Управление процессом сушки в роликовой сушилке СУР-4.

Агентом сушки является воздух или пар, совершающий многократную циркуляцию по сушилке. Шпон транспортируется по сушилке, отдаёт свою влагу и выходит из неё с заданной влажностью. Регулируемая величина – влажность материала на выходе из сушилки W_К, возмущающее воздействие – колебание влажности материала на входе в сушилку W_Н, толщина материала ∆ b, его порода – П, регулирующее возмущение – изменение скорости прохождения материала через сушилку v, температура агента сушки θ _С. Условия циркуляции при этом поддерживаются постоянными.

В повседневной практике эксплуатации сушилок пользуются таблицами средних значений продолжительности сушки, составленными на основании расчетов и проверенными опытным путём. При толщине шпона 1, 5 мм и средней температуре сушильного агента 120^ОС продолжительность сушки составляет 14, 0 мин.

Статическая характеристика W_К = f (W_H; t) при уточненных k_П.С. и k_О.С. определяется уравнением

Учитывая, что t=L/V статические характеристики сушилки W_K=f(W_H) и W_K=f(v) имеют прямолинейный вид, где L – длина сушилки, v – скорость прохождения шпона.

Рассмотрим динамические характеристики конвейерной сушилки, т. е. зависимость W_K=f(t) при W_K=var, а также при v=var. Другие условия остаются неизменными. Если скачком изменить начальную влажность шпона на величину ∆ W_H, влажность шпона на выходе W_К  через время t_o=L/v_o пропорционально измениться на величину ∆ W_K/

Поэтому по каналу «входная влажность - выходная влажность» сушилку можно представить в виде последовательного соединения усилительного звена и запаздывающего звена.

t_o=L/v_o;                          k_B=∆ W_k/W_H

W_B(P)=∆ W_K(P)/∆ W_H(P)=k_B*e^-pt_o,

где L-длина сушилки; v_O – начальная скорость.

При возмущении по управляющему воздействию, т.е. при ступенчатом изменении скорости от v_O до v_K, продолжительность пребывания материала в сушилке в различных точках по длине сушилке в различных точках по длине сушилки будет различной

t= (L-l)/v_K+l/v_O

где l- расстояние от начала сушилки.

На выходе из сушилки l= 0 и время пребывания шпона для данной точки равно t= L/v_O=t_O.

Изменение продолжительности пребывания шпона в сушилке, выходящего из неё после изменения скорости, определится уравнением

t=t_O=((v_O-v_K)/v_O)_*T;          (0< T< t_K)

В диапазоне реальных изменений t нелинейную зависимость W_K=f(t) можно удовлетворительно аппроксимировать прямой линией, и она примет вид:

W_K=W_KO+α ((v_O-v_K)/v_O)_*T;       (0< T< t_K); α =const.

В данном случае сушилку можно представить в виде интегрирующего и запаздывающего звеньев. Передаточная функция по управляющему воздействию записывается:

W_об(Р)=(∆ W_K(P)/(∆ v(P))=(k(1-e^-Pt))/p.

Математические модели позволяют формировать управляющие воздействия по каналам: а) начальная влажность – конечная влажность; б) изменение скорости перемещения шпона – конечная влажность.

Исследования показывают, что наиболее перспективно направление регулирования процесса сушки шпона с помощью цифрового моделирования, позволяющего прогнозировать режимы сушки по начальной влажности листов, поступающих в сушилку, и формировать управления. Теория вероятностей позволяет вычислить выходные вероятностные характеристики по характеристикам входа, если они связаны линейной зависимостью. Используя допущение о среднем значении W_H, вычисляют математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение выхода системы WK по соответствующим характеристикам W_H.

 

2.Обоснование требований к системам автоматизации.

                                                                                                                           Таблица 2.1

Перечень информационных и управляющих функций.

Наименование параметра, среда и место отбора	Диапазон рабочих значений параметра	Функциональные признаки средств контроля и управления	Примечание
Температура агента сушки (воздух, сушильная камера)	120-135 ОС	Регулирование, регистрация, показание, сигнализация	Регулирующее воздействие
Агент сушки		Включение, отключение, сигнализация
Влагосодержание агента сушки (сушильная камера)	150-250 г/кг	Показание
Начальная влажность шпона (загрузочная этажерка)	70-90 %	Регистрация	Возмущающее воздействие
Конечная влажность шпона (разгрузочная этажерка)	8±2 %	Регистрация	Регулируемая величина
Скорость прохождения шпона	1-1, 4 м/мин	Регулирование, регистрация, показание, сигнализация	Регулирующее воздействие
Давление пара	0, 7-0, 8 МПа	Показание
Температура пара	150 ОС	Показание
Расход пара	110 кг/м3	Показание, регистрация

 

                                                                                                                       Таблица 2. 2

Перечень входных аналоговых сигналов.

№ п/п	Наименование сигнала	Един. изм.	Диапазон возможных значений	Требуемая точность	Использова-ние информации	Примечание
1	Температура агента сушки	ОС	120-135	1, 0	Управление	Поз.1а
2	Положение исполнительного механизма	%	0-180	2, 0	Показание	Поз.1г
3	Влагосодержание агента сушки	г/кг	150-250		Показание	Поз.3а
4	Влажность шпона на входе	%	70-90		Показание	Поз.4а
5	Влажность шпона на выходе	%	6-10		Управление	Поз.5а
6	Давление пара	МПа	0, 7-0, 8		Показание	Поз.6а
7	Температура пара	ОС	150	1, 0	Показание	Поз.7а
8	Расход пара	Кг/м3	110		Показание	Поз.8а
9	Температура шпона на выходе	ОС	40-50		Показание	Поз.16а

 

 

                                                                                                                      Таблица 2. 3

Перечень входных дискретных сигналов.

№ п/п	Наименование сигнала	Способ ввода	Тип сигнала	Использование информации	Примечание
1	Управление вентиляторами	Ручной	Да – нет	Управление	Поз.9а
2	Управление при-водом сушилки	Ручной	Да – нет	Управление	Поз.10а
3	Управление подъёмным сто-лом со стороны загрузки	Ручной	Да- нет	Управление	Поз. 11а
4	Управление подъёмным сто-лом со стороны выгрузки	Ручной	Да – нет	Управление	Поз. 13а

 

                                                                                                                         Таблица 2.4

Перечень выходных сигналов.

№ п/п	Наименование сигнала	Тип сигнала				Использование сигнала	Пользователь информ.	Примечание
		аналоговый	Да-нет	кодовый	Числоимп
1	Увеличить температуру агента сушки					Управлен.	Исполнительный механизм	Поз. 1д
2	Уменьшить температуру агента сушки					Управлен.	Исполнительный механизм	Поз. 1д
3	Уменьшить скорость пере-мещения шпо-на					Управлен.	Исполнительный механизм
4	Увеличить скорость пере-мещения шпона					Управлен.	Исполнительный мехенизм

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: