Устройство для управления технологическим процессом Советский патент 1989 года по МПК G05B19/418 G06F11/14 G06F17/00 

юй памяти, элементы ИЛИ 13 и 15, елок 14 коррекции, элемент 16 за- р,ержки. Сущность изобретения заклю- :ается в том, что в процессе управ- тления параметрами активной среды ifbiBaeTCH не только их изменение, но и 1Маимное влияние. Корректировка параметров производится с учетом текущих значений всей совокупности измеряемых

параметров, характеризующих рассматриваемый технологический процесс. Так например, для поддержания оптимальной скорости травления печатных плат независимо от измерения текущего значения рН производится корректировка пределов регулирования температуры травильного раствора; 1 табл..З ЗоП, ф-лы, I 1 ил.

Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано при создании адаптивных систем управления технологическими процессами. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство содержит датчики 1 технологических параметров, коммутаторы 2 и 6, аналого-цифровой преобразователь 3, ключевые элементы 4 и 10, блок 5 выделения отклонений, п регуляторов 7, блок 8 оперативной памяти, блок 9 апроксимации, блок 11 управления, блок 12 постоянной памяти, элеиенты ИЛИ 13 и 15, блок 14 коррекции, элемент 16 задержки. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе управления параметрами активной среды учитывается не только их изменение, но и взаимное влияние. Корректировка параметров производится с учетом текущих значений всей совокупности измеряемых параметров, характеризующих рассматриваемый технологический процесс. Так например, для поддержания оптимальной скорости травления печатных плат независимо от измерения текущего значения рН производится корректировка пределов регулирования температуры травильного раствора. 1 табл. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к автомати- йе и вычислительной технике и может (1ыть использовано при создании адаптивных систем управления технологи- 1 ескими процессами.

Цель изобретения - расширение об- Аасти применения устройства за счет взаимной корреляции параметров объ- iJKTE управления.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на - временная диаграмма работы устройства при обработке сигнала с датчика, измеряющего лараметр-аргумент при наличии управления по данному каналу; совместное рассмотрение, фиг.2 и фиг,2а - то же, при отсутствии регулятора} на фиГоЗ- временная диаграмма работы устройства при обработке сигнала с датчика измеряющего параметр-функцию; сов- JMecTHoe рассмотрение временных диаг- |рамм, приведенных на фиг. 2. и ЛуИЛ- |люстрирует работу устройства при об- ;работке сигнала с яатчкка, измеряюще- го параметр, являющийся одновремен- ;но функцией и аргументом (в приведен- :ном примере количество (N,) прираще- ний к уставкам ,вычисляемых по рас- |сматриваемому параметру, больше коли- чества (N) приращений, учитывающих при формировании уставки для этого параметра (N2.N,)); на фиг.5 - 7 - зависимости для параметров-функций о от значения параметров в других изме .рительных каналах для случая поддержания микроклимата в теплицах; на фиг.8 - структурная схема блока управления; на фиг.9 - структурная схема блока аппроксимации;на фиг.10 структурная схема блока коррекции; на фиг,11 - временная диаграмма функционирования устройства для приведенного примера.

0

5

0

35

Q g

На функциональных схемах каждая из многоканальных связей (передаваемые коды) обозначена двойной линией. Устройство содержит датчики 1 технологических параметров, первый (N-канальный ) коммутатор 2, аналого- цифровой преобразователь 3, первый ключевой эдемент 4, блок 5 определения отклонений, второй (п-канальный) коммутатор 6, TV регуляторов 7, блок 8 буферной памяти приращений уставок, блок 9 аппроксимации приращений уставок, .второй ключевой элемент 10, блок 11 управления обработкой сигналов .датчиков , блок 12 памяти эталонов, второй элемент ИЛИ 13, блок 14 коррекции уставок, первый элемент ИЛИ 15, элемент 16 задержки.

На фиг.2-4 приняты следующие обозначения: сигнал 17 (код) на выходе первого ключевого элемента 4;. сигнал 18 на четвертом выходе блока 11 управления, устанавливающий блоки устройства в исходное состояние в начале работы и в конце каждого цикла (после обработки сигналов со стороны всех N датчиков); сигнал 19 на пятом выходе блока 1I управления, управляющий работой устройства; сигнал 20 (код) на втором вьгходе блока II управления, определяющий выбор канала обработки (адрес измерительного канала) j сигнал 21 (код) на третьем выходе блока 11 управления, определяющий выбор совокупности исходных дан- ных, характеризующих обрабатываемый измерительный канал (адрес исходных даншг,записанных в ПЗУ); сигн ал 22 (код) на выходе второго ключевого элемента 10;сигнал 23 (код) на выходе блока 12 ПЗУ, содержащий совокупность исходных данныхJ характеризующих обрабатываемый измерительный канал, сигнал 24 (код) на выходе

АЦП 3; сигнал 25 на управляющем выходе блока 9 аппроксимации, управляющий записью в блок 8 вычисленного приращения; сигнал 26 (код) на адресном выходе блока 9 аппроксимации, определяющий адрес блока 8, по которому производится запись вычисленного приращения; сигнал 27 (код) на информационном выходе блока 9 аппроксимации, характеризующий величину вычисленного приращения; сигнал 28 на первом выходе блока 11 управления характеризующий завершение вычисления всех приращений, формируемых по обрабатываемому измерительному каналу; сигнал 29 (код) на адресном выходе блока 14 корреции, определяющий адрес учитываемого приращения; сигнал 30 на втором управляющем выходе блока 14 коррекцииJ зшравляющий выборкой учитываемого приращения из блока 8; сигнал 31 (код) на выходе блока 8, характеризующий величину учитываемого приращения; сигнал 32 (код на информационном выходе блока 14 коррекции, характеризуюпрШ величину уставки (с учетом приращений); сигнал 33 на первом управлякяцем выходе блока 14 корректщи, характеризующий завершение учета необходимых приращений в величине устаёки; сигнал 34 на выходе первого элемента ШШ 15 управляющий переключением измерительных каналов; сигнал 35 на выходе второго элемента ИЛИ 13, управляющий работой первого 4 и второго 10 ключевых элементов; сигнал 36 на выходе блока 5 определения отклонений, управляющий работой регуляторов.

Блок управления (фиг,8) содержит элемент 37 памяти, первый сумматор 38, первый элемент ИЛИ 39, элемент 40 задержки, первый счетчик 41, генератор 42 тактовых импульсов, первый ключевой элемент 43, второй элемент ИЛИ 44, третий счетчик 45, второй ключевой элемент 46, первый элемент И 47, второй счетчик 218, второй сумматор 49 и третий сумматор 50о

Блок аппроксимации () содержит первый ключевой элемент 51,счетчик 52, элемент 53 задержки, второй ключевой элемент 54, первый сумматор 55, первый умножитель 56, третий сумматор 57, второй сумматор 58, второй/ умножитель 59 и третий ключевой элемент 60, 0

5

На фиг,8 обозначен сигнал 61 на выходе сумматора 38,

Блок коррекции (фиг,10) содержит первый счетчик 62, первьгй сумматор 63, первый ключевой элемент 64, второй счетчик 65, элемент 66 задержки, второй ключевой элемент 67 и второй сумматор 68,

Подготовку устройства к работе производят в следующей последовательности,

I, Определяется общее количество опрашиваемых датчиков (N) и данные записываются в элемент 37 памяти блока 11 управления.

2,Устанавливается последовательность обработки измерительных канаЛОВ (опроса датчиков), при этом первыми опрашиваются датчики, измеряющие текущие значения параметров-аргументов, уставки для которых не зависят от каких-либо других измеряемых параметров, затем датчики, измеряющие параметры (параметры-фракции), уставки для которых зависят от измеренного значения параметров-аргументово Причем опрос параметров-функций про изводится в том же порядке что и вычисление приращений уставок для этих параметров при обработке параметров-аргументов (смо приведенный ниже пример),

3,Для каждого измеряемого параметра (датчика) определяется количество з исимых от него параметров (N) и количество параметров (N«), от которых зависит рассматриваемый параметр,

4, Дпя каждого измеряемого параметра определяется N совокупностей численных значений параметров (исходных данных), определяющих аппроксимацию зависимостей уставок измеряемых параметров, зависящих от рассматриваемого,

5, Определяется количество каналов (п), по которым производится как контроль, так и регулирование (),

Каждому измеряемому параметру в зависимости от того, производится ли по измеренному значению регулирование или только контроль его ,текущего значения, ставится в соответствие

признак канала nt (равный нулю, если производится.регулирование, или равный единице, если только контроль). Подготовленные для каждого измеряемого параметра (измерительного

канала) значения, n,N ,N и соответствующие сочетания численных значений величин, используемьпс для аппроксимации, записываются в блок 12 - постоянное запоминающее устройство - (ГЗУ) - в соответствии с установленной в п.2 последовательностью опроса измерительных каналов

Дпя приведенного на фиг,5 - 7 примера параметры-функции (концентрация СО2 и влажность), за исключением температуры, являются линейными функциями своих аргументов, т.е. уставки для этих параметров:

т

XTO- к, (Х- X,);

К, tg(±oL,),

20

то

- начальное значение уставки для параметра-функции ( при X Хо);

Х, - значение параметра-аргумен- та,относительно которого 25 производится вычисление приращения уставки} X - текущее (измеренное) значение параметра-аргументао висимость уставки для темпера- зО от значения освещенности аппрогК

симируется .двумя прямьми, имеющими.

тэчку пересечения Х, равную 25 лк Таким образом, уставка для температуры;

V XTO- К,(Х--Х,) f

0 при X 6 К(Х-Х„) при X Х„

К tgoi,- tgCii,.

Следовательно, для каждого измеря- мого параметра в блок 12 должны быть |аписаны:

П, Ы,М2,Х.дИ N( совокупностей t-Qt Х, К,, К,2 (при использовании для ;М 11роксимадии двух прямых)

Получаемые в рассматриваемом слу- Ше исходные данные представлены в Таблице,

Устройство работает следзпощим 0бразом.

Импульсный сигнал запуска, поступающий на второй вход блока 11, пос- 1гупает на управляющие входы первого

0

5

0

5 О

5

40

45

гл

55

38 и третьего 50 сумматоров формируя нулевые значения сигналов 61 и-28 (на пятом выходе блока 11)« Сигнал запуска, поступающий на вход запуска блока 14, поступает на управ- ляющий вход первого сумматора 63, формируя нулевое значение сигнала 33 на первом управляющем выходе блока 14, При этом на выходе первого элемента ИЛИ 15 формируется нулевое значение сигнала 34, который с задержкой в элементе 16 поступает на управляющие входы первого счетчика 62 и второго сумматора 68, являющиеся первым управляющим входом блока 14 управляющие входы второго счетчика 48 и первого ключе- вого элемента 43 и второй вход перЧ вого элемента ИЛИ 39, являющиеся третьим входом блока 11, В результате этого выходы блоков 62,68 и 48 обнуляются, первый ключевой элемент 43 устанавливается в положение, обеспечивающее прохождение через него сиг нала с генератора 42 тактовых импульсов, а на выходе первого элемента ШШ 39, являющемся третьим выходом блока 11, формируется нулевое значение сигнала 18, которое, поступая на управляющий вход счетчика 52 (второй управляющий вход блока 9),обнуляет его выходной сигнал 26 (адресный выход блока 9), а поступая на управляющий вход второго счетчика 65 (второй управляющий вход блока 14), обнуляет выходной сигнал 29 (адресный выход блока 14),Через интервал д с , определяемый элементом 40 задержки, нулевое значение сигнала 18 поступает на управляющие входы первого 41 И третьего 45 счетчиков, обнуляя соответственно сигналы 20 (первый выход блока 11) и 21 (второй выход блока 11), а на управляющий вход генератора 42, формирующего тактовые импульсы, - сигнал

19 (четвертый выход блока 11,).

При снятии сигнала запуска на выходе первого сумматора 38 устанавливается положительное значение сигнала 6 1 , так как его вход постоянно подключен к выходу элемента 37 памяти, в котором записано (перед началом работы) общее количество (N) измерительных каналов, подлежащих обработке в каждом цикле. Длительность (Ту) импульса запуска должна находиться в пределах 2 , : Т . + , так как при Ту S , не будет сформирован сигнал 18 (задержанный сигнал 34 положителен), а при ,+ Л устройство может неверно функционировать вследствие принудительного об нуления (после установления сигнала 23) сигналов 28 и 33.

Нулевое значение сигнала 18 долж - но формироваться в конце каждого цикла опроса всех N датчиков, а про- Q должительность этого сигнала Д с должна быть достаточна для подготовки устройства к следующему циклу, При отсутствии сигнала запуска (2-й и последуюЕще циклы) сигнал 61, про- J5 порциональный величине (N-K) на выходе первого сумматора 38,-принимает нулевое значение при равенстве сигналов, поступающих с элемента 37 памяти (N) и с выхода первого счет- 20 чика 41 (К), пропорционального порядковому номеру обрабатываемого устройством измерительного канала. После завершения обработ1 и N-ro канала () при поступлении на второй вход 25 первого элемента ИЛИ 39 нулевого значения сигнала 34 производится формирование нулевого значения сигнала 18, продолжительность которого определяется элементом 40 задержки 30 (до обнуления выхода первого счетчика 41).

Устройство начинает работать с момента появления положительного иминформационный вход первого сумматор 38 с выхода элемента 37 памяти, в ко торый это значение записывается при подготовке устройства к работе, с те кущим порядковым номером обрабатывае мого измерительного канала, посту- панлцего на второй инвертированный информационный вход первого сумматора 38 с выхода первого счетчика 41, На выходе сумматора 38 формируется сигнал 61, пропорциональный текущей разности (N-K).

Адрес обрабатываемого измерительного канала поступает на управляющие входы первого 2 и второго 6 коммутаторов для подключения соответствующих датчика 1 и регулятора 7 При этом через интервал .t , необходимый для срабатывания первого коммутатора 2 и преобразования информации в АЦП 3, на выходе последнего устанавливается сигнал (код) 24, пропорциональный текущему значению измеряемого параметра.

Третий счетчик 45 является счетчи ком количества совокупности исходных данных, используемых при аппроксимации и предварительно, записанных в блок 12, В связи с этим сигнал (код ) 21 на выходе третьего счетчика 45, являющийся вторым выходом блока 11, является адресом исходных данных, используемых при обработке и

пульса сигнала 19, который формирует- 35 мерительного канала (для первого кася на выходе генератора 42 -(четвертом выходе блока 11 управления) с интервалом Т (фиго 2) и управляет работой устройства, причем &Т долЛ-ж я, . А.

жен быть больше i

т,е. М и

нала это первый адрес) о После поступления адреса исходных данных (сигнал 21) в блок 12 на выходе последнего устанавливается сигнал - код 23,

40 При ЭТОМ код величины N, характеризующий количество зависимых от данного измерительног о канала пара- метров и, соответственно, количество подлежащих вычислению приращений к

Так как первый ключевой элемент 43 43 разрешает прохождение тактового импульса с генератора 42, то формиру-e Я)IЙ положительный импульс поступает на счетные входы первого 41 и третьего 45 счетчиков.

Первый счетчик 41 является счетчиком числа обработанных измерительных каналов. В связи.с этим сигнал 20 на выходе счетчика 41, явл яющийся первым выходом блока 11, является адресом обрабатываемого измерительного канала, который равен порядковому номеру обрабатываемого канала,

В первом сумматоре 38 производится сопоставление значения общего количества обрабатываемых измерительных каналов N, поступающего на первый

информационный вход первого сумматора 38 с выхода элемента 37 памяти, в который это значение записывается при подготовке устройства к работе, с текущим порядковым номером обрабатываемого измерительного канала, посту- панлцего на второй инвертированный информационный вход первого сумматора 38 с выхода первого счетчика 41,- На выходе сумматора 38 формируется сигнал 61, пропорциональный текущей разности (N-K).

Адрес обрабатываемого измерительного канала поступает на управляющие входы первого 2 и второго 6 коммутаторов для подключения соответствующих датчика 1 и регулятора 7 При этом через интервал .t , необходимый для срабатывания первого коммутатора 2 и преобразования информации в АЦП 3, на выходе последнего устанавливается сигнал (код) 24, пропорциональный текущему значению измеряемого параметра.

Третий счетчик 45 является счетчиком количества совокупности исходных данных, используемых при аппроксимации и предварительно, записанных в блок 12, В связи с этим сигнал (код ) 21 на выходе третьего счетчика 45, являющийся вторым выходом блока 11, является адресом исходных данных, используемых при обработке измерительного канала (для первого канала это первый адрес) о После поступ ления адреса исходных данных (сигнал 21) в блок 12 на выходе последнего устанавливается сигнал - код 23,

При ЭТОМ код величины N, характеризующий количество зависимых от данного измерительног о канала пара- метров и, соответственно, количество подлежащих вычислению приращений к

уставкам, поступает на первый информационный вход третьего сумматора 50, являющийся четвертым входом блока 11 управления, Величины (коды), необх6диз« 1е для

вычисления приращения к уставке, поступают из ПЗУ 12 на второй информационный вход блока аппроксимации. При этом значения Хд и Х„ поступают на вторые инвертированные информационг

ные входы первого 55 и второго 58 сумматоров соответственно, значения К 4 и К - на вторые информационные входы первого 56 и второго 59 блоков умножения соответственно.

Сигналы, пропорциональные величи- fiaM Nj. и XTO,, поступая на второй инормационный вход блока 14, поступа- т на вторые информационные входы jiepBoro 63 и второго 68 сумматоров Соответственно, Код, пропорциональный значению Признака П (О или ), поступает на : торой вход второго элемента ИЛИ 13,

I В случае, когда N(K)0, на выхо де третьего сумматора 50 сигнал 28, пропорциональный N , (К) - N,|(K)j, принимает положительное значение В этом соотнощении N т, (К) - сигнал на :зыходе второго счетчика 48, учитывающего количество вычисленных по дан- зому (К-му) каналу и записанных в 5лок 8 оперативной памяти прираще- яий к уставкам. Поступая на управляющий вход первого ключевого элемента 51, являющийся первым управляю- {цим входом блока 9, сигнал 28 раэре- |пает прохождение поступающего на го вход сигнала 19 (третий управляю- ций вход блока 9) на информационный вход счетчика 52, на вход элемента |53 задержки и управляющий вход второго ключевого элемента 54. На вы- ходе счетчика 52, являющегося одно- временно адресным выходом блока 9, Армируется сигнал 26 - адрес, по которо,му должна быть произведена ;запись в блок 8 вычисленного прираще- 1ния,/

Учитывая,что на информационный вход счетчика 52 импульсы поступают только при разрешающем сигнале 28, а также изложенное выше описание формирования сигнала 28, становится очевидно, что адрес (сигнал)28 в блоке 8, по которому производится запись очередного вычисляемого значения приращения к уставке, определяется порядковым номером вычисляемого приращения, т.е,

к-( A(K) N;(i) -ь Н,з(К) + 1

Jet.

где А.(К) - адрес в блоке 8 вычисляемого значения приращения к уставке;

К - порядковый номер обрабатываемого измерительного . канала (датчика); N ,(К)- количество вычисленных

приращений к уставкам в К-м измерительном канале.

Второй ключевой элемент 54 разрешает прохождение на первые инфор1 ацион- ные входы первого 55 и второго 58

сумматоров сигнала 24, пропорционального текущему измеренному значению параметра, поступающего на информационный вход второго ключевого элемента 54, являющегося одновременно

первым информационным входом блока 9, При этом на выходе первого блока 56 умножения формируется код, пропорциональный значению К.(Х - Х) и поступающий на первый информационный вход

третьего сумматора 57, На выходе второго блока 59 умножения формируется код, пропорциональный К(Х - Х) и поступающий на информационный вход третьего ключевого элемента 60,

Знаковый разряд сигнала на выходе второго сумматора 58, пропорционального разности (Х-Х|), является сигналом, управляклцим работой третьего ключевого элемента 60, Если sign(XXj) О, то на управляюгдем входе

третьего элемента формируется сигнал, разрешаю1ций поступление кода с выхода второго блока 59 умножения на второй информационный вход третьего

сумматора 57, Таким образом, на выходе третьего сумматора 57, являющемся одновременно информационным выходом блока 9, формируется сигнал - код 27, пропЬрциональный приращению

к уставке: г v v . О при X X

,(х-х„) .

Формируемый на выходе элемента 53 задержки сигнал 25, управляющий записью вычисленного приращения ДХ в блок 8, поступает также на счетный вход второго счетчика 48, являю-- щийся одновременно первым входом блока 11 управления.

Сигнал 25 формируется с задержкой относительно сигнала 19 (и,соответственно, сигнала 26), определяемой суммой it, и времени, необходимого для вычисления приращения к уставке, Сигнал с выхода второго счетчика

48, пропорциональный количеству вычисленных по данному каналу и записанных в блок 8 приращений () к уставкам, поступает на вход второго сумматора 49 и второй инвертированный информационные вход третьего сумматора 50.

Во втором сумматоре 49 произво - дится вычитание единицы из накоплён-г ного счетчиком 48 значения и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный разности (). Знаковый разряд этого сигнала поступает на первый вход первого элемента И 47. На выходе третьего сумматора 50 формируется сигнал 28, пропорционапьный разности CN(K)-N(К), поступающий на второй вход первого элемента И 47 и являющийся пятым выходом блока 11,

В случае, если N,(K) 1, то после формирования и записи в блок 8 сигнала 27, пропорционального первому вычисленному приращению к уставке

,(K) и CN,(K)(K) При этих условиях на выходе элемента 47 формируется положительный сигнал j зшравляющий работой второго ключевого элемента 46 ,и разрешающий прохождение импульса сигнала 19 через второй ключевой элемент 46 и второй элемент ИЛИ 44. на информационный вход третьего счетчика 45,

При этом на выходе третьего счетчика 45 формируется код (сигнал 21) следующего адреса (увеличенного на единицу), по которо производится считывание из ПЗУ 12 (сигнал 23) очередной совокупности исходных данных (Xp,Xj,,K4,K/),no которой в блоке 9 формируется и записывается в блок 8 следующее вычисленное приращение к уставке.

Сигналы формируются в указанной последовательности до тех пор, пока сигнал 28 на выходе третьего сумматора 50, не обнулится Это произойдет тогда, когда количество вычисленных в блоке 9 и записанных в блок 8 приращений к уставкам будет равно заданному записанному, т.е N(К) - -N;,(K) 0. В этом случае запрещено прохождение сигнала 19 через первый ключевой элемент 51, d на выходе элемента 47 формируется сигнал, запрещающий прохоящение сигналов 19 Через второй ключевой элемент 46

Так как в- измерительном канале параметра-аргумента N2(K) 0, то на

10

15

20

40

В связи с этим:

выход второго счетчика 65 (сигнал 29 - адресный выход блока 14) обнулен при обработке первого канала или сохраняет старое значение, если до. этого уже производилась обработка параметра-функции;

выход элемента 66 задержки (сигнал 30 - второй управляющий выход блока 14) обнулен;

сигнал код ) 32 на выходе второго сумматора 68 являющийся информационным выходом блока 14, пропорционален первоначальному значению уставки .

Учитывая.изложенное, при обнулении сигнала 28, поступаклцего также

на первый вход первого элемента ИЛИ 15, сигна. 34 на его выходе обнуляется. При этом:

в случае разрешения управления по данному измерительному каналу ()

25 сигнал 35 на выходе второго элемента ИЛИ 13 обнуляется. Этот сигнал, поступая на управляющие входы первого 4 и второго 10 ключевых элементов, раз решает прохождега е сигналов 24 и

30 32 - формирование сигналов 17 и 22 - на вход блока 5 вьщеления отклонения на выходе блока 5 фор№1руется управляющий сигнал 36, по переднему фронту которого производится включение

ОС соответствующего регулятора (выключение регулятора производится автома тически с помощью реле времени, встроенного в регулятор);

задержанный на величину с/ сигнал 34 поступает на управлякнцие входы первого счетчика 62, второго сумматора 68, второго счетчика 48 и третьего ключевого элемента 43, сип- налы 28 и 33 при этом принимают по45 ложительные значения, так как на входах третьего 50 и первого 63 сумматоров пока сохранились сигналы, пропорциональные предыдущим значениям N(К) и N2(K), а сигнал 30 обнуляет50 ся.

Так как третий ключевой элемент 43 открыт, то очередной импульс с генератора 42 изменяет на единицу

выходные коды первого 41 и третьего

выходе первого сумматора 63, являющем-55 5 счетчиков - адреса канала (сигнал ся одновременно первым управляющим 20) и адреса.исходных данных (сиг- выходом блока 14, сигнал 33, пропор- нал 21), При этом из ПЗУ 12 посту- циональный N2(K)-Nj(K)J, равен ну- пает сигнал 23, содержащий новую солю,i вокупность необходимых исходных

0

5

0

В связи с этим:

выход второго счетчика 65 (сигнал 29 - адресный выход блока 14) обну, лен при обработке первого канала или сохраняет старое значение, если до. этого уже производилась обработка параметра-функции;

выход элемента 66 задержки (сигнал 30 - второй управляющий выход блока 14) обнулен;

сигнал код ) 32 на выходе второго сумматора 68 являющийся информационным выходом блока 14, пропорционален первоначальному значению уставки .

Учитывая.изложенное, при обнулении сигнала 28, поступаклцего также

на первый вход первого элемента ИЛИ 15, сигна. 34 на его выходе обнуляется. При этом:

в случае разрешения управления по данному измерительному каналу ()

5 сигнал 35 на выходе второго элемента ИЛИ 13 обнуляется. Этот сигнал, поступая на управляющие входы первого 4 и второго 10 ключевых элементов, разрешает прохождега е сигналов 24 и i.

0 32 - формирование сигналов 17 и 22 - на вход блока 5 вьщеления отклонения;, на выходе блока 5 фор№1руется управляющий сигнал 36, по переднему фронту которого производится включение

С соответствующего регулятора (выключение регулятора производится автоматически с помощью реле времени, встроенного в регулятор);

40

задержанный на величину с/ сигнал 34 поступает на управлякнцие входы первого счетчика 62, второго сумматора 68, второго счетчика 48 и третьего ключевого элемента 43, сип- налы 28 и 33 при этом принимают по45 ложительные значения, так как на входах третьего 50 и первого 63 сумматоров пока сохранились сигналы, пропорциональные предыдущим значениям N(К) и N2(K), а сигнал 30 обнуляет50 ся.

Так как третий ключевой элемент 43 открыт, то очередной импульс с генератора 42 изменяет на единицу

ного канала.

Из изложенного следует, что адрес канала А(К) определяется порядковым номером обрабатываемого канала, т.е. А(К) К, а адрес, исходных данных:

А A.-f N,,(K)-il;

А(К) (i);

О при N,(1)61; N,(L)-I при N,(i) 1,

где К

N,(i) 20

порядковый номер обрабатываемого измерительного канала;

количество вычисляемых приращений к уставкам при обработке i-ro измерительного канала.

При поступлении новой совокупности исходных данных, если хотя бы одно из 25 из значений N(K) или N (К) не нулевое, то соответствуюпще сигналы 28 или 33 принимают положительные значения, что в свою очередь устанавли- |вает положительное значение сигнала 134. При этом происходит отключение I(обнуление)сигналов 17 и 22 на входе Iблока 5 выделения отклонения, I Если значения N,(К) N2(K) О, ITO первый 4 и второй 10 ключевые эле- I менты разрешают прохождение сигналов : i 24 и 32 на вход блока 5 сразу же пос- : ле того, как они сформированы. При этом сигнал 32 на выходе второго сумматора 68 (информационном выходе блока 14) пропорционален величине Xf-Q, При следующем импульсе сигнала

В общем случае адрес учитываемой поправки для К-го канала (сигнал 29), находящийся в блоке 8, определяется соотношением: k-1 N,,(i)+Ni(K) + l ,

А,,(К)

1 I

где А(К)

30

35

40

- адрес в блоке 8 учитываемой величины приращения к уставкеJ N,, - количество учтенных приращений к уставке в К-м канале,

По импульсу сигнала 30, формируемому на выходе элемента 66 задержки (втором управляющем выходе блока 14) производится считывание учитываемого при ращения к-уставке, фиксация факта считывания в первом счетчике 62 и открытие второго ключевого элемента 67, на вход которого (первый информационный вход блока 14 поступает считанное из блока 8 значение учитываемого приращения. Проходя через второй ключевой элемент 67, сигнал, пропорциональный значению приращения к уставке, поступает на первый информационный вхйд второго суммато19 устройство переходит к обработке следущего измерительного канала.

При обработке параметра, являющего-45 Р 68,.на выходе которого (информаци- ся одновременно аргументом и функци- онном выходе блока 14) при этом фор- ей, помимо указанной последовательное- мируется сигнал 32, пропорциональный

ти формирова1шя сигналов формируются сигналы, обеспечивающие корректиров- .,ку первоначального значения величины уставки , В этом случае на второй информационный вход первого сум-,. матора 63 (второй информационный вход блока 14) поступает код, пропорциональный величине N2(K)j отличный от нуля. При этом на выходе первого сумматора 63 (первом управляющем выходе блока 14) формируется положительное значение сигнала 33, т,е.

паат на второй вход первого элемента ШЖ 15 и управляющий вход первого ключевого элемента 64 При этом уп- равляющий импульс сигнала 19 через первый ключевой элемент 54 поступает на счетный вход второго счетчика 65 и вход элемента 66 задержки.

На выходе второго счетчика 65 (адресный выход блока 14) формируется сигнал (код) 29, определяющий местонахождение в блоке 8 (адрес) поправки к уставке для обрабатываемого измерительного канала,

В общем случае адрес учитываемой поправки для К-го канала (сигнал 29), находящийся в блоке 8, определяется соотношением: k-1 N,,(i)+Ni(K) + l ,

А,,(К)

1 I

5

где А(К)

0

5

0

- адрес в блоке 8 учитываемой величины приращения к уставкеJ N,, - количество учтенных приращений к уставке в К-м канале,

По импульсу сигнала 30, формируемому на выходе элемента 66 задержки (втором управляющем выходе блока 14) производится считывание учитываемого при ращения к-уставке, фиксация факта считывания в первом счетчике 62 и открытие второго ключевого элемента 67, на вход которого (первый информационный вход блока 14 поступает считанное из блока 8 значение учитываемого приращения. Проходя через второй ключевой элемент 67, сигнал, пропорциональный значению приращения к уставке, поступает на первый информационный вхйд второго сумматоXT.(K) Хт.(к)+ьх;(к),

Величина задержки & t,, устанавлива- емая в элементе 66 задержки, определяется суммой задержки Дt , установленной в блоке 9, и временем, необходимым для записи вычисленного в блоке 9 приращения в блок 8.

Сигнал с выхода первого счетчика

62 числа учтенных в К-м канале приращений к уставке X (к) поступает на

то

первый инвертированный информационный вход первого сумматора 63. При

этом, если не все необходимые приращения к уставке учтены, сигнал 33 на выходе первого сумматора 63 остается положительным, на выходе второго счетчика 65.устанавливается следующий адрес увеличивается на единицу - сигнал 29, по которому производится с 1итывание, и цикл повторяется до момента равенства N«2(К) (К),

В общем случае адрес учитываемой поправки в блоке 8 для К-го канала (сигнал 29) определяется соотношением:

)-1

А,(К)

N(1) + ) + 1,

где А(К)

- адрес в блоке 8 учитываемой величины приращения к уставке;

N,2 (К) - количество учтенных приращений к уставке в К-м канале.

При этом сигнал 32 на выходе BTO-L рого сумматора 68 (информационном выходе блока 14) чине:

пропорционален велиМгСк)

:(К) ) йХ (К),

f.1 I

U Хр(К)

где X (К) - откорректированное значение величины уставки для К-го канала; приращение величины уставки для К-гр канала по fli -му парамётру-аргу- MeHTyj

Ы„(К) - количество параметров-, аргументов, от которых зависит величина уставки для К-го канала.

Таким образом, счетчик 52 формирует сигнал 26 - адреса (начиная с первого, в которые записываются приращения к уставкам по мере их вычисления, Пос-педовательность же вычисления соответствует последовательности учета вычисленных, приращений, т,е диапазон изменения сигнала 26 на вы N

ходе счетчика 52 от нуля ,,(К),

.

а диапазон сигнала 29 на выходе второго счетчика 65 от нуля до НN К

), причем ZN (К) Z1 % fK),

К-1К 1

Величины задержек в элементах 53 и 66 задержки устанавливаются таким

0

образом, что при обработке параметра, являющегося одновременно аргументом и функцией, вначале производится с запись в блок 8 сформированного значения приращения к уставке, а затем считывание из блока 8 ранее вычисленного значения приращения, подпежаще- го учетуо

0 После вычисления по данному измерительному каналу всех N(K) приращений к уставкам на выходе третьего сумматора 50 формируется нулевое значение сигнала 28, а после учета

5 всех N2(K) учитываемых поправок к уставкам - нулевое значение сигнала 33 на выходе первого сумматора 63, В результате происходит формирование нулевого значения сигнала 34, который управляет формированием сигнала на включение соответствующего регулятора и подготавливает устройство к обработке следующего измерительного канала.

Если же завершена обработка послед- ;него N-ro канала (т,е. завершился цикл), то кроме обнуления сигнала 34 происходит обнуление сигнала 61 на выходе первого сумматора- 38, так

0 как код на выходе пернох- о счетчика 41 (сигнал 20) пропорционален величине N, В этом случае производится формироваш е :иуле}зого значения сигнала 18 на выходе первого элемента

5 ИЖ 39 (третьем выходе блока i I), который подготавливает предлагаемое устройство к работе в следующем цикле, как описано вьше.

Предлагаемое устройство имеет су0 щественные преимущества перед прото- скиогл и широко применяемыми отечественными и импортными устройствами зшравления технологическими параметрами, так как обеспечивает возмож5 ность повьшения вьжода годных печат- гшат на операции тpaвлeнJiя на 15-20%.

5

Формула изобретения

о Устройство для управления технологическим процессом, содержащее датчики технологических параметров, первый и второй коммутаторы, аналого-циф- ровой преобразователь, первый ключевой элемент, блок определения отклонения и регуляторы, выходы датчиков технологических параметров соединены с информационны входами первого

коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к информационному входу первого ключевого элемента, выход которого л соединен с первым информационным входом блока определения отклонения, выходом соединенного с информационным входом второго коммутатора, выходы которого подключены к управляющим вхо- дам соответствукщих регуляторов, о т

целью расширения области применения устройства за счет учета взаимной корреляции параметров объекта управления , в него введены блок управлени обработкой сигналов датчиков, блок памяти эталонов, блок аппроксимации приращений уставок, блок коррекции уставок,. блок буферной памяти приращений уставок, второй ключевой элемент, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, первый вход блока управления обработкой сигналов датчиков и вход запуска блока коррекции уставок являются входами за- пу.ска устройства, первый выход блока управления обработкой сигналов датчиков подключен к первому управляю35

содержит генератор тактовых импуль сов, первый, второй и третий суммат

первый, второй и третий счетчи элемент памяти, элемент задержки, первый и второй ключевые элемен

ры, ки.

40

щему входу блока аппроксимации прира- ЗО обработкой сигналов датчиков

щений уставок и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго

I элемента ИЛИ и через элемент задержI ки к первому управляющему входу

I блока коррекции уставок и второму

I входу блока управления обработкой

I сигналов датчиков, второй выход которого соединен с управлякяцими входами первого и второго коммутаторов, третий вьщод - с входом данных блока памяти эталонов, четвертый выход - с вторыми управляющими входами блока коррекции уставок и блока аппроксимации приращений уставок, пятый выход - с третьими управляющими входами блоков коррекции уставок и аппроксимации приращений уставок, адресные выходы которых подключены соответственно к первому и второму адресным входам блока буферной памяти приращений уставок, второй управляющий выход блока коррекции уставок и информационный выход блока аппроксимации приращений уставок соединены с одноименными входами блока буферной памяти приращений уставок, выход которого соединен с первым информационным входом блока коррекции уставок, управляющий выход блока аппроксимации

45

ты, первый и второй элементы ШШ и элемент И, первый вход блока соедин со стробирующими входами первого и третьего сумматоров, выход элемента памяти подключен к входу первого сл гаеуого первого сумматора, выход ко торого соединен с первым входом пер вого элемента ШШ, второй вход кото рого является вторым входом блока, подключенным к управляющему входу первого ключевого элемента и к уста новочному входу второго счетчика, в ход первого элемента ШШ, являющийс четвертым выходом блока, соединен с входом элемента задержки, выход кот рого подключен к управляющим входам гене ратора тактовых импульсов, пе вого и третьего счетчиков, выхо генератора тактовых импульсов, явл гс щийся пятым выходом блока, подключе к информационным входам первого и второго ключевых элементов, выходы которых соединены с входами второг элемента ШШ, выход первого ключевого элемента подключен к счетному

50

приращений уставок соединен с первым управляющим входом блока буферной памяти приращений уставок и третьим входом блока управления обработкой сигналов датчиков, выход блока памяти эталонов подключен к четвертому входу блока управления обработкой сигналов датчиков, к первому информационному входу блока аппроксимации приращений уставок, к второму информационному входу блока коррекции уставок и к второму входу второго элемента . ИЛИ, второй информационный вход бло5 ка аппроксимации приращений уставок подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, первый управляющий выход блока коррекции уставок соединен с вторым входом первого элемен0 та ШШ., информационный выход блока коррекции уставок через второй ключевой элемент соединен с вторым инфор- мац)ионным входом блока определения отклонения, управляющие входы первого и второго ключевых элементов под: слючены к выходу второго элемента ИЛИ.

5

содержит генератор тактовых импуль - сов, первый, второй и третий сумматопервый, второй и третий счетчи- элемент памяти, элемент задержки, первый и второй ключевые элеменры, ки.

0

5

ты, первый и второй элементы ШШ и элемент И, первый вход блока соединен со стробирующими входами первого и третьего сумматоров, выход элемента памяти подключен к входу первого сла- гаеуого первого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого элемента ШШ, второй вход которого является вторым входом блока, подключенным к управляющему входу первого ключевого элемента и к установочному входу второго счетчика, выход первого элемента ШШ, являющийся четвертым выходом блока, соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к управляющим входам гене ратора тактовых импульсов, первого и третьего счетчиков, выход генератора тактовых импульсов, являю- с щийся пятым выходом блока, подключен к информационным входам первого и второго ключевых элементов, выходы которых соединены с входами второго элемента ШШ, выход первого ключевого элемента подключен к счетному

0

входу первого счетчика, выход которого является вторым выходом блока и , соединен с входом второго слагаемого первого сумматора, выход второго элемента ИЛИ соединен со счетным входом третьего счетчика, выход которого является третьим выходом блока, третий вход блока является счетным

входом второго счетчика, выход которо- д Ров«

чающееся тем, что блок аппро ксимацни приращений уставок содержит первый, второй и третий ключевые

и третий управляющие входы блока сое динены соответственно с управляющим

выход третьего сумматора является четвертым выходом блока,

го счетчика - адресным выходом блока, первый информационный вход блока соединен с информационным входом вто- рого ключевого элемента, выход которого подключен к входу первого слагаемого второго сумматора, второй информационный вход блока подключен к входам вторых слагаемых первого и второго суммато«

элементы, счетчик, элемент задержки, первый, второй и третий сумматоры, первый и второй умножители, первый

чающееся тем, что блок аппро - ксимацни приращений уставок содержит первый, второй и третий ключевые

элементы, счетчик, элемент задержки, первый, второй и третий сумматоры, первый и второй умножители, первый

и третий управляющие входы блока соединены соответственно с управляющим

и информационным входами первого ключевого элемента, выход которого соединен с информационным входом элемента,задержки, со счетньм входом счетчика и управляющим входом второго ключевого элемента, управляющий вход счетчика является вторым управ- ляющим входом блока, а выход - адресным выходом блока, выход элемента задержки является управляющим выходом блока, второй информационный вход блока соединен с информационным входом второго кгпочевого элемента, а выход - с входами первого слагаемого первого и второго сумматоров, входы вторых слагаемых которых и входы первых сомножителей первого и второго умножителей,являются первым информационным входом блока, выходы первого и втррого сумматоров соединены с входами вторых сомножителей первого и второго умножителей, выхоы которых подключены соответственно к входу первого слагаемого третьего сумматора и к информационному входу третьего ютючевого элемента, правляющий вход которого подключен выходу второго сумматора, а выход являегтся входом второго слагаемого третьего сумг атора, вьоюд которого

Найменовайие

измеряемого

параметра

Освещённость Аргумент

Функция

Функция, аргумент

Влажность

Функция

««

Прочерк свидетельствует о том, что в соответствующих ячейках блока 12 могут

быть любые случайные числа,.Задаются любые значения, выходящие за диапазон изменения параметра.

ум/г.г .M gw/y f-J e M

te/tye/ta f

О - Для температуры: ,,2,

Для концентрации: X 5, X

,

К, 0,03, с

о I 2,0

1

I 19 Для влажности: Х„.19, Х„ - 100 ,

.А 3

фигЗ

29 JO

32 33

34 36

,

-ос

fO 20 фиг. В

ir

}(„ j 0 so

20 Д/Г Фиг. б

фигЛ

0

SO OcSf Hfftc

ffcSt /7/ff c

B/f, УО

во.

50

фаг.7

фаг. 8

(pus.3

1риг. 1б

1ман.

.

ЯЬГ

б/,

JJi

J/YO //. 4 /угг//.

фиг 11