Рис. 1. Система управления узлом диффузии

Функции

  • Стабилизация содержания сухих веществ в диффузионном соке на заданном уровне.
  • Контроль, учет и стабилизация расхода свекловичной стружки.
  • Контроль и учет расхода свекловичного сока.
  • Контроль содержания сухих веществ в соке.

Особенности системы управления

Одной из основных проблем для наклонных диффузионных аппаратов является стабилизация откачки сока на производство. Стабильность откачки во многом определяет эффективность последующих технологических процессов и в конечном счете определяет себестоимость продукта.

Выявлено, что с точки зрения управления, диффузионный аппарат является автоколебательным звеном. При стабильной подаче стружки и воды для жесткого обеспечения заданного уровня в 1 зоне откачка имеет волнообразный характер с периодом 2–3 минуты и амплитудой расхода 30-40 т/час. Это при качественной стружке. При мороженой стружке дополнительно в аппарате эпизодически образуются «плотины», которые срываются и требуют экстремальной откачки для поддержания необходимого уровня. Такие «плотины» образуют колебания расхода при средней производительности 100т/час от 10 до 170 т/час в течение 5–6 минут.

Для буферизации таких колебаний откачки сборник диффузионного сока должен быть 12–18 кубометров. При этом применяется каскадная схема регулирования расхода откачки с коррекцией по уровню в сборнике, обеспечивающая при неизменной откачке буферизацию волн в сборнике. В случае изменения производительности аппарата система плавно переводит откачку на новый уровень. В случае «обвала плотины» при нехватке буферной емкости система регуляторов переключается в экстремальный режим.

Для контроля СВ в соке и коррекции на его основе соотношения ВОДА/СТРУЖКА используется обычно рефрактометр, например «ВИОЛ-2». Однако, как показывает опыт, он требует постоянной калибровки (до 3-х раз в смену). Кроме того при температуре сока ниже 15 °С (что часто бывает в зимний период) он прекращает работу. Предлагается контроль СВ осуществлять с помощью вибрационного вискозиметра и датчика температуры. На основании их показаний разработана модель, определяющая с достаточной точностью для системы регулирования содержание СВ. При этом контроль становится более надежным и гораздо дешевле.

Реализация

  • Цель управления достигается поддержанием соотношения ВОДА/СТРУЖКА с коррекцией соотношения по значению %СВ. Основным возмущением в процессе диффузии является расход стружки.
  • Стабилизация подачи стружки осуществляется оператором свеклорезок по показанию индикатора весов стружки на транспортере.
  • Стабилизация плотности сока осуществляется автоматически в диапазоне 50–100% от номинальной подачи стружки. При подаче стружки ниже 50% осуществляется переход на аварийный режим. При этом обеспечивается поддержание функционирования диффузионного аппарата без стабилизации его плотности.
  • Контролируемые параметры:
    • расход стружки в диффузионный аппарат;
    • расход воды в диффузию;
    • плотность диффузионного сока;
    • расход диффузионного сока.
  • Регулируемый параметр – расход воды в диффузию.

Состав системы

  • Контроллер ТКМ-52.
  • Модуль аналоговых сигналов А16.
  • Модуль ввода сигналов тензодатчиков Т12.
  • Модуль вывода аналоговых сигналов.
  • Пульт контроля производительности свеклорезок (устанавливается на рабочем месте свеклорезок).
  • Электропневмопреобразователь (для управления подачей воды).
  • Весовая платформа (для взвешивания стружки на транспортере).
  • Датчик скорости транспортерной ленты.
  • Технические средства, заимствованные из системы управления узлом клеровки:
    • контроллер ТКМ-52;
    • модуль аналоговых сигналов А16;
    • модуль ввода сигналов тензодатчиков Т12;
    • расходомер Рост-13/100;
    • расходомер Рост-13/150;
    • рефрактометр Виол-1.

Конструкция системы управления узлом диффузии имеет возможность дальнейшего расширения функций, в том числе подключение к диспетчерской системе завода.