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AD7706研发的喷雾干燥控制器

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楼主: carefull3357dc
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:21 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:22 | 显示全部楼层
喷雾干燥系统是蛋粉加工中最重要的一个环节,它是一种把流动状态的物
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:22 | 显示全部楼层
    1,蒸汽锅炉产生的热蒸汽供给用于加热干燥箱空气的加热器,按照供热要
求,进风口温度应稳定在170 0C。但受外界环境温度、锅炉燃烧工况、蒸汽压力
等干扰的影响,热能在干燥箱内的收支将随加热器的温度闭环控制回路控制质
量的好坏而存在不同程度的不平衡,实际表现为进风口温度在一定范围内的“波
动”。另外,从节约能源的角度出发,往往在启动设备时去掉“温度闭环控制回
路”,人工将蒸汽调节阀开至最大,加热器以不可控的方式直接将进口温度加热
至170 0C左右,这样就造成进风口温度会在更大范围内波动。
    2、蛋液是吸热介质,在喷出前的温度大约在50 0C左右,而且,液体的流速
与旋转状态直接受高压泵所供给的压力大小的制约。在操作中,液体的流量随
压力的增大而增大,这就直接影响整个干燥箱中温度的波动,喷量大,箱内温
度降低,反之,温度增加;另外,蛋液自身温度的高低,进风和排风的风力大
小,对喷干过程也有一定影响。
    从以上的影响因素来看,出口温度在一定程度上能够反映热能的转化率。
所以,在干燥箱各处反应变化不大的条件下,选择进风口、箱内、出风口温度
作为检测点,出风口温度作为具有相当代表性的被控变量,这样,喷雾干燥系
统会有以下几种喷量跟踪温度的情况:
    1)当出风口温度稳定在T。时,若进风口温度也稳定,其值是170 0C,高压
均质机输出某一恒定转速,喷管中蛋液对应某一固定压力值,蛋液喷出流量一
定,蛋液水分蒸发所吸收的热量和进风口空气通过热加热器补充进的热能保持
收支平衡,单位时间内出粉量(出粉率)保持恒定;
    2)当进风口温度高于170 0C时,高压均质机转速相应地升高,要求蛋液压
力和流量跟踪干燥箱温度的增加,使蛋液水分蒸发所吸收的热量与干燥箱所能
提供的热能趋向于平衡,出粉量增加,使出风口的温度稳定在Tg;
    3)当进风口温度低于170 0C时,系统及时自动调节蛋液压力和流量,使其
相应减小,从而使干燥箱内热能收支重新趋向于平衡,出粉量略有减小,从而
稳定出风口温度在T。设定值;
    4)当进风口温度稳定在170 0C时,而出风口温度偏离设定值T。时,系统亦
及时自动调节蛋液压力和流量,使出风口温度尽快恢复在设定值Tgo
    从以上分析可得出结论,蛋粉加工工艺对控制系统的要求是蛋液雾化压力
快速跟踪干燥箱温度变化,系统最终控制指标是干燥箱出风口温度保持恒定不
变,以获得最稳定的蛋粉质量和经济的出粉率。干燥温度是控制干燥产品质量
的主要因素,实验发现,进口温度在165-1800C及出口温度维持在80 0C时,会
有较好的效果。

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:24 | 显示全部楼层
    影响出口温度的扰动因素有蒸汽温度,进料的流量、温度、进风和排风量,
喷嘴阻力等,在这些变化频繁的因素中有的是可控的,有的是不可控的。另外,
容积较大、控制通道长势必存在着滞后和惯性的特征。如果利用温度和压力作
为被控变量各自组成独立的单回路P工D控制器,则会造成协调性差,容易产生
超调,温度、压力长期不能稳定的结果,也就难以很好满足工艺的要求。为了
保证出口工艺介质具有足够的稳定,对大滞后、大扰动有较好的克服能力,控
制方案的设计应考虑下列几个方面:
    1、能消除进风口温度扰动的影响;
    2、加快响应速度,提高系统的工作频率,保证系统的控制品质;
    3、能克服非线性因素的影响,对负荷的变化有一定的自适应能力;
    4、系统的控制参数整定方便,跟踪性能好,鲁棒性强;
    5、控制器设计简单、合理、经济。

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:24 | 显示全部楼层
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goodluck09876| | 2020-7-5 20:25 | 显示全部楼层
哇塞……这个资料非常的好啊!

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:25 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:26 | 显示全部楼层
    经典控制理论和现代控制理论在忽略掉一些人为次要因素的前提下,可建
立系统的传递函数或状态空间模型,这样处理的结果可得到系统的精确数学模
型。另外,许许多多的系统往往存在非线性、大滞后的特点,在这种情况下,
人们一般采用具有纯滞后补偿(C S mith预估补偿)的PID控制算法,这种算法
也是以较准确的被控对象的数学模型为基础。但是实际的被控对象的纯滞后时
间和增益、时间常数等参数是要随环境条件和工作状态的变化而改变的。这样,
按具有纯滞后补偿的PID算法设计并调节好的系统,会因被控对象数学模型的
变化而使系统性能变差,甚至使系统不稳定。另外,如有较大外界扰动因素的
影响,就更难建立系统的精确数学模型,因此传统控制方法难以奏效。
    喷雾干燥箱是典型的大时滞被控对象,而且加热蒸汽又处于半可控慢时变
大扰动状况。要求系统无振荡、无超调、无纹波,则考虑在S mith预估补偿控
制系统中引入模糊控制器,组成带S mith预估器的模糊PID串级控制系统。

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god9987| | 2020-7-5 20:27 | 显示全部楼层
这个资料 非常的棒!!学习学习!不单纯的是 芯片的知识,而是英雄的知识!非常全面!

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:29 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:29 | 显示全部楼层
god9987 发表于 2020-7-5 20:27
这个资料 非常的棒!!学习学习!不单纯的是 芯片的知识,而是英雄的知识!非常全面! ...

一起探讨探讨吧!

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:30 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:30 | 显示全部楼层
串级PID

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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:31 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:32 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:32 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:33 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:34 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:34 | 显示全部楼层
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carefull3357dc|  楼主 | 2020-7-5 20:35 | 显示全部楼层
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