Устройство для автоматического управления технологическими процессами

 

29703l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советоких

Социалистических

Реопублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м ;„ с.о езнт тт

, -.„и дотм 1

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15. I V.1968 (№ 1233392/18-24) МПК G 05Ь 13i00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Миниотров

СССР

Опубликовано 02.Ill.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 26.XI.1971

УДК 62-505.33:62-523 (088.8) Авторы изобретения

Л. М. Зайденберг, Т. Д. Лукина и С. К. Раевич

Заявитель

Всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к устройствам для автоматического управления технологическими процессами в объектах с нелинейной статической характеристикой.

Известны устройства для автоматического управления технологическими процессами в объектах с нелинейной статической характеристикой «вход — выход», содержащие датчик приращения выходной координаты процесса, подсоединенный через элемент с эталонной зоной нечувствительности к реле выбора знака команд управления, а также логические элементы «И», «ИЛИ», «НЕ», триггер реверса и исполнительный механизм управления объектом.

Известные устройства не позволяют оптимизировать параметры процессов, происходящих в широком классе объектов (например, горение в топках паровых котлов), статическая характеристика «вход — выход» которых состоит из двух ветвей с разными по абсолютной величине наклонами, и точка перехода с одной ветви на другую соответствует оптимальному режиму процесса. Последствие того, что статическая характеристика процесса в известных устройствах преобразуется в экстремальную, причем значение входной переменной, соответствующее точке экстремума, не совпадает со значением входной переменной, соответствующей оптимальной точке исходной характеристики «вход — выход» оптимизируемого процесса.

Предложенное устройство позволяет оптимизировать параметры технологических процессов в упомянутом классе объектов, так как в нем дополнительно установлен логический блок задания времени движения исполнительного механизма в сторону ветви статичес10 кой характеристики объекта с малым наклоном, вход которого подключен к реле выбора знака команд управления, связанному с одним из единичных входов триггера реверса, второй единичный вход которого подключен

15 к выходу логического блока задания этого времени движения, а выходы триггера реверса связаны непосредственно и через логический элемент «И» с исполнительным механизмом управления объектом.

20 При отсутствии внешних возмущений поиск оптимального режима в предложенном устройстве автоматически прекращается за счет того, что оно также снабжено логическим блоком задания времени движения исполни25 тельного механизма в оптимальную точку статической характеристики объекта, причем входы этого логического блока подсоединены к выходам триггера реверса, а выход через логические элементы «ИЛИ» и «И» связан с

30 исполнительным механизмом.

Кроме того, в предложенном устройстве установлен датчик его поверочного запуска, входы которого параллельно подключены к соответствующему выходу триггера реверса и выходу логического блока задания времени движения исполнительного механизма в оптимальную точку статической характеристики объекта, а выход датчика поверочного запуска через логические элементы «НЕ» и «ИЛИ» связан с логическим элементом «И», подсоединенным к исполнительному механизму управления объектом. Это позволяет улучшить качество слежения за перемещением оптимальной точки статической характеристики объекта.

На чертеже:представлена структурная схема предложенного устройства для автоматического управления технологическими процессами в объектах с нелинейной статической характеристикой, где 1 — датчик приращения выходной координаты процесса; 2 — элемент с эталонной зоной нечувствительности; 8— реле выбора знака команд управления; 4— триггер реверса; б — логический блок задания времени движения исполнительного механизма в сторону ветви статической характеристики объекта с малым наклоном; б — исполнительный механизм; 7 — логический элемент

«И»; 8 — логический блок задания времени движения исполнительного механизма в оптимальную точку статической характеристики объекта; 9 — логический элемент «ИЛИ»;

l0 — датчик поверочного запуска устройства;

11 — логический элемент «НЕ».

Датчик 1 приращения выходной координаты процесса соединен со входом элемента 2 с эталонной зоной нечувствительности, выход которого соединен со входом реле 8 выбора знака команд управления. Выход этого реле подсоединен к одному из единичных входов триггера реверса 4 и к входу логического блока б задания времени движения исполнительного механизма в сторону ветви статической характеристики объекта с малым наклоном, выход которого подключен к другому входу триггера реверса. Первый выход триггера реверса, соответствующий движению исполнительного механизма б в сторону ветви характеристики с большим наклоном, соединен как с исполнительным механизмом (через элемент

«И» 7) так и со входом логического блока 8 задания времени движения исполнительного механизма в оптимальную точку, выход которого подключен к элементу «ИЛИ» 9 и к датчику 10 поверочного запуска устройства. Второй выход триггера реверса, соответствующий движению в сторону ветви характеристики с малым наклоном, подсоединен к исполнительному механизму непосредственно.

Выход датчика поверочного запуска через логический элемент «НЕ» 11 и упомянутые элементы «ИЛИ» и «И» связан с исполнительным механизмом управления объектом.

Если в начальный момент триггер реверса находится в состоянии, при котором исполни297031 тельный механизм изменяет входную координату объекта в сторону, соответствующую ветви с ббльшим наклоном, то, начиная с некоторого момента времени, на выходе датчика приращения появляется сигнал, соответствующий резкому изменению выходной координаты объекта. Этот сигнал превышает эталонную зону нечувствительности, установленную на элементе с зоной нечувствительности, 10 и вызывает срабатывание реле выбора знака команд управления. Это реле обеспечивает переброс триггера реверса в противоположное состояние, соответствующее направленному движению исполнительного механизма в сто15 рону ветви статической характеристики

«вход — выход» с малым наклоном. Одновременно запускается реле времени блока задания времени движения исполнительного механизма в этом направлении, которое после

20 окончания установленной на нем выдержки времени перебрасывает триггер реверса в состояние, соответствующее движению исполнительного механизма в сторону ветви с большим наклоном, 25 С перебросом триггера реверса запускается реле времени блока задания времени движения в оптимальную точку, которое в течение установленной на нем выдержки времени аодает сигнал через первый вход элемента

30 «ИЛИ» на элемент «И». При этом исполнительный механизм изменяет входную координату процесса в сторону, соответствующую ветви с большим наклоном, причем после окончания выдержки времени на этом реле

35 времени через схему «ИЛИ» снимается mrнал со схемы «И», и исполнительный механизм останавливается. Одновременно включается реле времени датчика поверочного запуска, в течение выдержки времени которого

40 сигнал с него через элементы «НЕ» и «ИЛИ» на элемент «И» не подается, и исполнительный механизм по-прежнему отключен, После окончания выдержки этого реле времени через элементы «НЕ» и «ИЛИ» подается сигнал

45 на элемент «И».

При этом исполнительный механизм снова начинает изменять входную координату процесса в сторону, соответствующую ветви с большим наклоном, до момента перехода че50 рез точку перегиба статической характеристики, после чего цикл повторяется, Если в течение заданной выдержки времени реле блока задания времени движения в оптимальную точку или датчика поверочного запуска про55 исходит срабатывание знакового реле и переброс триггера реверса в состояние, соответствующее движению в сторону ветви с малым наклоном, то сигналом, поступающим на оба эти реле времени с одного из выходов тригге60 ра, осуществляется сброс их обоих, Используемые в устройстве реле времени представляют собой элементы, которые переходят в возбужденное состояние только после того, как на их входы поступают запускающие импульсы. После истечения заданных на них

297031

Составитель А. Лащев

Техред Е. Борисова

Редактор Ю. Полякова

Корректор T. А. Бабакина

3aказ 3270/5 Изд. № 1360 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 выдержек времени эти реле переходят в невозбужденное состояние (соответствует работе генератора одиночных импульсов, вы полненного по схеме одновибратора).

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматического управления технологическими процессами в объектах с нелинейной статической характеристикой «вход — выход», содержащее датчик приращения выходной координаты процесса, подсоединенный через элемент с эталонной зоной нечувствительности к реле выбора знака команд управления, а также логические элементы «И», «ИЛИ», «НЕ», триггер реверса и исполнительный механизм управления объектом, отличающееся тем, что, с целью оптимизации параметров технологических процессов в объектах, статическая характеристика которых состоит из двух ветвей с разными по абсолютной величине наклонами, и точка перехода с одной ветви на другую соответствует оптимальному режиму, в устройстве установлен логический блок задания времени движения исполнительного механизма в сторону ветви статической характеристики объекта с малым наклоном, вход которого подключен к реле выбора знака команд управления, связанного с одним из единичных входов триггера реверса, второй единичный вход которого подключен к выходу логического блока задания времени движения исполнительного механизма в сторону ветви статической характеристики объекта с малым наклоном, а выходы триггера реверса связаны непосредственно и через логический элемент «И» с исполнительным механизмом управления объектом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью автоматического прекращения поиска оптимального режима при отсутствии

>0 внешних возмущений, оно снабжено логическим блоком задания времени движения исполнительного механизма в оптимальную точку статической характеристики объекта, входы которого подсоединены к выходам тригге15 ра реверса, а выход через логические элементы «ИЛИ» и «И» связан с исполнительным механизмом.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества слеже20 ния за перемещением оптимальной точки характеристики объекта, в нем установлен датчик поверочного запуска устройства, входы которого параллельно подключены к триггеру реверса и выходу логического блока зада25 ния времени движения исполнительного механизма в оптимальную точку статической характеристики объекта, а выход датчика поверочного запуска через логические элементы

«НЕ» и «ИЛИ» подсоединен к логическому

30 элементу «И», связанному с исполнительным механизмом управления объектом.