Система управления поиском оптималь-ной рецептуры смесей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

° К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150679 {21) 2782323/18-?4 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

0 05 В. 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230481, Бюллетень 1чо 15 (53) УДК C 2-50 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

И.Ф.Чуприн, Г.И.Чередниченко, A Г.Бескоровайный, В. И. Копейкин, Г. С. Каленик, Н. Г. Озирный и M. Г. Бабич (71) Заявитель

;.:r (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РЕЦЕПТУРЫ «»,4

СМЕСЕЙ

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами приго-, товления различных видов продуктов топлив; масел и др.) путем смешения нескольких компонентов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях.

Известна система поиска рецептуры ,приготовления. бензинов, содержащая последовательно соединенные измеритель параметров компонентов, формирователь критерия оптимальности, модель объекта управления и вычислитель параметров качества, второй вход формирователя .критерия оптимальности соединен с выходом зщатчика вида выпускаемой продукции 1 .

Недостатком известной системы являются значительные (3-5 ч1 затра- 2О ты времени на приготовление и лабораторный анализ контрольной смеси, составленной по рецептуре найденной на основе линейной модели. При этом разовая корректировка рецептуры на . основе анализов контрольной смеси, как показала практика, не обеспечивает поиск оптимальной рецептуры и не гарантирует требуемого качества продукции. ЗО

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему введены формирователь взаимозависимости параметров смеси, формирователь рецептуры смеси, задатчик точности управления, пЕрвый формирователь отклонения качества смеси и последовательно соединенные задатчик качества смеси, блок коррекции задания качества, первый блок сравнения, второй формирователь от .клонения качества смеси, второй блок сравнения, третий блок сравнения формирователь управлякщего всздействия и ключ, выход которого соединен со входом объекта управления, второй .выход измерителя параметров компоненТоВ через формирователь взаимозависи- мости параметров смеси соединен со вторым входом вычислителя параметров .качества,. первый выход которого соединен со вторым входом формирователя взаимозависимости параметров смеси, второй выход — со вторым входом первого блока сравнения, а первый вход соединен через формирователь рецептуры смеси со вторым входом ключа, второй выход второго формирователя отклонения качества смеси через блок

824136

Ч) 9 (к) я (к- )l r коррекции задания качества соединен с третьим входом формирователя критерия оптимальности, третий выход через первый формирователь отклоне ния качества смеси соединен с третьим входом блока коррекции задания качества и вторым входом второго блока сравнения, ко второму входу третьего блока сравнения подключен выход задатчика точности управления, а второй выход формирователя управляющего воздействия соединен с четвертым входом формирователя критерия оптимальности.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы управления.

Система содержит измеритель 1 параметров компонентов (количества А, качества q и др., i = 1 2...1), за1 датчик 2 вида выпускаемой продукции

В (q = 1,2...1), формирователь 3 критерия оптимальности, например максимума прибыли 3 (u, -С„)х„ (юg модель 4 объекта управления: а) ограничения на ресурсы, » х„ А„",б) ограничения на выпуске товарной продукции Х x;; В, в) ограничения на

2, параметры качества приготавливаемой продукции

1 1

7 1Клj где i =- 1,2...1, 1, 2 ° ° аД, х; ° --количество i-го компонента, входящего a j-тый продукт (искомая рецептура в тоннах) ц — цена j-го продукта, 5

С - себестоимость -го компонен1. та, q<,ц — качество i-го компонента и j-îãî продукта", 1,J ..- -число компонентов и приготавливаемых продуктов, формирователь 5 взаимозависимости параметров смеси, например зависимости вязкости смеси масел от концентраций и вязкости компонентов, которая определяется следующей фор1 и ед(„к/ч

1,,0-- И

i 57 где 9„, 1 — вязкость i-ro компонента и j-той смеси, x — доля i-ro компонента, входящего в j-тую смесь

К

3 экспериментальный коэффициент," вычислитель б параметров качества q смесей, первый блок 7 сравнения, в котором сравниваются параметры качества q, вычисленные íà k-том шаге поиска рецептуры с параметрами качества ц,, с учетом отклоненийЬ к,) качества j-той смеси на предыдущем шаге, т.е.

Я = . (,-Я

5ii ) =g; tg)- 3)i - )1 эадатчик 8 качества смесей, блок 9 коррекции задания смесей с учетом невязок на данном и предыдущем шагах, . т.е. .-S

3 ii 4 ) )м > Ч 3(ю Ч j g j(x-

Sg<(„1, второй блок 12 сравнения, в котором сравниваются отклонения параметров качества смеси, полученные на k-1 и k-том шагах, т.е. задатчик 13 точности E управления, третий блок 14 сравненйя (сравниваются Ej и b q < )), блок 15 формирования управляющего воздействия, формирователь 16 рецептуры смеси, где

2О вычисляется и хранится текущее значение рецептуры, ключ 17, объект 18 управления, например регуляторы расхода компонентов.

Система работает следующим обра25 зом.

Возмущающие и задающие воздействия с измерителя 1 параметров компонентов и задающие воздействия от задатчиков 2 и 8 и блока 9 коррекции задания качества поступают на.формирователь 3 критерия оптимальности и через него на модель 4 объекта управления. При этом вырабатывается сигнал запуска формирователя 16 рецептуры смеси. Сигнал с формирователя 16 рецептуры смеси поступает на ключ 17, который в данный момент закрыт.

На первый блок 7 сравнения посту- пают два сигнала - возмущающее воздействие (качество смеси с учетом

40 поправки на предыдущем шаге) с блока

9 коррекции задания качества и сигнал (вычисленные значения качества смесей на данном шаге) с вычислителя б параметров качества. Сигнал рассогласования поступает на первый формирователь 10 отклонения качества смеси и с него на третий вход блока

9 коррекции задания качества. При этом значения отклонений, полученные на предыдущем шаге, поступают на второй формирователь 11 отклонения качества, смеси и через него на второй вход блока 9 коррекции заданий качества. На каждом шаге поиска в блоке

9 коррекции задания качества вырабатывается два сигнала, один из которых поступает в первый блок .7 сравнения на данном шаге поиска, а второй поступает на формирователь 3 критерия оптимальности к моменту начала по60 следующего шага. Сигналы с формирователей 10 и 11 качества смесей поступают на второй блок 12 сравнения, а сигналы с задатчика 13 точности управления и второго блока 12 сравнения подаются на третий блок 14 срав824136 нения, в котором вырабатывается сигнал рассогласования, поступающий на вход формирователя 15 управляющего воздействия. Последний, в.зависимости от,величины сигнала рассогласования, воздействует либо на формирователь 3 критерия оптимальности, и тогда цикл поиска рецептуры повторяется, либо на ключ 17, и тогда сигнал поступает на объект 18 управления. формула изобретения

Система управления оптимальной рецептуры смесей, содержащая последова- 1 тельно соединенные измеритель параметров компонентов, формирователь критерия оптимальности, модель объекта управления, вычислитель параметров качества, второй вход формирова- 20

Феля критерия оптимальности соединен с выходом задатчика вида выпускаемой продукции, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия системы она содержит 25 .формирователь взаимозависимости па- раметров смеси, формирователь рецептуры смеси, задатчик точности управления, первый формирователь отклонения качества смеси и последовательно соединенные задатчик качества смеси, блок коррекции задания качества, первый блок сравнения, второй формирователь отклонения качества смеси, второй блок сравнения, третий блок сравнения, формирователь управляюще-. го воздействия и ключ, выход которого соединен со входом объекта управления, второй выход измерителя параметров компонентов через формирователь взаимозависимости параметров смеси соединен со вторым входом вычислителя параметров качества, первый вьщод которого сЬединен со вторым входом формирователя взаимозависимости параметров смеси, второй выход — со вторым входом первого блока сравнения, а первый вход соединен через формнрователь рецептуры смеси со вторым входом ключа, второй выход второго формирователя отклонения качества смеси через блок коррекции задания качества соединен с третьим входом формирователя критерия оптимальности, третий выход через первый формирователь отклонения качества смеси соединен с третьим входом блока коррекции задания качества к вторым входом второго блока сравнения, ко второму входу третьего .блока сравнения подключен выход задатчика точности управления, а второй выход формирователя управляющего воздействия соединен с четвертым входом формирователя критерия оптимальности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Griffith S.Т., Sebesta А., Smith Т.T. und Sova О.О. Eine Me thode zur Optimieung der VK-Herstellung

mittels 0peration Research ErdoelErdgs-Zeitsdirist, 83, Tg., Harz, 1967 (прототип).

824136

Составитель А.Лащев

Техред Е.Гаврилешко Корректор. N.Äåì÷èê

Редактор A.Шишкина

Заказ 2108/68 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП,"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4