Устройство для составления смеси заданного состава

Устройство для составления смеси заданного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ СМЕСИ ЗАДАННОГО СОСТАВА, содержащее по каждому компоненту смеси блоки запоминания состава компонентов , интегрирующие расходомеры, задатчики уставок дозаторов и автоматические дозаторы, а также смеситель-измельчитель , усреднитель проб смеси, анализатор состава смеси, первый блок сумматоров, подключенный первыми входами .к выходам соответствующих интегрирующих расходомеров, вычислитель текущего состава смеси, подключенный первыми входами к выходам соответствующих блоков запоминания состава компонентов, вычислитель количества смеси с подключенным к первому входу задатчиком количества смеси, вычислитель текущей коррекции задания состава смеси, первьй вход которого соединен с задатчиком состава смеси, второй вход - с первым выходом вычислителя количества смеси, а третий вход - с задатчиком количества смеси, и блок управления, первые входы которого, подключены к выходам соответствующих блоков запоминания состава компонентов , а первый вькод - к входам задатчиков уставок дозаторов, отличающееся тем, что, с . целью повьшения качества приготавливаемой смеси, в устройство на выходах автоматических дозаторов по каждому компоненту смеси включены последовательно соединенные расходомеры текущего значения компонентов, W блоки задержки и первые блоки згмножения , подключенные выходом к первым входам соответствующих интегрирующих расходомеров, а также введены задатчик импульсной функции массы , подключенный к вторым входам первых блоков умножения, тактовый генератор , блок коммутации, первый выход которого соединен с вторыми входами г интегрирующих расходомеров, второй 55 эо выход - с вторым входом первого блока сумматоров, а первый вход - с выходом тактового генератора, вычислиUD тель фактических соотношений компонентов , йервые входы которого подключены через первые ключи к выходам соответствующих интегрирующих расходомеров , первые выходы - к соответствующим вторым входам вычислителя текущего состава смеси, а второй вход через второй ключ - к выходу первого блоки сумматоров, подключенного выходом через третий ключ к второму входу вычислителя количества

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (511 ф 6 05 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620585/24-24 (22) 08.07.83 (46) 07.12.85. Бюл. Ф 45 (7 1) Липецкое специализированное проектно-конструкторское технологическое бюро Всесоюзного научно-производственного объединения "Союзавтоматстрой" (72) П.С.Лебедев и Н.Ф.Архипов (53) 62 1.525(088.8) (56) Фельдбаум А.А., Бутковский А.Т.

Методы теории автоматического управления. N.: Наука, 1971, с.154158 °

Авторское свидетельство СССР

Ф .417149, кл. В 01 К 15/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р. 709153, кл. В 01 К 15/04, !978. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ СМЕСИ ЗАДАННОГО СОСТАВА, содержащее по каждому компоненту смеси блоки запоминания состава компонентов, интегрирующие расходомеры, задатчики уставок дозаторов и автоматические дозаторы, а также смеситель-измельчитель, усреднитель проб смеси, анализатор состава смеси, первый блок сумматоров, подключенный первыми входами .к выходам соответствующих интегрирующих расходомеров, вычислитель текущего состава смеси, подключенный первыми входами к выходам соответствующих блоков запоминания состава компонентов, вычислитель количества смеси с подключенным к первому входу задатчиком количества смеси, вычислитель текущей коррекции задания состава смеси, первый вход которого соединен с задатчиком состава смеси, второй вход — с первым выходом вычислителя количества смеси, а третий вход - c задатчиком количества смеси, и блок управления, первые входы которого подключены к выходам соответствующих блоков запоминания состава компонентов, а первый выход — к входам задатчиков уставок дозаторов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества приготавливаемой смеси, в устройство на выходах автоматических дозаторов по каждому компоненту смеси включены последовательно соединенные расходомеры текущего значения компонентов, . блоки задержки и первые блоки умножения, подключенные выходом к первым входам соответствующих интегрирующих расходомеров, а также введены задатчик импульсной функции массы, подключенный к вторым входам первых блоков умножения, тактовый генератор, блок коммутации, первый выход которого соединен с вторыми входами интегрирующих расходомеров, второй выход — с вторым входом первого блока сумматоров, а первый вход — с выходом тактового генератора, вычислитель фактических соотношений компонентов, первые входы которого подключены через первые ключи к выходам соответствующих интегрирующих расходомеров, первые выходы — к соответствующим вторым входам вычислителя текущего состава смеси, а второй вход через второй ключ — к выходу первого блока сумматоров, подключенного выходом через третий ключ к второму входу вычислителя количества . с

196819

1 смеси, второй выход которого соединен с вторым входом блока коммутации, и через четвертый ключ - с четвертым входом вычислителя текущей коррекции .задания состава смеси, подключенного пятым входом через пятый ключ к выходу анализатора состава смеси, первым выходом — к третьему входу блока коммутации, вторым выходом через шестой-ключ — к второму входу блока. управления, задатчик производительности дозаторов;, подключенный к третьему входу бл@ка управления, который вторым выходом соединен с пятым входом блока коммутации, второй блок сумматоров, первые выходы которого подключены к входам соответствующих блоков запоминания состава компонентов, второй выход — к шестому входу блока коммутации, а первые входы через седьмые ключи - к выходам соот ветствующих блоков запоминания состав ва компонентов, второй блок умножения, блок деления, соединенный входом с вторым выходом вычислителя фактических соотношений компонентов, и третий блок сумматоров, первый вход которого через восьмой ключ подключен к первому выходу вычислителя текущего состава смеси, второй вход через девятый ключ — к выходу анализатора состава смеси, а выход.— к первому входу второго блока умножения, второй вход которого соединен выходом блока деления, первый выход через десятый ключ — с вторым входом второго блока сумматоров и второй выход — с седьмым входом блока коммутации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом вычислителя . текущего состава смеси, третий выход — с управляющими входами первых, второго, третьего,,шестого и восьмого ключей, четвертый выход — с управляющими входами пятого, седьмого, девятого и десятого ключей, а пятый выход — с шестым входом вычислителя текущей коррекции задания состава смеси.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, вычислитель количества смеси содержит последовательно соединенные четвертый и пятый блоки сумматоров, причем вход четвертого блока сумматоров является вторым входом вычислителя, второй вход пятого блока сумматоров является первым входом вычислителя, а первый и второй выходы пятого блока сумматоров являются соответственно первым и вторым выходами рычислителя.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные оптимизатор и вычисли, тель производительности, причем первые входы оптимизатора являются первыми входами блока, второй вход является вторым входом блока, второй вход вычислителя производительности является третьим входом блока, а первый и второй выходы вычислителя производительности являются соответственно первым и вторым выходами блока.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вычислитель текущей коррекции задания состава смеси содержит первый и второй элементы памяти, первый и второй вычислительные элементы, причем первый, второй и третий входы второго вычислительного элемента, а также первый и второй выходы его являются соответственно первым, вторым ,и третьим входами и первым и вторым выходами вычислителя, а четвертый и пятый входы второго вычислитель" ного элемента подключены через одиннадцатые ключи соответственно к первому и второму выходам первого вычислительного элемента, подключенного первым и вторым входами через одиннадцатые ключи соответственно к выходам первого и второго элементов памяти, а третьим и четвертым выходами — через одиннадцатые ключи к входам соответственно первого и второго элементов памяти, причем третий и четвертый входы первого вычислительного элемента являются соответственно четвертым и пятым входами вычислителя, шестой вход которого является управляющим входом . одиннадцатых ключей.

819 заданное значение количества смеси в гомогениэаторе и заданные значения показателей качества смеси. В блоке

29 запоминания состава компонентов заносят среднестатистический состав компонентов или состав, определенный лабораторным способом. В начальный момент времени сигналы с первого блока 10 сумматоров и анализатора 4 состава смеси равны нулю, поскольку компоненты еще не подаются в смеситель-измельчитель 2, а выходные величины вычислителя 33 текущей коррекции задания состава смеси совпадают с показаниями задатчика 30 состава смеси. В блохе 34 управления по заданным показателям качества смеси от вычислителя ЗЗ и состава компонентов от блоков 29 запоминания состава компонентов расчитываются соотношения доэаторов.

Исходная математическая модель, по которой рассчитывают производительности доэаторов компонентов, обеспечивающих заданный состав, представляют собой следующую систему уравнений:

1196

Устройство содержит автоматические дозаторы 1, смеситель-иэмельчитель 2, усреднитель 3 проб смеси, анализатор

4 состава смеси, расходомеры 5 текущего значения, блоки 6 задержки, первые блоки 7 умножения, задатчик 8 импульсной функции веса, интегрирующие расходомеры 9, первый блок 10 сумматоров, тактовый генератор 11 блок 12 коммутации, коммутирующие ключи: первый 13 второй 14 третий

15, четвертый 16, пятый 17, шестой

18, седьмой 19, восьмой 20; девятый

21, десятый 22, вычислитель 23 фактиче ких соотношений компонентов, вычислитель 24 текущего состава смеси, блок 25 деления, второй блок 26 сумматоров, третий блок 27 сумматоров, второй блок 28 умножения, блоки 29 запоминания состава компонентов, задатчик 30 состава смеси, задатчик

31 количества смеси, вычислитель 32 количества смеси, вычислитель 33 текущей коррекции задания состава смеси, блок 34 управления, задатчик 35 производительности дозаторов, задат- 40 чики 36 уставок дозаторов.

Устройство работает следующим образом.

Компоненты доэатора 1 подаются в смеситель-измельчитель 2, где из- 45 мельчаются и перемешиваются. Далее смесь поступает в гомогенизатор (не показан) в случае I приготовления заданного состава смеси в емкости по одной из модификаций интегрального 5О алгоритма или же непосредственно в печь (не показана) в случае II работы системы на проход, т. е. получения заданного состава смеси после смесителя-измельчнтеля.

На задатчике 3 1 количества смеси в случае I и на задатчике 30 состава смеси Соответственно устанавливают

Изобретение относится к управлению приготовлением смесей заданного состава из разнородных компонентов и может быть использовано в черной и цветной металлургии, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества приготавливаемой смеси.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для приготовлеfO ния трехкомпонентной сМеср; на фиг. 2 — функциональная схема отдельных обобщенных блоков.

a«h,+а,ж, + ... +а»»С =Я»

2 J.

+ ° ° + аг) "1 = Q<(S)

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 1 (1 ) а;,м,+ а ю(+ ... + а" g = Я °

Я 11 ° Ф где а ; ° — i-й показатель качества

11

j-го компонента, например, содержание i-й фракции в

j-м компоненте или i-ro химического элемента в

j-м компоненте, 0 ) — доля j-ro компонента в дозируемом материале»

Я„ — заданное значение i-ro показателя качества готовой смеси.

Найденные соотношения в этом же блоке 34 пересчитываются в производительности дозаторов компонентов, величина которых определяется требуемой производительностью дозблока, поступающей от задатчика 35 производительности дозаторов, и рассчитанными соотношениями. Найденные производительности поступают на задатчики

36 уставок дозаторов. Дозаторы начинают подачу компонентов согласно этим заданиям. Сигналы от расходомеров 5 текущего значения подачи каждого компонента от дозаторов поступают на блоки 6 задержки, кото1196819 рые осуществляют моделирование прохождения компонентов от дозаторов

1 до анализатора 4 состава смеси, т. е. на вход блоков 6 задержки поступает функция f (t) (текущий расход

i-го компонента .от расходомеров 5, а на выходе блоков.б получается

f (t «,) де равное времени прохождения компонентов от дозаторов 1 до появления на выходе анализатора 4 результатов анализа текущего состава компонентов.

Задержанные на время о, значения текущих расходов компонентов в пер,{вых блоках 7 умножения умножаются на величину импульсной функции веса, поступающей от задатчика,8 импульсной функции веса, Как известно, по многочисленным экспериментальным данным, переход ную характеристику участка технологической линии от доэаторов компонентов до анализатора состава смеси можно аппроксимировать с высокой степенью точности дифференциальным управлением первого порядка с запаздыванием, передаточная функция которого описывается выражением

-г"

Р) Т 1 где И(р) — передаточная функция, k — коэффициент усиления, Т вЂ” время инерции (разгона) объекта, — время запаздывания прохождения компонентов, р — оператор Лапласа.

Параметры k» Т и ь являются индивидуальными для каждого конкретного агрегата и определяются экспериментально, Зная реакцию линейной системы на какое-либо данное воздействие f(t), можно найти реакцию системы на любое другое входное воздействие..В этом случае импульсная функция . веса характеризует значимость (весомость) входного импульса, . возникающего в момент времени среди других импульсов, участвующих в формировании выходного сигнала в момент времени

Импульсная весовая функция также индивидуальна для каждого агрегата и находится экспериментально, ее величина заносится в задатчик 8.

В случае, если период управления составом смеси сравним с временем переходного процесса от момента изменения производительностей дозаторов 1 до момента получения результатов анализа на выходе анализатора

5 4, задатчик 8 представляет собой функциональный блок, реализующий импульсную функцию веса.

Однако практически для всех процессов приготовления смеси период управления в десятки раз больше времени переходного процесса, поэтому модель прохождения компонентов по трактам может без потери точности аппроксимироваться моделью идеально15 го запаздывания

f(t) = f(t — ).

В этом случае импульсная функция веса .будет представлять собой постоян20 ное числовое значение и в задатчике

8 будет храниться просто масштабный коэффициент. Для смесей в строительной и металлургической отраслях промышленности значение коэффициента равно единице, а для химической и других отраслей, где часть сырья реагирует или отводится из общего потока, величина максимального коэффициента будет меньше единицы и

30 определяется экспериментально для каждого агрегата.

С выходов блоков 7 умножения величины сигналов поступают на интегрирующие расходомеры 9, осуществляющие учет расходов каждого компонента, прошедшего через дозаторы за период управления. Величина периода управления выбирается из условия выделения низкочастотных составляющих

40 возмущений.

Сигналы от интегрирующих расходомеров 9 в первом блоке 10 сумматоров суммируются по формуле

qP q; с 0 о где Q — общий расход компонентов

1 за период управления, 1

Q;,Q;,0; — расходы соответственно

50 первого, второго и третьего компонентов за период управления.

По истечении времени периода управления тактовый генератор 11 вы-

55 дает импульс на блок 12 коммутации, который по этому сигналу замыкает первые ключи 13, коммутирующие линии связи интегрирующих расходоме1.196819 ров 9 и вычислителя 23 фактических соотношений компонентов, и второй . ключ 14, коммутирующий линию связи блока 10 сумматоров и вычислителя

23 фактических соотношений компонентов. В этом вычислителе рассчитываются фактические соотношения компонентов, прошедших за период управления, по формуле и ч Q1

QO

1 где Ж, - доля п-го компонента в i-й период управления в общем

Ц расходе компонентов

У вЂ” расход и-го компонента в

i- é период управления, пос— тупающий от соответствующего интегрирующего расходомера, Q- — общий расход компонентов за

i-й период управления, поступающий от первого блока

10 сумматоров.

Эта операция необходима, поскольку расчетные соотношения не выдерживаются ввиду зависаний материала, кратковременных остановок дозаторов и т. п. После этого в вычислителе

24 текущего состава смеси, согласно левой части системы уравнений (1), .по сигналам от блоков 29 запоминания состава компонентов и вычислителя

23.фактических соотношений компонентов расчитывается ожидаемый .состав смеси.

По окончании первого периода управ ления с блоков 29 поступает среднестатистический состав компонентов, а в конце каждого последующего пе- риода управления — состав компонентов, запомненный после окончания предыдущего периода управления.

Ожидаемый состав смеси на выходе вычислителя 24 текущего состава смеси должен соответствовать фактичес кому составу смеси, измеренному анализатором 4 в конце текушего периода управления, при условии совпадения фактических составов компонентов с составами, хранящимися в блоках 29.

По окончании расчета вычислитель

24 выдает сигнал в блок 12 коммутации, который замыкает восьмой ключ

20, коммутирующий линию связи вычислителя 24 и третьего блока 27 сумматоров, и девятый ключ 2 1., коммутирующий линию связи анализатора

4 состава смеси и третьего блока

27 сумматоров.

Для получения фактического состава смеси пробы отбираются из потока готовой смеси, выходящей из смесителя-измельчителя 2, и усредняются в усреднителе 3 проб смеси, откуда

10 представительная проба поступает в анализатор 4.

Как известно, составы компонентов подвержены интенсивным возмущениям, поэтому ожидаемый состав смеси и фактический, как правило, не совпа15 дают. В блоке 27 вычисляется величина отклонения ожидаемого состава смеси от фактического по формуле

AC" = С ° — С °

Р

20 где ЛС вЂ” величина отклонения содер9 жания в смеси i-го окисла

У

С „ — фактическое содержание в смеси 1-го окисла, посту25 пающее от анализатора 4;

С . — расчетное (ожидаемое) содер 3 жанне в смеси i-го окисла, поступающее от вычислителя 24.

В полученной величине отклонения

r отражены ошибки дозирования и изменения в составе исходных компонентов по данному окислу. Выделенные низкочастотные составляющие возмущений по каждому окислу относим за счет

35 изменения содержания i-го окисла в компоненте, в котором этот окисел является доминирующим 1

ЛС„- =с<; СС; — С. ) где с ; — весовая доля компонента с соответствующим доминирующим окислом, прошедшим через смеситель-измельчитель 2 за период управления, 45 С вЂ” фактическое содержание доминирующего окисла в соответствующем компоненте за текущий период управления, С вЂ” новое содержание доминирую50 щего окисла в соответствующем компоненте на последующий период управления.

Как известно, в каждом компоненте можно выделить окисел с наибольшим, r-е. доминирующим содержанием.

В известняке таким окислом является

СаО, в глине SiO и в меньшей степе ни А1, О,, в огарках Fe О, . Отсюда

1196819

55 новое содержание доминирующего окисла в соответствующем компоненте определяем по формуле

С ° =С +k — ьС;, 1ч (2)

1 где k -. масштабный коэффициент.

В блоке 25 осуществляется делеk ние по формуле,, и далее эта величина во втором блоке 28 умножения умножается на величину отклонения соответствующего доминирующего окисла, поступающую из блока 27. По окончании расчета блок 28 выдает импульс на блок 12 коммутации, кото— рый после этого замыкает десятый ключ 22, коммутирующий линию связи второго блока 28 умножения и второго блока 26 сумматоров, и седьмые ключи 19, коммутирующие линии связи блоков 29 запоминания состава компонентов и второго блока 26 сумматоров. В этом блоке по формуле

:(2) рассчитываются новые значения содержания доминирующих окислов в соответствующих компонентах. Новые значения доминирующих окислов saпоминаются в блоках 29, после чего блок 26 вьдает импульс на блок 12 ..коммутации. По этому сигналу блок

12 размыкает первые 13,,второй 14,. седьмой 19, восьмой 20, девятый 2 1, десятый 22 ключи, обнуляет показания интегрирующих расходомеров 9 и замыкает третий ключ 15.

В вычислителе 32 количества смеси по сигналам от задатчика 31 количества смеси и первого блока 10 сумматоров рассчитывается количество смеси, которое должно поступить в гомогенизатор до конца его заполнения, по формуле

,=,-е,, где Я вЂ” количество смеси, которое должно поступить до конца заполнения гомогенизатора, (— заданное количество смеси для заполнения гомогенизатора, поступающее от задатчика 31 количества смеси, — количество смеси, прошедшее в гомогенизатор за все периоды управления.

По окончании расчета вычислитель

32 количества смеси вьдает импульс на блок 12 коммутации, который размыкает третий ключ 15 и замыкает чет

40 вертый 16 и пятый 17 ключи. По сигналам от анализатора 4, первого блока 10 сумматоров задатчика 30 состава смеси, задатчика 31 количества смеси, блока 12 коммутации и вычислителя 32 количества смеси в вычислителе 33 рассчитывается задание на состав смеси, которая должна пос-, тупить в гомогенизатор до его заполнения. После этого с выхода вычислителя 33 на блок 12 коммутации поступает импульс, по которому блок 12 коммутации замыкает шестой ключ 18.

Поскольку управляющим импульсом в этом случае является поступление нового задания от вычислителя 33 на блок Зч управления через шестой ключ 18, в блоке 34 управления рассчитываются скорректированные производительности дозаторов с учетом новых значений содержания доминирующих окислов в соответствующих компонентах, поступающих от блоков 29 запоминания состава компонентов, и требуемой производительности всех дозаторов, поступающей от задатчика

35. Новые значения производительнос-тей подаются на задатчики 36 уставок ,дозаторов, в соответствии с которыми доваторы 1 начинают подавать компоненты. Одновременно от блока 34 управления поступает импульс на блок

12 коммутации, который размыкает четвертый 16, пятый 17 и шестой 18 ключи и обнуляет содержимое первого блока 10 сумматоров.

Затем цикл операций повторяется после окончания очередного периода управления.

Блоки 32-34 представлены на принципиальной схеме устройства в обобщенном виде (фиг. 2), где дана техническая детализация блоков на составляющие их элементы, выполняющие определенные функции, и показана их взаимосвязь.

Вычислитель 32 количества смеси содержит четвертый 37 и пятый 38 блоки сумматоров и работает следующим образом. После того, как блок

12 коммутации замкнет третий ключ

15, на четвертый блок 37 сумматоров поступает сигнал от первого блока

10 сумматоров. В блоке 37 происходит расчет количества смеси, прошедшей в гомогенизатор за предьдущие и текущий периоды управления по формуле

1196819

1

1 где Q — количество смеси в гомогеЯ низаторе за все периоды управления1 количество смеси, накопленное в гомогенизаторе за предыдущие периоды управ° ления °

1

Q„ — количество смеси, прошедшее в гомогенизатор за текущий период управления.

В пятом блоке 38 сумматоров вычисляется количество смеси, которое должно поступить в гомогенизатор до

его заполнения, по формуле

40 =Ч. -Q, i-1 i-1

Хг- Р

Г

1 где Х „ — состав смеси в гомогенизаторе после прихода очередной порции смеси;

Х „ — предыдущий состав смеси в гомогенизаторе без очередной порции,"

Х Рв

1 где Ь Q — количество смеси, которое должно поступить в гомогенизатор до его заполнения, заданное задатчиком 31 ко5 личество смеси в гомогенизаторе, 1 — количество смеси накопЯ

% ленное в гомогенизаторе за все периоды управления, пбступающее от блока 37.

Вычислитель 33 текущей коррекции задания состава смеси содержит первый 39 и второй 40 элементы памяти, первый 41 и второй 42 вычислительные элементы. После коммутации одиннадцатого 43, четвертого 1б и пятого 17 ключей на первый вычислительный элемент 41 поступает сигнал о фактическом составе смеси от анализатора 4, вес смеси, накопленной в гомогенизаторе до поступления очередной порции смеси, от первого эле" мента 39 памяти, состав смеси, на"копленной в гомогенизаторе,цо прихода очередной порции смеси, от второго элемента 40 памяти и вес очередной порции смеси от первого блока

10 сумматоров.

В вычислительном элементе 41 производится расчет по формуле

P — вес смеси в гомогенизаторе без очередной порции, Х„ — состав очередной порции смеси, поступающий от ана5 лизатора 4, Р„ — вес очередной порции смеси, поступающей от первого блока сумматоров.

По окончании расчета первый вычислительный элемент 41 передает в первый элемент 39 памяти вес смеси в гомогенизаторе после поступления очередной порции смеси и во второй элемент 40 памяти состав смеси в гомогенизаторе для использования этих данных в последующем цикле управления. Одновременно данные о весе и составе накопленной в гомогенизаторе смеси от первого вычислительного

20 элемента 4 1 поступают на входы второго вычислительного элемента 42. Поступление этих сигналов служит инициативой для начала расчета в данном элементе.

Кроме веса и состава смеси в гомогенизаторе, от первого вычислительного элемента 41 на второй вычислительный элемент 42 поступают сигналы от вычислителя 32 количества смеси, 30 необходимого для заполнения гомогенизатора, задатчика 31 количества смеси и задатчика 30 состава смеси.

Во втором вычислительном элементе производится расчет по формуле

A 1l P

У е

50

1 где Х„„— состав смеси, необходимый для корректировки состава смеси в гомогенизаторе, т.е. заданный состав смеси на последующие периоды управления, количество смеси, которое должно поступить в гомогенизатор до конца его заполнения; заданное количество смеси в гомогенизаторе; заданный состав смеси в гомогенизаторе, текущий состав смеси в гомогенизаторе, текущий вес смеси в гомогенизаторе. чании расчета второй вычисэлемент 42 выдает импульс коммутации, который размыI

P

Ид

Х„

1 р г

По окон лительный на блок 12

1196819 кает одиннадцатый ключ 43 и замыкает шестой ключ 18.

Блок 34 управления содержит оптимизатор 44 и вычислитель 45 производительности. Скорректированное задание на состав смеси от второго вычислительного элемента 42 поступает на вход оптимизатора 44, на другие входы которого поступают сигналы с соответствующих выходов блоков 29 запоминания состава ком,понентов, в которых хранятся скорректированные на текущем периоде управления составы компонентов.

В оптимизаторе 44 определяются оптимальные соотношения сырьевых компонентов путем поиска минимума критерия качества приготовления смеси

1 х,-х т= hX ъ где S — критерий качества, 1

n — количество заданных значений состава смеси;

Р; — весовые коэффициенты сла° гаемых критериев, Х вЂ” заданные значения состава

Э смеси, поступающие от первого выхода вычислителя 33, Х - значения состава смеси, 1 функционально зависящие от состава компонентов и соотношений сырьевых компонентов на дозаторах (по систе° ме уравнений 1), 1 ,6 Хз вЂ, допуски на заданные значения, Х и Х могут означать как непосредственные значения состава смеси, > Р так и функциональные зависимости от них. Например, в цементной промышленности качество приготовления смеси оценивают по технологическим модулям, функционально зависящим от химического состава смеси, С вЂ” 1 65A — 0,35F

ХН 28

А S

F A+F где KH — коэффициент насыщения, Р— глиноземный модуль

n — силикатный модуль, С, А, F S — условные обозначения окислов СаО, А1, Оз, Fe О,, Si0

Поскольку Х, функционально зависит от соотношения сырьевых компо-. нентов на дозаторах М;, то в оптимизаторе 44 по одному из известных методов (квадратичного программирования, Гаусса-Зайделя и др.)

5 находится минимум критерия 8 путем поиска оптимальных соотношений сырьевых компонентов а ; в системе уравнений 11). По найденным оптимальным соотношениям и требуемой производительности дозблока, определяемой задатчиком 35, в вычислителе 45 производительности находят производительности дозаторов по формуле а а у где К: — производительность дозатора соответствующего сырьевого компонента;

 — требуемая производительность о дозблока, — доля соответствующего компонента.

Найденные производительности дозаторов подаются на задатчики 36 уста25 вок дозаторов, и дазаторы реализуют заданные производительности. Одновременно с выхода вычислителя 45 производительности подается импульс на блок 12 коммутации, который разЗо мыкает шестой ключ 18. Далее устрой-. ство готово к реализации последующего цикла управления.

Блок 12 коммутации реализуется на стандартных элементах — тригге35 рах, селекторе, а коммутирующие ключи — на электронных вентилях.

При подаче импульсов триггеры ме-. няют свое состояние на противополож-. ное ("0" или 1 ). Если на выходе

11 11

40 соответствующего триггера будет 1 то селектор по соответствующему коду открывает вентиль между соответствующими блоками. При изменении состояния триггера на "0" селектор зак45 рывает соответствующий вентиль.

В случае II т ° е. работы устройства "на проход", задатчик 31-коли.чества смеси и вычислитель 32 коли5п чества смеси исключаются из устройства, а задание Х состава смеси блоку 34 управления корректируются по любому закону регулирования (например, по одному из стандартных П, 55 ПИ, ПИД) путем вычисления разности в вычислителе 33 текущей коррекции задания состава смеси между заданным составом от задатчика 30 состава

14

13

1196819 смеси и реальным составом от анализатора 4 и отработки этой разности п выбранному закону регулирования, т. е. скорректированное задание блоку

34 управления будет выражаться фор- 5 мулой т х (t) = х (t - h t) + f(aX), 2 -Э где Х (t) — текущее задание блоку

Э

34 управлениями

X (t-at) — предыдущее задание, Е(4 — величина коррекции задания, рассчитываемая по выбранному закону регулирования в зависимости от разйосности 4Х между заданным и текущим составами смеси.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность управления качеством готовой смеси эа счет оперативного псевдовосстановления состава компонентов по результатамуправления, 1196819

Риз 2

Составитель В.Прямицын

Редактор В.Петраш Техред О.Ващишина Корректор А.Тяско

Заказ 7562/45 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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