книги из ГПНТБ / Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях

сбалансировать прибор; включить его согласно инструкции;

поставить переключатель рода работ в положение «Дистанционное» и включением ключа КП установить исполнительный механизм ПР-1М в положение, соответ­

ствия прибора. В случае внезапного отказа регулирую­ щего прибора перевести систему на ручное управление.

значение имеет не только воздействие воды, пара, тепла, но и времени. Доказано, что фактор времени прежде всего определяет перераспределение влаги, ббеспечивающее возможность извлечения максимального коли­ чества крупных фракций крупок. В зависимости от сорта и типа зерна оптимальные параметры отволаживания резко колеблются.

В производственных условиях оптимальные значения отволаживания известны, но их трудно выдерживать по разным причинам. Следовательно, автоматизация про­ цесса отволаживания имеет важное значение для муко­ мольной промышленности.

Во ВНИЭКИпродмаш под руководством профессора А. Я. Соколова разработана система автоматической стабилизации продолжительности отволаживания зерна и составления помольных смесей при помощи логически управляющей машины (рис. 31).

Систему внедрили на мельнице «Новая победа». Бы­ ла составлена последовательность выполнения операций при подготовке зерна к отволаживанию в виде графика. На нем определили последовательность работы обору­ дования при переходе с очистки одного типа зерна на другой, последовательность работы закромов для неочи-

135

Зерно

щенного зерна с учетом времени заполнения и опорож­ нения, последовательность работы закромов для отво­ лаживания с учетом времени на этот процесс, на запол­ нение и опорожнение закромов для каждого типа в за­ висимости от соотношения типов зерна в смеси.

Работой оборудования управлял мастер зерноочи­ стительного отделения. Однако это не дало положитель­ ных результатов, так как добиться оптимального зна­ чения фактора времени при отволаживании вручную не удается.

Для управления указанными процессами наиболее целесообразно применять программное управление с анализом и преобразованием входной информации по заданному логическому алгоритму, который задает по­ следовательность воздействий на исполнительные меха­

156

исследования работы оборудования зерноочистительного отделения мельницы. Закрома, выделенные для неочи­ щенного зерна определенного типа, заполняли, если был свободен хотя бы один из бункеров и линия транспорт­ ных машин. Из этой группы закромов можно было опо­ рожнять только один при наличии свободного закрома для зерна того же типа.

При последовательной подготовке зерна можно об­

следующий пустой закром. Выпустив зерно из преды­ дущей группы закромов для отволаживания, начинают опорожнение следующей группы. На следующую маши­

его отволаживания, от которого зависит число закромов. Состояние выпускных устройств (и наличие зерна) ха­

Реализация алгоритмов возможна при помощи циф­ ровых управляющих вычислительных машин. Более экономичной является логически управляющая машина ЛУМ, представляющая собой автоматическую систему дискретного типа. Система, состоящая из ряда функци­ ональных блоков, перерабатывает информацию о со­ стоянии управляемого оборудования в командные сиг­ налы согласно заданному или определяемому в процес­ се работы логическому алгоритму.

Реализовать систему можно по блок-схеме, вклю­ чающей устройство ввода информации УВв, устройство логической обработки информации УЛОИ, устройство временных задержек УВЗ и устройство вывода команд­ ных сигналов УВыв на исполнительные устройст­ ва ИУ.

Устройство ввода информации предназначено для подключения и получения сигналов от датчиков системы. Решение временных нулевых функций и формализация командных сигналов у\, Уг---,Уп производится в уст­ ройствах ЛОИ и ВЗ, где сигналы распределяются при помощи устройства вывода командных сигналов по ис­ полнительным устройствам.

157

В устройстве вывода командных сигналов имеются четыре канала для подключения датчиков отдельного закрома в каждый момент времени. Каналы функцио­ нально распределены для датчиков верхнего уровня, нижнего уровня, датчиков положения верхней и нижней задвижек. Внутри каждого из указанных каналов ком­

сигнал.

Логически управляющая машина работает на прин­ ципе поочередной^ как более экономичной, логической обработки информации. В процессе формирования ис­ полнительных команд в устройстве логической обработ­ ки информации учитывается состояние предыдущего за­ крома и потребность в зерне того или иного типа.

Эту информацию хранят в устройстве оперативной памяти УОП. Устройство управления УУ служит для занесения необходимой информации и синхронизации работы отдельных устройств. Оно имеет двадцатираз­ рядный распределитель тактов, со счетчиком и дешиф­ ратором. Для обеспечения необходимого обмена инфор­ мации между устройствами служит генератор служеб­ ных импульсов.

Распределитель в определенный момент времени

работки информации формируются исполнительные и служебные, используемые в устройстве оперативной па­ мяти, команды. Для хранения во время одного такта

мых уравнений системы с учетом информации от регист­ ра и устройства оперативной памяти.

Для обеспечения управления технологическим про­ цессом логически управляющая машина имеет четыре исполнительных и десять служебных команд. Логичес­ кий блок представляет минимизированный дешифратор, имеющий шесть прямых и шесть инвертных входов.

Исходя из каждого конкретного способа задания программы можно выбрать количество выходных сиг­ налов, которые поступают в устройство вывода инфор­ мации для включения и выключения соответствующих

158

элементов памяти и управления исполнительными ме­ ханизмами и задвижками. В устройстве оперативной па­ мяти хранится информация о состоянии закрома, запро­ са зерна необходимого типа, информации о необходи­ мости блокировки открытия задвижек силосов. В этом устройстве имеются ряд триггеров, работой которых уп­ равляют путем решения по заданному алгоритму вход­ ной информации в устройстве логической обработки информации.

Для распределения команд, к исполнительным меха­ низмам верхних и нижних задвижек закромов служит устройство вывода информации, имеющее распредели­ тель команд. Он состоит из четырех групп схем, на два входа каждая. На один из входов каждой группы посту­ пает команда, а в распределителе номер выбранного исполнительного устройства определяется номером такта.

Схема логически управляющей машины построена на стандартных полупроводниковых логических элемен­ тах ЭГ, обеспечивающих надежную работу. Она имеет четыре входных канала, с максимальным числом дат­ чиков в каждом канале (20); форма представления входной информации — двоичная; количество выходных каналов управления — 80; характер управляющих воз­ действий — двухпозиционный.

Опыт эксплуатации системы непрерывного заполне­ ния бункеров показал, что она обеспечивает соблюдение оптимального графика работы закромов для отволаживания в соответствии с заложенной последователь­ ностью. Путем строгого соблюдения норм времени отволаживания повышается качество подготовки зерна к помолу; зерно пшеницы поступает в размол с постоян­ ными технологическими свойствами. Это способствует стабилизации режима помола, увеличению общего вы­ хода муки высоких сортов и улучшению качества про­ дукции. Создаются условия для более полного использо­ вания емкостей закромов для отволаживания, что приво­ дит к увеличению производительности мельницы.

Система автоматической стабилизации степени увлажнения зерна

Система автоматического регулирования степени ув­ лажнения зерна при помощи установки УДВ. При по­ мощи этой системы поддерживается заданная влажность

159

после увлажнения зерна. В зависимости от отклонения влажности зерна после увлажнения от заданного зна­ чения, контролируемого установкой УДВ, автоматичес­ ки изменяется расход воды, подаваемой в шнек-смеси­ тель увлажнительной машины.

Зная исходную влажность и расход зерна, можно определить расход воды на увлажнение QB по формуле

где Q3 — расход зерна;

wH — влажность зерна до увлажнения;

wK — влажность зерна после увлажнения.

При транспортировании зерна в шнеке-смесителе по каналу регулирования QB — wK время запаздывания равно 8—15 с. Это говорит о том, что объект малоинер­ ционный. Время определения влажности зерна в уста­ новке УДВ составляет 10 мин. Поэтому она вносит до­ полнительное существенное запаздывание в систему ав­ томатического регулирования, по сравнению с которым время запаздывания машины не существенно.

По принятым инженерным методикам не представ­ лялось возможным провести расчет настройки такой системы регулирования. Поэтому было проведено ее исследование на электронной модели. Наилучшие пере­ ходные процессы с минимальным временем регулирова­ ния получаются, если применять пропорционально-ин­

Система автоматического регулирования степени ув­ лажнения зерна состоит из установки дискретного вла­ гомера УДВ, электронного регулятора с регулирующим устройством расхода воды, а также пробоотборника, от­ бирающего пробу зерна из шнека-смесителя. Пробоот­ борник имеет норию, отбирающую непрерывно неболь­ шое количество зерна из шнека-смесителя. В определен­ ное время из головки нории пробоотборник отбирает нужный объем зерна и подает его в установку контроля влажности, а оставшееся зерно возвращается в основной поток.

Расход воды, подаваемой на увлажнение, регулиру­ ют исполнительным механизмом ПР-1М, при помощи которого изменяют глубину погружения среза гибкого

160

Рис. 32. Система стабилизации увлажнения зерна при помощиустановки дискретного влагомера (УДВ):

шланга в воду. Шланг соединен трубопроводом со шне­ ком-смесителем. Бачок имеет поплавковый кран, при помощи которого поддерживается уровень воды, посту­ пающей из водопроводной сети (рис. 32).

При прекращении вращения винта шнека-смесителя подача воды в него прекращается. Наличие зерна в са­ мотечной трубе, подающей его в шнек-смеситель, кон­ тролируют при помощи бесконтактного датчика уровня, который разработан в институте ВНПОпищепромавто-

обмотку исполнительного механизма ПР-1М, который прекращает подачу воды в шнек-смеситель путем под­ нимания среза гибкого шланга над уровнем воды в устройстве для регулирования расхода воды.

При остановке винта шнека-смесителя контакт реле контроля скорости размыкается в цепи реле времени

цепи подается питание через замыкающий контакт реле РВП и размыкающий контакт реле РП к статорной об­ мотке двигателя исполнительного механизма РП-1М. Он начинает увеличивать подачу воды в шнек-смеситель до тех пор, пока не сработает промежуточный выклю­ чатель, дополнительно встроенный в исполнительный механизм ПР-1М, и подача воды не достигнет заранее

контактами регулятор к статорным обмоткам исполни­

помощи которой была проведена предварительная по­ дача воды на увлажнение; цепь разрывается размыкаю­ щим контактом реле РП. Таким образом, начинает дей­ ствовать режим автоматического регулирования. Ди­ скретный характер измерения влажности установкой УДВ вызывает необходимость выдержки времени, с ко­ торой подключается регулятор к исполнительному ме­ ханизму ПР-1М.

Система автоматического регулирования увлажнения зерна при помощи прибора Супер-Конти. В системе при помощи показывающего прибора регистрируется изме­ ряемое количество влаги. Для установки определенного требуемого влагосодержания на выходе служит задатчик с зеленой стрелкой, которая может быть установлена

влюбой точке шкалы (рис. 33).

Врегулятор подается электрический сигнал от при­ бора Супер-Конти, пропорциональный разнице между

показаниями влажности поступающего зерна и требуе­ мой влажности на выходе, установленной задатчиком. Количество воды, приходящейся на каждый процент разницы между исходным и требуемым влагосодержанием, может быть установлено относительно скорости

J62

Рис. 33. Схема системы увлажнения зерна с прибором Супер-Конти:

прохождения зерна. Количество воды определяется про­ изводительностью регулятора, который управляет серво­ мотором, приводящим в действие насос. Работа насоса,, следовательно, контролируется в зависимости от раз­ ницы между влажностью поступающего зерна и требуе­ мой влажностью после увлажнения.

Поступающее зерно включает питающее реле, кото­ рое через контактор подает напряжение на насос. При остановке потока насос отключается. Часть зерна, от­ бирает измеритель Супер-Конти (250 г 50 раз в час), который регистрирует показания замеров. Требуемая величина влажности зерна при помощи задатчика и до­ полнительной стрелки устанавливается на измеритель­ ном приборе. Пропорциональный разности показаний двух стрелок сигнал подается в регулятор, который пре­ вращает его в сигнал подачи необходимого количества воды, включает сервомотор, приводящий насос.

Насос, дозирующий подачу воды, имеет поршень, ход которого установлен от 0 до максимума в соответствии с разницей между исходным и требуемым содержанием влаги в зерне. Вода подается через блок, который через фильтр направляет ее в разбрызгиватель. Между насо-

•сом и разбрызгивателем установлен счетчик-расходо­ мер.

Систему настраивают в соответствии со скоростью прохождения зерна. Однако незначительное изменение скорости прохождения зерна не оказывает существенно­ го влияния на добавляемое количество воды. Так, на­ пример, изменение скорости прохождения зерна на 5% будет влиять на конечное влагосодержание в размере 0,1% при добавлении воды на 2%. В связи с этим такие изменения скорости можно не принимать во внимание.

Система автоматической стабилизации доувлажнения зерна

Проведенные во ВНИИЗ исследования статических характеристик позволили получить результаты, на ос­ новании которых предложены новые методы и средства автоматического непрерывного контроля процесса до­ увлажнения зерна перед подачей его в размол.

Предлагаемая система контроля (рис. 34) состоит из двух автоматических поточных приборов АПН, смонти­ рованных до и после увлажнительной машины.

Soda

164