Система автоматического управленияпроцессом дрожжегенерации

Система автоматического управленияпроцессом дрожжегенерации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

() ц8!080 0

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 бююз Советских

Оюциалиетичаеиих

1таеиублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву 543666 (22) Заявлено 26.04.79 (21) 2761259/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. К..

С 12В 1(00

Гасударственный комитет (53) УДК 663.14.033.2-52 (088.8) ле делам изобретений и открытий (В. В. Малинкин и Л. А. Ровинскит1!

I

1

1 (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

П РОЦЕССОМ ДРОЖЖЕГЕН ЕРАЦИ И

Изобретение относится к области спиртовой промышленности, в частности к системам автоматического управления процессом дрожжегенерации.

По основному авт. св. № 543666 известна система автоматического управления процессом дрожжегенерации, включающая контур регулирования температуры в дрожжерастительном чане, регулирования качества процесса дрожжегенерации во времени, выход регулятора которого соединен с камерой задания регулятора контура регулирования температуры (1).

Однако эта система имеет ряд недостатков: необходимость вручную учитывать величину разности между исходными концентрациями среды Зо и соответственной величиной кулачка программного задатчика S", необходимость изготовления и замены кулачков, рассчитанных на различные заданные интервалы готовности дрожжей, ошибка в конечной концентрации среды в заданное время готовности обеспечивает величину 5 =- — Ь и не учитывает ко3 лебания среды в начальный момент процесса.

Цель изобретения — ускорение сбраживания и улучшение качества регулирования процесса дрожжегенерации.

Это достигается тем, что система дополнительно снабжена сумматором, задатчиком и блоком импульсного регулирования скорости вращения двигателя программноб го задатчика, при этом последний сообщен с цепью питания электродвигателя программного задатчика, вход сумматора соединен с задатчиком концентрации и задатчиком, а выход — с регулятором концент10 рации.

Кроме того, блок импульсного регулирования состоит из последовательно соединенных блока задания, мультивибратора, блокинг-генератора и тиристорного реле.

)5 На чертеже представлена схема предлагаемой автоматической системы. Система включает дрожжанку 1; контур регулирования температуры, состоящий из клапана 2, датчика 3 температуры, регулятора 4; контур измерения концентрации сахаров, включающий датчик 5 концентрации; блок совмещения начальных концентраций сахаров, состоящий из сумматора 6, задатчика

7, регулятора 8. Кроме того, система включает блок программного задатчика 9; электродвигатель 10; блок импульсного регулирования скорости вращения двигателя программного задатчика, состоящий из мультивибратора 11, ждущего блокинг-генера30 тора 12, тиристорного реле 13, устройства

14 задания.

810800

55

Работа предлагаемой системы осуществляется следующим образом.

Электрический сигнал, пропорциональный температуре массы в дрожжанке 1, с датчика 3 поступает на регулятор 4. Выход регулятора подключен к клапану 2 на линии холодной воды. Изменение расхода холодной воды клапаном 2 позволяет регулировать температуру в дрожжанке 1, Задание на регулирование температуры поступает с контура измерения концентрации сахаров. Сигнал, пропорциональный концентрации 5 (t) (в процентах сухих веществ), с датчика 5 концентрации поступает на сумматор 6. Программный задатчик

9 реализует постоянную заданную функцию S (t). Рассогласование от задатчика

7 подается в сумматор 6. Регулятор 8 вырабатывает управляющее воздействие, которое является заданием контуру регулирования температуры. Пусть, с программного задатчика 9 поступает задание S" (t).

При отклонении значения S (/) от 5 (t) регулятор 8 вырабатывает задание контуру регулирования температуры.

При уменьшении задания на температуру открывается клапан 2 на линии холодной воды, температура процесса снижается, замедляется скорость сбраживания и концентрация через определенное время приходит к заданной. При увеличении задания происходит обратный процесс.

Для программного задатчика 9 вырезается профиль кулачка 15, который соответствует среднему процессу убывания концентрации сахара при росте дрожжей. Для обеспечения заданного процесса S(t) =5од, где т — время готовности, необходимо реализовать такую скорость вращения (0 кулачка задатчика 9, чтобы (") — - + о Π— О/в.

Для этого требуется изменение скорости вращения кулачка 15, скорость вращения кулачка определяется по формуле: (0y (Ital (Яо (ЗХ() + 2) 5о)/

lao (Ю» — 2S,) jl 1 -.Л „, где Хо — начальная концентрация дрожжевых клеток;

Яо — начальная концентрация сахаров;

Х вЂ” максимальная концентрация дрожжей; ц — удельная скорость роста;

I — экономический коэффициент; т — время.

Блок импульсного регулирования осуществляет импульсное включение двигателя программного задатчика с регулируемым коэффициентом заполнения К,= t T, где т и Т вЂ” время импульса и цикла.

По известной величине скорости вращения двигателя программного задатчика со» и найденной а„р рассчитывается нужный коэффициент К,= "Р, который и устанавв дв ливается в блоке импульсного регулирования, работающем следующим образом.

Устройство 14 задания изменяет частоту работы мультивибратора 11. Импульсы мультивибратора запускают в ждущий блокинг-генератор 12, импульсами которого управляется оесконтактное тиристорное реле

13. Тиристорное реле, в свою очередь, коммутирует цепь питания электродвигателя

10.

B результате на заданном интервале времени =0 — т средняя скорость вращения кулачка задатчика соответствует ор, что и обеспечивает заданный процесс 5 (т) =

= So/з.

Благодаря применяемой в широких пределах скорости вращения кулачка задатчика можно изменять временный масштаб зависимости S(t), т. е. одним кулачком обеспечивать различные задания на готовность дрожжей.

Форм ул а изобретения

1. Система автоматического управления процессом дрожжегенерации по авт. св. № 543666, отл и ч а ющ а я ся тем, что, с целью ускорения сбраживания и улучшения качества регулирования, она дополнительно снабжена сумматором, задатчиком и блоком импульсного регулирования скорости вращения двигателя программного задатчика, при этом последний сообщен с цепью питания электродвигателя программного задатчика, вход сумматора соединен с датчиком концентрации и задатчиком, а выход — с регулятором концентрации.

2. Система по п. 1, отличающа яся тем, что блок импульсного регулирования состоит из последовательно соединенных блока задания, мультивибратора, блокинггенератора и тиристорного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 543666, кл. С 12В 1 00, 1974 (прототип).

810800

Техред О. Павлова Корректор Л. Орлова

Составитель Л. Попова

Редактор Л. Курасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 502!12 Изд. № 231 Тираж 530 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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