книги из ГПНТБ / Автоматизация переработки каменноугольной смолы

142

нафталина в фенольной, нафталиновой и поглотитель­ ной фракциях применительно к модернизированному хро­ матографу ХПА-3-150, имеющему выход на автоматиче­ ское регулирование (табл.17).

По данным Мариича [35], неплохое разделение по­ глотительной фракции получено на колонке (хроматограф ЛХМ-7), заполненной твердым носителем «Паро­ хром» + Ю% ПЭГА при 180° С. Эти же авторы предло­ жили экспресс-метод для определения нафталина в по­ глотительной фракции. В качестве сорбента использова­ на механическая смесь 15% дульцита и 85% ИНЗ-600; температура колонки 130° С, время анализа 20 мин. При этом нафталин и трионафтен не разделяются. Однако, как показали многократные исследования, для всех коксохи­ мических заводов Юга соотношение нафталин : трионаф­ тен— величина постоянная и составляет 3 : 18. Поэтому данную методику можно использовать для практическо­ го определения нафталина в поглотительной фракции.

143

На рис. 69 приведены хроматограммы, полученные при работе модернизированного хроматографа как дат­ чика качества в системе регулирования содержания наф­ талина в фенольной фракции.

Ц икл

Рис. 69. Хроматограммы модернизированного хромато­ графа при работе как датчика качества содержания наф­ талина в фенольной фракции

8. РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ

Применение в схемах автоматического регулирования циклических приборов (хроматографа, прибора для опре­ деления концентрации нафталина АПКН-1) привело к необходимости разработки специальных регулирующих

144

устройств. Общепромышленные ПИ- и ПИД-регуляторы предназначены для работы с датчиками, имеющими не­ прерывный выходной сигнал. При работе таких регуля­ торов характерно, что воздействие на регулируемую ве­ личину зависит только от степени ее отклонения от задан­ ного значения, и это воздействие продолжается все время, пока имеется рассогласование.

Таким образом, если указанный регулятор будет ра­ ботать с циклическим прибором, при наличии рассогла­ сования его воздействие на регулируемую величину бу­ дет продолжаться в течение всего цикла, что приведет к раскачке процесса или даже к нарушению технологи­ ческого режима. Поэтому для систем автоматического регулирования, работающих в комплекте с циклическими датчиками, необходим полупостоянно работающий дис­ кретный регулятор, учитывающий скорость изменения па­ раметра, его направление, а также воздействующий на регулируемую величину только тогда, когда она удаля­ ется от задания, и прекращающий воздействие, когда па­ раметр приближается к заданному значению.

Принципиальная схема такого регулятора, выполнен­ ного на элементах УСЭППА, дана на рис. 70. Регулятор состоит из трех основных узлов: 1) блока запоминания максимума; 2) блока логики и 3) блока интегрирования, включающего' мощный точный повторитель и реле переключений с ручного на автоматическое регули­ рование.

Принцип действия регулятора заключается в следую­ щем: на вход регулятора дискретно или непрерывно по­ дается пневматический сигнал, соответствующий вели­ чине измеряемого параметра и сигнал «задание» от задатчика вторичного прибора ПВ.10.1Э. Выход с регу­ лятора (непрерывный дискретно изменяющийся сигнал), соответствующий величине рассогласования предыдуще­ го и текущего значений параметра с заданием, поступает на управление исполнительным механизмом.

Работа регулятора управляется подачей пневмокоманд от МКП или КЭП-12у, используемого в качестве командного тактирующего прибора.

Сигнал пневматический от циклического датчика по­ дается в блок запоминания на вход трехмембранного ре­ ле III под сопло С2шПод действием подпора в камере Bin сопло С гт остается закрытым и через камеру Гщ величина Лир поступает в камеру 71ц элемента запоми-

j

I

■»

и дежурит у сопла Сцу, нормально закрытого под дей­

ствием подпора в камере Аѵ.

При появлении тактирующей команды Кг от МКП сиг­ нал запомненного максимума из камеры Аѵ через от­ крывшееся сопло Сцу поступает в камеру Дгѵ и ем­ кость Ѵ2. После снятия команды Кг запомненное в каме­ ре Діѵ значение параметра Рпер с повторителя ячейки непрерывной памяти (камера Аѵ) подается одновремен­ но в камеру А г элемента сравнения V, в камеры Гхш и і4хііі ячейки непрерывной памяти, на сопло А хі ячей­ ки памяти дискретной XI, на сопло А ѵі трехмембран­ ного реле VI и на вторичный прибор ПВ10.1Э.

В ячейке памяти XIII запоминается значение пара­ метра предыдущего цикла, именуемое в дальнейшем АапЗапоминание происходит после подачи тактирующей команды К\. Под действием этой же команды сопло Сцц элемента III открывается, и емкость Ѵ\ камеры А повто­ рителя со сдвигом / и камеры А і и Ап элемента запоми­ нания максимума II соединяются с атмосферой. После сброса в атмосферу значения переменной прошлого цик­ ла блок запоминания максимума подготовлен к вводу в него нового значения измеряемого параметра. Значе­ ние Рзап с повторителя ячейки памяти XIII поступает на сопла СI Ун и С2 vir трехмембранного реле VII и на эле­ мент памяти дискретной XII в сопло А хп. Запомненные значения Рцер и Р3ап дежурят у нормально закрытых со­ пел С1 хі и А хп элементов дискретной памяти XI и XII. Ввод значений Рпер и Рзап в интегратор XIV происходит при поступлении с элемента IX тактирующей команды Рр в камеру Ах через нормально открытое сопло Сгх эле­ мента X. Прохождение команды Рр на элемент X зависит от выходных сигналов блока логики, включающего эле­ менты V—IX.

На элементе V происходит сравнение Рпер и Рзад. При РпеР>Рзад на выходе возникает сигнал Рѵ=П, а при ЛіеР< А ад — сигнал Рѵ = 0 . Выход элемента V соединен с камерами £ѵі элемента VI и Вѵіі элемента VII. На элементах VI и VII происходит перекидка сигналов Рпер и Рзад, поступающих в камеры А х и А х элемента срав­ нения IX.

При Рпер>РзаД выход с элемента V равен Рѵ =1. Рпер поступает в камеру А х, а Аап — в камеру Ах- Если при этом РпеР>Рзаш то на выходе элемента IX по­ является тактирующая команда Рр; если же Рпер<Р3ап,

148

то сопло С\ ix остается закрытым на выходе элемента IX, сигнал Рр=0. Когда РПср-<Рзад, выход с элемента V — Ру=0, Ядер поступает в камеру ßix, а Рзаа—-в каме-

PßblX

РУ ßix; тогда, если Р зап> Л і е Р на выходе элемента IX по­ является тактирующий сигнал Рр= 1 . Если же РПер>Рзап, то сигнал Рр=0. Повторитель со сдвигом VIII служит для устранения положения неопределенности при Р ПеР=

—Рзап путем добавления АР к переменной, поступаю­ щей в камеру ßix элемента сравнения IX.

Таким образом, блок логики выполняет операцию сравнения Р пер, Р зад и Р зап- Например, если Р Пе р > Р з а п или Р Пе р > Р зад и Р зап > Р з а Д, т. е. регулируемый параметр удаляется от задания, то сопло Cj іх элемента IX будет открыто, и на выходе появляется команда Рр= 1 , посту­ пающая на элемент X в камеру IX ив камеры Бхі и £хи

149

элементов X I и XII. При этом сопла Сі хі и С\ хи откры­ ваются, и РПер и Рзап, дежурившие у этих сопел, поступа­ ют в одноименные камеры -£>хіѵ и /хіѵ интегратора XIV. На элементе XIV происходит суммирование и отработка ВЫХОДНОГО сигнала РВых= 2 [ (Ліер+ Рзап) —/’зад] ■

Мощный повторитель XV усиливает выходной сигнал по мощности и точно повторяет его благодаря связи с камерой Дхіѵ элемента XIV. Если РПер< -Рзап, т. е. регу­ лируемый параметр приближается к заданию, то коман­ да Рр через элемент IX не проходит, и выходной сигнал регулятора остается прежним.

Элементы X и XVI служат для перехода на ручное управление. Циклограмма работы регулятора представ­ лена на рис. 71. Тактирующие команды Ки Кг, Лз сдви­ нуты на такт 30 с.

Таким образом рассмотренный регулятор можно ха­ рактеризовать как полупостоянный, работающий, непре­ рывно-дискретного действия, реализующий логическую

150

вторителя). Простейший — пропорциональный регуля­ тор — реализуется на базе непрерывно-дискретного узла умножения и мощного повторителя. На рис. 72, а приве­ дена блок-схема регулятора, а на рис. 72, б дан график его работы в зависимости от изменения регулируемого

Рис. 73. Принципиальная схема полупропорциоиального регулятора и циклограмма его работы

151

параметра Pi. Коэффициент усиления Ка настраивается с помощью дроссельного сумматора, а частота переклю­ чений задержки устанавливается задающим генерато­ ром Рг.

В. Фернер [37] предложил для регулирования инер­ ционных процессов полупостоянно работающие регуля­ торы, выполняемые на базе обычных непрерывных регу­ ляторов с дополнением логического звена, управляюще­ го включением и выключением действия регулятора.

На рис. 73, а дана принципиальная схема полупропорционального регулятора, выполненного на элементах УСЭППА, а на рис. 73, б — схема логического устройства, формирующего команду Рк— \ на отключение действия регулятора.

Как видно из рис. 73, в, характеризующего поведение выходной величины, регулятор начинает действовать, когда регулируемый параметр удаляется от задания, и

и его действие равноценно действию непрерывного ПИрегулятора.

9. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Участок I. Промежуточные хранилища (рис. 74):

1) температура смолы в хранилищах контролируется медными термометрами сопротивления ТСМ-Х 1 и ре­ гистрируется вторичным трехточечным электронным мос­ том ЭМП-109МЗ 1а\

2) общий уровень жидкой массы замеряется пьезо­ метрической трубкой 2 и контролируется вторичным по­ казывающим прибором с теневым отсчетом ППВ1.3 26. Для переключения пьезометрических систем каждого

152