Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "проектирование автоматизированных систем управления непрерывными технологическими процессами" Часть 2 (стр. 8 из 14)
Разбавленная масса самотеком поступает для очистки от тяжелых включений на центробежные очистители, а затем самотеком - в напорный ящик бумагоделательной машины.
Оборотный брак, поступающий из бассейна брака, возвращается в промежуточный мешальный бассейн.
9.2. Описание основного технологического аппарата [l2]
Основной аппарат для размола целлюлозной массы - мельница ВД-14 с двумя дисками: вращающимся и неподвижным.
Степень и характер обработки массы в мельнице зависит от размалывающей гарнитуры, величины зазора между дисками и времени размола.
Размалывающая гарнитура изготовлена в виде стальных дисков с выфрезированными на поверхности ножами. При изготовлении бумаги тонкого помола используют сегменты с тонким рифлением (толщина ножей 6 мм).
9.3. Постановка задачи построения АСУ процессом размола массы [14]
Конечная цель автоматизации размольно-подготовительным отделом бумагоделательной машины (сохранение требуемой степени помола размолотой массы) достигается по косвенному параметру - перепаду температур на входе и выходе массы из мельницы. Возможность такого управления вытекает из существования регулярной связи между степенью помола массы и упомянутым косвенным параметром процесса.
Однако управление по косвенному параметру обладает существенным недостатком, для устранения которого необходимо применить периодическую коррекцию АСУ, осуществляя ее согласно методу каскадного управления. С этой целью выполняется измерение основной величины, а затем выясняется тенденция в ее применении. Полученные таким образом значения управляемой величины сравниваются с величиной задания по ней. В случае их совпадения нет необходимости в упомянутой коррекции. Наличие их рассогласования указывает на то, что следует применить установку регулятора системы, тем самым переводя режим стабилизации косвенной управляемой величины на уровень нового задания. Тогда в силу связи косвенной и основной управляемых величин вторая из них также изменит свое значение так, чтобы совпадать c заданием.
Таким образом, корректирующая часть АСУ дисковой мельницы должна вступать в действие по сигналу, определяющему рассогласованием измеренного и заданного значений степени помола массы после ее размола.
Для контроля степени помола массы после ее размола необходимо использовать прибор КСП, который выдает сигнал типа решетчатой функции, характеризующей степень помола в градусах шр. c периодичностью 3...6 мин. Для приведения выходного сигнала прибора КСП к виду, соответствующему сигналу коррекции, необходима его математичеокая обработка.
На первом этапе такой обработки нужно выявить тенденцию в значениях степени помола, определяемой решетчатой функцией. На втором этапе предсказанное значение степени помола сравнивается с величиной этого параметра, которая задана в соответствии о действующим технологическим режимом. В результате получают отклонение, которое данная АСУТП должна устранить.
Наличие однозначной статистической связи
указывает на то, что такая задача может быть решена изменением задания стабилизирующего регулятора. Последнее поясняется следующим образом (рис. 9.1). 
Рис.9.1
Допустим, что рабочей точкой функционирования АСУТП является точка А . В этом случае стабилизирующие регуляторы перемещают роторы мельниц, выбирая степень присадки, при которой поддерживается заданное значение перепада температуры на мельницах.
9.4. Экспериментальные исследования процесса размола на дисковой мельнице
Дисковую мельницу как объект управления можно представить в виде рис. 9.2, где входные величины: G - расход массы через мельницу; Q - концентрация массы на входе в мельницу; U - присадка; I - нагрузка приводного электродвигателя; T1 - температура массы, поступающей на мельницу .
Рис.9.2
.
Выходная величина Z -степень помола массы. Управляющий канал - канал U-> Z. Однако из работ, проведенных ранее [12; 14], следует, что для структуры дисковой мельницы как объекта управления (ОУ) характерно последовательное соединение двух звеньев. Входные величины первого звена, как и всего объекта в целом: расход массы через мельницу G , концентрация массы Q, присадка U . Выходная переменная этого звена, промежуточная для объекта в целом, прирост температуры размалываемой массы
Т. Эта переменная связана c нормированным показателем разработки волокна в масcе, ее степенью помола Z, физически.Такую связь в ОУ представляет второе из упомянутых звеньев. Следовательно, структурную схему дисковой мельницы как ОУ можно представить в виде рис. 9.3.
Рис.9.3
Поскольку процесс управления степенью помола на мельнице сложен, описать его математически трудно. Поэтому изучать статику и динамику ОУ целесообразно экспериментальным путем. Для этого воспользуемся экспериментальными данными, полученными на производстве [I4].
Экспериментальные исследования процесса размола на мельнице проведены в два этапа. На первом этапе изучается статическая характеристика по каналу управления
; на втором - динамические характеристики дисковой мельницы по каналу 
и каналу U 
(рис. 9.4). 
Рис.9.4
В процессе проведения эксперимента сняты показания температуры на входе и выходе из мельницы, тока приводного электродвигателя, степени помола массы Z при различных значениях присадки U.
Результаты эксперимента приведены в табл. 9.1.
Статистические данные, полученные при исследовании дисковой мельницы как объект управления
Таблица 9.1
| № п/п | Температура массы на | Перепад температур  Т | Нагрузка на мельницу J | При садка U | Степень помола Z | |||||||
| входе выходе. | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||
| 1 | 29.6 | 31.8 | 1.7 | 54.0 | 0.9 | 0.1 | ||||||
| 2 | 29,5 | 31.43 | 1.53 | 59.0 | 1.25 | 1.2 | ||||||
| 3 | 29.6 | 31.7 | 2.1 | 54.0 | 1.6 | 2.0 | ||||||
| 4 | 29.6 | 31.98 | 2.38 | 73.0 | 1.9 | 3.5 | ||||||
| 5 | 29.6 | 31.6 | 2.0 | 60.5 | 1.2 | 2.0 | ||||||
| 6 | 29.7 | 31.65 | 1.95 | 54.5 | 1.2 | 1.9 | ||||||
| 7 | 29.9 | 31.7 | 1.8 | 50.0 | 1.3 | 2.0 | ||||||
| 8 | 80.4 | 31.5 | I.I | 42.0 | 0.45 | 1.5 | ||||||
| 9 | 30.6 | 32.7 | 2.1 | 38.0 | 1.65 | 2.5 | ||||||
| 10 | 30.9 | 33.2 | 2.3 | 53.5 | 0.8 | 2.0 | ||||||
| II | 31.10 | 33.2 | 2.1 | 65.0 | 1.7 | 2.8 | ||||||
| 12 | 31.10 | 33.35 | 2.25 | 71.0 | 1.5 | 2.5 | ||||||
| 13 | 31.10 | 33.40 | 2.30 | 67.0 | 0.8 | 2.0 | ||||||
| 14 | 31.10 | 32.90 | 1.8 | 57.0 | 1.2 | 2.0 | ||||||
| 15 | 32.20 | 32.90 | 1.7 | 52.0 | 1.0 | 1.0 | ||||||
| 16 | 30.90 | 82.20 | 1.30 | 59.0 | I.I | 1.0 | ||||||
| 17 | 31.10 | 33.20 | 2.20 | 62.0 | 1.8 | 3.0 | ||||||
| 18 | 31.10 | 33.20 | 2.05 | 56.0 | 2.0 | 3.0 | ||||||
| 19 | 31.25 | 33.30 | 1.05 | 58.5 | 0.05 | 3.5 | ||||||
| 20 | 31.40 | 33.30 | 1.90 | 57.0 | I.I | 2.0 | ||||||
| 21 | 31.20 | 32.30 | 1.10 | 61.0 | 1.2 | 2.5 | ||||||
| 22 | 31.10 | 33.40 | 2.30 | 67.0 | 0.3 | 3.0 | ||||||
| 23 | 30.80 | 32.80 | 2.0 | 59.5 | 0.4 | 2.5 | ||||||
| 24 | 28.00 | 29.50 | 1.50 | 59.5 | 1.0 | 0 | ||||||
| 25 | 28.00 | 29.60 | 1.60 | 64.0 | 0.9 | 0 | ||||||
| 26 | 28.1 | 29.75 | 1.65 | 695 | 1.3 | 1.0 | ||||||
| 27 | 28.1 | 29.30 | 1.20 | 52.5 | 0.4 | 1.0 | ||||||
| 28 | 28.1 | 29.5 | 1.05 | 46.0 | 1.5 | 1.0 | ||||||
| 29 | 28.1 | 29.5 | 1.4 | 56.5 | 0.3 | 2.0 | ||||||
| 30 | 28.0 | 29.65 | 1.65 | 63.0 | 1.5 | 1.5 | ||||||
| 31 | 28.2 | 30.0 | 1.8 | 59.5 | 1.6 | 2.5 | ||||||
| 32 | 28.4 | 29.10 | 0.7 | 39.0 | 1.8 | 1.5 | ||||||
| 33 | 28.4 | 29.70 | 1.3 | 45.5 | I.I | 1.0 | ||||||
| 34 | 28.5 | 30.00 | 1.5 | 50.5 | 1.5 | 1.5 | ||||||
| 35 | 28.5 | 30.20 | 1.7 | 56.5 | 0.7 | 2.0 | ||||||
| 36 | 28.7 | 30.50 | 1.8 | 61.0 | 0.6 | 2.0 | ||||||
| 37 | 28.8 | 30.50 | 1.7 | 66.0 | 0.7 | 2,0 | ||||||
| 38 | 28.8 | 30.80 | 2.0 | 69.0 | I.I | 2.0 | ||||||
| 39 | 28.6 | 30.55 | 1.95 | 63.0 | 1.5 | 2.5 | ||||||
| 40 | 28.6 | 30.30 | 1.70 | 58.00 | 1.3 | 1.8 | ||||||
| 41 | 28.35 | 30.25 | 1.9 | 62.9 | 2.0 | 2.8 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 42 | 28.20 | 29.9 | 1.70 | 53.0 | 1.2 | 1.5 |
| 43 | 28.1 | 23.4 | 1.20 | 47.5 | 0.8 | 0.5 |
| 44 | 28.2 | 29.7 | 1.5 | 51.0 | 0.5 | 1.0 |
10. АCУТП ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА