Система автоматического управления процессом размола волокнистой массы

Система автоматического управления процессом размола волокнистой массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗМОЛА ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ содержащая вычислительное устройство с блоками корректировки степени помола, корректировки доли участия каждого аппарата, корректировки прогноза стег:ени помола, входы которого соединены с датчиками температуры, стелеви помола и концентрации массы на входе и выходе группы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками, а его выходы связаны с первыми входами элементов сравнения, вторые входаа которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы через регулятор мощности связаны с механизмом управления присадкой размалывающих аппаратов. отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода энергии на размол при сохранении требуемого качества размолотой массы, она имеет дополнительно задатчик допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а вычислительное устройство дополнительно содержит блок определения.установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов, блок оптимизации, блок расчета оптимального графика размола, при этом первый вход блока определения установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов соединен с соответствующим заS датчиком, второй вход которого связан с блоком корректировки степени помола на входе группы аппаратов а его выход соединен с первым входом блока оптимизации, причем другие входы блока оптимизации связаны с датчиком.концентрации, датчиком расхода массы, блоком корректировки прогноза прироста степени помола и задатчиком допустимого диапазона . прироста степени помола на каждом аппарате, а его выход через блок расчета оптимального графика размсэла соединен с блоком корректировки доли s4 участия каждого аппарата. сл 4

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

««««

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) -3246259/29-12 (22) 09.02.81 .Г46) .15.05.83. Бюл. В 18 (72) М.М. Дахин, Э.М. Ольшанский и И. В. Петров (71) Всесоюзное научно-производственное об«веди нение целлюлозно-бумажной промыаленности (53) 676.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3004514,кл. 0 21 ° 0 1/00, 1980. (54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗМОЛА ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ, содержащая вычислитель.ное устройство с блоками корректировки степени помола, корректировки доли участия каждого аппарата, корректировки прогноза сто:ени помола, входы которого. соединены с датчиками температуры, степени помола и концентрации массы на входе и выходе группы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками, а его выходы связаны с первыми входами элементов сравнения, вторые входы которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы через регулятор мощности связаны с механизмом управления при. садкой размалывающих аппаратов, ...SU 1 175 A

3(50 О 21 Г 1 08 0 21 0 1/02 о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода энергии на размол при сохранении требуемого качества размолотой массы, она имеет дополнительно эадатчик допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а вычислительное устройство дополнительно содержит блок определения. установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов, блок оптимизации, блок расчета оптимального графика размола, при этом первый вход блока определения установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов соединен с соответствующим эадатчиком, второй вход которого свя- Я эан.с блоком корректировки степени, помола на входе группы аппаратов, а его выход соединен с первым входом блока оптимизации, причем другие входы блока оптимизации связаны с датчиком. концентрации, датчиком расхода массы, блоком корректировки прогноза прироста степени помола и эадатчиком допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а его выход через блок . (©1. расчета оптимального графика размола соединен с блоком корректировки доли участия каждого аппарата.. .«3

1017754

Изобретение относится к целлюлозно бумажному производству и может быть . использонано для автоматического управления процессом размола волок- нистой массы, Известна система автоматического управления процессом размола нолоккистой массы, содержащая вычислительное устройство с блоКами корректировки степени помола, корректировки доли участия каждого аппарата, корректировкй прогноза степени помола, входы которого соединены с датчиками температуры, степени помола и концент рации массы на входе и выходе группы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками, а его выходы связаны с первыми входами элементов сравнения, вторые входы которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы через регулятор мощности связаны с механизмом управления присадкой размалывающих аппаратов P1).

Недостатком этой системы янляется высокий расход энергии на размол.

Цель изобретения — снижение расхода энергии на размол при сохранении требуемого качества размолотой массы.

Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом размола волокнистой массы, содержащая вычислительное устройство с блоками корректировки степени помола, корректировки доли участия каждого аппарата, корректировки прогноза степени помола, входы котороз5 го соединены с датчиками температуры, степени помола и концентрации массы на входе и выходе группы размалывающих аппаратов, датчиком расхода массы и задатчиками, à его выходы связа-40 ны с первыми нходамк элементов сравнения, вторые входы которых соединены с измерителями мощности соответствующих аппаратов, а выходы через

Регулятор мощности связаны с меха- 45 низмом управления присадкой размалывающих аппаратов, имеет дополнительно эадатчик допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а вычислительное устройство дополнительно содержит блок определения установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов, блок оптимизации, блок расчета оптимального графика размола, при этом первый нход блока определения установленного прироста степени помола на выходе группы аппаратов соединен с соответствующим задатчиком, второй. вход которого связан с блоком корректировки степени помола на входе груп-6О пы аппаратов, а его выход соединен с первым входом блока оптимизации, причем другие входы блока оптимизации связаны с датчиком концентрации, датчиком расхода массы, блоком коррек65 тировки прогноза прироста степени помола и эадатчиком допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, а его выход через блок расчета оптимального графика размола соединен с блоком корректировки доли участия каждого аппарата.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического регулирования процессом размола.

Система содержит измерители мощности 1 и 2 размалывающих аппаратов соответственно 3 и 4, соединенные со входами соответствующих элементов 5 и 6 сравнения, другие входы которых связаны с выходами блоков

7 и 8 расчета установленных значений потребляемой мощности для каждого аппарата, а выходы элементов 5 и 6 через регуляторы 9 и 10 соединены с механизмами 11 и 12 управления присадкой аппаратов 3 и 4. На входе группы размалывающих аппаратов (услонно показаны два аппарата 3 и 4) установлены датчики 13 температуры, степени помола 14, концентрации массы 15, связанные через блок 16 корректировки степени помола со входами элемента 17 сраннения, блока 18 корректировки установленного значения

t удельного расхода мощности, блока 19 вычитания. Выход элемента 17 через блок 20 калибровки соединен со входом блока .16, а второй его вход-с задатчиком 21 фактического значения степени помола на входе. Датчики 22 температуры, степени помола 23 и концентрации массы 24 на выходе группы аппа-. ратов связаны через блок 25 со входом элемента 26 сравнения, второй вход которого соединен с эадатчиком 27 фактического значения степени помола на выходе группы аппаратов, а выход через блок 28 калибровки-со входом блока 25. Выход блока 26 связан со входами блока 19 и элемента 29 сравнения, второй вход которого соединен задатчиком 30 установленных значений степени помола на выходе группы аппаратов, а выход - со входом блока 18.

Выход блока 19 связан со входом элемента 31 сравнения, выход которого через блок 32 коррекции прироста степени помола соединен с блоками

33 оптимизации, 34 корректировки доли участия каждого аппарата и блоком

35 прогноза прироста степени помола.

Вход блока 35 связан с датчиками 1 и 15 и измерителем 36 расхода массы, а выход — с элементом 31. Блок 33 через блок 37 соединен с задатчиком

30 и блоком 16. Другие входы блока

33 оптимизации связаны с эадатчиком

38 допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате, с датчиком 15 концентрации массы на входе и с измерителем 36, а выход блока 33 через блок 39 расчета опти1017754

Ь;t l = 4; Г - 3 (2 ) .У Х.

)=1 1 мального графика размола и блок 34 соединен со входом блока 40 расчета установленных значений удельного расхода мощности для каждого аппарата, выход которого связан со входами блоков 7 и 8, другие входы которых соединены с датчиком 15 и измерителем 36. Другой вход блока 40 связан с выходом сумматора 41, один вход которого соединен с блоком 18, а второй — с эадатчиком 42 установленного значения суммарного удельного расхода мощности.. Измерение степени помола производят косвенно по времени фильтрации массы.

Работа системы осуществляется следующим образом.

Волокнистую массу подают последовательно в аппараты 3 и 4 непрерывного размола. На входе группы аппаратов размола с помощью датчиков 13-15 измеряют соответственно температуру, степень помола и концентрацию массы, подаваемой на размол. Измеренные значения поступают в блок 16 корректировки степени помола, в котором производят корректировку измеренного значения степени помола на входе группы аппаратов по следующей зависимости 2. а SP< Ьо+X b х +ЬзТ + b4.T ю (1 )

1 1 1 где SP — скорректированное значение степени помола на входе и выходе группы аппаратов, оШР.

x. — сигналы датчиков температуры, концентрации (i=1,2), ОС;

Т вЂ” сигнал времени фильтрации массы, с;

Ь.. — коэффициенты усиления .по

Ь соответствующим каналам.

Скорректированное значение сравнивают в элементе сравнения 17 с фактической величиной степени помола, поступающей иэ задатчика 21. В зависимости от полученной ошибки в .блоке 20 осуществляют калибровку значений степени помола в соответствии с выражением где SP — фактическая степень помола массы, ШР;

m — шаг, соответствующий моменту времени ввода новых значений лабораторного анализа;

Л вЂ” константа, Л =2.

Одновременно с этим сигналом с измерителей мощности 1 и 2 размола сравнивают в блоке 5 и 6 с их установленйыми значениями и по величине ошибки регуляторй 9 и 10 осуществля- . ют управление механизмом присадки

11 и 12 дисков аппаратов размола. управление осуществляют до тех пор, пока текущие значения мощности не станут равными их установленным значениям.

На выходе группы аппаратов с помощью датчиков 22 и 23 измеряют соответственно температуру и степень помола массы. Эти измеренные значения вместе со значением концентрации, определяемой датчиком 24, поступают в блок 6, в котором по зависимости (1) осуществляют корректиров )5 ку измеренного значения степени помо- ла на выходе группы аппаратов.

Полученное значение сравнивают в блоке 26 с фактической степенью помола, поступающей из задатчика 27 фак-@ тических значений степени помола на выходе группы аппаратов. В зависимости от полученной ошибки в блоке 28 осуществляют калибровку измеренного значения степени помола на выходе группы аппаратов в соответствии с выражением (2).

Скорректированное и откалиброванное значение степени помола на выходе группы аппаратов сравнивают в блоке 29 с его установленным значением, поступающим из задатчика 30.

По .полученной величине ошибки и по калиброванному значению степени помола на входе потока в блоке 18 определяют величину коррекции суммар-.

З5 ного удельного расхода энергии для всей группы аппаратов по следующей формуле

В 2. ь Р 3= 2. а„.аР(- i 3 Z.К„(5Р„Сн- З1 .1 i--o

5Р Ь- ))-13(5РУ Ги3-5РОР(Си-«i), (Ъ) где Ь5Р— величина коррекции суммарного удельного раохода

О энергии, ШР „

45 S P — установленное значение степени помола на выхоце группы аппаратов, ШР;

SP — текущее калиброванное значение степени помола на выходе группы аппаратов, ШР;

SP — текущее калиброванное значение степени помола на входе группы аппаратов, ШР>

a,Ь,k — коэффициенты,-определяемые при наладке системы, п — шаг управления;

E — запаздывание объекта управления.

60 Значение коррекции, полученное в блоке 18, суммируют в блоке .41 с величиной суммарного удельного расхода энергии для всей группы аппаратов, находящейся в блоке 42, а полученную величину используют в блоке

1017754

40 для расчета установленного расхода энергии каждого размалывающего аппарата ло следующей формуле

РЧ. РЧ Ч (4)

° т

Ч где Р P" - соответственно установЕ ленные значения удельного расхода энергии на

1"-ом аппарате и на всей кВт t0 .группе аппаратов, a(.. - установленное значение

Ч

1 доли участия аппарата в процессе размола., Сигнал установленного удельного расхода энергии каждого аппарата, по лученный в блоке 40, а также сигнал с датчика 15 концентрации и датчика

36 расхода массы поступают в блоки

7 и 8 расчета установленного значе- 20 . мия вющности каждого аппарата. Установленное значение мощности каждого аппарата сравнивают в блоке 5 и б с текущим значением мощности и по величине рассогласования изменяют присадку дисков размалывающего аппарата. ОдновреМенно с этим в блоке

19 разности, куда вводят калиброванные значение степени помола на входе и, выходе группы. аппаратов, определяют фактический прирост степени помола, достигнутый группой аппаратов.

Эту велцчину сравнивают в блоке 31 с прогноэируемой величиной прироста степени помола на всей группе аппаратов размола, определяемой в бло- 35 ке 35. В блоке 35 по сигналам измерителей 1, 15 и 36 мощности, концентрации и расхода рассчитывают прогноэируемый прирост степени помола для всей группы аппаратов по формуле 40

Il

hS . à. P. (5)

»» де 6$P 5Р 5РВ Разность между а= ВыХ степенью помо- 45 ла БРЕых на выходе групп аппаратов и степенью помола

ЭРВИН на входе; а. — параметры скорости размола, O tllP твтТт

По величине ошибки, определяемой в блоке 31, осуществляют в блоке 22 корректировку параметров скорости размола по уравнению, структура которого аналогична выражению (2).

Найденные параметры скорости раз.мола используют далее в блоке 35 для 60 прогноза прироста степени помола на

Выходе группы аппаратов, а также в блоке 33 оптимизации и в блоке 34 корректировки доли участия аппаратов в процессе размола. 65

Наряду с этим в блоке 37 осуществляют расчет допустимого прироста степени помола для группы аппаратов по величине. сигналов, поступающих с блоков 30 и 16 по следующей зависимости Д жБ

111 а.

1. (7) где QC — соответственно расход и концентрация массы, поступающей на размол, соответмв ственно, и %; ч

Ь5Р» — прирост степени помола после каждого аппарата, ЫР, о. и в соответствии с областью допустиьых значений диапазона прироста степени помола

А «5SP» «8

А «XCGP В определяют установленные значения прироста степени помола после каждого аппарата (аSP(), при которых достигается минимум интегральйого показателя (7) затрат энергии на размол.

Полученные в блоке 33 установленные значения прироста стеяени помола используют в блоке 39 для расчета оптимального графика размола. По полученным в блоке 39 значениям параметров прироста степени помола корректируют в блоке 34 долю участия аппарата в процессе размола (8„ ) 8. -, . в1, ° (9) . а;

»=» 0; где а. — параметры скорости размо ЯР твт7т параметры прироста помола (1 2 ... n

Параметры прироста степени помола Ф» определяют как отношение установленного прироста степени помола

hSP» íà i-м аппарате к уст новленно

AS Р. 5Р -S Рвх

У У (6)

1» 1

Эта информация также поступает в блок 33 оптимизации, куда одновремен-. но с этим поступает .информация с датчиков 15 и 36 концентрации и ðàñхода массы с блока 38 допустимого диапазона прироста степени помола на каждом аппарате.

В блоке 33 оптимизации для определения оптимального графика размола. используют интегральный показатель затрат энергии на размол (3 ), определяемый по выражению

1017754 му приросту степени помола ESP< на всей группе аппаратов, т.е.

Составитель И. Никольский

Редактор Н. Киштулинец Техред N.Tåïåð Корректор С. Шекмар

Заказ 3491/29 Тираж 384

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

ИР (10) аSPx

Новые значения доли участия используют в блоке 4О для определения установленных значений удельных рас . ходов мощности для каждого -аппарата.

Таким образом, предлагаемый способ управления обеспечивает качество размолотой массы прн снижении расхода энергии на размол.