Автоматизированная адаптивная система управления рудновосстановительной электропечи Советский патент 1993 года по МПК H05B7/148 F27D19/00 

Описание патента на изобретение SU1806448A3

00

С

Похожие патенты SU1806448A3

название год авторы номер документа
Автоматизированная система управления рудовосстановительной электропечи 1986
  • Минеев Роберт Викторович
  • Митьков Аркадий Серафимович
  • Власов Павел Евгеньевич
  • Кондратюк Сергей Алексеевич
  • Шварев Александр Миронович
SU1401242A1
Автоматизированная система управления рудовосстановительной электропечи 1981
  • Шварев Александр Миронович
  • Минеев Роберт Викторович
  • Фомичев Александр Александрович
SU954770A1
Регулятор электрического режима руднотермической печи 1989
  • Шварев Александ Миронович
  • Минеев Роберт Викторович
  • Фомичев Александр Александрович
SU1690231A1
Устройство для определения площади динамической вольт-амперной характеристики /ДВАХ/ для дозаторов электроэнергии в электрической печи 1988
  • Грачев Александр Николаевич
  • Шварев Александр Миронович
  • Фомичев Александр Александрович
  • Минеев Роберт Викторович
SU1644407A1
АДАПТАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОДНОЭЛЕКТРОДНОЙ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ 2000
RU2159519C1
Автоматический регулятор дозирования электроэнергии в дуговой электрической печи 1987
  • Грачев Александр Николаевич
  • Шварев Александр Миронович
  • Фомичев Александр Александрович
  • Минеев Роберт Викторович
  • Митьков Аркадий Серафимович
  • Власов Павел Евгеньевич
SU1443211A1
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПРИ ПОСАДКЕ НА ПАЛУБУ КОРАБЛЯ 1995
  • Минеев М.И.
  • Калинин Ю.И.
  • Школьников И.А.
RU2129971C1
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 2013
  • Сухарев Евгений Александрович
RU2541848C1
Способ ведения плавки в дуговой сталеплавильной печи 1987
  • Борисов Владимир Григорьевич
  • Минеев Роберт Викторович
SU1525954A1
САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 1989
  • Брусов Владимир Геннадьевич
  • Сухарев Евгений Александрович
  • Левичев Юрий Дмитриевич
  • Заброда Владимир Владимирович
  • Белянин Игорь Валентинович
  • Рунич Евгений Николаевич
  • Ольсевич Виктор Евстафьевич
  • Тарасенко Леонид Александрович
  • Дошлыгин Альберт Вячеславович
RU2022313C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 806 448 A3

Реферат патента 1993 года Автоматизированная адаптивная система управления рудновосстановительной электропечи

Изобретение относится к электротермии. Существо изобретения заключается во введении в регулятор положения каждого электрода сигнала, пропорционального отклонению положения тигля (реакционной области) от-з аданного значения. Стабилизация положения тиглей приводит к устойчивой работе печи. Величина отклонения положения тигля определяется путем формирования сигнала коррекции, который представляет рассогласование взвешенной суммы сигналов, пропорциональных отклонениям величин фазного тока, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжения, усредненной температуры огарка от заданных значений. 1 ил. L.

Формула изобретения SU 1 806 448 A3

Изобретение относится к электротермии, конкретнее к автоматизированным системамуправлениярудновосстановительными электропечами (РВП).

На чертеже представлена блок-схема системы согласно изобретению.

К рудновосстановительной электропечи 1 подключены датчики 2-6 фазного тока, активной мощности, скорости схода шихты, напряжения, средней температуры огарка, соединенные с блоками 7-11 сравнения измеренных величин с заданными электрическими сигналами, например, по напряжению, пропорциональными номинальными значениями величин, аналогичных измеренным перечисленным. Блоки 7-11 сравнения j включены на;, пять входов первой синхронизирующей схемы 12 совпадения, а ее пять выходов подключены соответственно на входы первого, второго, третьего, четвертого и пятого корректирующих блоков 13-17 умножения, которые своими вторыми инициативными входами связаны с соответствующими первыми пятью выходами логического дешифратора 18, а выходами с выходами первого сумматора 19 взвешенных измерений; выход первого сумматора 19 через блок 20 рассогласования, шестой блок 21 умножения обобщенного сигнала коррекции, второй сумматор 22, за- питанный от распределительного устройства 23, первый блок 24 задержки, третий сумматор 25 и функциональный преобразователь 26 соединен с исполнительным блоком 27 - механизма перемещения электрода печи. Первый выход блока 27 механизма перемещения электрода подключен к второму входу третьего сумматора 25; второй выход исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода печи соединен через запитанную от генератора 28 тактовых импульсов вторую синхронизирующую схему 29 совпадения и первый фильтр

CD

О CN N 4 00

СА)

30 низкой Частоты с дисперсиометром 31. Два выхода дисперсиометра 31 подключены к входам первого блока 32 деления и четвертого сумматора 33, запитанного своим вторым инициативным входом от счетчика 34 тактовых импульсов, а третьим через второй фильтр 35 низкой частоты и второй диспер- сиометр 36 от второго выхода первого сумматора 19 взвешенных измерений. Первый блок 32 деления вторым входом соединен с выходом четвертого сумматора 33, а своим первым выходом он подключен через третью схему 37 совпадения и первое запоминающее устройство 38 с вторым входом шестого блока 21 умножения обобщающего сигнала коррекции. Кроме того, первый блок 23 деления своим вторым выходом через второй блок 39 задержки, шестой блок 40 сравнения, модульный блок 41, пороговое реле 42 и четвертую схему 43 совпадения, запитанную от генератора 28 тактовых импульсов, управляющего также работой первой синхронизирующей схемы 12 совпадения, подключен ко второму входу третьей схемы 37 совпадения, а третий выход первого блока 32 деления соединен с шестым блоком 40 сравнения. Второй выход первого блока 24 задержки соединен с первым входом седьмого блока 44 умножения инерционности печи, который своим вторым входом подключен через второе запоминающее устройство 45 к подсистеме 46 экспоненциального прогнозирования, а выходом через распределительное устройство 23 и соответствующие первый, второй, третий, четвертый и пятый масштабирующие усилители 47-51 к восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому корректирующим блокам 52-56 умножения, соответственно подключенными своими вторыми входами к вторым выходам логического дешифратора 18, а выходами через пятый сумматор 57 взвешенных прогнозируемый измерений и пятую синхронизирующую схему 58 совпадения, запитанную от генератора 28 тактовых импульсов, к второму входу блока 20 рассогласования. Второй выход блока 20 рассогласования соединен с входом блока 59 усреднения возмущений, который первым своим выходом через седьмой блок 60 сравнения сигнала смещения и дискриминационный блок 61 отключения схемы коррекции средних значений возмущений подключен к логическому дешифратору 18, а вторым выходом через шестую схему 62 совпадения, запитанную через пороговый счетчик 63 определения сигнала среднего возмущения от генератора 28 тактовых импульсов, второй блок 64 деления, подключенного своим вторым инициатив0

0

ным входом через счетчик 65 числа реализаций средний возмущений к пороговому счетчику 63 определения сигнала среднего возмущения, первый инвертор 66 и шестой сумматор 67, к второму входу дискриминационного блока 61 отключения схемы коррекции средних значений возмущений; третий выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения через шестиразрядный регистр 68 сдвига, запитанного от шестого сумматора 67, подключен к этому же сумматору; четвертый выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения соединен че5 рез задатчик 69 номера канала измерения с инициативным входом логического дешифратора 18, а пятый выход порогового счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения соединен с вторым входом

0 счетчика 34 тактовых импульсов; второй выход седьмого блока 60 сравнения подключен через временное реле 70 к первому входу седьмой схемы 71 совпадения, кото- рая своим вторым входом соединена с

5 третьим выходом блока 59 усреднения возмущений, а ее выход подключен ко входу восьмой схемы 72 сравнения, первый выход которой подключен к третьему входу дискриминационного блока 61, а второй выход восьмой схемы 72 сравнения соединен с первым входом коммутатора 73, который своим первым выходом подключен ко второму входу функционального преобразователя 26, вторым входом запитан от третьего

5 выхода седьмого блока 60 сравнения, а вторым выходом соединен с первым входом седьмого сумматора 74, первый выход которого подключен через третье устройство 75 задержки к своему второму входу, а третий вход седьмого сумматора запитан от второго выхдда первого инвертора 66, второй выход седьмого сумматора 74 через согласующий усилитель 76 и масштабный блок 77 умножения подключен ко второму входу седьмого блока 44 умножения, второй вход масштабного блока 77 умножения запитан от второго запоминающего устройства 45.

Работа автоматизированной адаптивной системы управления рудновосстанови- тельной электропечи поясняется следующими соображениями.

Заявляемая структура управления рудо- восстановительной электропечи позволяет ввести в регулятор положения .электрода электрический сигнал, пропорциональный отклонению положения тигля (реакционной области, центром которой является конец электрода и в которой в основном протекают реакции восстановления) от заданного

0

5

0

5

значения. Стабилизация положения тиглей каждого электрода приводит к устойчивой работе подэлектродного пространства всей печи в целом, что позволяет повысить ее экономические показатели. Величина отклонения положения тигля определяется путем формирования обобщенного сигнала коррекции на каждом такте функционирования автоматизированной системы управления. Этот сигнал представляет собой рассогласование взвешенной суммы электрических сигналов, пропорциональных отклонениям величин фазного тока, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжения, усредненной температуры огарка от заданных значений, и прогнозируемой взвешенной суммы электрических сигналов, соответствующих отклонениям, определяемым предыдущим значением регулируемого параметра. Компенсация ошибок обобщенного корректиру- ющего сигнала, обусловленных неучитываемыми возмущениями в соответствующих каналах измерения, достигается путем определения величины и знака среднего значения разностей обобщенного измеряемого и прогнозируемого сигналов за фиксированное число тактов МСр. и последовательным масштабированием (изменением величины) измеренных и прогнозируемых сигналов, пропорциональных фазному току, фазной активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжению, усредненной температуре огарка в сторону уменьшения среднего значения рассогласования обобщенного корректирующего сигнала. При этом устраняется (компенсируется) влияние неучитываемых случайных возмущений, действующих в процессе измерения электрических и технологических параметров электропечи.

Обобщенный корректирующий сигнал формируется как разность взвешенной суммы электрических сигналов, пропорциональных измеряемым (выходным) параметрам электропечи 1 и взвешенной суммы прогнозируемых соответствующих сигналов, определяющей прогноз технологического режима, основанный на предыдущем измерении отклонения положения тигля от заданного значения. Например, величина обобщенного измеряемого сигнала по указанным выходным параметрам определяется

Ъбщ.иэм А1Ф.ИЗМ. а 1 + А Рф.изм.« 2 + +АУш.изм. ОЗ+ .« 4 + Ат°ог.изм.« 5

где А1Ф.ИЗМ.. АРф.изм.; .изм.;Д Тог.изм. - соответствующие электрические сигналы,

0

пропорциональные рассогласованию фазного тока, активной мощности фазы, расхода шихты, напряжения, усредненной температуры огарка от заданных номинальных значений:

Щ- се-, -корректирующие сигналы, компенсирующие ошибку в обобщен ном сигнале коррекции, величина которых выбирается так, чтобы на заданном такте уменьшить среднее значение обобщенного корректирующего сигнала.

Например, величина электрического сигнала элементарной коррекции o;i( по фазному току А ф ) определяется по формуле

15

где «1 - предыдущее значение элементарного корректирующего сигнала, величина которого запоминается в шестиразрядном

регистре 68 сдвига;

«1 -текущее значение элементарного корректирующего сигнала по фазному току; К - электрический сигнал, пропорциональный числу определяемых средних значений об.ср. его величина фиксируется с помощью счетчика 65 числа деализаций.

Величина сигнала щ на каждом шаге стремится уменьшить io6.cp. до нуля. Если сигнал (об.ср меняет знак, элементарный

корректирующий сигнал af также изменяется, но в противоположную сторону и, таким образом, стабилизирует (об.ср. около нулевого положения.

Сигнал Ьб.изм. формируется в корректирующих блоках 13-17 умножения и в первом сумматоре 19,

Процесс определения остальных сигналов о. по двум каналам аналогичен и реализуется в дешифраторе 18, блоках 59-61,

схеме 62, счетчика 63, блока 64, счетчике 65, инверторе 66, сумматоре 67, регистре 68 и задатчике 69.

Величина (об.ср., представляющего собой среднее значение разности обобщенного измеренного и обобщенного прогнозируемого сигналов, определяется в виде

об.ср.

1 N& ,. fVf (t

. об.изм. 1об.пр.

где обобщенный прогнозируемый сигнал 1об.пр. формируется следующим образом:

55 об.пр. Л1ф.пр. О- +ДРф.пр. «2 +AVuj.np. 23 + AVnp.-- «4 Ator.np. «5

Операция прогнозирования режима работы печи осуществляется в дешифраторе 18, устройстве 23, блоке 44, устройстве 45, подсистеме 46, усилителях 47, 51, блоках

51-56 умножения, сумматоре 57 и схеме 58 совпадения.

Обобщенный корректирующий сигнал имеет вид

об.кор. Ооб.изм. об.пр.) К у;

где электрический сигнал, пропорциональный текущему значению коэффициента усиления К+у, формируется в блоках 27-43 и определяется следующим образом:

К v Ку

о2 -Д

юб.изм

+ 01 Д1 +П

где Ку - предыдущее значение электрического сигнала коррекции;

а2 АI - дисперсия электрического сигнала, пропорционального входному (управляющему) сигналу на блок 27 механизма перемещения электрода (определяется в блоках 30-31);

а 21об.изм. - дисперсия обобщенного измеряемого сигнала (определяется в блоках 35-36);

п - электрический сигнал, пропорциональный числу тактовых импульсов, опредё- ляемому с помощью счетчика 34 (применяется по соображениям устойчивости).

В результате указанного процесс определения отклонения положения тигля от заданного номинального значения сводится к формированию электрического сигнала вида

Да Дд +1об.кор.;

где Дд - электрический сигнал, пропорциональный текущему значению оцениваемого отклонения положения тигля печи;

Дд - электрический сигнал, пропорциональный предыдущему значению оцениваемого отклонения (поступает на сумматор 22 с блока 24 задержки на один такт Т0 и подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования).

Автоматизированная система управления рудновосстановительной электропечи работает следующим образом.

Электрические сигналы от рудновосстановительной электропечи 1, получаемые с датчиков 2-6, пропорциональные фазному току, активной мощности, скорости схода шихты под электрод, напряжению, средней температуры огарка, поступают на блоки 7- 11, где сравниваются с заданными электри- ческими сигналами, например, по напряжению, пропорциональными номинальными значениями величин, соответствующих указанным. Полученные с блоков 7-11 сравнения электрические сигналы рассогласований поступают на первую синхронизирующую схему 12 совпадения.

При приходе разрешающего импульса с генератора 28 тактовых импульсов первая

синхронизирующая схема 12 сравнения срабатывает, обеспечивая тем самым синхронную работу всей автоматизированной системы управления. Далее электрические сигналы поступают на корректирующие

0 блоки 13-17 умножения, где преобразуются (масштабируются) в электрические корректирующие сигналы путем умножения на соответствующие сигналы так, чтобы уменьшить среднее значение ошибок обоб5 щенного корректирующего сигнала.

В первом сумматоре 19 формируется обобщенный электрический сигнал, пропорциональный взвешенной сумме измеренных величин, который в блоке 20

0 рассогласования сравнивается со своими прогнозируемым значением, например, по напряжению. Электрический сигнал разности с выхода блока 20 рассогласования поступает на шестой блок 21 умножения, где

5 преобразуется в обобщенный сигнал коррекции, который в втором сумматоре 22 складывается с сигналом, пропорциональным предшествующему значению отклонения положения тигля, Далее

0 сформированный электрический сигнал через первый блок 24 задержки поступает на третий сумматор 25, где во избежание смещения складывается с соответствующим сигналом управления, поЪТупающим с фун5 кционального преобразователя 26 и исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода электропечи.

С выхода третьего сумматора 25 электрический, сигнал, пропорциональный теку0 щему отклонению положения тигля, через функциональный преобразователь 26 посту- naet на вход исполнительного блока 27 механизма перемещения электрода электропечи 1, который отрабатывает воз5 мущение, перемещая электрод в сторону устранения рассогласования, т.е. в сторону уменьшения величины отклонения положения тигля от заданного значения.

Одновременно сигнал с блока 24 задер0 жки поступает на вход седьмого блока 44 умножения, где перемножается с электрическим сигналом, пропорциональным экспоненциальному прогнозированию отклонения положения тигля на один вре5 менной такт Т0. поступающего во второе запоминающее устройство 45 из подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования, формирующей этот сигнал в соответствии с переходной характеристикой электропечи. Сигнал с выхода седьмого

блока 44 умножения поступает на распределительное устройство 23, обеспечивающее разделение элементарных сигналов в соответствии с их физической природой, а также подачу запаздывающего сигнала на второй сумматор 22. С выхода распределительного устройства 23 прогнозируемые электрические сигналы поступают на входы масштабирующих усилителей 47-51 с коэффициентами усиления, равными цене деления измерительных датчиков 2-6. Прогнозируемые сигналы с выходов масштабирующих усилителей 47-51 поступают на множительные корректирующие блоки 52- 56 и далее на пятый сумматор 57, при этом происходит формироване обобщенного прогнозируемого сигнала, пропорционального взвешенной сумме элементарных сигналов упреждения. Этот сигнал представляет собой прогноз режима электропечи на один временной такт Т0. Пятая синхронизирующая схема 58 совпадения, так же как и схема 12, обеспечивает синхронную работу всей автоматизированной системы управления рудновосстановитель- ной электропечи.

Одновременно с функционированием блока экспоненциального прогнозирования режима электропечи срабатывают фильтры 30 и 35 пониженной частоты и дисперсио- метры 31 и 36. Эти устройства выделяют высокочастотные составляющие электрических сигналов в соответствующих каналах управления и измерения рудновосстанови- тельной печи 1. В четвертом сумматоре 33 происходит сложение электрических сигналов, пропорциональных дисперсиям входных и выходных высокочастотных составляющих, а также суммирование с сигналом, пропорциональным числу тактовых импульсов, поступающих с выхода счетчика 34. Интервал этих импульсов выбирается так, чтобы за период Т0 между двумя импульсами рудновосстановительная печь находилась в стационарном режиме, т.е. не успела сколь-нибудь существенно изменить свое состояние.

Электрический сигнал, пропорциональный значению добавки коэффициента обоб- щенной коррекции К, формируется на выходе первого блока 32 деления как сумма его предыдущего значения и отношения дисперсии управляющего (входного) сигнала к суммарной дисперсии входного сигнала, сигнала разности Ооб.изм. - (об.пр.), а также величины числа тактовых импульсов. По приходу разрешающего импульса на схему 43 совпадения электрический сигнал с выхода первого блока 32 деления поступает вход первого запоминающего устройства 38

с наклонением, где складывается по своим предшествующим значениям, и далее проходит на шестой блок 21 умножения, формируя тем самым обобщенный 5 корректирующий сигнал.

Введение со счетчика 34 тактовых импульсов сигнала пропорционального числу тактовых импульсов, на четвертый сумматор 33 обеспечивает постепенное сведение мо0 дулирующего сигнала, поступающего на ше.стой блок 21 умножения, к постоянной

величине и тем самым устойчивую работу

всего комплекса, так как в противном случае

процесс коррекции является расходящим5 ся, поскольку сигнал об.кор. имеет недопустимую амплитуду.

В шестом блоке 40 происходит сравнение текущего и предшествующего значений электрических сигналов, поступающих с вы0 хода первого блока 32 деления. Сравнение обеспечивается включением в цепь второго блока 39 задержки на один временной такт Т0. По достижению абсолютной величины разности сигналов (процедура модуля вы5 полняется с помощью модульного блока 41) некоторого минимального значения Ј|, характеризующего зону нечувствительности, пороговое реле 42 с помощью четвертой схемы 43 совпадения отключает первый

0 блок 32 деления, и в первом запоминающем устройстве 38 остается последнее значение электрического сигнала, пропорционального коэффициенту усиления Ку. Процесс от- ключения первого блока 32 деления

5 соответствует тому случаю, когда результирующие коэффициенты Ку практически перестают изменяться.

Компенсация ошибок обобщенного корректирующего сигнала, обусловленных неу0 читывэемыми возмущениями в каналах измерения электрических и технологических параметров электропечи 1, а также погрешностями функционирования фильтров 30 и 35 пониженной частоты, происходит

5 следующим образом.

С выхода блока 20 рассогласования электрический сигнал, пропорциональный разности обобщенного измеренного и обобщенного спрогнозированного сигналов, по0 ступает на блок 59 усреднения возмущений. Если ошибки отсутствуют, среднее значение разности должно быть равно нулю. В течение Мер 50 отсчетов тактовых импульсов с помощью блока 59 усреднения возму5 щений определяется среднее значение сигнала разности (10б.иэм. - Ьб.пр.). По истечении числа тактовых импульсов (NCp 50) срабатывает пороговый счетчик 63 опреде- . ления сигнала среднего возмущения, который подает разрешающий сигнал на шестую схему 62 совпадения и одновременно срабатывает счетчик 34 импульсов в исходное (нулевое) состояние. В результате этого, электрический сигнал, пропорциональный величине среднего значения ошибок корреляции, поступает на вход второго блока 64 деления, где уменьшается на величину, соответствующую числу определяемых реализаций средних значений (вход счетчика 65 числа реализаций средних значений). После выполнения операций деления выходной электрический сигнал инвертируется по знаку инвертором 66 и поступает на-шестой сумматор 67, где происходит суммирование элементарного корректирующего сигнала с его предыдущим значением, хранящимся в шестиразрядном регистре 68 сдвига,

Новое значение электрического элементарного корректирующего сигнала выбирается так, чтобы уменьшить величину средней ошибки обобщенного корректирующего сигнала. Эта операция осуществляется с помощью инвертора 66, шестого сумматора 67, второго блока 65 деления л блока 59 усреднения возмущений. Уменьшение среднего значения рассогласованя обобщенного измеренного и предсказанного сигналов происходит последовательно на каждой реализации. Для обеспечения сложения сигналов одинаковой физической природы шестиразрядный регистр 68 сдвига имеет пять ячеек памяти и одну выходную ячейку. Таким образом, в процессе работы данного контура коррекция по какому-либо физическому каналу измерения осуществляется через пять реализаций последовательно, Элементарный электрический корректирующий сигнал с шестого сумматора 67 через дискриминационный блок 61 поступает на логический дешифратор 18, который осуществляет пропускание сигнала коррекций на соответствующий измерительный канал, т.е. на один из корректирующих блоков 13-17 умножения и корректирующих блоков 52-56 умножения. Номер канала определяется задатчиком 69 который накапливает число реализаций с выхода счетчика 63 определения сигнала среднего возмущения и сбрасывается в исходное состояние при превышении числа измеряемых каналов, При достижении электрическим сигналом, пропорциональный среднему значению обобщенного сигнала коррекции, порогового уровня &i, также определяющего зону нечувствительности, срабатывает седьмой блок 60 сравнения и дискриминационный блок 61 отключения схемы. В этом случае работа схемы элементарной коррекции каналов измерения npj3кращается и дальнейшее управление ведется непосредственно по сигналу 1об.кор.

Таким образом, чтобы сформировать пять элементарных корректирующих сигналов, соответствующих каждому каналу измерения рудновосстановительной печи .1, требуется автоматизированной системе управления пять раз определить среднее значениеошибок обобщенного

корректирующего сигнала, пропорционального отклонению положения тигля, и пять раз сбрасывать счетчик 34 тактовых импульсов в исходное состояние, NCp 50 отсчетов вполне достаточно для определения величины среднего значения ошибки обобщенного корректирующего сигнала. По окончании заданного во вновь введенное реле време- . ни 70 периода № компенсации неучитываемых возмущений в каналах измерения

косвенных показателей хода плавки: фазного тока, активной мощности, расхода шихты под электрод, напряжения на электроде, средней температуры огарка срабатывает временное реле 70, Если за указанный период Na достигнута полная компенсация смещения и систематическая ошибка в определении постоянной времени подсистемы 46 экспоненциального прогнозирования незначительна, то включение адаптивного

контура не происходит. Временное реле 70 инициирует седьмую схему 71 совпадения, котор.ая пропускает информационный сигнал, пропорциональный среднему значению разности обобщенного измеренного и

обобщенного прогнозируемого сигналов. С помощью блока 59 усреднения возмущений определяется среднее значение сигнала разности:

(бб.изм. 1об.пр.

Электрический сигнал, пропорциональный этой разности, поступает на восьмую схему 72 сравнения, которая срабатывает в том случае, если Мер

1

Ncp t

Vft

2,0об.

изм. - юб.пр) 62

Если это условие не выполняется, т.е. ком- пенсэция неучитываемых возмущений достигнута, то блок атаптации не функционирует.

В случае, когда имеется систематическое смещение в подсистеме экспоненци- ального прогнозирования, то по окончании максимально возможной компенсации возмущений в каналах измерения косвенных показателей, величина электрического сигнала с выхода блока 59 усреднения возмущений продолжает иметь нулевой уровень.

Если при этом этот уровень большей , то срабатывает восьмая схема 72 сравнения, которая своим запрещающим сигналом через дискриминационный блок 61 отключает блок элементов адаптивной компенсации возмущений в каналах измерения косвенных показателей и одновременно пропускает информационный электрический сигнал на коммутатор 73. Коммутатор 73 запрещающим сигналом отключает через функциональный преобразователь 26 привод перемещения электрода печи, а инициативный сигнал подает на седьмой сумматор 74. Сумматор 74 функционирует в паре с третьим устройством 75 задержки на один такт аналогично работе пары шестой сумматор 67 - шестиразрядный регистр сдвига 68. При этом осуществляется корректировка предыдущего значения корректирующего экспоненциального электрического сигнала .корр. текущего значения экспоненциального корректирующего электрического сигнала/Гэксп.корр.:

Г:

эксп.корр.

Ј

ксп.корр.4 об.кор.

Сформированный электрический сигнал .корр. поступает на согласующий усилитель 76, где масштабируется (приводится в соответствие) по амплитуде с сигналами подсистемы 46 экспоненцального прогнозирования. В масштабном блоке 77 умноже- ния осуществляется коррекция по амплитуде электрического сигнала, поступающего на подсистемы 46 экспоненциаль- ного прогнозирования через второе запоминающее устройство 45.

Компенсация смещения в данном канале осуществляется до тех пор, пока точность работы системы не будет соответствовать заданной, т.е. Ј2 . В этом случае по аналогии с прототипом срабатывает седьмой блок 60 сравнения. Как же указывалось, отключается контур компенсации неучитываемых возмущений в каналах измерения косвенных показателей хода плавки через дискриминационный блок 61, блокируется коммутатор 73 от седьмого блока 60 сравнения, при этом включается главный контур управления по перемещению электрода печи через функциональный преобразователь 26. При этом временное реле 70 сбрасывается в исходное положение. В дальнейшем работа автоматизированной адаптивной системы управления электропечи повторяется.

Применение адаптивной САУ РВП позволит применительно к печи РПЗ-40Ц получить экономический эффект при снижении

расхода электроэнергии на 2,9% и повышении коэффициента использования на 2%. Формула изобретения Автоматизированная адаптивная систе- 5 ма управления рудновосстановительной электропечи, содержащая датчики и задат- чики фазного тока, активной мощности, скорости схода шихты, напряжения, средней температуры огарка, семь схем сравнения, 0 подсистему экспоненциального прогнозирования, функциональный преобразователь, исполнительный блок механизма перемещения электрода печи, два запоминающих устройства, распределительное ус- 5 тройство, пять усилителей, два блока задержки, два фильтра низкой частоты, два дисперсиометра, генератор тактовых импульсов, модульный блок, пороговое реле, шесть схем совпадения, шесть сумматоров, 0 два блока деленя, двенадцать блоков умножения, блок рассогласования, блок усреднения, регистр сдвига, инвертор, задатчик номера канала измерения, логический дешифратор и дискриминационный блок, при- 5 чем входы пяти схем сравнения соединены с выходами датчиков и задатчиков фазного тока активной мощности, скорости схода шихты, напряжения и средней температуры огарка, а выходы схем сравнения - с входа- 0 ми первой схемы совпадения, выходы пяти блоков умножения соединены с входами первого сумматора, пять выходов распределительного устройства соединены со входами пяти усилителей, а шестой выход 5 распределительного устройства через последовательно соединенные второй сумматор, первый блок задержки, третий сумматор, функциональный преобразователь, исполнительный блок механизма пе- 0 ремещения электрода печи, вторую схему совпадения, первый фильтр низкой частоты соединен с первым дисперсиометром, второй выход исполнительного блока механизма перемещения электрода печи соединен с 5 вторым входом третьего сумматора, второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй блок задержки через последовательно соединенные шестую схему сравнения, 0 модульный блок, пороговое реле, третью и четвертую схемы совпадения, первое запоминающее устройство и шестой блок умножения соединен с вторым входом второго сумматора, выход второго фильтра низких 5 частот через второй дисперсиометр соединен с первым входом четвертого сумматора, а. второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика тактовых импульсов, третий выход генератора тактовых импульсов - с вторым входом

третьей схемы совпадения, а его четвертый выход соединен с шестым входом первой схемы совпадения, выходы логического дешифратора соединены с входами первых пяти и дополнительных пяти блоков умножения, втррый входы первых пяти блоков умножения соединены С выходами первой схемы совпадения, выход подсистемы экспоненциального прогнозирования через второе запоминающее устройство соединен с седьмым блоком умножения второй вход которого соединен с вторым входом первого блока задержки, а выход - с входом распределительного устройства, выходы пяти усилителей соединены с входами пяти дополнительных блоков умножения, выходы которых соединены с.входами пятого сумматора, выход которого соединен с входом пятой схемой совпадения, второй вход которой соединен с пятым выходом генератора тактовых импульсов, а выход - с входом блока рассогласования, выходы первого сумматора соединены с вторым входом блока рассогласования и входом второго фильтра низкой частоты, первый выход блока рассогласования соединен с вторым входом шестого блока умножения, а второй его выход через блок усреднения и схему сравнения соединен с входом дискриминационного блока, второй выход блока усреднения через шестую схему совпадения соединен с блоком деления, инвертор и шестой сумматор соединены с вторым входом дискриминационного блока, вход первого счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а его выходы соединены с вторым входом шестой схемы совпадения, входом второго счетчика, входом регистра сдвига, входом задатчика номера канала измерения и вторым входом счетчика тактовых импульсов, выход второго счетчика соединен с вторым входом первого блока деления, выход регистра сдвига соединен с вторым входом шестого сумматора, а второй выход шестого сумматора соединен с вторым входом регистра сдвига, выход дискриминационного блока соединен с входом логического дешифратора,

другой вход которого соединен с выходом задатчика номера измерена, выход счетчика тактовых импульсов соединен с вторым входом входом четвертого сумматора, третий

вход которого соединен с выходом первого дисперсиометра, выход которого соединен с входом первого блока деления, второй вход которого соединен с выходом четве.р- того сумматора, а выходы первого блока деления соединены с входом четвертой схемы совпадения, входом второго блока задержки и входом шестой схемы сравнения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, выхода годного продукта и снижения удельного расхода электроэнергии, она дополнительно снабжена временным реле, схемой сравнения, схемой совпадения, коммутатором, сумматором, устройством задержки, согласующим усилителем, масштабным блоком умножения, причем второй выход седьмого блока сравнения подсоединен через временное реле к первому входу седьмой схемы совпадения, вторая своим вторым входом соединена с

третьим выходом блока усреднения возмущений, а ее выход подсоединен к входу восьмой схемы сравнения, первый выход которой подсоединен к третьему входу дискриминационного блока, а второй выход

восьмой схемы сравнения соединен с первым входом коммутатора, который своим первым выходом подсоединен к второму входу функционального преобразователя, второй вход коммутатора соединен с третьим выходом седьмого блока сравнения, а второй выход коммутатора соединен с первым входом седьмого сумматора, первый выход которого подсоединен через третье устройство задержки к своему второму входу, а третий вход седьмого сумматора сое- динен с вторым выходом первого инвертора, второй выход седьмого сумматора через согласующий усилитель и масштаб- ный блок ум-ножения подсоединен к

второму входу седьмого блока умножения, второй вход масштабного блока соединен с вторым выходом запоминающего устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1806448A3

Автоматизированная система управления рудовосстановительной электропечи 1986
  • Минеев Роберт Викторович
  • Митьков Аркадий Серафимович
  • Власов Павел Евгеньевич
  • Кондратюк Сергей Алексеевич
  • Шварев Александр Миронович
SU1401242A1

SU 1 806 448 A3

Авторы

Минеев Роберт Викторович

Шварев Александр Миронович

Борисов Владимир Григорьевич

Кондратюк Сергей Алексеевич

Даты

1993-03-30Публикация

1989-02-28Подача