Способ автоматического управления процессом приготовления многокомпонентных смесей полимеров — SU 1392585 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 139258 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МК,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЬ 1 Х СМЕСЕЙ ПОЛ ИМ ЕРОВ(57) Изобретение относится к химической и легкой отраслям промышленности, в частности при производстве искусственных и синтетических материалов. Изобретение поз. воляет повысить точность стабилизации рехк и м ны х па ра метров процесса при готовлення смесей путем двухступенчатого регугирования процссса сначала грубого - по модели, затем точного -- по измеряемым рс жкимныл параметрал 1 технологического процесса.с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к способам управления технологическими процессами приготовления многокомпонентных смесей полимерон и может быть использовано в .химической и легкой промышленности, н частности при производстве искусственных и син 5 тегических материалов.Целью изобретения является уменьшение удельных расходов гнлимеров.На фиг.изображена схема системы управления; на фиг. 2 схема блока Вычис ления прогнозируемого значения вязкости смеси; на фиг. 3 - схема блока определения действительного значения вязкости смеси,,;истема управления (фиг 1) содержит контуры регулирования соотопения расходов полимеров с коррекцией по концентрации полимерон, контуры коррекции по ве,чичине прогнозируемой вязкости смеси цри здполнеции смесителяи по величине дейсгнительной вязкости смеси (тонкая коррекчировкд в конце смещения). В слесителе 1 ус)дион.са мешалка 2 с приводом 3. На линиях подачи полимеров установлены измерители расхода 4 и 5 концентрации 6 и 7 и вязкости 8 и 9 этих компонентов, д также исполнительные механизмы 10 и 11.Выходы измерителей расхода 4 и 5 и концентрации 6 и 7 попдрно заведены на входы блоков 12 и 13 умножения, выходы которых параллльно подключены к блоку 4 расчеД ЦР)г ЗИРУЕМОО ЗЦДЧЕЦИЯ НЯЗКОСтИм си гдкж к в Одам рег)сяторз 15 .ч . Н Ня г)доходов Олимеров. Выход бло 30 кд 11 рдс:) д прогнозируемого зцдчеция (зязк)и ( месц ч( роз,:о, дьт а переклк - те.я 16 по,к.ю ч.н; сумматор 17, Выход к)орг с.Тисц с входами регулятора 18 сш)т(ц(с(иц ц блока 9 Опр.де.сци .)зк:335 сн нд,з рд. И.дсонания. Выхо,регулятора 18 че з к нткты редейОго элм нта 20, ячск 21"2 памяти и бчо;и 23 и 24 сое.лиц с и. ч ительы,1 и мхди:зми нд лнизх Одди НО,имер)1 и р:збдвите,Я 25, рчем к упр;Вляюцим входам Ячек 40 2 и" "мяти по:кчючсн Выход б.к; 19 О ре.с,н я ;кн рдссог Зсован 1.11 зме) ли 3 мер."тэры )6 и 1 Я:ко ти смеси 2 сОс;(инснь с О.ОКО(1 28 р )тз д, йсгнительцй Вязкости смеси, Выход к)ро;о цер Ома.ьцо разомкнуый к н.такт 2 ),к;юче к Вход) сзмх 3 ГО)д 17 Изме,ичсль 30,илы т)ка привода мсц;лки через и)ференизор ) Сое;инс с уцрав.чяюгци м з х,)м;и ле 32, Выхд коро О со Лнцсц ( црзз(яюцихи Вх.) м б.Окоз 23 и 24 и ирсклк)чз Г.,зеи ) и )Испо.з)ельЙ механизм 33 пд .,иции готовой меси солини с Выходом порогового устр йствд 34. В)д нр гоного ус г ройстнд 34 через нормально разомкнутый конт)(кт 35 соединен с выходом су.х)атон 7. д е;О ходы подключены к б.нкдм 23 и 24 Управляюций вхо,кон гактд 35 соедине с реле 32.)сч СООТНСЧСТВЕННО ДЕЙС НИТЕЛШОЕ и измеренное значение Вязкости с меси;Т - температура смеси.Блок 28 состоит из блока 47 умножения цз постоянный коэффициент, блока 48 пере множения лнух сигналов и сумматора 9, причем входы блока 48 перемножения под. ключены к измеригелям темцерагуры 26 и Вязкости смеси 27, а выход через б. ок 47 у:цожения соединен с пернь)м входом сумматора 49. Второй вход сумматора 49 цодклюи к выходу измеризеля 2 вязкости смеси.(;истем рдбогзе следующим Образом с.месительпериодически заполняют пол мерами и растноритеч)ем н заданном соот. ,иш ции. В резхльгат интенсивнго пере. мсппнз 1) за се мешалки 2:бра. уеся ГМ(ГеН:. )1 Сьз:ДЗННМИ ХЗ ДКЕРис.лми ,) сост;ну и вязкости, которая и,.е и цд лдльнейпую и ргрдбогку ;(и,д(;(лцспии)есте(яКомпонентами ., рывн Вачсчяечся приход Олимеров В )ь исчее нз абсОлютО сух)е Вецестно:гнала, пропорциональные .тим величин,1, с Вьхода (локон 2 и 3 умножения и )с,зпдкт на Входы регулятора 15 соотно пе,)я и блока 14 рд,чегл прогнозируемог зчачеця нязк с):исси. Регулятор 15 Измеритель 36 уровня соединен с вх дом порогового устройства 37, выходы которого соединены с нормально разомкнутым контактом 38 и входами блоков 23 и 24. Блок 39 своим входом подключен к регулятору 15 соотнопения, ВыхОЛОм - к исполнительному механизму 10, а унрднляк)цим входом - к реле 32, и к устройствам 34 и 37.1 З фиг. 2 представлена схема блока 14 расчета прогнозируемого значения вязкости смеси. Блок 14 реализует зависимость видаро) раскол -го компонента.Блок )4 состоит из блоков 40 43 умножения на постоянный коэффициент, блоков 44 и 45 умножения двух сигналов и сумматора 46, причем выходы блоков 40 - 43 соединены с входами сумматора 46, а входы блоков 40, 41, 44 и 45 умножения подключены соответственно к выходам измерителей 8 и 9 вязкости полимерон и блоков 12 и 3 умножения.На фиг. 3 представлена схема блока 28 расчета действительного значения вязкости смеси, Блок 28 реализует зависимостьдесто иЛ- (КОТ), (2)соотношения расходов формирует и выдает управляющий сигнал на исполнительный механизм 10 на линии подачи одного из полимеров, чем обеспечивается требуемое регламентом соотношение полимеров.Одновременно с этим блок 14 рассчитывает прогнозируемое значение вязкости смепрогси (т) по соотношению (1) . По растзрагсогласованию е= тсм - )зад, рассчитанно. му в сумматоре 17, регулятор 18 формирует управляющее воздействие. В зависимости от знака рассогласования в, определяемого. блоком 19, управляющее воздействие через соответствующую ячейку 21 или 22 памяти поступает либо на исполнительный механизм 25 на линии подачи растворителя (при е)0), либо на исполнительный механизм 11 на линии подачи полимера (при е(0).В качестве примера рассмотрим случай, когда в начальный момент времени е)О. Тогда блок 9 выдает сигнал на переключение контактов переключателя 20 в положение а, запоминание текущего значения управляющего сигнала в ячейке 22 памяти и отключение ячейки 21 памяти. При этом выходной сигнал регулятора 18 поступает на исполнительный механизм 25 на линии подачи разбавителя, чем обеспечивается устранение рассогласования е. Если в становится отрицательным, то блок 19 выдает сигнал в ячейку 21 памяти на запоминание значения управляющего сигнала, отключает ячейку 22 памяти, переключает контакт переключателя 20 в положение б, В этом случае управляющий сигнал поступает на исполнительный механизм 11 на линии подачи одного из полимеров. При заполнении смесителя 1 до заданного регламентом уровня измеритель 36 уровня с пороговым устройством 37 вырабатывает сигнал, по которому срабатывают блоки 23, 24 и 39, что приводит к закрытию исполнительных механизмов О, 11 и 25 на линиях подачи компонентов в смеситель 1, отключается выход блока 14 расчета прогт)м от входа сумматора 17, ко входу сумматора 17 подключается сигнал, пропорциональный Чзад (переключатель 16 в положении б), замыкается контакт 38, что приводит к подключению выхода дифференциатора 31 к входу реле 32. В результате этих действий смесительоказывается изолирован. ным от входных потоков. Исполнительный механизм 33 на выходной магистрали закрыт,В результате действия мешалки 2 смесь в смесителе 1 становится более однородной, что отражается на силе тока привода 3 мешалки 2, которая стремится к постоянному значению. Дифференциатором 31 производится анализ изменения силы тока. При установившемся значении силы тока на постоянном уровне (смесь гомогенна) диф 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ференциатор выдает сигнал, по которолу разблокируются испол н ител ьные леха низм ы 10, 11 и 25, срабатывает реле 32, что приводит к замыканию контактов 29 и 35 и переключению контактов переключателя 16 в положение С. При этом происходит подключение выхода блока 28 излгерения действительного значения вязкости к входу сумматора 17 и подключение выхода сумматора 17 к реле 34 с зоной нечувствительности.Таким образом, после указанных коммутаций в сумматоре 7 происходит сравнение действительного значения вязкости смеси, определяемого блоком 28, в соответствии с формулой (2).демспзЕсли рассогласование е= ц" Чзз больше наперед заданной величины К то сигнал рассогласования поступает на вход регулятора 18 и блока 19 определения знака рассогласования, в регуляторе 8 формируется управляющее воздействие, которое обеспечивает тонкую корректировку состава смеси путем добавления нужного компонента (контур регулирования работает как и в случае дозирования компонентов). 1 ри рассогласованиименьше величины срабатывает реле 34. Это приводит к закрытию исполнительных механизмов 1 О, 11 и 25 на линиях подачи компонентов в смеситель 1 и открытию исполнительного механизма 33. Готовая смесь с заданными характеристиками выходит из смесителя 1 на дальнсишую переработку.Использование предлагаемого способа управления позволяет обеспечить более высокую точность стабилизации режимных параметров, что приводит к уменьшению удельных расходов полимеров ( - 0,01",/).формула изобретения1. Способ автоматического управления процессом приготовления многокомпонентных смесей полимеров путем дозирования полимеров и растворителя в смеситель, регулирования вязкости смеси и измерения силы тока привода мешалки, отличающнйгя тем, что, с целью уменьшения удельных расходов полимеров, измеряют концентрацию и вязкость полимеров, регулируют соотношение расходов полимеров изменения расхода одного из полимеров, корректируют это соотношение в зависимости от концентрации полимеров, определяют прогнозируемое значение вязкости смеси на выходе, осуществляют предварительную коррекцию расходов разбавителя и второго полимера по рассогласованию прогнозируемого значения вязкости смеси с заданным, а при достижении установившегося значения силы тока привода мешалки измеряют вязкость и температуру смеси, определяют действительное значение вязкости смеси и производят окончательную корректировку расходов разбавителя и второго полимера.2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что коррекцию расходов осуществляют воздействием на расход разбавителя при положительном рассогласовании между дейст. вительным или прогнозируемым значениями вязкости смеси и заданным воздействием на расход полимера при отрицательном рассогласовании прямо пропорционально величине этого рассогласования.1392585 июмсм Редактор Е. КончаЗаказ 8 О/54Н 11 ПИ Государств1 13035,.Проиинпдственно.по. Составитель ВТехред И, ВерееТираж 434нного комитета СССР по,Москва, Ж 35, Раушскиграфичсскн предприятие Шувалов Кор Под ам изо 61 и нпГ 1., д. Ужго 1 чод

Смотреть

Способ автоматического управления процессом приготовления многокомпонентных смесей полимеров