12, При этом выходы датчиков 1-4 вл ютс входами регул торов 5-8 соответственно. Выходы регул торов 6-8 св заны входами исполнительных механизмов 10-12, установленных на линии подачи греющего пара в И , 1П и IV зоны аппарата соответственно . Система содержит датчик 13 расхода стружки, расходомер 14 диффузионного сокл, расходомер 15 экстрагента, датчик 16 температуры экстрагента. Кроме того, дл достижени инвариантности регулируемой температуры от изменени расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента система снабжена контуром компенсации этих основных возмущаюгд1Х воздействий (ККОВ), состо щим из элемента 17 компенсации, вход которого св зан с расходомером 14 диффузионного сока, элемента 18 компенсации, вход которого св зан с датчиком 13 расхода стружки, элемента 19 компенсации, вход которого св зан с расходомером 15 экстрагента элемента 20 компенсации, вход кото- рого св зан с датчиком 16 температур экстрагента. Выходы элементов 17 и 18 компенсации соединены с входом сумматора 21, выход которого св зан с вторым входом регул тора 5 температуры в зоне I аппарата, а выходы элементов 19-20 компенсации соединены с входом сумматора 22, выход которого св зан с вторым входом регул тора 8 температуры в зо- не IV аппарата,The system consists of sensors 1-4 of temperature, installed in zones I-IV of the apparatus, stabilizing regulators 5-8 and actuators 9-12. The outputs of sensors 1-4 are the inputs of regulators 5-8, respectively. The outputs of the regulators 6-8 are connected by the inputs of the actuators 10-12 installed on the heating steam supply lines to the I, 1P and IV zones of the apparatus, respectively. The system includes a chip flow sensor 13, a diffusion bubble flow meter 14, an extractant flow meter 15, an extractant temperature sensor 16. In addition, to achieve the invariance of the controlled temperature from changes in the costs of chips, juice, extractant, temperature of the extractant, the system is equipped with a compensation circuit for these basic disturbances (ECC), consisting of a compensation element 17, the input of which is connected to the diffusion juice flow meter 14, element 18 compensation, the input of which is connected with the chip flow sensor 13, the compensation element 19, the input of which is connected with the flow meter 15 of the extractant of the compensation element 20, the input of which is connected with the temperature sensor 16 extractant. The outputs of the compensation elements 17 and 18 are connected to the input of the adder 21, the output of which is connected to the second input of the temperature controller 5 in the area I of the device, and the outputs of the compensation elements 19-20 are connected to the input of the adder 22, the output of which is connected to the second input of the controller 8 temperature in zone IV of the device,

Дл достижени независимости системы от изменени динамических характеристик диффузионного аппарата при изменений его производительности система снабжена контуром самонастройки (КСН), содержащим блок 23 эталонной модели, вход которого соединен с выходом регул тора 5, а выход - с элементом 24 сравнени , второй вход которого соединен через исполнительный элемент 25 самонастройки с блоком 26 умножени , второй вход которого св зан с выходом регул тора 5, Выход блока 26 умножени соединен с исполнительным механизмом 9, Выходной сигнал элементов 17-20 компенсации св зан с входным зависимостью:To achieve independence of the system from changes in the dynamic characteristics of the diffusion apparatus with changes in its performance, the system is equipped with a self-tuning circuit (SCN) containing a reference model block 23, the input of which is connected to the output of the regulator 5, and the output - to the comparison element 24, the second input of which is connected self-tuning actuating element 25 with multiplication unit 26, the second input of which is connected with the output of controller 5, the output of multiplication unit 26 is connected with actuator 9, the output signal of the element s 17-20 compensation associated with the input relationship:

XX

X , X,

3% 3%

(О(ABOUT

вых В где х - выходной сигнал компенDoIXOut Q where x is the output of the doIX output

сатора;sator;

X в, - сигнал, пропорциональный значени м расходов стружки , сока, экстрагента, температуры экстрагента; Тд - врем предварени , параметр настройки.X B, is a signal proportional to the costs of chips, juice, extractant, temperature of the extractant; TD is the lead time, the setting parameter.

В качестве эталонной модели примен ют динамическое звено первого пор дка.The first order dynamic link is used as the reference model.

Система работает следующим образом .The system works as follows.

Температура по зонам аппарата контролируетс датчиками 1-4,выходные сигналы которых поступают на регул торы 5-8, вырабатывающие после сравнени текущих и заданных значений темпаратур сигнал управл ющего воздействи , поступак ций на исполнительные механизмы 9-12 подачи греющего пара по зонам аппарата.The temperature in the zones of the apparatus is monitored by sensors 1–4, the output signals of which are sent to the controllers 5–8, which, after comparing the current and set values of the temperature settings, generate a control action signal that arrives at the actuators 9–12 for supplying heating steam through the zones of the apparatus.

Температура по зонам аппарата зависит не только от управл ющих воздействий, но и от основных контролируемых возмущений: расходов стружки, сока, экстрагента, температуры экстрагента. При изменении расходов стружки и сока регул тор 5 получает дополнительный сигнал от сумматора 21, на вход которого поступают преобразованные по зависимости (1) в элементах 17 и 18 компенсации воздействи по возмущени м от датчиков 13 расхода стружки и расходомера 14 диффузионного сока соответственно Этим достигаетс инвариантность (независимость) теьтературы сокостру жечной смеси в зоне 1 аппарата от расходов стружки и сока.The temperature in the zones of the apparatus depends not only on the control actions, but also on the main controlled disturbances: the flow of chips, juice, extractant, temperature of the extractant. When the costs of chips and juice change, the controller 5 receives an additional signal from the adder 21, whose inputs are transformed according to (1) in elements 17 and 18 to compensate for the effects of perturbations from the chips 13 and the flow meter 14 of the diffusion juice, respectively. This achieves the invariance (independence) of the temperature of the juice mixture in the zone 1 of the apparatus from the costs of chips and juice.

При изменении расхода и температуры экстрагента регул тор 8 получа ет дополнительный сигнал от сумматора 22, на вход которого поступают преобразованные сигналы в элементах 19 и 20 компенсации воздействи по возмущени м от расходомера 15 экстрагента , датчика 16 температуры экстр агеита. Этим достигаетс инвариантность температуры сокостружечНой смеси в зоне tV аппарата пт расхода экстрагента и его температуры. Динамические характеристики диффузионного аппарата измен ютс при изменении производительности аппарата по свек- ле. Коэффициент передачи основного контура измен етс таким образом, что коэффициент передачи системы остаетс прежним, С этой целью выходной сигнал от регул тора 5 посту- пает одновременно на вход блока 23 эталонной модели и через блок 26 умножени на вход исполнительного механизма 9,When changing the flow rate and temperature of the extractant, the controller 8 receives an additional signal from the adder 22, the input of which receives the converted signals in the elements 19 and 20 of the compensation of the disturbance from the flow meter 15 of the extractant, the sensor 16 of the extra temperature agent. This achieves the invariance of the temperature of the fluid-free mixture in the zone tV of the apparatus and the extractant consumption rate and its temperature. The dynamic characteristics of the diffusion apparatus change as the productivity of the apparatus varies with the beets. The transfer coefficient of the main circuit is changed in such a way that the transmission coefficient of the system remains the same. To this end, the output signal from the controller 5 is fed simultaneously to the input of the reference model unit 23 and through the multiplication unit 26 to the input of the actuator 9,

Результаты воздействи на объект и эталонную модель сравниваютс элементом 24. Полученный сигнал рассогласовани поступает на исполнительный элемент 23 самонастройки, который воздействует на блок 26 умно жени , измен ет коэффициент передачиThe results of the impact on the object and the reference model are compared by element 24. The received error signal is fed to the self-tuning actuator 23, which acts on the smart block 26, which changes the transmission coefficient

основного контура, при этом температура в зоне I аппарата стремитс к величине выходной координаты эталонной модели. При равенсте выходной координаты объекта и эталонной модели выходной сигнал блока 24 равен нулю.the main circuit, while the temperature in zone I of the apparatus tends to the value of the output coordinate of the reference model. When the output coordinate of the object and the reference model are equal, the output signal of block 24 is zero.

Таким образом, применение контура самонастройки обеспечивает независимость процесса регулировани температуры в зоне Т аппарата от изменени динамических характеристик диффузионного аппарата. В результате применени контура компенсации основных возмущающих воздействий и контура самонастройки температура по зонам аппарата практически измен етс только при изменении задани регул торам 5-8. Это позвол ет регулировать независимо от температур в зонах I и IV температуры в зонах П и ИГ аппарата.Thus, the use of the self-tuning contour ensures the independence of the process of temperature regulation in the zone T of the apparatus from the change in the dynamic characteristics of the diffusion apparatus. As a result of the application of the compensation circuit of the main disturbing influences and the self-tuning circuit, the temperature in the zones of the apparatus practically changes only when the setting changes to the regulators 5-8. This makes it possible to regulate, independently of the temperatures in zones I and IV, the temperatures in zones P and IG of the apparatus.

В результате реализации предлагаемой системы достигаетс повышение точности регулировани по сравнению с известным устройством за счет уменьшени времени регулировани на 70%, уменьшени перерегулировани на 95% и уменьшени отклонени температуры сокостружечной смеси от задани на 45%.As a result of the implementation of the proposed system, an increase in the regulation accuracy is achieved in comparison with the known device by reducing the adjustment time by 70%, reducing the overshoot by 95%, and reducing the temperature of the mixture of particles from the task by 45%.

Дисрч узмнмый аппаратDisrch narrow apparatus

ВЮРШИ Заказ 4588/27 Тираж 328VYURSHI Order 4588/27 Circulation 328

Произв.-полигр. лр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons Lr-Tie, Uzhgorod, st. Project, 4

ПодписноеSubscription

Claims

AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR AN INCLINED DIFFUSION INSTALLATION, comprising a sensor for measuring chip consumption mounted on a conveyor belt, a diffusion juice flow meter installed on the juice output line for cleaning, an extractant flow meter and an extractant temperature sensor installed on the extractant temperature sensor, an extractant temperature sensor, installed on the zones of the apparatus, the outputs of which are connected to the inputs of stabilizing regulators, and the output of the latter is connected to the executive mechanisms located on the supply line of heating steam to the apparatus, characterized in that, in order to improve control accuracy, it is equipped with a compensation circuit for the main disturbing influences and a self-tuning circuit for the temperature controller in the first zone of the device, while the compensation circuit consists of a compensation element, the input of which connected to the flowmeter of the extractant, and three additional compensation elements, the input of one of which is connected to the temperature sensor of the extractant, the other to the flowmeter of diffusion juice, and the input of the third one is connected to the chip flow sensor, while the outputs of the compensation element and the first additional compensation element are connected to the input of the adder, the output of which is connected to the input of the temperature controller in the fourth zone of the apparatus, and the outputs of two other additional compensation elements are connected to the input of the adder, the output of the last connected to the input of the temperature controller in the first zone of the apparatus, the output of which is connected to the input of the self-tuning circuit, consisting of series-connected blocks of the reference model, e a comparison element, a self-adjusting element and a multiplication unit, the output of the latter is connected to an actuator installed on the heating steam supply line to the first zone of the apparatus, while the output of the temperature controller in the first zone of the apparatus is connected to the input of the reference model unit and is simultaneously connected to the second input of the multiplication unit , and the second input of the comparison element is connected to a temperature sensor installed in the first zone of the device.

"1252340