Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.33 Mб
Скачать

дительность

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.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ