Основные агрегаты промышленности строительных материалов—печи, мельницы, барабаны, сушилки и т. п., как правило, не простые объекты, для которых применимы простейшие одноконтурные системы, состоящие из датчика, регулирующего прибора и исполнительного механизма. Системы стабилизации расходов, давлений, температур входят составной частью в многоконтурные системы автоматизации основных агрегатов. При создании автоматических систем регулирования для таких объектов необходимо учитывать индивидуальные особенности технологического процесса конкретного объекта, исследовать и выявлять закономерности изменения параметров, характеризующих работу агрегатов. Эти агрегаты сложны, обладают значительным транспортным запаздыванием, взаимосвязанными регулируемыми величинами, отсутствием ряда специфических приборов контроля технологического процесса.
Косвенные методы измерения
Остановимся на некоторых особенностях автоматических систем регулирования для сложных объектов. В настоящее время ощущается нехватка специфических приборов контроля, характеризующих качество процесса (например, автоматических анализаторов тонкости помола цемента и шлама, гранулометрического состава клинкера, влажности шликера, влажности шлама и др.). Процесс создания таких приборов длительный, так как, помимо чисто аппаратурных трудностей, приходится учитывать и то, что технологические процессы продолжают развиваться (усложняются существующие, разрабатываются новые для повышения производительности оборудования и улучшения качественных показателей конечного продукта). Возрастают габариты агрегатов. Внедряются новые технологические объекты (струйные мельницы, мельницы типов «Аэрофол» и «Гидрофол» и др.), что потребует создания новых приборов контроля качества и автоматических систем регулирования. В связи с этим возникает вопрос, при помощи каких приемов создавать АСР в условиях, когда отсутствует ряд приборов, характеризующих качество процесса. Одним из таких приемов является определение качественных показателей конечного продукта по косвенным параметрам процесса.
Например, машинист шаровых мельниц по шуму, издаваемому первой камерой мельницы (т. е. по косвенному признаку), определяет уровень ее загрузки материалом. Эксперименты показывают, что имеются параметры технологического контроля, косвенно связанные с показателями качества технологического процесса. Так, электроакустический сигнал первой камеры мельницы косвенно отражает загрузку ее материалом, разма-лываемость подаваемого сырья и состояние шаровой загрузки. Использование в этом случае косвенных методов измерения является одной из особенностей при построении АСР.
При косвенном методе измерения вместо искомой величины измеряется другая величина, связанная с искомой; эта связь может быть однозначной и неоднозначной. При однозначной связи каждому значению искомой величины соответствует определенное значение измеряемой величины, и автоматический прибор можно градуировать непосредственно в единицах искомой величины. При неоднозначной связи измеряемый параметр зависит не только от искомой величины, но и от других технологических параметров.
Наиболее часто встречается неоднозначная связь. В этом случае для получения однозначной зависимости необходимо исследовать все прочие факторы, от которых зависит измеряемая величина, и либо стабилизировать их, либо, если возможно, компенсировать их влияние. Если это невозможно, то надо выявить степень связи искомой и измеряемой величин. Метод определения степени связи между двумя величинами на основе экспериментальных данных изложен в первом разделе. Если существует несколько измеряемых величин, косвенно связанных с искомой, то при прочих равных условиях выбирается та, степень связи которой с искомой величиной выше.
Сложные объекты, характерные для промышленности строительных материалов, обладают значительным транспортным запаздыванием и взаимосвязью контролируемых величин. Наличие в объекте транспортного запаздывания осложняет построение системы регулирования и ухудшает качество ее работы. Объясняется это тем, что возмущения в объекте регулирования сказываются на регулируемой величине только спустя время, равное времени транспортного запаздывания, и только после этого регулирующий прибор придет в действие и начнется компенсация возмущений в системе. Это обстоятельство ухудшает качество регулирования процесса, и требуются значительные усилия, чтобы компенсировать влияние транспортного запаздывания на объект. Для этой цели применяются дополнительные промежуточные датчики контроля, используется двух (и более) каскадное регулирование, при этом первому каскаду придаются опережающие свойства, второму — корректирующие.
В качестве промежуточной величины может быть использована какая-либо величина г, связанная с регулируемой, но имеющая существенно меньшее транспортное запаздывание или совсем его не имеющая. Если эта промежуточная величина однозначно связана с регулируемой величиной, то регулирование последней можно полностью заменить регулированием промежуточной величины. Если связь не однозначна, то для корректировки нужно использовать второй каскад регулирования, применив в качестве датчика сигнал конечной регулируемой величины. Первый каскад необходим, как правило, при больших транспортных запаздываниях в объекте, ибо применение только второго каскада подчас просто невозможно из-за возмущений, которые регулятор не сможет компенсировать, что приведет к неустойчивой работе системы.
Объекты с рядом регулируемых величин (например, во вращающейся печи это расход топлива, шлама, воздуха) требуют нескольких регулирующих воздействий. В сложных объектах регулируемые величины обычно связаны между собой. Так, если наносить возмущение только одним регулирующим органом, а другие при этом стабилизировать, то по записи всех регулируемых величин на диаграмме многоточечного потенциометра мы увидим, что все контролируемые параметры изменились в той или иной степени, с той или иной скоростью. Для объекта с несколькими взаимосвязанными регулируемыми величинами схема регулирования обычно представляет собой сложную систему с перекрестными связями.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100