книги из ГПНТБ / Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях
.pdfнами, обеспечивающими непрерывный, слой зерна над чувствительными элементами (рис. 29).
В системе паропроводов, соединяющих форсунки с магистралью, установлен вентиль с электроприводом и регулирующий клапан с исполнительным механизмом, который управляет регулятором температуры зерна.
В приемном устройстве влагоснимателя В-10 смон тирована заслонка с микропереключателем, при помощи которого включается привод при заполнении шахты зер ном и отключается при снижении уровня зерна.
Как показали исследования, контролировать процесс скоростного кондиционирования можно как по конечной температуре, так и по конечной влажности. Контроль по
температуре |
для оперативных целей удобен. Поэтому |
его следует |
принять за основу при автоматической ста |
билизации режима скоростного кондиционирования зерна. Разработанные системы автоматической стабилиза ции предусматривают применение регулирующих прибо-
10. П. В. Артимович; |
145 |
ров типа Р П И Б для стабилизации режима по основно му параметру процесса—температуре зерновой массы.
Возможно |
также введение автоматической |
коррекции |
|
по второму параметру, |
характеризующему |
состояние |
|
зерна до |
обработки. Существенно повысить |
качество |
|
процесса |
регулирования |
можно применением |
регулято |
ров ПИД и ПИ. Лучшее качество регулирования обес печивается пропорционально-интегрально-дифференци альным регулятором (ПИД) . Процесс автоматического регулирования, обеспечиваемый этим регулятором, вполне отвечает наиболее жестким технологическим тре бованиям и создает необходимые гидротермические ус ловия.
Однако регуляторы типа ПИД, как наиболее совер шенные в отношении качества автоматического регули рования, характеризуются более сложной конструкцией и несколько большей стоимостью, чем другие типы ре гуляторов.
Как показали производственные испытания, для ско ростного кондиционера может быть принят пропорцио нально-интегральный (ПИ) закон регулирования при помощи прибора РПИБ-2С. Он обеспечивает стабилиза цию режима по температуре нагрева зерна с отклоне ниями ±2°С, что удовлетворяет требованиям техноло гии.
Система контроля и управления скоростного конди ционера обеспечивает автоматическое выполнение ряда
операций, |
связанных со стабилизацией технологического |
|
процесса |
кондиционирования. |
|
С пульта управляют электродвигателями |
скоростно |
|
го кондиционера и влагоснимателя, а также |
осуществля |
ют автоматическую сигнализацию, автоблокировку, ав томатический контроль, регистрацию и регулирование температуры агента сушки и зерна. При помощи пульта можно:
включить пар после заполнения обоих шнеков кон
диционера зерном; |
|
выключить пар при |
прекращении поступления зерна |
в приемное устройство |
кондиционера; |
повторно включить пар при возобновлении поступле ния зерна в приемное устройство и заполнении шнеков кондиционера;
отключить электродвигатель и выключить пар при завале одного из шнеков, а также включить пар при
146
остановке электродвигателя от перегрузок или коротко го замыкания;
включить световую и звуковую сигнализацию при прекращении подачи зерна, изменении его температуры выше или ниже установленных пределов режима техно логического процесса, завалах и при остановке электро двигателя;
включить электродвигатель каретки выпускного устройства влагоснимателя при заполнении его шахты зерном, выключить этот электродвигатель при пониже нии уровня зерна в шахте ниже заданного уровня.
Автоматически температуру зерна в шнеках контро лируют электроконтактными термометрами, установ ленными на отдельном щитке, а давление пара — мано метром, установленным на паропроводе.
На пульте управления скоростного кондиционера и влагоснимателя смонтирована аппаратура управления электродвигателями, световой и звуковой сигнализации, автоматической регистрации температуры зерна и аген
та |
сушки, |
автоматического регулирования |
температу |
ры |
зерна. |
|
|
Перед пуском электродвигателя скоростного конди ционера включают пакетные выключатели и рубильник. Питание подается поворотом рукоятки пакетного вы ключателя в положение «Включено», загорается лампа «Пар закрыт» и «Шахта не наполнена».
После этого включают электродвигатель скоростно го кондиционера; загорается лампа «В приемном бунке ре нет зерна». При поступлении зерна в приемный бун кер конечный выключатель 1ВК переключает свои кон
такте |
(рис. 30). Гаснет лампочка «В приемном |
бункере |
|||
нет |
зерна». Сработав, |
промежуточное |
реле |
замыкает |
|
свои |
контакты в цепи |
электропривода |
клапана ввода |
||
пара |
в |
скоростной кондиционер. |
|
|
С началом выхода зерна из контрольного шнека за мыкает контакты конечный выключатель 4ВК- Элек тромоторный привод клапана включает подачу пара. Гаснет лампа «Пар закрыт».
Когда температура зерна установится в заданных пределах, включают пакетный выключатель «Звонок». Пуск скоростного кондиционера на этом заканчивается.
При отклонении температуры зерна в одном из шне ков выше или ниже установленных пределов замыкают-
10* |
147 |
ся контакты термометров; |
загорается сигнальная |
лам |
||||
па «Температура» и звенит звонок громкого боя. |
|
|||||
При |
прекращении |
поступления зерна |
в |
приемный |
||
бункер |
кондиционера |
конечный выключатель |
1ВК |
пе |
||
реключает контакты, в результате чего загорается |
лам |
|||||
па «В |
приемном бункере |
нет зерна» и |
обесточивается |
катушка промежуточного реле, а также включается си рена, и подача пара прекращается.
К термометрам
Рис. 30. Система автоматической стабилизации режима скоростного кондиционера.
148
При возобновлении поступления зерна в приемный патрубок кондиционера, если шнеки еще не освободи
лись от зерна, гаснет сигнальная лампа «В |
приемном |
||||
патрубке нет зерна» и |
включается |
подача пара. |
Если |
||
шнеки |
уже освободились |
от зерна, |
то гаснет эта лампа, |
||
а пар |
включается лишь |
тогда, когда оба шнека |
будут |
||
заполнены зерном. |
|
|
|
|
|
При завале в одном из шнеков переключаются кон |
|||||
такты |
одного из конечных выключателей 2ВК |
или |
ЗВК, |
загорается соответствующая лампа, разрывается цепь катушки пускателя, останавливается электродвигатель, выключается подача пара.
При перегрузке электродвигателя цепь питания ка тушки пускателя разрывает контакты тепловых реле 1РТ; при этом автоматически останавливается электро двигатель и выключается подача пара. Это происходит при остановке кондиционера с пульта.
С пульта управляют также влагоснимателем. Для этого предназначены кнопки управления электродвига телем вентилятора. Электродвигатель выпускного затво ра влагоснимателя включается автоматически датчиком верхнего уровня зерна в шахте при работающем венти ляторе.
Предусмотрен выпуск зерна из шахты влагоснимате ля после работы, а также автоматическая регистрация температуры воздуха в четырех калориферах, темпера туры зерна на выходе из влагоснимателя.
Перед пуском влагоснимателя пакетный выключа тель «Выпуск зерна» необходимо поставить в положение «Выключено». Затем пускают электродвигатель и вклю
чают подачу |
пара. |
При наполнении |
шахты |
влагоснима |
|
теля зерном |
срабатывает датчик |
уровня |
5ВК. |
Гаснет |
|
лампа «Шахта не |
заполнена» и |
включается |
в ав |
томатический режим электродвигатель выпускного уст
ройства. |
|
|
|
|
Для прекращения процесса выключают |
вентилятор |
|||
и пакетным |
выключателем |
«Выпуск зерна» |
освобожда |
|
ют шахту. |
|
|
|
|
Настраивают |
систему автоматического регулирования |
|||
температуры |
в |
скоростном |
кондиционере |
следующим |
образом. Подают зерно в |
кондиционер, а затем пар и |
устанавливают производительность, которая зависит от угла поворота лопаток шнеков и частоты вращения вала.
149
После этого рукояткой устанавливают на максимум температуру зерна и автоматический регулятор; откры вается регулирующий клапан. Регулятор выключают, открывая вручную вентиль на входе пара в кондиционер и вентиль нагревательного шнека и подают пар в зерно. Увеличивая или уменьшая вентилями подачу пара, на страивают аппарат на необходимый температурный ре жим, пользуясь при этом для контроля манометрически ми электроконтактными термометрами ЭКТ-1.
Температура зерна в верхнем нагревательном шнеке
должна быть |
30—40°С, в нижнем, |
контрольном, шнеке |
|||
в зависимости |
от |
установленного |
технологического ре |
||
жима |
и качества зерна — от |
40 до |
60°С. Включив регу |
||
лятор |
температуры |
зерна, |
поворачивают рукоятку |
уставки температуры и устанавливают ее в такое поло жение, когда и красная и зеленая лампочки погаснут, т. е. настраивают регулятор на стабилизацию установ ленного вручную температурного режима.
При настройке режима влагоснимателя его посте пенно загружают зерном при работающем выпускном механизме. Убедившись в том, что поток зерна свободно движется через шахту, не встречая на своем пути пре пятствий, приступают к регулированию теплового режи ма при помощи датчиков температуры.
Температурный режим контролируют на пульте уп равления.
Загрузка скоростного кондиционера и влагоснима теля должна быть равномерной и непрерывной. Техно логический эффект кондиционирования полностью за висит от правильной настройки и стабилизации режима.
Регулятор и органы управления и сигнализация мо гут быть смонтированы на отдельном щитке или на об щем пульте автоматики АСК-Ю взамен снятого регуля тора.
На передней панели щита устанавливают пакетный выключатель питания, сигнальную лампу с добавочным сопротивлением, переключатель рода работы типа КФ-222/П-1У, ключ ручного управления типа KB-2/TI-VI, ручной задатчик типа ЗРУ-24, регулирующий прибор РПИБ-С.
Внутри щита устанавливают реверсивный магнитный пускатель типа МКР-0-58 и клеммный сборник на 15 клемм.
150
Напряжение снимается с главного клеммного сбор ника щитка автоматики АСК-Ю (клеммы /—4) и под водится к клеммнику щитка (клеммы 1—4).
Для подключения термометра сопротивления к ре гулятору необходимо к имеющимся проводам 46—47 добавить третий провод 48. Датчик устанавливают на выходном патрубке контрольного шнека. Для этого ис пользуют отверстие, в котором находился полупровод никовый датчик.
Проводами 46—47—48 термометр сопротивления че рез главный клеммный сборник щита подключают к клеммам 37—38—39 прибора РПИБ-2С. Клемму 37 за земляют.
Для устранения нежелательных наводок провода 46—47—48 рекомендуется прокладывать в заземленном экране.
Для подключения исполнительного механизма к ре гулятору необходимо отключить провода 43—44—45, идущие от регулятора ЭАТРТ на главный клеммный сборник и подключить вместо них провода 42—44—45, идущие от щитка управления РПИБ .
Провода от ручного задатчика должны быть проло жены в экране, так как они находятся в жгуте, где про ходят провода сетевого питания. Монтаж внутри щитка управления проводят в соответствии с монтажно-ком- мутационной схемой изолированным медным проводом
сечением не менее 1 мм2 . |
Концы проводов должны |
быть отмаркированы в |
соответствии с монтажной |
схемой. |
|
Перед подготовкой прибора РПИБ-2С необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуата ции и техническим описанием, прилагаемым к прибору.
До установки на объект электронный регулирующий прибор РПИБ-2С должен пройти лабораторную провер ку на работоспособность согласно методике, приложен ной в инструкции по эксплуатации.
После проверки должна быть проведена статическая настройка прибора, т. е. настройка измерительного бло ка регулирующего прибора на заданное значение регу лируемого параметра, а также выбраны требуемые ди апазоны действия и цены деления задатчика.
Для прибора РПИБ-2С грубую |
настройку на задан |
|
ное значение регулируемой и корректирующей |
темпера |
|
туры проводят и сопротивлениями |
R70 и R3i, |
величина |
151
которых должна быть равна сопротивлению термометра при заданных значениях регулирующей и корректирую щей температур.
Заводская настройка измерительного блока рассчи тана на работу прибора с медными термометрами соп ротивления градуировки 23.
Поскольку при регулировании температуры коррек тирующая часть измерительного блока не используется, то необходимо проделать следующее. Снять с лицевой
панели сменное |
сопротивление |
/?78 = 76 |
Ом |
и |
присоеди |
|||
нить его к клеммам 35—36 на |
задней |
стенке |
измери |
|||||
тельного блока. |
Клеммы |
34—35 |
закоротить. |
|
Ручку |
|||
«Корректор 2» |
поставить |
в среднее положение, |
ручку |
|||||
«Чувствительность 2» повернуть против часовой |
стрел |
|||||||
ки до упора. После этого |
сигнал |
коррекции |
в |
любом |
||||
случае будет равным нулю. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Заданное значение температуры |
зерна |
на |
выходе |
из контрольного шнека 50°С. Этому значению темпера туры соответствует по градуировке 21 для платинового термометра сопротивления /?7 8 = 55,01 Ом.
К клеммам 38—39 подключают магазин сопротивле ний, на котором устанавливают Л? = 55,01 Ом. Клеммы 37—38 закорачивают. К клеммам 28—29—30 подклю чают задатчик ЗРУ-24 и его ручку ставят в среднее по
ложение. После |
этого |
включают |
питание |
измерительно |
||||
го блока. К клеммам |
Д — Е на |
передней панели |
под |
|||||
ключается |
ламповый |
вольтметр со шкалой 0—30 мВ. |
||||||
Ручкой |
«Корректор |
1» |
балансируют |
измерительный |
||||
блок. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Прибор |
настроен |
на |
заданное значение регулируе |
|||||
мой температуры. |
|
|
|
|
|
|||
Следует |
отметить, что при включении |
прибора |
в ра |
|||||
боту на |
объекте |
ручка |
потенциометра |
«Корректор 1» |
измерительного блока должна находиться в положении, установленном при настройке.
Для получения изодромного закона регулирования необходимо провести динамическую настройку регуля тора и прежде всего выбрать ее оптимальные парамет ры. Для этого необходимо знать динамические свойства регулируемого объекта.
Как известно, динамические свойства объекта опре деляются кривой разгона данного объекта. Для оценки динамических свойств объекта достаточно провести ка сательную к кривой разгона в наиболее крутой ее части.
152
Наклон касательной характеризует скорость разгона объекта, которую вычисляют по формуле
|
|
|
ХоТо |
|
|
|
|
где |
сгт — величина отрезка |
между |
точкой |
пересечения |
|||
|
|
ординат а и т и точкой пересечения |
касатель |
||||
|
ко |
ной к кривой разгона с осью ординат; |
|
||||
|
— величина скачкообразного |
возмущения; |
|||||
|
т0 |
— время запаздывания объекта. |
|
как отре |
|||
Время запаздывания объекта определяют |
|||||||
зок |
от момента |
нанесения |
скачкообразного |
возмущения |
|||
до пересечения |
касательной с осью абсцисс. |
|
|
Коэффициент самовыравнивания определяют по фор муле
Хо
Р = -
|
|
|
|
|
О у с Т |
|
|
|
|
|
|
где (Густ — новое, установившееся |
значение |
температу |
|||||||||
ры зерна после нанесения скачкообразного |
возмущения |
||||||||||
на входе объекта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для |
определения |
основных параметров |
динамичес |
||||||||
кой настройки |
изодромного |
регулятора |
(времени изо- |
||||||||
дрома Тш и скорости |
обратной связи v0.c) |
необходимо |
|||||||||
сначала определить произведение параметров ерт. |
|||||||||||
При ерт=04-0,02 время изоброма |
Т и = 3 , 3 , а |
скорость |
|||||||||
обратной связи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где п — коэффициент |
чувствительности |
измерительного |
|||||||||
|
блока; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 — скорость регулирования. |
|
|
|
|
|
||||||
Для |
0,2<ерт<1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
„ |
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 и |
= |
|
• То ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ерто |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,6nS |
ерто—0,08 |
|
|
|
|
||
|
|
V0.c |
= |
|
|
ерто—0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для 8рТ> 1,5 |
|
|
|
|
2«S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7^=0,6; |
У0.с = |
|
|
|
|
|
|||
Для |
установки |
|
на |
панели |
регулятора |
прибора |
|||||
РПИБ-2с параметров |
динамической |
постройки |
(време |
||||||||
ни изодрома Ти |
и скорости |
обратной |
связи |
v0.c, |
предус- |
153
мотрены сменные сопротивления. Для времени изодро-
ма сопротивления R9 |
рассчитывают по формуле |
||||
где С3 |
— величина постоянная, |
равная |
20 |
мкФ. |
|
Время изодрома для указанного регулятора может |
|||||
изменяться в довольно широких пределах |
от 3 до 2000 с, |
||||
что соответствует i?9 |
= 150 кОм +100 мгОм. |
|
регулятора |
||
На лицевой панели электронного блока |
|||||
гнезда |
предназначены для |
сменного |
сопротивления |
«Скорость связи», при помощи которого устанавливают диапазон изменения скорости обратной связи, и потен
циометра l / ? 4 , обеспечивающего плавное изменение ско |
||
рости обратнойI |
связи внутри каждого выбранного ди |
|
апазона. |
|
|
Следует отметить, что выбранные по вышеизложен |
||
ному методу динамические |
настройки носят ориентиро |
|
вочный характер |
и должны |
быть скорректированы в |
процессе наладки системы. |
|
При эксплуатации системы автоматического регули рования скоростного кондиционера надо после установки
и настройки |
регулирующего |
прибора |
и |
подключения к |
|
нему всех |
цепей, выдержать |
прибор |
под |
напряжением |
|
в течение |
48 |
ч; только после |
этого его можно включить |
на автоматическое управление объектом.
Порядок пуска и настройки системы следующий: убедиться в правильности монтажа, надежности за
тяжки всех клеммных соединений и целостности изоля ции проводов;
заземлить все корпуса приборов и щита; поставить ручку переключателя рода работ в поло
жение «Выкл.»; включить питание прибора РПИБ-2с и электронного
моста и прогреть их; установить на ручном задатчике требуемое значение
температуры; установить переключающий барабан электронного,
моста в положение, соответствующее измерению темпе ратуры зерна в контрольном шнеке, и выключить меха низм движения ленты;
закоротить клеммы В — Г на передней панели и руч кой «Корректор» добиться погасания обеих лампочек на передней панели;
154