Двухканальный автоматический оптимизатор для технологических процессов
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
265222
6ЬМ Ьйетоких
СЬциалистичесиис
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 03.1.1968 (№ 1207596/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 09.III.1970, Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 23.V1.1970
Кл. 21с, 46/50
80а, 14/20
МПК G 051
В 28Ь
УДК 621.3.078(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
А. А. Иванов, А. H. Марюта и А. И. Лазорин
Днепропетровский горный институт имени Артема
Заявитель
ДВУХКАНАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР
ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Устройство 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 каждой7коллекторной 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 наибольшего значения выходного параметра и цепях коммута ции блока формирования. Контакты второго реле времени включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих запоминающие устройства блока запоминания выходных параметров и цепь питания блока определения наибольшего значения выходного параметра. Контакты третьего запоминающего устройства включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих запоминаюl0 щие устройства блока запоминания входных параметров.
Это позволяет повысить быстродействие оптимизатора при более высокой надежности фикса ции экстремального, например макси1S 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 запоми2Q нания выходного параметра у, олок Л определения наибольшего (наименьшего) значения выходного параметра, блок 4 запоминания входной переменной х,, блок 5 запоминания .входной переменной х2, блок б формирования
25 входной переменной хь блок 7 формирования входной переменной ха, Управляющий блок 1 состоит из трех реле времени PBI, РВ2 и РВЗ, двух ждущих мультивибраторов ЖМ1, ЖМ2 и восьми электроЗО магнитных реле. Выходами реле времени и
2/5222
3 ждущих мульти Ви ор аторов являются контакты реле. Реле РВ1 предназначено для переключений в блоках 8, б и 7 с целью построения базисного симплекса.
Реле времени РВ2 формируют команды совместно с реле Р9 — Р12 и блоками 2 и 3 для запоминания и сравнения в них значений выходного параметра у.
Выдержки реле времени РВ1 и РВ2, устанавливаемые переменными резистсрами, равны 2 5Т и Т соответственно (T — эквивалентное время запаздывания объекта).
Реле времени РВЗ формирует команду в блоки б и 7 длительностью, достаточной для обработки этими блоками новых значений входных переменных Х1 и Х9. Кдущий мультивибратор ЖМ1, включенный между реле РВ2 и
РВЗ, выполняет функции элемента задержки времени, а ждущий мультивибратор ЖМ2 формирует совместно с реле Рб, Р7 и Р8 команды в блоки 4 и 5 на запоминание в них входных переменных, Блок 2 запоминания выходного параметра предназначен для усиления, выпрямления, сглаживания .и запоминания значений выходного параметра. Он состоит из электронного усилителя переменного тока на лампе Л1а, детектора на диодах Д1, Д2 .и конденсаторе С>, катодного повторителя на лампе Л1б и трех запоминающих устройств:
С4, Л2а; С,-, Л2б; С9, ЛЗа. Назначение катодного повторителя на лампе Л1б — согласование цепей усилителя с запоминающими устройствами. Резисторы Rl — RÇ являются сопротивлениями утечек сеток ламп, когда запоминающие емкости отключены от катодных повторителей, и ограничителями бросков тока в момент подключения запоминающих емкостей к сеточным цепям катодных повторителей.
Блок 8 сравнения:напряжений предназначен для определения наибольшего напряжения, пропорционального наибольшему (наименьшему) значению выходного параметра, и в соответствии с этим — коммутации запоминающих устройств блоков 4 и 5.
Блок состоит из трех полупроводниковых триодов ПП1 — ППЗ, коллекторными нагрузками которых являются реле Р13 — Р15. При подаче на эмиттеры триодов напряжений включаются реле того триода, на эмиттер которого подано боль шее напряжение. Блоки 4 и 5 запоминания входных переменных предназначены для усиления, выпрямления, сглаживания значений входных переменных.
Они, как и блок запоминания выходного параметра, состоят из электронного усилителя
Л4а (Л8а), детектора ДЗ, Д4, С9 (ДБ, Д9, С«), катодного повторителя Л4б (Лвб) и трех запоминающих устройств в каждом С1,Л5а (С19Л9а); СиЛ5б (С99Л9б); С,,Лба (C,Ë10à) .
60 б5
Блоки б и 7 предназначены для формирования и отработки входных переменных х1 и õ9.
Каждый из блоков состоит из двух электронных реле времени, собранных на одном д войном триоде Л7(Л11), и задатчика входной
4 переменной для построения базисного симп лекса.
Величину сторон симплекса задают изменением величины резисторов R4 и R5 задатчиков.
После включения оптимизатора режим работы его задается управляющим блоком 1 в такой последовательности:
1) в олоках 8, б и 7 происходят переключения с целью задания и отработки входных величин объекта х1 и х2, 2) в блоках 4 и 5 емкости С«и С,9 запоминают значения входных переменных х, и х
1 1 установленные на:входе объекта до момента включения оптимизатора;
3) в блоке 2 емкость С4 запоминает значениее выходного пар а метра у1 (х, ; х21);
4) в блоке б задается и формируется значение входной переменной х",, 5) в блоках 4 и 5 емкости С 1 и С99 запоминают значения входных переменных х, Ь1
I. И Х2>
6) в блоке 2 емкость C-, запоминает значение выходного параметра у9(х1, х );
7) в блоке 7 задается и формируется значение входной переменной х 1;
8) в блоках 4 и 5 емкости Сд и С9 запоминают значения входных переменных х," и х 1;
9) в блоке 2 емкость С9 запоминает значение выходного параметра у,(х,, х9 ).
11 Г1
Перечисленными операциями в блоке 8 запоминаются три значения выходного параметра уь у9, у9, являющиеся вершинами базисного симплекса, координатами которых являются заполненные в блоках 4 и 5 значения входных переменных (х1 х9); (х1, х2); (х1, x2 ).
После построения базисного симплекса режим работы оптимизатора следующий:
1) в блоках 6 и 7 происходят переключения, подготавливающие цепи для вычисления и формирования новых значений входных переменных.
2) в блоках 2, 4 и 5 запоминающие емкости
С, — C6) C10 — C127 C19 — С2) подключаются к сеточным цепям катодных повторителей, собранных на лампах Л2, ЛЗ, Л5, Лб, Л9, JTIO;
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 8, которое коммутирует своими контактами выходы запоминающих устройств блоков 5 и б;
4) в блоках б,и 7 емкости С«и С29 запоминают значения х1,и х>, являющиеся координатами вершины симплекса с наибольшим (наименьшим) значением выходного параметра у, емкости C„- и С24 запоминают значение сумм
Х1 и х2, являющихся координатами двух остальных вершин симплекса, а емкости CI4, C» — значения входных переменных, запоминаемые блоками 4 и 5 последними;
265222
5) блоки б и 7 вычисляют симплекс-разность, в результате чего формируются новые значения входных переменных х," и х,", 6) в блоках 4 и 5 запоминаются новые значения .входных переменных х и х ";
7) в блоке 2 емкость, на которой было запомнено наименьшее значение выходного параметра, запоминает новое значение:выходного параметра у4, совпадающее с направлением его градиента.
Величина выходного параметра у4 является третьей вершиной второго симплекса у, у, у4, а входные переменные х," и х" — 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 тя:кести 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 изобретения
Двухканальный 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 более высокой надежности фиксации экстремального, например максимального, значения выходного параметра,!B нем в каждом блоке памяти установлены три емкостных запоминающих устройства с контактными группами
1О в цепи подключения каждого конденсатора и развязывающими катодными повторителями, в блоке управления установлены три реле времени, согласующие работу релейно-контактной схемы, блок определения наибольшего
lS значения выходного параметра выполнен на трех 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 контакты перьвого реле времени установлены в цепях включения реле блока определения наи2 большего значения выходного параметра и цепях коммутации блока формирования, контакты второго реле времени включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих запоминающие устройства блока запомиЗО нания выходных параметров и цепь питания блока определения наибольшего значения выходного параметра, и контакты третьего запоминающего устройства включены в цепи питания реле блока управления, коммутирующих
35 запоминающие устройства блока запоминания входных параметров.
265222
7 !
il
1 !
1
1
L и г.2
Составигель И. Н. Шувалова
Редактор В. В. Федотов Техред 3. Н. Таранеико Корректор С, А, Кузовеикова
Заказ 1616(16 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изооретеиий и огкрьгièII при Совете Микис ров СССР
Москва )К-35, Раушская нао., д. 4 5
Типография, пр. С в нуно ва, 2
