SU1273365A1 - Система автоматического управлени процессом получени полимерной композиции при производстве винипора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам автоматического управлени  процессом получени  полимерной композиции при производстве винипора. Изобретение позвол ет повысить качество управлени  указанным процессом и идентифицировать партии пластизол  по в зкости (достигаетс  изменение времени достижени  заданной в зкости +27, вместо ). Это осуществл етс  благодар  введению автоматичес

Description

кого контрол  компонентов смеси по влажности8 дл  чего система снабжена аппаратами 13 подготовки компонентов с встроенными в них датчиками 14 влажности, по информации от которых блок 19 контрол  влажности сырь , включенный в логический блок 3, принимает решение о начале процесса, Определенный температурно-временный 65 режим поддерживаетс  путем управлени  по двум каналам: каналу изменени  скорости перемешивани , который реализует блок 8 управлени  электродвигателем , и каналу изменени  расхода теплоносител , реализованному блоком 15 управлени  охлаждением. 2 ил,, 1 табл.

Изобретение относитс  к автоматическому управлению технологическими процессами химических производств, а именно к системам приготовлени  полимерных композиций, в частности на стадии получени  многокомпонентной полимерной композиции (пластизсл ) дл  производства винипора Оно может использоватьс  в химической и нефтехимической промьшшенности. Целью изобретени   вл етс  повышение качества управлени  процессом и обеспечение идентификации партий пластизол  по в зкости. На фиг. 1 изображена функциональна  схема системы; на фиг. 2 - конфигураци  вычислительных средств .системы . Система автоматического управлени  содержит датчик 1 электрофизических параметров, первьй выход которого соединен с входом измерител  2 температуры (типа КСМ-4), который своим выходом подсоединен к первому входу логического блока 3, реализованного вьмислительными средствами, построенными на основе микро-ЭВМ Электроника С5-12 (см. фиг. 2), второй выход датчика электрофизичес:ких параметров соединен с первым вхо дом измерител  4 емкости (типа Е8-4 который первым своим выходом соедин с вторым входом логического блока 3 а вторым - с третьим входом указанного блока, В цепи питани  электродвигател  5 мешалки (типа ВАО-071) установлен датчик 6 мощности (типа IT005), выход которого подсоединен к фильтру 7 по мех, первый выход которого св зан с четвертым входом логического блока 3, а второй - с первым входом блока 8 управлени  электродвигателем. : Первый выход логического блока 3 ; соединен с входом усилител  9 мощности . Первый выход усилител  9 мощности соединен с входом блока 10 управлени  исполнительными механизмами, выходы которых св заны с управл ющи1 Д.Н Q 1 7 ми вентил ми 11 (типа - -), а второй - с первыми входами автоматических дозаторов 12 (типа РЦ-100), которые пр мыми и обратными св з ми подключены к логическому блоку 3. Входы автоматических дозаторов 12 подсоединены к выходам аппаратов 13 подготовки компонентов, в которых установлень датчики 14 влажности, выходы которых подсоединены к второму входу измерител  4 емкости. Логический блок 3 св зан,также вторым выходом с блоком 15 управлени  охлаждением, который встроен в рубашку охлаждени  аппарата 16 смешивани , а третьим выходом с вторым входом блока 8 управлени  электродвигателем,: который своим выходом подсоединен к электродвигателю 5 мешалки. Задающий блок 17, представл юш 1й собой дисплейный модуль (типа квант), первым своим выходом подсоединен к п тому входу логического блока 3, BTopbiM - к шестому, третьим - к седьмому и четвертым - к восьмому. Вход же задающего блока 17 подсоединен к четвертому выходу логического блог ка 3. Логический блок 3 представл ет собой блок 18 запоУ1Инанн  .требуемой влажности сырь , представл ющий собой  чейки пам ти внешнего оператив ного запоминающего устройства (ОЗУ) типа Электроника С5-125, вход которого через шестой вход логическо°го блока 3 подсоединен к второму вы ходу задающего блока 17, а выход св зан с первым входом блока 19 оценки влажности сырь . Блок 19 оценки влажности сырь  св зан вторым входом через п тый вход логического блока 3 с первым вы ходом задающего блока 17, а третьим входом через третий вход логического блока 3 с втврым выходом измерител  4 емкости. Выход блока 19 оценки влажности сырь  присоединен к первому входу блока 20 контрол  загрузки Блок 19 оценки влажности сырь  представл ет собой три элемента сравнени , выходы которых объединены элементом И. Элементы сравнени  и логическа  функци  И реализованы программным путем. Второй вход блока 20 контрол  загрузки подсоединен к выходу блока 2 запоминани  состава композиции, который своим первым входом св зан через седьмой вход логического блока 3 с третьим выходом задающего блока 17 и представл ет собой  чейки пам ти внешнего ОЗУ типа Электроника С5-125. Первый выход блока 20 контрол  загрузки присоединен к первому входу таймера 22, второй - через первый вы ход логического блока 3 к входу усилител  9 мощности, третий - к первому входу блока 23 определени  управл ющих воздействий, а четвертый к первому входу блока 24 контрол  однородности. Кроме того, блок 20 контрол  загрузки присоединен пр мой и обратной св зью к автоматическим 12 дозаторам и представл ет собой три оператора условного перехода, три  чейки пам ти, запоминаюп ие уже введенное количество компонентов сме си, а также три элемента вычитани  дл  определени  задани  автоматичесКИМ 12 дозаторам. Блок содержит также элемент И, на вход которого поступают сигналы с выходов автоматических 12 дозаторов. Все выше указанные элементы и операторы реализованы программным путем. Блок 24 контрол  однородности вторым входом через второй вход логического блока 3 соединен с первым 654 выходом измерител  k емкости, а выходом св зан с первым входом блока 25 коррекции состава композиции, который пр мой и обратной св зью присоединен к таймеру 22, а вторым входом к выходу блока 26 определени  в зкости. Кроме того, блок 25 коррекции состава композиции св зан пр мой и обратной св зью с блоком 21 запоминани  состава композиции. Блок 24 контрол  однородности представл ет собой элемент сравнени , реализуемый программно, а также занесенную в ОЗУ типа Электроника С5125 подпрограмму вычислени  относительного отклонени  диэлектрической проницаемости. Блок 25 коррекции состава композиции представл ет собой подпрограмму расчета скорректированного значени  количества вводимого пластификатора, записанной во внещнем ОЗУ, а также три элемента сравнени , выходы которых объединены схемой И. Таймер 22 соединен пр мой и обратной св зью с блоком 27 задани  температурного режима, а также первым выходом с первьм входом блока 28 формировани  коэффициентов и вторым выходом - через четвертый выход логического блока 3 с задающим блоком 17. Таймер 22 представл ет собой один из двух, имеющихс  у Электроники С5-12, программно-управл емых таймеров . Блок 28 формировани  коэффициентов вторым входом присоединен к выходу блока 29 запоминани  конечной в зкости, который через восьмой вход логического блока 3 св зан с четвертым выходом задающего блока 17, а третьим входом - к выходу-блока 26 определени  в зкости, который через четвертый вход логического блока 3 соединен с первым .выходом фильтра 7 помех. Выход блока 28 формировани  коэффициентов соединен с блоком30 решени  уравнени  прогноза, который подсоединен к первому входу блока 27 задани  температурного режима. Блок 28 формировани  коэффициентов реализован как массив запоминающих элементов внутреннего посто нного запоминающего устройства (ПЗУ) Элект- , роники G5-12, а счетчик импульсов и подпрограмма расчета свободного члена занесена во внутреннее ОЗУ.

Блок 30 решени  управлени  прогноза представл ет собой подпрограмму решени  квадратных уравнений, помещенную во внешнее ОЗУ типа Электроника С5-125. Блок 19 запоминани  конечной в зкости  вл етс   чейкой пам ти во внешнем ОЗУ.

Блок 30 определени  в зкости представл ет собой массив значений, запомненных во внутреннем ПЗУ и описывающих калиброванную зависимость в зкости от расходуемой мощности, а тактакже подпрограмму интерпол ции в зкости по расходуемой мощности.

Блок 27 задани  температурного ре режима вторым входом присоединен через первьй вход логического блока 3 к измерителю 2 температуры, а выходом - к второму входу блока 23 определени  управл ющих воздействий, который своим третьим входом через первый вход логического блока 3 св зан с измерителем 2 температуры. Первый выход блока 23 определени  управл ющих воздействий через второй выход логического блока 3 соединен с блоком 15 управлени  охлаждением, а второй - через третий выход логического блока 3 с вторым входом блока 8 управлени  электродвигателем.

Блок 27 задани  температурного режима представл ет собой счетчик импульсов и подпрограмму определени  скорости изменени  температуры и требуемой температуры в данный момент времени, котора  занесена во внутреннее ОЗУ.

Блок 23 определени  управл ющих воздействий выполнен в виде подпрограммы , реализующей ПИ-закон управлени о

В данньш блок входит также алгоритм переключени  каналов управлени , который при скорости изменени  температуры на данной стадии обработ ки нул  выставл ет по каналу изменени  расхода теплоносител  среднее значение, а по каналу изменени  скорости перемешивани  обеспечивает изменение управл юш.его воздействи  по ПИ - закону от ошибки по температуре при скорости изменени  температуры на данной стадии обработки меньше нул  наоборот фиксируетс  средн   скорость перемешивани , а расход теплоносител  измен етс  по ПИ-закону, и наконец при скорости изменени  температуры равной нулю значени  скорости перемешивани  и расхода теплоносител  на данном временном интервале обеспечиваютс  неизменными и равными своему среднему значению.

В системе управлени  выделены основные контуры:

- контур управлени  температурновременным -режимом получени  пластизо .л , который включает в себ  29 запоминани  конечной в зкости, блок 28 формировани  коэффициентов, блок 30 решени  управлени  прогноза, блок 27 задани  температурного режима, блок 23 определени  управл ющих воздействий . Все эти блоки реализованы в логическом блоке 3. Данный контур управлени  включает в себ  также измеритель 2 температуры и датчик электрофизических параметров. Управление температурно-временным режимом получени  пластизол  осуществл етс  по двум каналам: каналу изменени  скорости перемешивани , который включает в себ  электродвигатель 5, датчик 6 мощности, фильтр 7 помех и блок 8 зшравлени  электродвигателем, а также каналу изменени  расхода теплоносител , которьш состоит из блока 15 управлени  охлаждением, встроенного в рубашку 16 охлаждени  аппарата;

-контур управлени  процессом подачи исходных компонентов в аппарат 16 смешени , основными элементами которого  вл ютс  усилитель 9 мощности блок 10 управлени  исполнительными механизмами, управл ющие вентили 11, автоматические дозаторы 12, аппараты 13 подготовки компонентов, а также блок 20 контрол  загрузки и блок 21 запоминани  весового состава, которые  вл ютс  част ми логического блока 3;

-контур управлени  влажностью исходных компонентов смеси, включающий в себ  блок 19 оценки влажности сырь , блок 18 запоминани  требуемой влажности сырь , реализованными в логическом блоке 3, а также датчики влажности 14 и измеритель емкости 4;

-контур коррекции весового состава композиции, выполненный в виде блока 24 контрол  однородности, блока 25 коррекции состава композиции, блока 21 запоминани  весового состйва , блока 26 определени  в зкости, включенных в логический блок 3, а также измеритель 4 емкости, датчик 1 7 электрофизических параметров, датчик 6 мошности и фильтр 7 помех. Исходное состо ние системь: следующее . Двигатель 5 мешалки отключен. Ком поненты смеси наход тс  в аппаратах 13 подготовки компонентов, где проис ходит их обезвоживание путем вакууми ровани . Логический блок 3 отключен хот  на его первый вход поступает аналоговый сигнал от измерител  2 температуры , а на второй и третий входы логического блока 3 поступают аналоговые сигналы с первого и второго выходов измерител  А емкости со ответственно. Сигнал с первого выхода измерител  4 емкости характеризует диэлектрическую проницаемость сме си, наход щейс  в аппарате 16 переме пгавани , а сигнал с второго выхода измерител  Д емкости характеризует диэлектрические проницаемости компонентов смеси, наход щихс  в аппаратах 13 подготовки компонентов Измерение диэлектрических проницаемостей компонентов и их смеси обусловлено примен емыми способами контрол  влажности сырь  и однородности смеси. Суть способа контрол  влажности состоит в резком отличии диэлектрических параметров воды ( 78,2; tg О 4000x10) от диэлектрических параметров полимерной композиции ( 4,4-7,8; tg S 2000-4000), поэтому , чем меньше влажность компонентов смеси, тем, соответственно, меньше их диэлектрическа  проницаемость . В блок 18 запоминани  влажности сырь  помещены такие значени  диэлектрических проницаемостей компо нентов, которые соответствуют влажности 0,1-0,2%. Это соответствует технологическим требовани м. Способ контрол  однородности смеси по изменению ее диэлектрической проницаемости основан на следующем. В начальный момент перемешивани  диэлектрическа  проницаемость смеси близка к ( ,), где ; - диэлектрические проницаемости компонентов смеси, а при однородности 1 1 диэлектрическа  проницаемость может быть рассчитана по формуле , где ,- объемна  дол  1-го компонента смеси. Таким образом, измер   диэлектрическую проницаемость смеси можно оп658 ределить ее однородность в данный момент, чем меньше . al, тем ближе однородность композиции к 1. Оценка однородности смеси по ее диэлектрической проницаемости выбрана с целью унификации измерительной аппаратуры. Система работает следующим образом . Оператором с помощью задающего блока 17, представл ющего дисплейный модуль, устанавливаютс  исходные данные по параметрам технологического режима: допустимые влажности исходных компонентов, которые помещаютс  в блоке- 18 запоминани  требуемой влажности сырь  логического блока 3, рецептура полимерной композиции, пределы варьировани  композиции по каждому компоненту, заданное начальное значение в зкости смеси, а также в зкости пластификаторов и допустима  точность при достижении заданного начального значени  в зкости, все эти данные занос тс  в блок 21 запоминани  весового состава логического блока 3, оператором также с пульта задаетс  конечна  в зкость пластизол , помещаема  в блок 29 запоминани  конечной в зкости логического блока 3, и диэлектрические проницаемости неоднородной смеси, идеально однородной смеси и практически однородной смеси, которые помещаютс  в запоминающие  чейки блока 24 контрол  однородности логического блока 3. По сигналу Пуск оператора с пульта управлени , поступающего с первого выхода задающего блока 17 через п тый вход логического блока 3 на блок 19 оценки влажности сырь , начинаетс  сравнение допустимых значений влажности исходных компонентов, запомненных в блоке 18 запоминани  требуемой влажности сырь  со значени ми , поступающими в блок 19 оценки влажности сырь  через второй вход и второй выход измерител  4 емкости от датчиков 14 влажности, помещенньЬс в аппаратах 13 подготовки компонентов, в которых происходит обезвоживание сырь . В случае нахождени  влажности исходных компонентов в заданных пределах на выходе блока 19 оценки влажности сырь  по вл етс  сигнал, которьй в качестве управл ющего подаетс  на первый вход блока 20 контрол  загрузки . С поступлением данного сиг912 нала блок 20 контрол  загрузки вырабатывает задание автоматическим дозатором 12, Это задание формируетс  как разность между -уже поступившим в смеситель в предьщущую загрузку количеством компонентов, значени  которых сохран ютс  в запоминающих элементах блока ,20 контрол  загрузки, и количеством компонентов, требуемых рецептурой. Данные значени  помещены в блоке 21 запоминани  весового соетава После поступлени  сигналов от автоматических дозаторов .12, подтверждающих выполнение задани , блок 20 контрол  загрузки через первыйвыход логического блока 3 подает сигнал на усилитель 9 мощности, которым вьфабатываютс  управл ющие сигналы на включение блока 10 управлени  исполнительными механизмами, св занного с управл ющими 1I вентил ми, и выгрузку автоматических дозаторов 12, разреша  подачу исходных компонентов в аппарат 16 смешени . Таким образом функционирует контур управлени  пода чей исходных компонентов в аппарат 16 смешени  Одновременно с сигналом разрешающим загрузку, блок 20 контрол  загрузки подает сигнал с третье го своего выхода на первый вход блока 23 определени  управл ющих воздействий . Последний с поступлением сигнала вьщает со своего первого выхода через второй выход логического блока 3 сигнал на блок 15 управле ни  охлаждением, а с второго выхода блока 23 определени  управл ющих воздействий через третий выход логического блока 3 управл ющий сигнал поступает на второй вход блока 8 управлени  электродвигателем. Указанные сигналы обеспечивают включени  электродвигател  5 мещалки и перемешивание с частотой п , а также вклю чают в работу систему охлаждени  с расходом теплоносител  G. Значени  п„ и G подобраны таким образом, чтобы количество теплоты, вьщел ющеес  при в зком трении, было равно количеству теплоты, отводимому системой охлаждени , расчет производитс  согласно уравнению теплового баланса с тем, чтобы обеспечить неизменность температуры. В этот же момент времени блок 20 контрол  загрузки вьфабатьтает сигнал, включающий таймер 22, и сигнал, передаюш.ий управление блоку 24 контрол  однород 65 ности, что соответствует включению в работу контура .коррекции весового состава. Контур коррекции весового состава работает следующим образом. С поступлением сигнала на первый вход блока 24 контрол  однородности с определенной частотой начинают производитьс  измерени  дизлектрической проницаемости композиции. Ее . значени  поступают на второй вход блока 24 контрол  однородности через второй вход логического блока 3 и через первый вход и первый выход измерител  2 емкости со второго входа датчика 1 электрофизических параметров . В блоке 24 контрол  однородности происходит вычисление Д1, что осуществл етс  подпрограммой, записанной во внешнем ОЗУ, и сравнение полученной величины с заданным значением При выполнении услови  41 и 1 аз необходимость однородности считаетс  достигнутой и вырабатывает с  сигнал, активизирующий блок 25 коррекции весового состава. Данный блок позвол ет в течение времени л производить коррекцию весового состава композиции по отклоне- . нию текущей в зкости 1 от своего заданного значени  ч Измерение в зкости осуществл етс  следующим образом. Потребл ема  электродвигателем мощность Р при стабилизированном напр жении питани  двигател  U зависит от в зкости полимерной композиции I . Р f (П) при и const., Потребл ена  мощность измер етс  датчиком 6 мощности, выходной сигнал с которого -через фильтр 7 помех « сглаживаетс  и поступает через четвертый вход логического 3 блока на вход блока 30 определени  в зкости, где сравниваетс  с калиброванной зависимостью Р| f (1 ) (при Ц const). По ней и определ етс  те . в зкости ПОЛИкущее значение трк мерной композиции. Если отклонение в зкости по абсолютному значению удовлетвор ет требуемой точности (,о. ) если 1 э h или Ч Г h -, (д Гпвкtn K ТО процесс коррекции весового состава считаетс  законченным и в подтверждение этого по пр мой св зи к таймеру 22 ОТ блока 25 коррекции весового состава поступает сигнал готовности , который служит требованием активизировать контур управлени  тем пературно-временным режимом получени  пластизол , В случае невыполнени указанных условий и если t происходит пересчет рецептуры пластификаторов на основании соотношений где Чдбч , Чддч скорректированные значени  объемных долей пластификаторов . Значени  П A&PI ДАЧР Л за а также , необходимые дл  соответствующих расчетов, поступают по обратной св зи с блока 21 запоминани  состава композиции, а по пр мой св зи в блок 21 запоминани  состава композиции поступают скорректирован ные значени  Чддф и вместо пр жних значений ч и ч . Данные расчеты производ тс  в подпрограмма записанных во внешнем ОЗУ, на них ж возложена реализаци  ограничений ..н дополнительное введение пластификат ров . С поступлением новых значений и Ч. блок 21 контрол  загрузк вырабатывает сигнал автоматическим дозаторам 12 в форме л Y -Ч АИФ Aflv Айт л Ч: tp- W А6Ч А6Я АБЧ После получени  подтверждающих сигналов об отработке этого задани.  управление передаетс  на контур кор . рекции весового состава Данный кон тур функционирует до тех пор, пока не вьшолнитс  одно из условий t W i . 14,,,

провер емых в блоке 25 коррекции состава композиции, после чего таймер 22 по своему первому выходу активизирует блок 28 формировани  коэффициентов и таким образом включает в работу контур управлени  температурЦелью управлени   вл етс  получение пластизол  с заданной конечной

в зкостью h , чего можно достигло н

нуть поддержива  следующий режим наращивани  в зкости; но-временным режимом получени  пластизол . По характеру изменени  в зкости композиции процесс приготовлени  пластизол  можно подразделить на четыре стадии. На первой стадии, когда температура композиции меньше температуры начала диффузии (20-22°С), изменение в зкости с достаточной точностью описьшаетс  законом Аррениуса , -«-Ч.-, где ь - энерги  активации; R - универсальна  газова  посто нна . Здесь в зкость при определенной температуре полностью определ етс  весовым составом композиции. Втора  стади  представл ет собой нагрев пластизол  до температуры 3536°С . Треть  стади  соответствует стабилизации температуры на уровне 32-36°С, и четверта  стади  характеризуетс  значительным снижением температуры (до значени  19-20С). В этих случа х аналитическое описание изменени  в зкости затруднено процессом диффузии пластификатора в полимер о Был произведен регрессионный анализ экспериментальных данных, который позволил получить зависимость в зкости от температуры и времени дл  трех последний стадий в следут щей форме ,Ч. АО; (А,; -V) ( т + в li 1 ii где . - в зкость, измеренна  в начале i-й стадии А, . А,. , А. , AJ. , , , ijj. - коэффициенты уравнени  множественной регрессии дл  i-й стадии. Врем  окончани  каждой стадии фиксированно технологией, поэтому приведенное вьше уравнение можно интерпретировать дл  окончани  i-й стадии следующим образом Т,, + В,, т;,), h 1. -А . (З. + Bj. i ,, ... + А., -t . + А„ X X t. ), - врем  окончани  i-й стадии; т.. - температура в конце i-й стадии. х1 -

1273365

13

t... , , при Т

rp

К1

ja3.

, П- 0,5..

+ ,, 1-0,85Х

Tji -

при t i atl

I at X (t-itKoP ). при t .с t, + Т„- Та,

KI КОР

rp + Ktt. Тра

II ,..

p(t)

Ki- К1

,,..ft-t t/-h +

m . TKJ oa

, .л VT-TiKj ;, ъ t t

OiJ.-L

К3 К4,

ф Ф

Ф + „ ,..X ft- t 1 -t- -I- г;f

/м t - t K3 где Т , Tj , Тр , j. 1си11сна1У1 п, температуры, измеренные в начале соответствующей стадии получени  пластизол ; 1. - температура в конце первой стадии, задаетс  равной 20-22 С. Температуры , Т; , Т рассчитываютс  решением квадратного уравне ни  « 0,85; 1 4; К 1 . С целью у}1ификации программного обеспечени  значени  Т тоже следуе получать, из квадратного уравнени , тогда Bj О, 3 1, К О, В, 20-22 (°С). В соответствии с изложенным конту ром управлени  температурно-временным режимом работает следующим образом . На первом выходе таймера 22 формируютс  импульсы в моменты времени Л%ор. Ь, причем ка КЗ в момент времени t по вл етс  также сигнал на втором выходе таймера 22, извещающий об окончании процесса . Каждый импульс измен ет показани  счетчика i, помещенного в блоке 28 формировани  коэффициентов на единицу, и в соответствии со значением i из массива значений В.., А-, К, помещенных в ПЗУ, выбираютс  кон кретные значени  коэффициентов квадратного уравнени . В этом же блоке производитс  вычисление свободного

14

t t

ei-H

K4

Этого в свою очередь можно достигнуть , поддержива  следующий темпе5 ратурно-временной режим:

X ут;-г ;, г t t члена квадратного уравнени , дл  чего используетс  значение в зкости в данный момент времени, поступающее на. третий вход блока 28 формировани  коэффициентов с выхода блока 26 определени  в зкости. Конечное значение в зкости поступает на второй вход c выхода блока 29 запоминани  конечной в зкости. Значени  коэффициентов квадратного уравнени  в качестве управл ющих сигналов поступают на вход блока 30 решени  уравнени  прогноза, где с помощью подпрограммы решени  квадратных уравнений, записанной во внешнем ОЗУ, отыскиваетс  значение Т . . Это-значение в качестве управл ющего сигнала поступает на первый вход блока 27 задани  температурного режима. В данном блоке фиксируетс  температура смеси в момент поступлени  управл ющего сигнала Т . , после чего вычисл етс  необходима  скорость изменени  температуры V на данной стадии получени  пластизол  ф . Ф . у :г К| -Ol 4i - Ч-.., После вычислений блок 27 задани  температурного режима по пр мой св зи передает таймеру 22 сигнал готовности , в ответ на который тот по обратной св зи начинает генерировать последовательность импульсов с периодом at , соответствующей дискретности системы управлени . Каждый та15i кой импульс увеличивает значение счетчика L на единицу, после чего происходит вычисление Т наР основании соотношени  Тр Т. + VL-ai. Значени  Тр и V поступают в качестве управл ющих сигналов на второй вход блока 23 определени  управл ющих .воздействий, В данном блоке происходит выбор канала управлени ; если V О, управление идет по каналу изменени  скорости перемешивани  (п) а при V О температурным режимом управл ют при помощи изменени  расхода теплоносител  .В этих случа х по неработающему каналу управлени  выставл ютс  средние значени  управл ющих переменных либо п, либо G, Управл ющие же воздействи  формируютс  по пропорционально-интегральному закону от ошибки по температуре Т р - Т . Измеренное значение тем пературы поступает на третий вход блока 23 определени  управл ющих воздействий через первый вход ло гического блока 3 с выхода измерител  2 температуры. Оптимальные значени  настроек ПИ-регул тора как по ка налу п, так и по каналу G, хран тс  во внутреннем-ПЗУ, здесь же помещены значени  ограничений на управл ющие воздействи  п , п , О , G макс мин 1И4КС обеспечивающие нахождение рассчитанных управл ющих воздействий в рамках неравенств п п А п inln - мокс G G G мин-MUKC. Уйравл ющие воздействи  по каналу изменени  скорости перемешивани  поступают в качестве управл ющих сигна лов с второго выхода блока 23 опреде лени  управл юш х воздействий через третий выход логического блока 3 на второй вход блока 8 управлени  злект родвигателем, который представл ет собой тиристорный преобразователь

Поливинилхлорид 100 Диакрилфталат 29 Дибутилфталат 51

3,5

± 12 ± 2,0 7,62 - 2,4 7,9 65 16 частоты и напр жени . Управл ющее воздействие по каналу изменени  расхода теплоносител  подаетс  в качестве управл ющего сигнала с первого выхода блока 23 определени  управл ющих воздействий через второй выход логического блока 3 на вход блока 15 управлени  охлаждением, который представл ет собой управл ющий вентиль. При температуре 35°С начинаетс  интенсивный процесс диффузии исходных компонентов (эффект Киркендолла), что приводит к значительному росту в зкости с 1-2 Па.с до 6-10 Па.с. Однако с ростом в зкости растет потребл ема  электродвигателем 5 мощность , поэтому до ее снижени  до оптимального значени  подаетс  сигнал на первый вход блока 8 управлени  электродвигателем через второй выход фильтра 7 помех от датчика 6 мощности . В момент времени t таймер 22 формирует на своем втором выходе сигнал , который через четвертый выход логического блока 3 поступает на вход задающего блока 17, Таким образом , оператору сообщаетс  об окончании процесса, затем оператор разгружает аппарат 16 смешени . Последующа  загрузка проводитс  по команде оператора с задающего блока 17 без изменени  рецептуры композиции, подобранной дл  предыдущей партии пластизол . Таким образом, на первой партии получени  пластизол  идет режим облучени  системы управлени , а на последующих парти х система управлени  работает в режиме, близком к оптимальному. Диапазон изменени  масс исходных компонентов дл  стандартной рецептуры полимерной композиции в зависимости от режима управлени  находитс  в пределах

По сравнению с известными системами данна  система обладает преимуществами , состо щими в том, что введение в систему контура управлени  процессом подачи исходных компонентов Р аппарат 16 перемещивани  за счет включени  в логический блок 3 блока 20 контрол  Загрузки, автоматических доза торов 12 и аппаратов 13 подготовки компонентов позволило повысить качество регулировани  процесса приготовлени  пластизол  за счет уменьщени  колебаний его состава относительно заданных значений.

Введение в систему контура управлени  процессом получени  пластизол  с блоком 8 управлени  электродвигателем позволило вести нагрев пластизол  за счет плавного изменени  числа оборотов электродвигател  5, что снижает энергозатраты на нагрев пластизол  на 20%, А включение в систему блока 15 управлени  охлаждением дало возможность повысить точность управлени  и обеспечить необходимый температурно-временной режим наращивани  в зкости пластизол  до заданного значени ,

Введение в систему, згаравлени  контура кон;грол  влажности исходных

7,5

ПВХ 100. ДБФ 51 ДАФ 789 - 29

8,02 260+5%

.II 7,7 250+3% III

компонентов создало услови  дл  однообразного протекани  процесса получени  пластизол  у различньк партий , так как бьшо обеспечено одинаковое вли ние влажности компонентов на качество полз аемого пластизол . Это способствовало в свою очередь индентификации пластизол  различных партий по в зкости,

Введение в систему управлени  контура коррекции весового состава способствовало приобретению системой свойств обучаемости, что позволило повышать качество управлени  дл 

каждой последующей партии и добитьс  стабильности процесса наращивани  в зкости,

Возможность щирокого варьировани  параметрами технологического режима позвол ет использовать систему в щироком классе технологических процессов химической промьппленности.

Все это повьшает качество управлени  процессом, увеличивает производительность аппарата перемещивани  и идентифицирует партии пластизол  по в зкости и однородности. Достижение заданной в зкости пластизол  представлено в таблице.

245+6%

220+2%

7,9

220+2%

Claims (1)

1. 7,8 220+2% 8,15 Таким образом, производительность системы управленм  увеличилась на 15-20% за счет изменени  режима нагрева пластизол  путем регулировани  числа оборотов электродвигател  и перевода системы на адаптивный режим управлени . Это позволило снизит разброс по в зкости на 10%, повысить качество регулировани  процесса приготовлени  пластизол  за счет более быстрых и эффективных воздействий, направленных на компенсацию отклонений пластизол  по в зкости и температуре . Формула изобретени  Система автоматического управлени  процессом получени  полимерной композиции при производстве винипора , содержаща  логический блок и дат чик электрофизических параметров, первый выход которого соединен с измерителем температуры, присоединенным к первому входу логического блока , а второй выход - с первым входом измерител  емкости, соединенным первым выходом с вторым входом логического блока, а вторым выходом с третьим входом логического блока, и последовательно соединенные двигатель мешалки, датчик мощности, фильт помех, первый выход которого соедине с четвертым входом логического блока первый выход которого соединен с вхо дом усилител  мощности, первый выход которого соединен с входом блока управлени  исполнительными механизмами , выходы которого св заны с управл ющими вентил ми, а второй выход с первыми входами автоматических дозаторов , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества управлени  и обеспечени  идентичност партий полимерной композиции по в зкости , она снабжена задающим блоком, который своим первым выходом присоединен к п тому входу логического бло ка, вторым выходом - к шестому входу логического блока, третьим выходом к седьмому входу логического блока, четвертым выходом - к восьмому входу логического блока, а входом - к четвертому выходу логического блока, ко торый пр мой и обратной св зью соеди ней с автоматическими дозаторами, cв зaнньnv и с аппаратами подготовки компонентов, в которых установленыдатчики влажности, подсоединенные к второму входу измерител  емкости, блоком управлени  охлаждением, вход которого подключен к второму выходу логического блока, и блоком управлени  электродвигателем, первый вход которого соединен с вторым входом фильтра помех, а второй вход - с третьим выходом логического блока, а логический блок выполнен в виде блока запоминани  требуемой влажности сырь , вход которого шестым входом логического блока, а выход присоединен к первому входу блока оценки влажности СЫРЬЯ, блока запоминани  состава композиции, вход которого  вл етс  седьмым входом логического блока, а также соединенного пр мой и обратной св зью с блоком коррекции состава композиции, блока запоминани  конечной в зкости, вход которого  вл етс  восьмым входом логического блока, а выход соединен с BTOpbw входом блока формировани  коэффициентов, блока оценки влажности сырь , второй вход которого  вл етс  п тым входом логического блока , третий вход этого блока  вл етс  третьим входом логического блока, а выход подсоединен к первому входу блока контрол  загрузки, который вторым входом св зан с блоком запоминани  состава композиции, первым выходом - с первым входом таймера, вторым выходом - с усилителем мощности, третьим выходом - с первым входом блока определени  управл ющих воздействий , четвертым выходом - с первым входом блока контрол  однородности , причем блок контрол  загрузки подключен пр мой и обратной св зью к автоматическим дозаторам, блока контрол  однородности, второй вход которого  вл етс  вторым входом логического блока, а выход подсоединен к первому входу блока коррекции состава композиции, который св зан пр мой и обратной св зью с таймером, а вторым входом подключен к. выходу блока определени  в зкости, вход которого  вл етс  четвертым входом логического блока, таймера, подключенного первым выходом к первому входу блока формировани  коэффициентов, вторым выходом - к входу задающего блока, и пр мой и обратной св зью к блоку задани  температурного режима, блока формировани  коэффициентов.

   21.1

   соеднненньрс третьим входом с выходом блока определени  в зкости, а выходом - с блоком решени  уравнени  прогноза, который соединен своим выходом с первым входом блока задани  температурного режима, второй вход которого  вл етс  первым входом ло27336522

   гического блока, а выход - к второму входу блока определени  управл ющих воздействий, третий вход котйрого  вл етс  первым входом логического 5 блока, а первьш и второй выходы  вл ютс  первым и вторым выходами логического блока.

   Фиг. 2