Двухканальный автоматический оптимизатор для технологических процессов

ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 265222 СЬМ Сойетькиз СЬциалистичесиис РеспубликКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения А, А, Иванов, А, Н, Марюта и А, И. Лазорин Днепропетровский горный институт имени АртемаЗаявитель ДВУХКАНАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВУстройство может быть использовано на обогатительных фабриках.Известны двухканальные автом атические оптимизаторы для технологических процессов, содержащие блок управления с релейно-контактной схемой и блоком запоминания одного параметра, блок определения наибольшего значения выходного .параметра и два блока запоминания входных параметров с блоками фор мир ов ания.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем в каждом блоке памяти установлены три емкостных запоминающих устройства с контактными группами в цепи подключения каждого конденсатора и развязывающими катодными повторителями, в блоке управления установлены три реле времени, согласующие работу релейно-контактной схе,мы, Блок определения наибольшего значения выходного параметра выполнен на трех транзисторах с общей нагрузкой в цепях базы, эмиттеры которых подсоединены к выходам соответствующих катодных повторителей, а в каждой 7 коллекторной цепи включены реле и контакты этих реле включены в выходные цепи катодных повторителей обоих блоков запоминания входных параметров. Контакты первого реле времени установлены в цепях включения реле блока определения наибольцего значения выходного параметра и цепях коммутации блока формирования, Контактывторого реле времени включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующихзапоминающие устройства блока запоминания5 выходных параметров и цепь питания блокаопределения наибольшего значения выходногопараметра. Контакты третьего запоминающегоустройства включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих запоминаю 10 щие устройства блока запоминания входныхпараметров,Это позволяет повысить быстродействие оптимизатора при более высокой надежностификсации экстремального, например макси 15 мального, значения выходного параметра,На фиг. 1 представлена блок-схема оптимизатора; на фиг. 2 - принципиальная схема.Оптимизатор содержит управляющий блок,1 с релейно-контактной схемой, блок 2 запоми 20 нания выходного параметра у, олок Л определения наибольшего (наименьшего) значениявыходного параметра, блок 4 запоминаниявходной переменной х блок 5 запоминаниявходной переменной хь блок б формирования25 входной переменной х блок 7 формированиявходной переменной хУправляющий блок 1 состоит из трех релевремени РВ 1, РВ 2 и РВЗ, двух ждущих мультивибраторов ЖМ 1, ЖМ 2 и восьми электроЗО магнитных реле. Выходами реле времени и50 55 б 0 б 5 3ждущих мультивибраторов являются контакты реле. Реле РВ 1 предназначено для переключений в блоках 3, б и 7 с целью построения базисного симплекса.Реле времени РВ 2 формируют командысовместно с реле Р 9 - Р 12 и блоками 2 и 3для запоминания и сравнения в них значенийвыходного параметра у.Выдержки реле времени РВ 1 и РВ 2, устанавливаемые переменными резистсрами, равны 2,5 Т и Т соответственно (Т - эквивалент.ное время запаздывания объекта).Реле времени РВЗ формирует команду вблоки б и 7 длительностью, достаточной дляобработки этими блоками новых значенийвходных переменных х, и х. Ждущий мультивибратор ЖМ 1, включенный между реле РВ 2 иРВЗ, выполняет функции элемента задержкивремени, а ждущий мультивибратор ЖМ 2формирует совместно с реле Рб, Р 7 и Р 8 команды в блоки 4 и 5 на запоминание в нихвходных переменных, Блок 2 запоминаниявыходного параметра предназначен для усиления, выпрямления, сглаживания и запоминания значений выходного параметра. Он состоит из электронного усилителя переменноготока на лампе Л 1 а, детектора на диодах Д 1,Д 2 и конденсаторе С катодного повторителяна лампе Л 1 б и трех запоминающих устройств:С 4, Л 2 а; С 6, Л 2 б; СЛЗа, Назначение катодного повторителя на лампе Л 1 б - согласование цепей усилителя с запоминающими устройствами. Резисторы И - РЗ являются сопротивлениями утечек сеток ламп, когда запоминающие емкости отключены от катодных повторителей, и ограничителями бросков тока вмомент подключения запоминающих емкостейк сеточным цепям катодных повторителей.Блок 3 сравнения напряжений предназначендля определения наибольшего напряжения,пропорционального наибольшему (наименьшему) значению выходного параметра, и в соответствии с этим - коммутации запоминающихустройств блоков 4 и 5,Блок состоит из трех полупроводниковыхтриодов ОП 1 - ППЗ, коллекторными нагрузками которых являются реле Р 13 - Р 15, Приподаче на эмиттеры триодов напряженийвключаются реле того триода, на эмиттер которого подано большее напряжение. Блоки 4и 5 запоминания входных переменных предназначены для усиления, выпрямления, сглаживания значений входных переменных.Они, как и блок запоминания выходного параметра, состоят из электронного усилителяЛ 4 а (Л 8 а), детектора ДЗ, Д 4, С 9 (Дь Д 6 С 18)катодного повторителя Л 4 б (Л 8 б) и трех запоминающих устройств в каждом СЛ 5 а(СЛ 9 а); СЛ 5 б(СЛ 9 б); С,.Лба(С,Л 10 а),Блоки 5 и 7 предназначены для формирования и отработки входных переменных х, и х,. Каждый из блоков состоит из двух электронных реле времени, собранных на одном двойном триоде Л 7(Л 11), и задатчика входной 5 10 15 20 25 30 35 40 45 переменной для построения базисного симп.лекса,Величину сторон симплекса задают изменением величины резисторов Я 4 и Я 5 задатчиков,После включения оптимизатора режим работы его задается управляющим блоком 1 втакой последовательности:1) в олоках 3, б и 7 происходят переключения с целью задания и отработки входных величин объекта х, и х;2) в блоках 4 и 5 емкости Сщ и Сзапоминают значения входных переменных х, и х1установленные на входе объекта до моментавключения оптимизатора;3) в блоке 2 емкость С запоминает значение выходного параметра у,(х,; х);4) в блоке б задается и формируется значение входной переменной х"5) в блоках 4 и 5 емкости С, и С,6 запоминают значения входных переменных х,Ии х,6) в блоке 2 емкость С; запоминает значение выходного параметра у 9(х х 9);7) в блоке 7 задается и формируется значение входной переменной хД;8) в блоках 4 и 5 емкости Сд и С 9 запоминают значения входных переменных хц и хц;9) в блоке 2 емкость С 6 запоминает значе.ние выходного параметра у 9(х х ).иПеречисленными операциями в блоке 3 за.поминаются три значения выходного параметра у уь у 6, являющиеся вершинами базисногосимплекса, координатами которых являютсязаполненные в блоках 4 и 5 значения входныхпеременных (хх 99); (х" х 9); (хя)После построения базисного симплекса режим работы оптимизатора следующий:1) в блоках б и 7 происходят переключения,подготавливающие цепи для вычисления иформирования новых значений входных переменных.2) в блоках 2, 4 и 5 запоминающие емкостиС, - ССю - Сд, С - С, подключаются ксеточным цепям катодных повторителей, собранных на лампах Л 2, ЛЗ, Л 5, Лб, Л 9, Л 10; 3) в блоке 3 происходит определение наибольшего) значения выходного параметра из трех запомненных в блоке 2, в результате чего срабатывает одно из трех реле блока 3, которое коммутирует своими контактами выходы запоминающих устройств блоков 5 и б; 4) в блоках б,и 7 емкости С 6 и С, запоминают значения хи х являющиеся координатами вершины симплекса с наибольшим (наименьшим) значением выходного параметра у, емкости С- и С запоминают значение сумм х, и хявляющихся координатами двух остальных вершин симплекса, а емкости С 4 С - значения входных переменных, запоминаемые блоками 4 и 5 последними;5) блоки б и 7 вычисляют симплекс-разность, в результате чего формируются новые значения входных переменных х,ц и х,ц;6) в блоках 4 и 5 запоминаются новые значения входных переменных хц и хд,7) в блоке 2 емкость, на которой было запомнено наименьшее значение выходного параметра, запоминает новое значение выходного параметра у 4, совпадающее с направлением его градиента.Величина выходного параметра у 4 является третьей вершиной второго симплекса у, уз, у 4, а входные переменные хц и хщ - ее координатами.Далее по командам из блока 1 повторяются операции в блоках оптимизатора, перечисленные в пунктах 11 - 17. Строятся третий, четвертый и т. д, симплексы в направлении градиента выходного параметра у.Центр тяжести симплекса перемещается в направлении повышения показателя качества процесса. Шаговое восхождение с последовательным отбрасыванием наихудших точек повторяется до тех пор, пока не будет достигнута область оптимума выходного параметра у, По достижении выходной величиной у оптимального значения симплекс кантуется в районе оптимума выходной величины.Предмет изобретенияДвухканальный автоматический оптимизатор для технологических процессов, содержащий блок управления с релейно-контактной схемой и блоком запоминания одного параметра, блок определения наибольшего значения выходного параметра и два блока запоминания входных параметров с блоками формирования, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия оптимизатора при 5 более высокой надежности фиксации экстремального, например максимального, значения выходного параметра, в нем в каждом блоке памяти установлены три емкостных запоминающих устройства с контактными группами 10 в цепи подключения каждого конденсатора иразвязывающими катодными повторителями, в блоке управления установлены три реле времени, согласующие работу релейно-контактной схемы, блок определения наибольшего 15 значения выходного параметра выполнен натрех транзисторах с общей нагрузкой в цепях базы, эмиттеры которых подсоединены к выходам соответствующих катодных повторителей, а в каждой коллекторной цепи включены 20 реле и контакты этих реле включены в выходные цепи катодных повторителей обоих блоков запоминания входных параметров, причем юнтакты перьвого реле времени установлены в цепях включения реле блока определения наи большего значения выходного параметра ицепях коммутации блока формирования, контакты второго реле времени включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих запоминающие устройства блока запоми нания выходных параметров и цепь питанияблока определения наибольшего значения выходного параметра, и контакты третьего запоминающего устройства включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих 35 запоминающие устройства блока запоминаниявходных параметров.265222 Составигель И. Н. ШуваловаБ. федотов Техред 3, Н. Таранеико Корректор С, А, Кузовеикова акто по граф ия, яр. С а нуно ва аказ 1616(16 Тираж 480 Подписио НИИПИ Комитета по делам изооретеиий и открьпий при Совете Микисров СССР Москва Ж, Раушская нао., д 45