Система централизованного управления Советский патент 1977 года по МПК G05B15/02 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности, к системам автоматического централизованного управления объектами, выбор объекта управления в которых осуществляется по вероятное ному принципу, и может быть применено, например для управления нагревательными агрегатами прокатного и трубопрокатного производства .

Известны системы централизованного управления с вероятностным принципом выбора объекта, применяемые для автоматизации процессов в металлургическом производстве I/ ; 2 и З .

Известна система централизованного управления содержащая распределительный блок, одни входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами И-объектов управления и блока команд и генератор тактовых импульсов 3.

Известная система обладает недостаточным быстродействием, так как одновременно блокируется лишь один канал управления.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия систем централизованного управления.

Это достигается тем, что известная система централизованного управления содержит ключевые элементы, функциональные преобразователи, запоминающие элементы m числу объектов управления нуль-орган.порговий элемент, формирователь порогового напряжения и 2п-блокирукяцих блоков, выходы первых п-блокирующих блоков подключены соответственно ко входам порогового элемента, формирователя. порогового напряжения и к первым входам вторых я-блокирующих блоков, выходы которых соединены соответственно с другими входами распределительного блока, выходы порогового элемента подключены соответственно ко входам нулворгана, первым входам вторых п-блокирующих блоков, третьи и четвертые входы которых соединены соответственно с выходом нуль-Органа и первым выходом генератора тактовых импульсов, второй и третий выходы которого подключены соответственно ко вторым входам первых п:-блокирующих блоков и к первым входам ключевы элементов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами объектов управления, выход каждого ключевого элемента через последовательно соединенные функциональный преобразователь и запоминающий элемент подключен соответственно к третьему входу каждого из первых п -блокирующих блоков, а выходы формирователя порогового напряжения соединен с одним из входов порогового элемента. На чертеже представлена структурная схема системы централизованного управления, которая содержит ключевые элементы 1, функциональные преобразователи 2, запоминающие элементы 3, первые блокирующие блоки 4, формирователь порогового напряжения 5, пороговый элемент 6, нульорган 7, вторые блокирующие блоки 8 и тактовый генератор 9, распределительный блок 10, блок команд 11, объекты управле ния 12. Выход тактового генератора 9 подключен к входам ключевых элементов 1, другие входы которых подключены к соответствующим входам объектов управления 12, а выходы ключевых элементов 1 соединены со входами функциональных преобразова телей 2, выходы которых соединены со вхо дами запоминающих элементов 3, выходы которых соединены со входами запоминающи элементов 3, выходы которых соединены с входами первых блокирующих блоков 4, второ входы которых соединены с соответствующим входами порогового элемента б, а третьи вх ды объединены и соединены с третьим выходом тактового генератора 9, выходы первых блокирующих блоков 4, подключены к соответствующим входам формирователя порогового напряжения 5, к соответствующим вхо дам порогового элемента 6 и к входам вто рых блокирующих блоков, выход формирователя порогового напряжения 5 соединен с (ti + 1)-ым входом порогового элемента 6, соответствующие выходы которого соединены с вторыми входами вторых блокирующих блоков 8 и с входами нуль-органа 7, выход которого соединен с третьими входами вторых блокирующих блоков 8, четвертые входы которых объединены и соединены с третьим выходом тактового генератора 9, выходы вторых блокирующих блоков 8 подключены к входам распределительного блока 10, выходы и входы которого соединены с соответствующими входами и выходами объектов управления 12 и блока команд 11. Система работает следующим образом. В момент времени t .переключаются ключевые элементы 1 импульсом, поступающим с тактового генератора 9, причем время их переключения « д где д -длительность тактового импульса. Одновременно тем же тактовым импульсом производитя перевод первых и вторых блокирующих блоков 4, 8 соответственно в деблокированные и заблокированные состояния. В результате переключения ключевых элементов 1 информация о состояниях объектов управления 12, например, в виде игналов рассогласований 4(z:),X2(i),...x(tj поступает на входы функциональных преобразователей 2, которые ос уществляют преобраование величин Xj (tj (i - i,nj в некоторые еличины(У() согласно функциональной зависимости: g;(iMf,-(t)|, ( Вид функций f. (i i,ii) определяется характером процессов, протекающих в объектах управления 12 и целевой функцией системы, выбираемой в качестве критерия оптимальности ее функционирования. Преобразованная таким образом информация фиксируется в запоминающих элементах 3 и далее через первые блокирующие блоки 4 поступает в формирователь порогового напряжения 5, где происходит формирование нулевого порогового значения 4 где Л множество индексов -) с числом элементов равным п , а П - число первых блокирующих блоков 4, оставшихся в деблокированных состояниях ( в данном случае и совпадает с общим числом объектов управления 12, входящих в систему). Полученное значение VQ устанавливает величину порога в пороговом элементе 6. Затем в пороговом элементе 6 происходит сопоставление величин с величиной порога Уд (проверка условия 5.V в результате чего на части выходов этого элемента появляются ненулевые сигналы, переводящие соответствующие этим выходам первые блокирующие блоки 4 в заблокированное состояние. После этого в формирователе порогового напряжения 5 формируется новое пороговое значение V : v. где Hj - множество индексов i с числом элементов равным f , а п.- число первых блокирующих блоков 4, оставщихся в деблокированном состоянии и описанная выще операция блокирования некоторых из первых блокирующих блоков 4 повторяется уже с учетем порогового значения V . Подобный процесс блокирования первых блокирующих блоков продолжается дочтех пор, пока для всех оставшихся на (Е-1)-ом шаге величин g.|( не будет выполHeHog - V| где V| к-тое пороговое зна чение: J,, -множество индексов ,. с числом КгЧ - число перэлементов равным вых блокирующих блоков 4, оставшихся в деблокированном состоянии. В момент завершения процесса поиска окончательного порогового значения V, ус танавливающего уровень нечувствительност системы централизованного управления, вто рые блокирующие блоки 8 сигналом с нуль органа 7 переводятся в деблокированное состояние. Это приводит к тому, что часть преобразованной информации, оставшиеся после отсева поступает на распределительный блок 10, где происходит случайный вы бор одного из объектов управления 12 в соответствии с функцией распределения ( ПPИ. И последующая коммутация входа и выхода блока команд 11с выходом и входом выбранного объекта управления. В связи с тем, что объекты управления, для которых выполняется g- V , исключаются из общей совокупности управляемых объектов (проведенное на ЭВМ предварител ное моделирование показало, в частности, что для совокупности 50О однотипных объектов управления число исключаемых объек тов колеблется в пределах 484-495 ) про исходит резкое возрастание вероятностей выбора объектов наиболее нуждающихся в подаче управляющих воздействий. Это приводит к повышению быстродействия такой системы централизованного управления по сравнению с известнъ1ми системами и в конечном счете отражается на качественнъ1Х показателях эфч)ективности управления. Формула изобретения Система централизованного управления, содержащая распределительный блок, одни входы и выходы которого соединены соответственно с выходами и входами и-объектов управления и блока команд, и генератор тактовых импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, она содержит ключевые элементы, функциональные преобразователи, запоминающие элементы по числу объектов управления, нуль-орган, пороговый элемент, формирователь порогового напряжения и 21г-блокирующих блоков, выходы первых л-блокнрующих блоков подключены соответственно ко входам порогового элемента, формирователя порогового напряжения и к первым входам вторых-п-блокирующих блоков, выходы которых соединены соответственно с другими входами распределительного блока, выходы порогового элемента подключены соответственно ко входам нуль-органа, первым входам вторых -п-блокирующих блоков, третьи и четвертые входы которых соединены соответственно с выходом нуль-органа и первым выходом генератора тактовых импульсов, второй и третий выходы которого подключены соответственно ко вторым входам первых -п.- блокирующих блоков и к первым входам ключевых элементов, вторые входы которых соединенъ соответственно с выходами объектов управления, выходы каждого ключевого элемента через последовательно соединенные функциональный преобразователь и запоминающий элемент подключен соответственно к третьему входу каждого из первътх -а-блокирующих блоков, а выход формирователя порогового напряжения соединен с одним из входов порогового элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения. 1.Авторское свидетельство СССР № 337762, М. Кл GrO5 В 13/02 от 12.03.70 г. 2.Авторское свидетельство СССР № 409194, М. Кл7 Сг 05 В 13/О2 от 13.02.71. 3.Авторское свидетельство СССР № 33567О, М, Кл G О5 В 15/02 от 23.11.70 г. (прототип).