Устройство для автоматической оптимизации технологических процессов

 

265863

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 28Л 1.1968 (№ 1252303/23-26) Кл. 12@, 1/01 с присоединением заявки №

МПК ВОИ

УДК 66.012-52(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.III 1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 26.И.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрое

СССР

Авторы изобретения Н. В. Гришко и В. А. Сидорова

Заявитель Специальное конструкторское бюро по автоматике и нефтехимии

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ и объекту, а входы — к выходам оптимизатора., фильтра внешних воздействий н коррелятора. Блок управления по внешним воздействиям выполнен в виде основного сумматора, 5 к минусовой камере которого подсоединен множительный блок, а к плюсовой камере—

c).àìàTîð на дросселя., .причем выход основного сумматора связан с другим сумматором на дросселях, который своим выходом соеди10 нен с камерой положительной обратной связи основного сумматора.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства автоматпчсской оптимизации технологических, процессов.

15 Оно состоит из четырех блоков: пневмати;еских полосовых фильтров А и Б, оптимизатора В, блока / управления по внешним воздействиям и коррелятора Д для настройки оптимальных параметров блока Г.

Полосовые фильтры А и Б собраны на базе регулирующих блоков системы «Старт» и инерционных звеньев, собранных из емкостей и дросселей системы УСЭППА. Камеры изо2Б дрома регулирующих блоков отглушены от вы.;ода н использованы для ввода постоянных составляющих. Входные сигналы на фильтры подаются на инерционные звенья, выходы которых соединены с:плюсовыми и минусовыми

30 камерами регулирующих блоков.

Изобретение относится к области управления циклическими и непрерывными технологическими процессами н может быть использовано в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, в частности для,каталитических, ректификационных процессов.

Известно устройство для автоматической оптимизации технологических процессов, содержащее оптимизатор, вход которого подключен к выходу объекта, а выход оптимизатор а соединен со стабилизирующим регулятором входных параметров процесса.

Недостатками такого устройства являются сравнительно малое быстродействие при боль шой инерционности управляемого объекта, а

"акже большая ошибка отслеживания экстремума при относительно высокочастотных внешних воздействиях.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства при большой инерционности управляемого объекта и уменьшение ошибки отслеживания экстремума на 2 — 3%. Это достигается тем, чго устройство снабжено адаптивным блоком, содержащим фильтр внешних воздействий, подключенный ко входу объекта, lnoJIocoBoff фильтр, соединенный с выходом оптимизатора, коррелятор, связанный с фильтром внешних воздействий и полосовым фильтром, блок управления по внешним воздействиям, суммарный .выход которого подключен

1 !

C в нефте рера%йй*

511ь 1110-т 1.

265863

Коррелятор Д сосгоит из множительного блока 1, линии 2 задержки, собранной на элементах УСЭППЛ, упра вляемой генератором 3, интегратора 4, собранного на базе сумматора

5, переменного дросселя 6 и емкости 7. В с åму коррелятора Д включен сумматор 8 lз дросселях. На выходе коррелятора установлен усилитель мощности 9. Для включения коррелятора в схеме устройства предусмотрен ту м бл ер 10.

Блок Г управления по внешним воздействиям включает множи гельньш блок 11, сумматор 12 на дросселях, сумматор 13 и сумматор 14 на дросселях.

Устройство работает следующим образом.

Внешние воздействия с управляемого объекта подаются на полосовой фильтр А внешних воздействий. На выходе оптимизатора B также установлен полосовой фильтр Б. Отфильтрованные сигналы подаются на вход множительного блока 1 коррелятора Д. Влияние внешнего воздействия на изменение положения экстремума .происходит с запаздыванием, учитываемым при помощи специальной линии задержки. Вкл очением линии 2 задерж ки во .времени управляет генератор 8. Выход множительного блока 1 идет la камеру «плюс» суммагора 5 интегратора 4. Одновременно отфильгрованные сигналы поступают в камеру

«микус» сумматора 5 через сумматор 8 на дросселях с коэффициентом усиления по оооим сигналам, равным 0,5, для выделения полезной составляющей произведения (т. е. произведения только переменных составляющих) .

Выход коррелятора Д поступает на вход блока Г управления,по внешним .воздействиям через усилитель мощности 9. Включение коррелятора осуществляетсп тумблером 10, в результате чего выход интегратора 4 подсоединяется к линии условного нуля. Условный нуль принят равным 0,5 ати, Выходы фильтра А внешних воздействий и коррелятора Д,поступ":ioò в блок Г управления по внешним воздействиям на множительi üM блок 11, выход которого идет в камеру

«минус» сумматора 18. Одновременно в камеру «минус» сумматора 18 вводится выход сумматора 12 на дросселях, на котором суммируются выходы фильтра А внешних воздействий и коррелятора Д с коэффициентом 0,5 iso обоим выходам для получения переменного коэффициента усиления блока Г управления .по .внешним воздействиям без смещения среднего значения его выхода.

В схему сумматора 18 введена положительная обратная связь, являющаяся выходом сумматора 14 на дросселях, входными сигналами которого служат выходы оптимизатора

В и сумматора 18. При помощи сумматора 14 ка дро селях регулирустся коэффициент усиления блока Г управления по внешним воздействиям, прп этом коэффициент усиления выхода оптимизатора B остается неизменны .

Выход сумматора 18, служащий суммарным выходом блока Г управления по внешним

15 г0 г5

45 воздейстзиям и оптимизатора В, является yправляющим воздействием предложенного устройства. При управлении объекта оптимизатором В непрерывно отслеживается экстремум, при этом управляющим воздействием на ооъект является выход оптимизатора В.

Включение коррелятора осуществляется нажатием тумблера 10. При этом начинается процесс автоматической взаимной корреляции сигналов, поступающих на вход коррелятора. В .процессе корреляции автоматически производится определение коэффициента влияния внешних воздействий на изменение положения экстремума. В начальный момент времени выход коррелятора Д равен условному кулю. Коэффициент усиления блока Г управления по внешним воздействиям также равен нулю.

В лроцессе корреляции функция управления постечекнс переходит от оптимизатора В к блоку Г управления по внешним воздействиям.

По мере изменения выхода коррелятора Д коэффициент усиления блока 1 управления по внешним воздействиям стремится к коэффициенту влияния внешнего воздействия на изменение положения экстремума. Следовательно, алгоритм блока Г выясняется в .процессе работы оптимизагора В посредством автоматического изучения при помощи коррелятора Д взаимосвязей между управляющим воздействием оптимизатора В и внешним воздействием. При этом управляющсе воздействие складывается из двух составляющих: выхода оптимизатора В и выхода блока Г управления по внешним воздействиям. Через некоторый промежуток времени (период самообучения) составляющая блока Г управления го внешним воздействиям становится основной. Процесс самообучения заканчивается, начинается процесс управления оптимизируемым объектом пс внешним воздействиям. При этом коэффициент усиления блока Г управления по впеш IlDI воздействиям становится равным коэффициенту влияния внешнего воздействия на изменение положения экстремума, в результате чего повышается качество упра влеHi я оптимизируемым объектом.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической оптимизации технологических процессов, содержащее оптимизатор, вход которого подключен к выходу объекта, а выход оптимизатора соединен со стабилизирующим регулятором входных параметров процесса, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и уменьшения ошибки отслеживания экстремума, оно снабжено адаптивным блоком, содержагцим фильтр внешних воздействий, псдкл очекный ко входу объекта, IIQJIocoBQH фильтр, соединенный с выходом оптимизатора, коррелятор, связанный с фильтром внешних воздействий и полосовым фильтром, блок управления .по внешним воздействиям, суммарный выход îòîðîãî подключен к оо.ьекту, а

265863

Составитель Р. А. Клейман

Редактор Н. Л. Корненко Техред Т. П. Курилко Корректор Б. Л. Афиногенова

Зава", i658/14 Тира>к 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и озкрытий при Совете Министров СССР

Москза К-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2,входы — к выходам оптимизатора, фильтра внешних воздействий и коррелятора.

2. Устройство,,по,п, 1, отличающееся тем, что блок управления по внешним воздействиям выполнен в виде основного сумматора, к минусовой камере которого подсоединен множительный блок, а к плюсовой камере — суммаTGp на дросселях, причем выход основного сумматора связан с другим сумматором на дросселях, который своим выходом соединен с

5 камерой положительной обратной связи основного сумматора.