Система дискретного управления технологическим процессом

п 1875389 Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОЛ ИСАНИЕИЗОВЕЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(28) Приоритет оо делам изобретений н открытий(72) Авторь 1 изобретен В. Ф. Романов и В. И, Козл ладимирский политехнический институ 1) Заянител СИСТЕМА ДИСКРЕТНОГО УПРАВЛЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ дупреждения возникновения автоколебаний в системе, В признаки преобразуются возмущающие воздействия и выходной показатель процесса (показатель качества). Признаком, по которому определяется окончание помехи, является появление кода качества, равного нулю, после выполнения коррекции 11.Недостатками системы являются невысокие качества управления и быстродействие, так как примененная в ней схема формирователя не позволяет распознать более четырех ситуаций. Наиболее близким предлагаемому являет управления технолог характеризуется теми наками, но формиров л-идентичных каналов т.е, формирует три и распозйавания и уста состояние. Формирова распознавания содерж триггеры, формирова ИЛИ 2 т. ехническим решя система экстре ем к мальногоИзобретение относится к управлению сложны ми технологическими процессами и может быть применено там, где необходимо осуществлять управление процессом при неполной априорной информации об объекте управления.Известна комбинированная система экстре.мального управления технологическим процессом Система содержит последовательно соединенные объект управления, формирователь признаков, блок распознавания, логический блок и регулятор по возмущению, другой вход которого сото единен с первым входом объекта управления, а выходы регулятора по возмущению подклю. чены к соответствующим входам объекта управления и формирования признаков, Система осуществляет преобразование информации с объ.15 екта в систему признаков (код состояния), рас. познавание состояния в текущий момент времени, отнесение (классификацию) этого состояния к одной из ситуаций и выработку корректирующего воздействия на объект для устранения О ситуации. Логический блок предназначен для согласования выхода блока распознавания и входа регулятора по возмущению, а также для лоеическим процессом, Онаже существенными призатель признаков содержити работает циклически,ризнака, выдает их в блнавливается в исходноетель признаков и блокат электронные ключи,тели импульсов и схемы875389 1Поскольку в признаки преобразуются выходные показатели процесса, то ситуация отражает уже факт выпуска продукции со свой. ствами, отличными от заданных, и эта продукция выпускается до устранения ситуаций, В признаки (код состояния) преобразуются воз. мущающие воздействия, а в большинстве слу чаев учесть и распознать все возмущающие воз. действия невозможно. Кроме того, каждый код состояния относится к одной ситуации, ко торой соответствует определенная величина кор ректирующего воздействия, т,е. заранее долж. но быть задано конкретное корректирующее воздействие для ситуаций. Система не обладает свойствами экстраполяции. Алгоритм класси фикации состояний дискретных объектов управления и выработки вектора управления пред назначен для представления зависимости "состояние-управление" в виде деревьев классификации состояний объекта управления по управляющим воздействиям.Цель изобретения - повышение быстродействия системы.Поставленная цель достигается тем, что в25 систему дискретного управления технологическим процессом, содержащую блоки согласования, подключенные выходами ко входам исполнительных элементов, преобразователи аналог. код, соединенные входами с входами системы, а выходами - с первыми входами ключей,30 введены генератор импульсов, логический блок прогнозирования и блок импульсов включения, подключенный входами к выходам преобразователей аналог-код, а выходом через генератор импульсов - ко вторым входам ключей, выходы которых соединены с входами логического блока прогнозирования, подключенного выходами ко входам .блоков согласования,На фиг. 1 представлена блок-схема предлага. емой системы; на фиг. 2 - дерево классифи кации ситуаций.Устройство содержит преобразователи 1 аналогкод, блок 2 импульсов включения генератора 3 импульсов, ключи 4, логический блок 5 прогнозирования, блоки 6 согласования, исполни. 45 тельные органы 7 и 8 объекта управления,На фиг, 2,Вщи В, - условные обозначения контролируемых переменных технологического процесса. Вершинами (точками разветвления) дерева являются признаки ситуации (контролируемые йеременные процесса). От каждой вершины всегда отходят 3 ветви, соответствующие значениям переменных: меньше нормы ( - 1), в норме (О), выше нормы (+1). В листьях (концевых точках) деревьев указываются значения управляющего воздействия (уменьшить " - ", не изменять "=", увеличить "+Устройство работает следующим образом. Работа системы осуществляется, когда теку-щая величина каждой контролируемой переменной объекта управления преобразуется в трехуровневый код: выше нормы (+1), ниже нормы ( - 1) и норма (О), Изменения управляющихвоздействий также имеют троичное кодирование: увеличить (+), уменьшить (-) и не изменять (=).Преобразователи 1 контролируемых переменных в код имеют три выходных шины. Сигнална шине ( - 1) возникает при значении соот.ветствующей контролируемой переменной ниженормы, на шине (+1) - выше нормы, на шине(О) - в норме. Каждый ключ 4 состоит изтрех элементов (элементы 9 - 14). Логический,блок 5 прогнозирования выполнен на логических элементах И (15 - 17) и ИЛИ (18), Указанпример его технической реализации по одномууправляющему воздействию согласно деревуклассификации ситуаций (фиг, 2). Для каждо.го управляющего воздействия логический блокпрогнозирования имеет две выходные шины.Наличие сигнала на шине ( - ) указывает на необходимость уменьшить значение управляющеговоздействия, на шине (+) - увеличить. При отсутствии сигналов на этих шинах управляющеевоздействие изменять не следует,При работе системы текущие значенияконтролируемых входных и промежуточных переменных технологического процесса В - В преобразуются преобразователями 1 в трехразрядныйкод. В момент появления в каком-либо разря.де кода, отличного от нормы (возникла ситуация) на одном или нескольких входах блокаимпульсов включения генератора появится сигнал и блок 2 произведет включение генератора 3, который начинает генерировать импульсычерез моменты времени, равные длительностипереходных процессов в объекте управления,По каждому импульсу открываются электронные ключи 4 и код с преобразователей 1 поступает в логический блок 5 прогнозирования,выходной код которого в каждом разряде содержит информацию о направлении измененияодного из управляющих воздействий.для устранения ситуации,В ходе технологического процесса значениепеременной Вуменьшается ниже допустимойвеличины, На шине ( - 1) преобразователя 1этой контролируемой переменной появляетсясигнал, образуется ситуация - совокупностькодов преобразователей 1. По импульсу от генератора 3 эта ситуация поступит в логическийблок 5 прогнозирования. Согласно дереву классификации ситуаций (фиг. 2) одно из управляющих воздействий необходимо увеличить,При значении кода ( - 1) переменной В и производится анализ переменной В, и так как этоткод - 0 (значение переменной В в норме),5 8управляющее воздействие необходимо увеличить,Логический блок 5 прогнозирования обеспечитвыработку именно такого изменения данногоуправляющего воздействия ключей 4 перемен.ных Вщи Вп сигналы присутствуют на выхо.дах элементов 10 и 12, на выходе элемента 16появится сигнал, который через элемент 18 поступит на выходную шину "+" (увеличить)блок прогнозирования. Выходы элементов 13и 17 незадействованы, так как их сигналы со.ответствуют значению управляющего воздействия "Не изменять". На других выходных шинах блока 5 прогнозирования вырабатываютсясигналы изменения значений соответствующихуправляющих воздействий согласно деревьямклассификации ситуаций.Выходные сигналы логического блока 5 прогнозирования преобразуются блоками 6 согласования в необходимые изменения управляющихвоздействий на исполнительные органы 7. Еслипо истечении времени переходных процессовв объекте управления ситуация не была устранена, то вырабатывается очередной сигналуправления. Генератор выключается при появлении значения "Норма" во всех разрядах выходного .кода с преобразователей 1,Система дискретного управления технологическим процессом обладает следующими пре.имуществами.Так как ситуация характеризуется значениями контролируемых входных и промежуточных переменных объекта управления, то ееоперативное устранение предотвращает уход заустановленные пределы значений выходных переменных объекта управления, при этом ноддерживается неизменным качество выпускаемойпродукции, Выигрыш будет наиболее значите.лен при управлении объектами с большимитранспортными запаздываниями, в которых из 75389 6менения входных и промежуточных контроли.руемых переменных приводит к изменению выходных переменных через достаточно долгоевремя, например, в стекловаренных печах.Вследствие управления по деревьям классификации ситуаций система обладает свойствамиэкстраполяции на все возможные ситуации,а также обладает большим быстродействием, чем. известные системы. Кроме того, для каждой1 О ситуации сразу производится выработка коррекции, а в известных системах производитсянакопление признаков до трех,15 Форм ула изобретения Система дискретного управления технологи. ческим процессом, содержащая блоки согласо. вания, подключенные выходами ко входам исполнительных элементов, преобразователи аналог. код, соединенные входами с входами системы, а выходами - с первыми входами ключей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в нее введены генератор импульсов, логический блок прогнозирования и блок импульсов включения генератора, подключенный входами к выходам преобразователей аналог-код, а выходом через генератор импульсов - ко вторым входам ключей, выходы которых соединены с входами логического блока прогнозирования, подключен. ного выходами ко входам блоков согласования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 35 1. Авторское свидетельство СССР К 332436,кл. 6 05 В 15/02,2. Авторское свидетельство СССР У 387338,кл. 6 05 В 13/02 1 прототип).875389 Составитель Н. ГорбуноТехред М.Голинка,Корректор С.Шомак тор Н, К Заказ 933 ираж 748дарственного комитета СССРтений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/5 ное ВНИИПИ Госупо делам изобре113035, Москв Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое