![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях
.pdfдительность |
устанавли |
|
|
|
|
|
|
|
||||
вают |
только |
заслонкой |
|
|
|
|
|
|
|
|||
расходомера. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изменения |
расхода |
|
|
|
|
|
|
|
||||
зерна, поступающего на |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
размол, |
улавливаются |
|
|
|
|
|
|
|
||||
чувствительным |
|
эле |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ментом |
расходомера. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Его |
вибролоток |
|
совер |
|
|
|
|
|
|
|
||
шает |
линейные |
пере |
|
|
|
|
|
|
|
|||
мещения |
в зависимости |
|
|
|
|
|
|
|
||||
от расхода зерна, |
кото |
Рис. 39. Структурная схема систе |
||||||||||
рые |
преобразуются в |
мы стабилизации |
расхода |
зерна: |
||||||||
электрический |
сигнал |
ОР — орган |
регулирования; |
ЧЭ — чув |
||||||||
при помощи |
дифферен |
ствительный |
элемент; |
З У — электрон |
||||||||
ный усилитель; СД |
— синхронный |
дви |
||||||||||
циально |
- трансформа |
гатель; |
3 — задатчик; |
ДТ |
— датчик; |
|||||||
ПР — |
пропорциональный |
регулятор; |
||||||||||
торной |
схемы, |
состоя |
РУ—-регулируемое |
устройство; |
ИМ—• |
|||||||
щей |
из |
электрического |
исполнительный механизм; РО — реле. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
датчика, линии |
связи и |
|
|
|
|
|
|
|
||||
вторичного прибора. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сердечник |
электрического |
датчика |
|
перемещается |
внутри катушки, включенной в цепь вторичного прибо ра. Через электронный усилитель ЭУ сигнал разба ланса поступает на реверсивный электродвигатель. Он через кулачок обратной связи восстанавливает равнове сие в электрической схеме, переводя в новое положение стрелку пера и трехпозиционного регулирующего уст ройства.
Для регулирования количества зерна, подаваемого в вальцовый станок, заслонка связана с электрическим исполнительным механизмом. Заслонка перемещается в зависимости от задания на задатчике. Исполнительным механизмом управляют тремя парами контактов: «Ма ло», «Норма», «Много» и регулирующим устройством, встроенным во вторичный прибор. К контактам подклю чены три промежуточных реле (рис. 40).
Система работает в автоматическом режиме в диа пазоне от 60 до 100% производительности вальцового станка. Это контролируется контактом МИ, встроенным во вторичный прибор. Контакт МИ замыкается при 60% производительности и, включая систему, остается в за мкнутом состоянии в диапазоне от 60 до 100%.
Систему на заданную производительность в диапа зоне 60—100% настраивают при помощи задатчика, ру-
175
|
|
|
|
|
коятка |
которого |
выведена |
на |
||||||
|
|
|
|
|
внешнюю |
дверцу |
|
вторичного |
||||||
|
|
|
|
|
прибора. При |
помощи |
рычагов |
|||||||
|
м |
РН |
|
РМ-/ |
привода |
заслонки |
настраивает |
|||||||
|
- С М |
ся ход |
исполнительного |
меха |
||||||||||
|
п г |
|
||||||||||||
|
РМ |
|
|
|
низма МП-100А так, чтобы за |
|||||||||
|
|
|
|
|
слонка |
перемещалась |
от |
пол |
||||||
|
|
|
|
PH-i |
ного |
закрытия |
до |
полного |
от |
|||||
|
|
|
|
крытия |
сыпи зерна. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
- О Н |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Исполнительный |
механизм |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
РН |
|
P6-I |
установлен |
на |
тяге, |
связываю |
||||||
|
|
|
- о - |
щей |
заслонку |
расходомера |
с |
|||||||
|
Рб |
|
|
|
рычагом |
грубого ручного |
регу |
|||||||
|
11~ |
|
|
|
лирования |
на |
секторе |
вальцо |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
вого станка. На тяге находится |
|||||||||
|
|
|
|
|
гайка |
точного |
регулирования |
|||||||
|
|
|
|
|
сыпи в режиме местного уп |
|||||||||
|
Рб |
РМ |
|
|
равления. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
В |
качестве |
исполнительных |
|||||||||
|
РБ |
и 1 МП |
механизмов |
можно |
|
применять |
||||||||
|
PMJ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
и другие, например ПР-1М, но |
|||||||||||
|
1) |
|
|
|
||||||||||
Рис. |
40. |
Принципиаль |
после |
соответствующей |
рекон |
|||||||||
ная |
схема |
системы ста |
струкции. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
билизации |
расхода |
зерна. |
В |
процессе |
эксплуатации |
|||||||||
|
|
|
|
|
может |
полностью |
прекратить |
ся подача зерна в вальцовый станок. В этом случае контакт МИ, размыкая схему, предотвращает завал зерном станка, так как регулятор полностью открыл бы задвижку и при возобновлении сыпи произошел бы за
вал, |
i |
Если подача зерна меньше заданной величины, за |
|
мыкается контакт |
«Мало» позиционного регулирующего |
устройства, срабатывает реле РМ-1, которое своим кон тактом шунтирует контакт М и включает исполнитель ный механизм в сторону открытия заслонки. Одновре менно второй контакт РМ разрывает цепь исполнитель ного механизма в сторону закрытия, исключая возмож ность ложного включения.
В процессе отработки исполнительным механизмом команды «Меньше» происходит увеличение подачи зер на до момента достижения положения «Норма», фиксиру
емого контактом Н, при замыкании которого |
включает |
||
ся реле РН. Контакты |
этого реле отключают |
реле |
РМ-1, |
РБ-1 и останавливают |
исполнительный механизм |
как |
176
при отработке сип-нала «Меньше», так и сигнала «Больше».
При замыкании контакта Б («Больше») срабатывает реле РБ-1, включающее исполнительный механизм в сторону уменьшения сыпи зерна, отработка сигнала происходит до включения сигнала «Норма». При этом, как и в первом случае, отключается исполнительный ме
ханизм. |
1 |
|
|
Система |
автоматического |
регулирования |
расхода |
зерна успешно эксплуатируется |
на всех четырех |
секци |
ях размольного отделения мелькомбината № 4. Прове денная оценка стабильности технологического процесса показала, что при автоматическом режиме получены показатели лучше, чем без него. Колебания расхода уменьшены, что снизило колебания качественных пока зателей процесса переработки зерна. Стабилизация за данной производительности производится с точностью ±0,1 т/ч, что при максимальной производительности вальцового ставка 10 т/ч составляет 2%. Это удовлет
воряет требованиям технологического |
процесса. |
|
Система автоматического |
контроля |
|
и стабилизации качества |
муки по ее |
белизне |
При оценке качества сырья, хода технологического процесса и его результатов используют зольность, кото рая косвенно характеризует содержание в муке отрубянистых частиц. Поэтому зольность является основным показателем качества продукции при переработке зерна. Однако не всегда можно оценить сорт муки по ее золь ности, что объясняется значительным разнообразием сортов пшеницы с различными физико-химическими свойствами. Дискретный метод определения зольности затрудняет автоматический контроль хода технологиче ского процесса переработки зерна.
Более оперативен метод непрерывного контроля ка чества муки по ее белизне, который был разработан во ВНИИЗ .
Для автоматического контроля качества муки по ее белизне в институте ВНПОпищепромавтоматика совмест но с ВНИИЗ разработана • установка непрерывного дис танционного контроля белизны в потоке (ДКБ), которая обеспечивает возможность автоматической стабилиза ции качества муки по ее белизне.
12. П. В. Артимович |
177 |
Принцип действия установки Д К Б основан па непре рывном сравнении светового потока, отраженного от поверхности контролируемого материала (муки), со све товым потоком, отраженным от поверхности эталонной пластины. Для сравнения указанных световых потоков служат включенные в мостовую схему фотосопротивле ния. Дистанционное измерение на .расстоянии до 50 м белизны-муки и ее регистрации производятся самопи шущим электронным прибором.
Применение установок Д К Б позволяет автоматиче ски регулировать количественно-качественные показате ли на этапе формирования сортов муки.
Задачи оптимального распределения потоков при формировании сортов муки для заданных критериев оптимизации решаются методами линейного программи рования. Оптимальными критериями могут быть макси мальная стоимость выпускаемой продукции при задан ных качественных показателях отдельных сортов и при определенном общем выходе муки, а также получение при заданном выходе муки продукции высшего качест ва. Анализ и математическое описание процесса форми рования сортов муки позволили в результате оптималь ного формирования сортов муки получить эффект, оцениваемый значениями целевой функции в условных стоимостных единицах. При этом одна условная единица равна произведению одной единицы установленного стои мостного коэффициента на один процент общего выхода муки. Таким образом, увеличение суммарной стоимости достигается в результате оптимального формирования сортов муки при сохранении общего выхода.
Установка |
Д К Б для дистанционного контроля белиз |
ны состоит из |
блоков уплотняюще-экспонирующего, уп |
равления, измерения, «системы перекрыш» и исполни тельных механизмов (рис. 41).
Отбор пробы небольшой части муки и экспонирова ние перед глазком фотоэлектрического узла произво дится в уплотняюще-экспонирующем блоке. Поток муки в этом блоке уплотняется, попадая на рифленую поверх ность валка, вращающегося от электродвигателя мощ ностью 60 Вт. При перемещении по поверхности проз рачного глазка уплотненного потока при помощи щетки очищается поверхность валка.
Фотоэлектрический блок |
предназначен |
для |
измере |
ния коэффициента яркости |
уплотненного |
слоя |
муки в |
178
5 ис
Рис. 41. Автоматическая установка |
Д К Б |
|
для |
контроля |
|
качества |
|||||||||||||||||
муки |
по |
белизне |
в |
потоке: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а — датчик; |
б — схема |
установки; |
/ — уплотняюще - экспонирующий |
блок; |
В — |
||||||||||||||||||
в р а щ а ю щ и й с я валок; |
Д— |
с в о б о д н о - п о д в и ж н а я |
д е к а ; |
Г—глазок |
|
|
прозрачный; |
||||||||||||||||
/ / — ф о т о э л е к т р и ч е с к и й |
блок; |
ИС — источник |
света; |
ФС-К2 — фотосопротивле |
|||||||||||||||||||
ние со |
светочувствительным |
|
элементом; Т — трансформаторы; |
Э — эталон |
с |
||||||||||||||||||
о т р а ж а ю щ е й |
поверхностью; |
СФ — светофильтры; |
|
В — валок; |
|
ОП — опорные |
|||||||||||||||||
пластины с з а д а н н ы м постоянным коэффициентом яркости; КП — |
контрольная |
||||||||||||||||||||||
пластина; |
ЭМ — электромагнитные |
|
приводы механизмов |
по |
периодическому |
||||||||||||||||||
п е р е м е щ е н и ю |
пластин |
д л я |
проверки |
настройки |
установки |
Д К Б ; |
|
/ / / |
— блок |
из |
|||||||||||||
мерения; ДИ |
— датчик |
импульсов; |
ДПК |
— датчик |
п о ложения |
|
стрелки |
изме |
|||||||||||||||
рителя |
на |
контрольном |
положении; |
|
СД-1 |
— привод |
подвижной |
системы блока; |
|||||||||||||||
ДР — датчик |
к |
регулятору |
|
(«Больше», |
«Норма», |
«Меньше»); |
СД |
— привод |
|||||||||||||||
диаграммы; R — сопротивление |
реохорда; |
IV — блок |
управления |
для |
настрой |
||||||||||||||||||
ки установки |
Д К Б ; СД-2 — синхронный двигатель; |
Н |
— переменное |
сопротив |
|||||||||||||||||||
ление; |
Р— |
реле; |
Я — переключатель |
включения |
схемы контроля |
чувствитель |
|||||||||||||||||
ности |
установки; |
ПС |
— переменное сопротивление |
д л я восстановления |
чувстви |
||||||||||||||||||
тельности |
установки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12*
сине-зеленом спектре. Для этого в мостовую схему из мерения включены два датчика. Отраженный от муки световой поток воспринимается датчиком и сравнива ется с отраженным от эталонной поверхности потоком, контролируемым вторым датчиком. В датчиках свето чувствительными элементами являются четыре фото сопротивления, включенные в схему измерительного моста..
В блоке измерения определяется относительная ве личина, полученная путем сравнения освещенности конт ролируемой муки с эталоном. При помощи автоматиче ского компенсатора измеряется отношение указанных ве личин, которое выражается в сопротивлениях, контро лируемых по мостовой схеме.
Для измерения |
показаний |
служит |
вторичный при |
бор— электронный |
мост со |
шкалой |
на 100 делений |
и дополнительно введенной автоподстройкой. Вто ричный прибор связан с блоком управления, при помо щи которого контролируется работа исполнительных ме ханизмов. Измерительный блок позволяет автоматиче ски контролировать и регистрировать на диаграмме бе лизну, муки в потоке.
При отклонении белизны муки от заданной величины подаются электрические импульсы, преобразуемые в управляющие воздействия исполнительных механизмов, они при помощи «системы перекрыш», имеющей специ альные клапаны-делители потока, изменяют количество направляемой в.данный сорт муки.
Можно также автоматически регулировать процесс путем изменения режима работы вальцового станка, пе рерабатывающего сходовые продукты и имеющего ис полнительный механизм для автоматического изменения
зазора между |
вальцами. |
Этот способ менее |
исследован |
и изучен и требует более |
глубокого изменения техноло |
||
гического режима на заключительном этапе |
размольно |
||
го отделения |
мельницы. |
|
|
Система автоматического регулирования скорости воздуха в пневмотранспортных сетях
Во время работы пневмоустановок, состоящих из не скольких пневмотранспортеров, соединенных при помо щи коллектора с общим вентилятором, распределение воздуха по отдельным трубам происходит в соответст-
180
Рис. 42. Системы стабилизации скорости воздуха в пневмотранспортных сетях:
а — по расходу продукта в вальцовом станке: / — вальцовый станок; 2 — дат чик заслонки регулирования сыпи зерна; 3— датчик привала вальца; 4— ре
гулирующий |
прибор; |
5 — регулирующий |
орган |
р а с х о д а продукта с |
исполни |
|||||
тельным |
механизмом; |
|
б—с |
контролем |
после |
коллектора: |
/ — ветвь |
пневмо |
||
транспортера; |
2 — разгрузитель; 3 — с у ж а ю щ е е |
устройство; |
4 — датчик; |
5 — ре |
||||||
гулирующий |
прибор; |
6 |
— исполнительный механизм |
привода заслонки; 7—за |
||||||
слонка; |
8— воздухопровод; |
в — прямого |
действия: |
/ — воздухопровод; |
2 — за |
|||||
слонка |
датчика; 3 — датчик; 4 — регулирующий прибор; |
5 — исполнительный |
||||||||
механизм; 6 — заслонка |
регулятора. |
|
|
|
|
|
вии с их гидравлическими сопротивлениями. При уве
личении |
расхода продукта в отдельной трубе количе |
|
ство воздуха в ней |
снижается, а в соседних трубах, на |
|
оборот, |
повышается, |
т. е. происходит перераспределение |
воздуха |
по трубам. |
Это может привести к завалу ее |
продуктом, который оседает при снижении скорости ниже минимально допустимой.
Системы регулирования расхода воздуха в пневмотрубах по расходу продукта разработаны для материалопроводов, получающих продукты из-под вальцовых станков и других машин. Наиболее целесообразно уста навливать регулирующий орган.в самотечной трубе, но его положение должно быть увязано с расходом про дукта.
181
В вальцовом станке расход продукта контролирует ся питающей заслонкой.
Система должна обеспечивать стабилизацию скорос ти воздуха в материалопроводах несколько большей по сравнению с минимально допустимой.
Во ВНИИЗ А. Т. Птушкиным и другими предложен способ автоматического управления пневмотранспортными установками, по которому формирование сигнала об изменении расхода материала и приведение регулирую щей системы в действие для поддержания оптимальных параметров работы установки проводят до поступления материала в пневмоприемник.
На основании этого способа создана система авто матического регулирования подачи воздуха (САРПВ). Система САРПВ (рис. 42) состоит из датчика поло жения питающей заслонки вальцового станка, датчика положения привал-отвал вальца, регулирующего органа и блока аппаратуры.
Потенциометр датчика положения питающей заслон ки вальцового станка связан с питающей заслонкой при помощи рычажной передачи, рейки, шестерен, гибкой муфты и пружины для устранения люфтов. Угол пово рота питающей заслонки преобразуется в датчике в по ворот ползунка потенциометра. Датчик положения при вал-отвал вальца имеет конечные выключатели, включеннные в схему системы.
Регулирующий орган устанавливают на участке меж ду циклоном-разгрузителем и коллектором. Исполни тельный механизм имеет реверсивный электродвигатель РД-09, регулирующий положение дроссельной заслонки при помощи кулачкового механизма, профиль которого обеспечивает получение линейной характеристики. По профилю кулачка перемещается ролик рычага задвижки.
В блок аппаратуры, имеющий релейную схему, вхо дят балансное реле БР-3 и два промежуточных реле. Блок преобразует сигнал разбаланса измерительного моста следящей системы и сигнала от конечных выклю чателей в упра!вляющие сигналы на исполнительный механизм регулирующего органа. Он изменяет сечение материалопровода в зависимости от расхода продукта, определяемого положением питающей заслонки вальцо вого станка. j
Система автоматического регулирования подачи воз духа (САРПВ) по расходу продукта обладает по срав-
182
нению с другими системами существенным преимущест вом, так как в ней формирование информации о пере
ходном |
режиме |
в |
материалопроводе |
производится |
|||
раньше, чем наступает режим. Это позволяет |
увязать |
||||||
быстродействие регулятора с динамикой объекта |
при |
||||||
регулировании с |
минимальным |
запасом |
расхода |
возду |
|||
ха по отношению |
к |
предельно |
допустимому |
расходу |
|||
продукта |
в трубе |
из |
условий завала. Система |
САРПВ, |
представляющая комбинацию следящей и позиционной систем,- обеспечивает сокращение расхода воздуха и его регулирование во всем диапазоне нагрузки материалопровода. При этом обеспечивается снижение скорости близко к минимально допустимой, в связи с чем умень шается расход электроэнергии.
Серьезным препятствием внедрения систем САРПВ является неприспособленность вальцовых станков ста рой конструкции. Поэтому целесообразно встраивать в новую конструкцию вальцового станка блоки этой сис темы. При проектировании необходимо сети пневмоусгановок с вальцовыми станками выделять в самостоя тельные. Это создает условия для существенного сниже ния удельного расхода электроэнергии на зерноперерабатывающих предприятиях.
Система управления /процессом витаминизации муки
На мелыницах витаминную смесь приготовляют в установке УВМ-1 производительностью 54 кг смеси за один цикл. Последовательность работы узлов установки осуществляется автоматически при помощи командного электропяевматичеекого прибора. Установка имеет эле ктрошкаф с аппаратурой управления.
Электрическая схема системы управления установки витаминизации муки работает на напряжении 380/220 В (рис.43).
Система предусматривает два режима работы — на ладочный и автоматизированный, выбор которых произ водят переключателем с пульта.
Электродвигатели при наладочном режиме |
включа |
ют выключателями и кнопками, установленными |
на ко |
робке внутри установки. Для отключения опрокидыва теля в крайних верхнем и нижнем положении служат конечные выключатели, разрывающие цепь магнитного
183
Щлг-
U j
^Y Y
ПР7 |
ПУз |
Л03 |
£• Освещение Внутри |
||
- е - |
|||||
|
|
|
шнасра |
||
АВ |
|
|
|
|
|
Jhi |
|
|
|
|
|
^fi^J1—|p*%Мч {hiШ |
И |
Н |
Ш |
1 Ш I k * н и щ |
'2A
U'bLLri.L
ЗД, |
ЗДг |
ЭДз |
ЭВ.ц |
микро- |
смесителя |
опрокидывателя |
смесителя |
дозатора |
растирателя |
ОД кВт, |
1,7 кВт, |
0,27 кВт, |
1нВт, |
1Ш Off/мин |
2850 Off/мин |
1Ш off/мин |
W0 aff/мин |
|
|
Кант. КЗП
1
г
3
5
В
1
8
9
10 II IP
Время замыкания |
контактов за 1 цикл 6 мин |
|
||||
_ |
Ч 10 |
1 5 Z 0 2 5 3 0 |
3 5 |
40 |
|
|
1 1 1 1 1 1 1 1 |
|
i i i i 1 1 1 1 г 1 1 1 |
1 1 1 1 |
Микродозатор |
||
|
|
|
|
Включение потока |
||
|
|
|
|
на растирателе |
||
|
|
|
|
|
Сигнал |
засыпки |
|
|
|
|
|
витаминов |
|
|
|
|
|
|
Смеситель -растра гель |
|
|
__ |
|
|
|
Подъём смесителя - |
|
|
|
|
|
растирателя |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Вибратор |
|
|
|
|
|
|
Опускание смесигеля- |
|
|
|
|
|
|
растирателя |
|
|
|
|
|
|
Ионический. |
|
|
|
|
|
|
смеситель |
|
|
|
|
|
|
Сигнал |
Выгрузка |
Включение НЭП
Рис. 43. Система управления процессом витаминизации муки.