Система управления технологическим процессом

(50 ГОСУДАРСТВЕННЫИ Н ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ(21) 3962714/ (22) 1410.85 (46) 1506,88 (71) Черепове омбинат им. (72) Ю.И,Курс скии скими 1974,томаескими процессам ских пользовано ра ОПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИ Бюл. Н 22цкий металлургиче к 50-летия СССРаков, В,И.Баулин и Г,Т,Туренко(56) Патент Великобритании й 1358292, кл. 0 05 В 11/42, 1974.Качанов В.Ю. и др. Автоматизация управления металлургиче процессами. М.; Металлургия, 121, рис. 50, 137, рис. 55.(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ(57) Изобретение относится к ав тическому у правлению технологичв условиях действия пернозмущений и может быть испри проектировании автома 4 014 А ических систем подачи кислорода в агрегаты металлургического производства. Целью изобретения является повьппение точности управления за счет подавления периодических возмущений, Система управления содержит регулирующий орган 1, датчик 7 регулируемого параметра, датчик 2 величины управляющего воздействия, три преобразователя 3, 8, 18, два блока 4, 10 сравнения, регулятор 5, объект 6 регулирования, задатчик 9 регулируемого параметра, три дифференциатора 11-13, два логических блока 14-15, сумматор 16 и интегратор 17. Сущность изобретения заключается в том, что путем логической обработки сигнала ошибки регулирования периодическая составляющая в ее составе фильтруется н не пропускается на вход регулятоИзобретение относится к автоматическому управлению технологическими Процессами в условиях действия периодических возмущений и может быть ис 5 пользовано при проектировании автоматических систем подачи кислорода в агрегаты металлургического производства.Целью изобретения является повышение точности управления за счет подавления периодических возмущений.На чертеже представлена структурная схема системы управления технологическим процессом. 15Система содержит регулирующий орган 1, датчик 2 величины управляюЩего воздействия, первый преобразоваТель 3, первый блок 4 сравнения, регулятор 5, объект 6 регулирования, датчик 7 регулируемого параметра, торой преобразователь 8, задатчик 9 егулируемого параметра, второй блок 0 сравнения, первый 11, второй 12третий 13 дифференциаторы, первый 254 и второй 15 логические блоки, сум" матор 16, интегратор 17 и третий преобразователь 18,Первый 3, второй 8 и третий 18 преобразователи являются измерительными, 30 преобразующими входные физические величины в электрические сигналы.Система работает следующим образом.Электрический сигнал с датчика 7 егулируемого параметра после преобазования в унифицированный сигнал а втором 8 преобразователе подаетя на второй блок 10 сравнения, где Он сравнивается с сигналом задатчика 9 регулируемого параметра, после чего Сигнал рассогласования подается на вход первого дифференциатора 11 и на первый вход первого логического блока 14Сигнал второй производной с выхо 45 да второго дифференциатора 12 подается на второй вход первого логического блока 4, В случае совпадения знаков сигналов второй производной и рассогласования сигнал на выходе первого логического блока 14 соответствует сигналу рассогласования, если же это условие не выполняется, то на выходе первого логического блока 14 нулевой сигнал. Сигнал с выхода первого логического блока 14 подается на сумма 55 тор 16, где он суммируется с сигналом первой производной. С выхода суммато". ра 16 сигнал подается на второй входУ == О а а, - коэффициенты усилениясоответственно по рассогласованию и первойпроизводной рассогласования. Сигнал с выхода второго логического блока 15 поступает на вход интегратора 17. Электрический сигнал пот; следнего после преобразования в униФицированный сигнал в третьем преобразователе 18 используется в качестве задания в системе регулирования.Здесь в первом блоке 4 сравнения формируется сигнал ошибки по сигналам заданной и Фактической интенсивности и регулятор 5 поддерживает интенсивность на заданном уровне. При увеличении управляющего воздействия на объект 6 регулирования (например, интенсивности дутья в камере сгорания) технический процесс интенсифицируется, что приводит к изменению регулируемого параметра или его производной. При этом для ряда процессов характерным является нали- чие периодического внешнего воздейстлогического блока 15, на первый вход которого подается сигнал третьей производной с выхода третьего дифференциатора 13. Во втором логическом блоке 15 сравниваются знаки выходного сигнала сумматора 16 и сигнала, соответствующего третьей производной, с выхода третьего дифференциатора 13. В случае их совпадения сигнал на выходе второго логического блока 15 равен выходному сигналу сумматора 16, если же знаки противоположны, сигнал на выходе второго логического блока 15 равен нулю. Сигнал на выходе второго логического блока 15 определяется следующим образом:У ==ах +ах, при ах, хъОи х(ах +У == а,х при а,х,.х Ои а х, хОпри ахх 0 иах, х сОили (а,х, + а,х,) х,О, где х х х, х - соответственносигналы рассогласования первой,второй и третьейпроизводных;Составитель Б,КирсановТехред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец Редактор А.Лежнина Заказ 2858/38 Тираж 866 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 14030 вия, Например, применительно к камере сгорания после воспламенения происходит выделение тепла, количество которого является функцией времени и пропорционально массе топлива, реагирующей в данный момент времени. По мере выгорания топлива выделение тепла в единицу времени уменьшается. Таким образом, дискретная подача топ лива является фактором, вызывающим появление периодического внешнего возмущения регулируемого параметра- температуры рабочего пространства, Это внешнее возмущение может быть представлено в виде некоторой функции Г(1), которая при ритмичной пода-., че топлива является гармонической или близкой к ней Функцией. При выполнении указанных выше условий воз20 действие на входе интегратора 17 равно нулю.Таким образом, изменение величины управляющего воздействия, а следовательно, и реакций всей системы на внешнее воздействие Г(1), связанное с дискретным возмущением, будет отсутствовать или во всяком случае будет ослаблено. Ошибка регулирования30 определяется величиной отклонения регулируемого параметра на это возмуще- ние, а также выбором параметров регулирования а;, и а 1, При изменении заданного значения с эадатчика 9 регулируемого параметра или при появле- З 5 нии внешнего воздействия, характер которого отличен от Г(1), изменение величины управляющего воздействия будет производиться с учетом инерцион 40 ности объекта 6 регулирования, обеспечивая достаточную точность и скорость регулирования параметра (в рассмотренном примере - температуры в камере сгорания). 144Формула и 3 обре т енияСистема управления технологическим процессом, содержащая объект регулирования, первый вход которого является входом сигнала периодического возмущения, второй вход соединен с выходом регулирующего органа, выход объекта регулирования через последовательно соединенные датчик регулируемого параметра и второй преобразователь сое- динен с входом второго блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком регулируемого параметра, второй выход регулирующего органа через датчик величины управляющего воздействия и первый преобразователь соединен с входом первого блока сравнения, выход которого через регулятор соединен с входом регулирующего органа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления за счет подавления периодических возмущений, она дополнительно содержит три дифференциатора, сумматор, первый и второй логические блоки, выход второго логического блока через последовательно соединенные интегратор и третий преобразователь соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход второго блока сравнения соединен с входами первого дифференциатора и первого логического блока, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциатора, а выход первого логического блока соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого дифференциатора, который соединен с входом второго дифференциатора, выход которого соединен с входом третьего дифференциатора, выход которого соединен с входом второго логического блока, второй вход которого соединен с выходом сумматора.