Автоматизированная адаптивная система управления рудновосстановительной электропечи

 

Изобретение относится к электротермии . Существо изобретения заключается во введении в регулятор положения каждого электрода сигнала, пропорционального отклонению положения тигля (реакционной области) от-з аданного значения. Стабилизация положения тиглей приводит к устойчивой работе печи. Величина отклонения положения тигля определяется путем формирования сигнала коррекции, который представляет рассогласование взвешенной суммы сигналов, пропорциональных отклонениям величин фазного тока, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжения, усредненной температуры огарка от заданных значений. 1 ил. L.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4656457/02 (22) 28.02.89 (46) 30,03,93, Бюл. N 12 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт "Энергопром" (72) P. В, Минеев, А. М. Шварев, В, Г. БорисоВ и С. А. Кондратюк (76) P. В. Минеев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1401242. кл, F 27 D 19/00, 1988. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РУДНОВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к электротермии. Существо изобретения заключается во

Изобретение относится к электротермии, конкретнее к автоматизированным системам управления рудновосстановительными электропечами (РВП).

На чертеже представлена блок-схема системы согласно изобретению.

К рудновосстановительной электропечи подключены датчики 2 — 6 фазного тока, активной мощности, скорости схода шихты, напряжения, средней температуры огарка, соединенные с блоками 7-11 сравнения измеренных величин с заданными электрическими сигналами, например, по напряжению, пропорциональными номинальными значениями величин, аналогичных измеренным перечисленным, Блоки

7-11 сравнения1включены на . пять входов первой синхронизирующей схемы 12 совпадения, а ее пять выходов подключены соответственно на входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого корректирую„„5UÄÄ 1806448 АЗ (я)ю Н 05 В 7/148, F 27 О 19/00 введении в регулятор положения каждого электрода сигнала, пропорционального отклонению положения тигля (реакционной области) от-заданного значения. Стабилизация положения тиглей приводит к устойчивой работе печи. Величина отклонения положения тигля определяется путем формирования сигнала коррекции, который представляет рассогласование "взвешенной" суммы сигналов, пропорциональных отклонениям величин фазного тока, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжения, усредненной температуры огарка от заданных значений.

1 ил, щих блоков 13-17 умножения, которые своими вторыми инициативными входами свя заны с соответствующими первыми пятью выходами логического дешифратора 18, а выходами с выходами первого сумматора 19 взвешенных измерений; выход первого сумматора 19 через блок 20 рассогласования, шестой блок 21 умножения обобщенного сигнала коррекции, второй сумматор 22, запитанный от распределительного устройства 23, первый блок 24 задержки, третий сумматор 25 и функциональный преобразователь 26 соединен с исполнительным блоком 27 — механизма перемещения электрода печи, Первый выход блока 27 механизма перемещения электрода подключен к второму входу третьего сумматора 25; второй выход исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода печи соединен через запитанную от генератора 28 тактовых импульсов вторую синхронизирующую схему 29 совпадения и первый фильтр

1806448

30 низкой Частоты с дисперсиометром 31.

Два выхода дисперсиометра 31 подключены к входам первого блока 32 деления и четвертого сумматора 33, запитанного своим вторым инициативным входом от счетчика 34 тактовых импульсов, а третьим через второй фильтр 35 низкой частоты и второй дисперсиометр 36 от второго выхода первого сумматора 19 взвешенных измерений, Первый блок 32 деления вторым входом соединен с выходом четвертого сумматора 33, а своим первым выходом он подключен через третью схему 37 совпадения и первое запоминающее устройство 38 с вторым входом шестого блока 21 умножения обобщающего сигнала коррекции, Кроме того, первый блок 23 деления своим вторым выходом через второй блок 39 задержки, шестой блок

40 сравнения, модульный блок 41, пороговое реле 42 и четвертую схему 43 совпадения, запитанную от генератора 28 тактовых импульсов, управляющего также работой первой синхронизирующей схемы 12 совпадения, подключен ко второму входу третьей схемы 37 совпадения, а третий выход первого блока 32 деления соединен с шестым блоком 40 сравнения, Второй выход первого блока 24 задержки соединен с первым входом седьмого блока 44 умножения инерционности печи, который своим вторым входом подключен через второе запоминающее устройство 45 к подсистеме

46 экспоненциального прогнозирования, а выходом через распределительное устройство 23 и соответствующие первый, второй, третий, четвертый и пятый масштабирующие усилители 47 — 51 к восьмому. девятому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому корректирующим блокам 52 — 56 умножения, соответственно подключенными своими вторыми входами к вторым выходам логического дешифратора 18, а выходами через пятый сумматор 57 взвешенных прогнозируемый измерений и пятую синхронизирующую схему 58 совпадения, запитанную от генератора 28 тактовых импульсов, к второму входу блока 20 рассогласования. Второй выход блока 20 рассогласования соединен с входом блока. 59 усреднения возмущений, который первым своим выходом через седьмой блок 60 сравнения сигнала смещения и дискриминационный блок 61 отключения схемы коррекции средних значений возмущений подключен к логическому дешифратору 18, а вторым выходом через шестую схему 62 совпадения, запитанную через пороговый счетчик 63 определения сигнала среднего возмущения от генератора 28 тактовых импульсов, второй блок 64 деления, подключенного своим вторым инициативным входом через счетчик 65 числа реализаций средний возмущений к пороговому счетчику 63 определения сигнала среднего возмущения, первый инвертор 66 и шестой сумматор 67, к второму входу дискриминационного блока 61 отключения схемы коррекции средних значений возмущений; третий выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения че10 рез шестиразрядный регистр 68 сдвига, запитанного от шестого сумматора 67, подключен к этому же сумматору; четвертый выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения соединен че15 рез задатчик 69 номера канала измерения с инициативным входом логического дешифратора 18, а пятый выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения соединен с вторым входом

20 счетчика 34 тактовых импульсов; второй выход седьмого блока 60 сравнения подключен через временное реле 70 к первому входу седьмой схемы 71 совпадения, которая своим вторым входом соединена с

25 третьим выходом блока 59 усреднения возмущений, а ее выход подключен ко входу восьмой схемы 72 сравнения, первый выход которой подключен к третьему входу дискриминационного блока 61, а второй выход

30 восьмой схемы 72 сравнения соединен с первым входом коммутатора 73, который своим первым выходом подключен ко второму входу функционального преобразователя 26, вторым входом запитан от третьего

35 выхода седьмого блока 60 сравнения, э вторым выходом соединен с первым входом седьмого сумматора 74, первый выход которого подключен через третье устройство 75 задержки к своему второму входу, а третий

40 вход седьмого сумматора запитан от второго выхода первого инвертора 66, второй выход седьмого сумматора 74 через согласующий усилитель 76 и масштабный блок 77 умножения подключен ко второму входу седьмого блока 44 умножения, второй вход масштабного блока 77 умножения запитан от второго запоминающего устройства 45.

Работа автоматизированной адаптив50 ной системы управления рудновосстановительной электропечи поясняется следующими соображениями.

Заявляемая структура управления рудовосстановительной электропечи позволяет

55 ввести в регулятор положения .электрода электрический сигнал, пропорциональный отклонению положения тигля (реакционной области, центром которой является конец электрода и в которой в основном протекают реакции восстановления) от заданного

1806448 значения. Стабилизация положения тиглей каждого электрода приводит к устойчивой работе подэлектродного пространства всей печи в целом, что позволяет повысить ее экономические показатели. Величина от- 5 клонения положения тигля определяется путем формирования обобщенного сигнала коррекции на каждом такте функционирования автоматизированной системы управления, Этот сигнал представляет собой 10 рассогласование "взвешенной" суммы электрических сигналов, пропорциональных отклонениям величин фазного тока, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжения, усредненной 15 температуры огарка от заданных значений, и прогнозируемой "взвешенной" суммы электрических сигналов, соответствующих отклонениям, определяемым предыдущим значением регулируемого параметра. Ком- 20 пенсация ошибок обобщенного корректирующего сигнала, обусловленных неучитываемыми возмущениями в соответ. ствующих каналах измерения, достигается путем определения величины и знака сред- 25 него значения разностей обобщенного измеряемого и прогнозируемого сигналов за фиксированное число тактов Иср. и последовательным масштабированием (изменением величины) измеренных и 30 прогнозируемых сигналов, пропорциональных фазному току, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжению, усредненной .температуре огарка в сторону уменьшения среднего зна- 35 чения рассогласования обобщенного корректирующего сигнала. При этом устраняется (компенсируется) влияние неучитываемых случайных возмущений, действующих в п роцессе измерения 40. электрических и технологических параметров электропечи, Обобщенный корректирующий сигнал формируется как разность "взвешенной" суммы электрических сигналов, пропорцио- 45 нальных измеряемым (выходным) параметрам электропечи 1 и "взвешенной" суммы прогнозируемых соответствующих сигналов, определяющей прогноз технологического режима, основанный на предыдущем 50 измерении отклонения положения тигля от заданного значения. Например, величина обобщенного измеряемого сигнала по указанным выходным параметрам определяется 55

1общмэм Л1фмэ G 1 + A Рфмзм а 2+

+Юш:изм. аз+ виэм.а 4 + Л1 ог.изм.а 5

ГдЕ Аф.иэм., Л Рф.иэм., ЛЧщ.изм., Л Tor.van. — соответствующие электрические сигналы, пропорциональные рассогласованию фазного тока, активной мощности фазы, расхода шихты, нап ряжения, усредненной температуры огарка от заданных номинальных значений; а1 — а5 — корректирующие сигналы. компенсирующие ошибку в обобщенном сигнале коррекции, величина которых выбирается так, чтобы на заданном такте уменьшить среднее значение обобщенного корректирующего сигнала, Например, величина электрического сигнала элементарной коррекции а1(по фазному току Л!ф ) определяется по формуле

+ 4б.ср. а1 = а1— где а1 — предыдущее значение элементарного корректирующего сигнала, величина которого запоминается в. шестиразрядном регистре 68 сдвига;

a> — текущее значение элементарного корректирующего сигнала по фазному току;

К вЂ” электрический сигнал, пропорциональный числу определяемых средних значении 4б.ср. его величина фиксиРУетсЯ с помощью счетчика 65 числа реализаций.

Величина сигнала а1 на каждом шаге стРемитсЯ Уменьшить 4б,cp. До нУлЯ. Если сигнал 4б,ср менЯет знак, элементаРный корректирующий сигнал а1 также изменяется, но в противоположную сторону и, таким образом, стабилизирует 4б,ср. около нулевого положения, Сигнал 4б.изм. фоРмиРУетсЯ в коРРектирующих блоках 13 — 17 умножения и в первом сумматоре 19, Процесс определения остальных сигналов а по двум каналам аналогичен и реализуется в дешифраторе 18, блоках 59-61, схеме 62, счетчика 63, блока 64, счетчике 65, инверторе 66, сумматоре 67, регистре 68 и задатчике 69.

Величина 4б.сp., пРедставлЯющего собой среднее значение разности обобщенного измеренного и обобщенного прогнозируемого сигналов, определяется в виде

1 Р об.ср = N ф (об.изм об.пр ), ср где обобщенный прогнозируемый сигнал

4б.пр. фоРмиРУетсЯ следУющим обРазом: об.пр. =Ыф.пр. а1 +4Рф,пр. а2 < Ю/ш.пр. аЗ + Юпр - 64 QTor.пр а5

Операция прогнозирования режима работы печи осуществляется в дешифраторе

18. устройстве 23 блоке 44, устройстве 45, подсистеме 46, усилителях 47, 51, блоках

1806448

15

25

35

50

51-56 умножения, сумматоре 57 и схеме 58 совпадения, Обобщенный корректирующий сигнал имеет вид

+ об.кор. = (!об.изм. об.пр.) K у, где электрический сигнал, пропорциональный текущему значению коэффициента усиления К+у; формируется в блоках 27 — 43 и определяется следующим образом; о2 л!

0 Iîáèýì + + П где Ку — предыдущее значение электрического сигнала коррекции; а Л! — дисперсия электрического сигнала, пропорционального входному (управляющему) сигналу на блок 27 механизма перемещения электрода (определяется в блоках 30 — 31);, О !об.изм. — дИСПЕрСИя ОбсбщЕННОГО

2 измеряемого сигнала (определяется в блоках 35-36);

n — электрический сигнал, пропорциональный числу тактовых импульсов, определяемому с помощью счетчика 34 (применяется по соображениям устойчивости).

В результате указанного процесс определения отклонения положения тигля от заданного номинального значения сводится к формированию элект1эического сигнала вида

= Ag + об.кор.;. где hg — электрический сигнал, пропорциональный текущему значению оцениваемого отклонения положения тигля печи;

hg — электрический сигнал, пропорциональный предыдущему значению оцениваемого отклонения (поступает. на сумматор

22 с блока 24 задержки на один такт То и подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования).

Автоматизированная система управления рудновосстановительной электропечи работает следующим образом.

Электрические сигналы от рудновосстановительной электропечи 1, получаемые с датчиков 2 — 6, пропорциональные фазному току, активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжению, средней температуры огарка, поступают на блоки 711, где сравниваются с заданными электрическими сигналами, например, по напряжению, пропорциональными номинальными значениями величин, соответствующих указанным, Полученные с блоков

7-11 сравнения электрические сигналы рассогласований поступают на первую сиихронизирующую схему 12 совпадения.

При приходе разрешающего импульса с генератора 28 тактовых импульсов первая синхронизирующая схема 12 сравнения срабатывает, обеспечивая тем самым синхронную работу всей автоматизированной системы управления, Далее электрические сигналы поступают на корректирующие блоки 13 — 17 умножения, где преобразуются (масштабируются) в электрические корректирующие сигналы путем умножения íà соответствующие сигналы так, чтобы уменьшить среднее значение ошибок обобщенного корректирующего сигнала.

В первом сумматоре 19 формируется обобщенный электрический сигнал, пропорциональный "взвешенной" сумме измеренных величин, который в блоке 20 рассогласования сравнивается со своими прогнозируемым значением, например, по напряжению, Электрический сигнал разности с выхода блока 20 рассогласования поступает на шестой блок 21 умножения, где преобразуется в обобщенный сигнал коррекции, который в втором сумматоре 22 складывается с сигналом, пропорциональным предшествующему значению отклонения положения тигля, Далее сформированный электрический сигнал через первый блок 24 задержки поступает на третий сумматор 25, где во избежание смещения складывается с соответствующим сигналом управления, посТупающим с функционального преобразователя 26 и исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода Электропечи.

С выхода третьего сумматора 25 электрический, сигнал, пропорциональный текущему отклонению положения тигля, через функциональный преобразователь 26 поступает на вход исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода электропечи 1, который отрабатывает возмущение, перемещая электрод в сторону устранения рассогласования, т.е, в сторону уменьшения величины отклонения положения тигля от заданного значения.

Одновременно сигнал с блока 24 задержки поступает на вход седьмого блока 44 умножения, где перемножается с электрическим сигналом, пропорциональным экспоненциальному прогнозированию отклонения положения тигля на один временной такт Т,, поступающего во второе запоминающее устройство 45 из подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования. формирующей этот сигнал в соответствии с переходной характеристикой электропечи, Сигнал с выхода седьмого

1806448

10 блока 44 умножения поступает на распреде- с наклонением, где складывается по своим лительное устройство 23, обеспечивающее предшествующим значениям, и далее проразделение элементарных сигналов в соот- ходит на шестой блок 21 умножения, формиветствии с их физической природой, а также ру я те м с а м ы м о боб щ е н н ы и подачу запаздывающего сигнала на второй 5 корректирующий сигнал. сумматор 22, С выхода распределительного Введение со счетчика 34 тактовых имустройства 23 прогнозируемые электриче- пульсов сигнала пропорционального числу ские сигналы поступают на входы масшта- тактовыхимпульсов, начетвертый сумматор

6 ирующих усилителей 47 — 51 с 33 обеспечивает постепенное сведение мокоэффициентами усиления, равными цене 10 дулирующего сигнала, поступающего на шеделения измерительныхдатчиков2 — 6, Про- .стой блок 21 умножения, к постоянной гнозируемые сигналы с выходов масштаби- величине и тем самым устойчивую работу рующих усилителей 47 — 51 поступают на всего комплекса, так как в противном случае множительные корректирующие блоки 52 — процесс коррекции является расходящим56 и далее на пятый сумматор 57, при этом 15 ся, поскольку сигнал lo6,кор. имеет недопупроисходит формироване обобщенного стимую амплитуду, прогнозируемого сигнала, пропорциональ- В шестом блоке 40 происходит сравненого "взвешенной" сумме элементарных ние текущего и предшествующего значений сигналов упреждения. Этот сигнал пред- электрическихсигналов, поступающихс вы ставляет собой прогноз режима электропе- 20 хода первого блока 32 деления. Сравнение чи на один временной такт Т, Пятая обеспечивается включением в цепь второго синхронизирующая схема 58 совпадения, блока 39 задержки на один временной такт так же как и схема 12, обеспечивает синх- Т, По достижению абсолютной величины ронную работу всей автоматизированной разности сигналов (процедура модуля высистемы управления рудновосстановитель- 25 полняется с помощью модульного блока 41) ной электропечи, некоторого минимального значения е>, хаОдновременно с функционированием рактеризующего зону нечувствительности, блока экспоненциального прогнозирования пороговое реле 42 с помощью четвертой режима электропечи срабатывают фильтры схемы 43 совпадения отключает первый

30 и 35 пониженной частоты и дисперсио- 30 блок 32 деления, и в первом запоминающем метры 31 и 36. Эти устройства выделяют устройстве 38 остается последнее значение высокочастотные составляющие электриче- электрического сигнала, пропорциональноских сигналов в соответствующих каналах го коэффициенту усиления Ку. Процесс отуправления и измерения рудновосстанови- ключения первого блока 32 деления тельной печи 1. В четвертом сумматоре 33 35 соответствует тому случаю, когда результипроисходит сложение электрических сигна- рующие коэффициенты Ку практически пеRoB, пропорциональных дисперсиям вход- рестают изменяться. ных и выходных высокочастотных Компенсация ошибок обобщенного корсоставляющих, а также суммирование с сиг- ректирующего сигнала, обусловленных неуналом, пропорциональным числу тактовых 40 читываемыми возмущениями в каналах импульсов, поступающих с выхода счетчика измерения электрических и технологиче34. Интервал этих импульсов выбирается ских параметров электропечи 1, а также потак, чтобы за период Тр между двумя им- грешностями функционирования фильтров пульсами рудновосстановительная печь на- 30 и 35 пониженной частоты, происходит ходилась в стационарном режиме, т,е. не 45 следующим образом. успела сколь-нибудь существенно изменить С выхода блока 20 рассогласования свое состояние. электрическии сигнал, пропорциональный

Электрический сигнал, пропорциональ- разности обобщенного измеренного и обобный значению добавки коэффициента обоб- щенного спрогнозированного сигналов, пощенной коррекции К, формируется на 50 ступаетнаблок59усреднения возмущений. выходе первого блока 32 деления как сумма Если ошибки отсутствуют, среднее значеего предыдущего значения и отношения - ние разности должно быть равно нулю. В дисперсии управляющего (входного) сигна- течение К р = 50 отсчетов тактовых импульла к суммарной дисперсии входного сигна- сов с помощью блока 59 усреднения возмула. сигнала разности (!ою.изб, — oe.лр,), а 55 щений определяется среднее значение также величины числа тактовых импульсов, сигнала разности (45.vaM !цб, пр,). По истеПо приходу разрешающего импульса насхе- чении числа тактовых импульсов (Ncp = 50) му 43 совпадения электрический сигнал с срабатывает пороговый счетчик 63 опредевыхода первого блока 32 деления поступает . ления сигнала среднего возмущения, котовход первого запоминающего устройства 38

1806448

12 рый подает разрешающий сигнал на шестую схему 62 совпадения и одновременно срабатывает счетчик 34 импульсов в исходное(нулевое) состояние. В результате этого, электрический сигнал, пропорциональный величине среднего значения ошибок корреляции, поступает на вход второго блока 64 деления, где уменьшается на величину, соответствующую числу определяемых реализаций средних значений (вход счетчика 65 числа реализаций средних значений). После выполнения операций деления выходной электрический сигнал инвертируется по знаку инвертором 66 и поступает на.шестой сумматор 67, где происходит суммирование элементарного корректирующего сигнала с

его предыдущим значением, хранящимся в шестиразрядном регистре 68 сдвига, Новое значение электрического элементарного корректирующего сигнала выбирается так, чтобы уменьшить величину, средней ошибки обобщенного корректирующего сигнала. Эта операция осуществляется с помощью инвертора 66, шестого сумматора 67, второго блока 65 деления и блока 59 усреднения возмущений. Уменьшение среднего значения рассогласованя обобщенного измеренного и предсказанного сигналов происходит последовательно на каждой реализации. Для обеспечения сложения сигналов одинаковой физической природы шестиразрядный регистр 68 сдвига имеет пять ячеек памяти и одну выходную ячейку. Таким образом, в процессе работы данного контура коррекция по какому-либо физическому каналу измерения осуществляется через пять реализаций последовательно, Элементарный электрический корректирующий сигнал с шестого сумматора 67 через дискриминационный блок 61 поступает на логический дешифратор 18, который осуществляет пропускание сигнала коррекций на соответствующий измерительный канал, т.е, на один из корректирующих блоков 13 — 17 умножения и корректирующих блоков 52 — 56 умножения, Номер канала определяется задатчиком 69 которь|й накапливает число реализаций с выхода счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения и сбрасывается в исходное состояние при превышении числа измеряемых каналов. При достижении электрическим сигналом, пропорциональный среднему значению обобщенного сигнала коррекции, порогового уровня б, также определяющего зону нечувствительности, срабатывает седьмой блок 60 сравнения и дискриминационный блок 61 отключения схемы. В этом случае работа схемы элементарной коррекции каналов измерения пре5

10 ны среднего значения ошибки обобщенного корректирующего сигнала. По окончании заданного во вновь введенное реле времени 70 периода Na компенсации неучитываемых возмущений в каналах измерения

20 косвенных показателей хода плавки: фазного тока, активной мощности, расхода шихты под электрод, напряжения на электроде, средней температуры огарка срабатывает временное реле 70, Если за указанный пе25 риод Na достигнута полная компенсация смещения и систематическая ошибка в определении постоянной времени подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования незначительна, то включение адаптивного

30 контура не происходит. Временное реле 70 инициирует седьмую схему 77 совпадения, .которая пропускает информационный сигнал, пропорциональный среднему значению разности обобщенного измеренного и

40 обобщенного прогнозируемого сигналов. С помощью блока 59 усреднения возмущений определяется среднее значение сигнала разности; об.изм, — 1об.пр.

Электрический сигнал. пропорциональный этой разности, поступает на восьмую схему

72 сравнения, которая срабатывает в том случае, если Ncp

1 Р— Д (об.изм об.пр) 2 ° ср

Если это условие не выполняется, т.е, компенсация неучитываемых возмущений достигнута, то блок атаптации не функционирует.

В случае, когда имеется систематическое смещение в подсистеме экспоненциального прогнозирования, то по окончании максимально возможной компенсации возмущений в каналах измерения косвенных показателей, величина электрического сигнала с выхода блока 59 усреднения возмущений продолжает иметь нулевой уровень.

55 кращается и дальнейшее управление ведетсЯ непосРеДственно по сигналУ 4б урр

Таким образом, чтобы сформировать пять элементарных корректирующих сигналов, соответствующих каждому каналу измерения рудновосстановительной печи .1, требуется ав бматизированной системе управления пять раз определить среднее значение ошибок обобщенного корректирующего сигнала, пропорционального отклонению положения тигля, и пять раз сбрасывать счетчик 34 тактовых импульсов в исходное состояние, йср = 50 отсчетов вполне достаточно для определения величи13

1806448

Если при этом этот уровень больше, то срабатывает восьмая схема 72 сравнения, которая своим запрещающим сигналом через дискриминационный блок 61 отключает блок элементов адаптивной компенсации возмущений в каналах измерения косвенных показателей и одновременно пропускает информационный электрический сигнал на коммутатор 73. Коммутатор 73 запрещающим сигналом отключает через функциональный преобразователь 26 привод перемещения электрода печи, а инициативный сигнал подает на седьмой сумматор 74, Сумматор 74 функционирует в паре с третьим устройством 75 задержки на один такт аналогично работе пары "шестой сумматор

67 — шестиразрядный регистр сдвига 68", При этом осуществляется корректировка предыдущего значения корректирующего экспоненциального электрического сигнала эксп.корр текущего значения экспоненциального корректирующего электрического сигнала Р 3Ксп.корр.

Р

+ эксп.корр. = / эксп.корр.+ 1об.кор.

Сформированный электрический сигнал

/3 эксп,корр. поступает на согласующий усилитель 76, где масштабируется (приводится в соответствие) по амплитуде с сигналами подсистемы 46 экспоненцального прогнозирования, В масштабном блоке 77 умножения осуществляется коррекция по амплитуде электрического сигнала, поступающего на подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования через второе запоминающее устройство 45.

Компенсация смещения в данном канале осуществляется до тех пор, пока точность работы системы не будет соответствовать заданной, т.е. е2, В этом случае по аналогии с прототипом срабатывает седьмой блок 60 сравнения. Как же указывалось, отключается контур компенсации неучитываемых возмущений в каналах измерения косвенных показателей хода плавки через дискриминационный блок 61, блокируется коммутатор

73 от седьмого блока 60 сравнения, при этом включается главный контур управления по перемещению электрода печи через функциональный преобразователь 26, При этом временное реле 70 сбрасывается в исходное положение, В дальнейшем работа автоматизированной адаптивной системы управления электропечи повторяется.

Применение адаптивной САУ РВП позволит применительно к печи РПЗ-40Ц получить экономический эффект при снижении расхода электроэнергии на 2,9 и повышении коэффициента использования на 27;.

Формула изобретения

Автоматизированная адаптивная систе5 ма управления рудновосстановительной электропечи, содержащая датчики и задатчики фазного тока, активной мощности, скорости схода шихты, напряжения, средней температуры огарка, семь схем сравнения, 10 подсистему экспоненциального прогнозирования, функциональный преобразователь, исполнительный блок механизма перемещения электрода печи, два запоминающих устройства, распределительное ус15 тройство, пять усилителей. два блока задержки, два фильтра низкой частоты, два дисперсиометра, генератор тактовых импульсов, модульный блок, пороговое реле, шесть схем совпадения, шесть сумматоров, 20 два блока деленя, двенадцать блоков умножения, блок рассогласования, блок усреднения, регистр сдвига, инвертор, задатчик номера канала измерения, логический дешифратор и дискриминационный блок, при25 чем входы пяти схем сравнения соединены с выходами датчиков и задатчиков фазного тока активной мощности, скорости схода шихты, напряжения и средней температуры огарка, а выходы схем сравнения — с входа30 ми первой схемы совпадения, выходы пяти блоков умножения соединены с входами первого сумматора, пять выходов распределительного устройства соединены со входами пяти усилителей, а шестой выход

35 распределительного устройства через последовательно соединенные второй сумматор, первый блок задержки, третий сумматор, функциональный преобразователь, исполнительный блок механизма пе40 ремещения электрода печи, вторую схему совпадения, первый фильтр низкой частоты соединен с первым дисперсиометром, второй выход исполнительного блока механизма перемещения электрода печи соединен с

45 вторым входом третьего сумматора, второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй блок задержки через последовательно соединенные шестую схему сравнения, 50 модульный блок, пороговое реле, третью и четвертую схемы совпадения, первое запоминающее устройство и шестой блок умножения соединен с вторым входом второго сумматора, выход второго фильтра низких

55 частот через второй дисперсиометр соединен с первым входом четвертого сумматора, а второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика тактовых импульсов, третий вьогод генератора тактовых импульсов — с вторым входом

1806448

5

15

30

40

45 третьей схемы совпадения. а его четвертый выход соединен с шестым входом первой схемы совпадения, выходы логического дешифратора соединены с входами первых пяти и дополнительных пяти блоков умножения, вторый входы первых пяти блоков умножения соединены С выходами первой схемы совпадения, выход подсистемы экспонен циал ьного прогнозирования через второе запоминающее устройство соединен с седьмым блоком умножения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока задержки, а выход — с входом распределительного устройства, выходы пяти усилителей соединены с входами пяти дополнительных блоков умножения, выходы которых соединены с . входами пятого сумматора, выход которого соединен с входом пятой схемой совпадения, второй вход которой соединен с пятым выходом генераторэ тактовых импульсов, а выход — с входом блока рассогласования, выходы первого сумматора соединены с вторым входом блока рассогласования и входом второго фильтра низкой частоты, первый выход блока рассогласования соединен с вторым входом шестого блока умножения, а второй его выход через блок усреднения и схему сравнения соединен с входом дискриминационного блока, второй выход блока усреднения через шестую схему совпадения соединен с блоком деления, инвертор и шестой сумматор соединены с вторым входом дискриминационного блока, вход первого счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а его выходы соединены с вторым входом шестой схемы совпадения, входом второго счетчика, входом регистра сдвига, входом зэдатчика номера канала измерения и вторым входом счетчика тактовых импульсов, выход второго счетчика соединен с вторым входом первого блока деления, выход регистра сдвига соединен с вторым входом шестого сумматора, а второй выход шестого сумматора соединен с вторым входом регистра сдвига, выход дискриминационного блока соединен с входом логического дешифратора, другой вход которого соединен с выходом задатчика номера измереня, выход счетчика тактовых импульсов соединен с вторым входом входом четвертого сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого дисперсиометра, выход которого соединен с входом первого блока деления, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выходы первого блока деления соединены с входом четвертой схемы совпадения, входом второго блока задержки и входом шестой схемы сравнения, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, выхода годного продукта и снижения удельного расхода злектрознергии, она дополнительно снабжена временным реле, схемой сравнения, схемой совпадения, коммутатором, сумматором, устройством задержки, согласующим усилителем, масштабным блоком умножения, причем второй выход седьмого блока сравнения подсоединен через временное реле к первому входу седьмой схемы совпадения, вторая своим вторым входом соединена с третьим выходом блока усреднения возмущейий, а ее выход подсоединен к входу восьмой схемы сравнения, первый выход которой подсоединен к третьему входу дискриминационного блока, а второй выход восьмой схемы сравнения соединен с первым входом коммутатора, который своим первым выходом подсоединен к второму входу функционального преобразователя, второй вход коммутатора соединен с третьим выходом седьмого блока сравнения, а второй выход коммутатора соединен с первым входом седьмого сумматора, первый выход которого подсоединен через третье устройство задержки к своему второму входу, а третий вход седьмого сумматора соединен с вторым выходом первого инвертора, второй выход седьмого сумматора через согласующий усилитель и масштабный блок умножения подсоединен к второму входу седьмого блока умножения, второй вход масштабного блока соединен с вторым выходом запоминающего устройства.

1806448

Составитель А.Абросимов

Техред М,Моргентал Корректор Л,Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 978 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5