Главная -> Словарь

Управляющих координат

Всякая химико-технологическая система характеризуется множеством входных и выходных параметров. Входными параметрами системы могут быть - расход сырья, его состав и температура; выходными - расход готового продукта, его состав, температура и т.д. На систему могут воздействовать возмущения, и для их компенсации используются управляющие воздействия. Возможность измерения возмущавшего воздействия позволяет ввести в систему автоматического регулирования дополнительный сигнал, что улучшает возможности и качество системы регулирования. Во многих случаях целенаправленное изменение возмущающих воздействий невозможно.

На первом этапе изучается технологический режим работы объекта, выявляются основные возмущающие и управляющие воздействия, определяются выходные регулируемые и контролируемые параметры, а также допустимые диапазоны изменения режимных параметров объекта, проводатся оценка уровня шумов и т.д. Ьатем составляется структурная схема объекта, на которой изображаются основные входные и выходные параметры и каналы воздействий между ними. Далее производится разделение общей структурной схемы на элементарные звенья с одним входам и одним выходом, двумя входами и одним выходом и т.п. Ори наличии у объекта нескольких входов и выходов, внутренних прямых и перекрёстных связей между ними можно всегда преобразовать его структурную схему к схеме с несколькими входами и одним выходом.

Схема управления качеством на государственном уровне — это типичная многоуровневая кибернетическая система, включающая объекты управления , а также блоки, задающие требования к качеству продукции, регулирующие это качество, и блоки измерений, обеспечивающие измерительной информацией о состоянии качества продукции или качества услуг. Блоки 'Измерений осуществляют 'измерения фактических показателей качества продукции, что позволяет сравнивать их с планируемыми показателями и вырабатывать сигналы рассогласования. Тем самым блоки измерений формируют •обратные связи в системе управления, представляющие собой управляющие воздействия «а объекты управления. Указанные обратные связи обеспечивают функционирование многоуровне-

АСУ НП является многоуровневой территориально распределенной системой. Управляющие воздействия в ней вырабатываются в ее звеньях и передаются последовательно от верхнего уровня к нижнему. Выработка управляющих воздействий осуществляется на основе обработки и анализа информации о состоянии всех ресурсосодержащих звеньев , а также плановой информации о поставках, состоянии источников нефтепродуктов , наличии средств транспортировки, состоянии потребителей и др.

понентов поступают часто'ты с блока управления и с ходомеров . Эти частоты пропорциональны., соответственно, заданной производительности установки .смешения и расходам компонентов. В блоках компонентов fn умножается на коэффициенты, пропорциональные сбдержанию компонентов в смеси, a fp — на масштабные коэффициенты, зависящие от типа применяемого расходомера. Затем проводится сравнение этих частот и вырабатываются управляющие воздействия по каждому каналу, которые поступают на исполнительные механизмы.

Среди координат различают входные, выходные и промежуточные. Входные координаты делятся на управляющие воздействия и возмущения — неуправляемые координаты, характеризующие либо влияние внешней среды, либо внутренние неуправляемые изменения объекта. Выходные координаты — это наблюдаемые компоненты критерия и ограничений, а промежуточные — это переменные, которые зависят от входных воздействий и влияют на выходные переменные.

Как отмечалось выше, на установке осуществляется рециркуляция некоторой доли дизельной фракции и шлама из фракционирующей части в РРБ. Однако, поскольку расходы этих рециркулируемых продуктов регулируются, то обратная связь по количеству возвращаемого продукта может считаться разорванной. Более того, в некоторых случаях эти расходы рассматриваются как управляющие воздействия для РРБ.

Управляющие воздействия представляют собой положения регулирующих органов или расходы в линиях материальных и энергетических потоков; к этим расходам относятся потоки топлива в нагревательную печь , шлама в реактор . транспортирующего агента в транспортные линии реактора и регенератора , конденсата в змеевики регенератора , топлива и воздуха в регенератор , а также положения регулирующих органов на линии газов регенерации и на всасывающей газовой линии компрессора . Для некоторых модификаций РРБ управляющим воздействием служит положение регулирующих органов на линиях транспорта катализатора.

1. Ограничения на управляющие воздействия, которые определяются крайними положениями регулирующих органов. Эти ограничения имеют вид одно- и двухсторонних неравенств. Физически эти ограничения соответствуют предельным возможностям отдель-

Обобщенную структурную схему фракционирующей части установки каталитического крекинга как объекта управления также как и структурную схему РРБ можно представить состоящей из двух последовательно соединенных элементов. Первый связывает управляющие воздействия и возмущения с промежуточными координатами, второй — режимные координаты и возмущения с компонентами критерия. Обобщенная структурная схема принципиально совпадает с приведенной в работе . Различие диктуется различными постановками задачи.

В работе отмечается, что для эквивалентности исходной задачи и задачи управления режимом необходимо, чтобы система автоматической стабилизации идеально 'подавляла возмущения и отслеживала задающие воздействия, а используемые в этих САР управляющие воздействия влияли на выходные величины только через режимные координаты.

Исследовалось влияние управляющих координат на выходы бензина и кокса. Бензин является основным продуктом крекин-

Вследствие трудностей, имевшихся при измерении величины N на реальном объекте, первоначально изучалась модель процесса для двух управляющих координат Т и V. Для этого было проведено два эксперимента на пилотной установке и один на опытно-промышленной. В области R зависимости, описывающие выходы бензина и кокса, аппроксимировали полиномами второй степени. Адекватность полученных уравнений

тические характеристики процесса определяли при таком режиме работы , когда активность катализатора менялась незначительно. По полученным статическим характеристикам процесса были определены оценки оптимальных значений управляющих координат:

характеристики приведены на рис. III-18), и снова были вычислены оценки оптимальных значений управляющих координат:

определение оптимальных значений управляющих координат по скорректированной модели;

Вычисление ноНш управляющих координат - по скорректированной модели

Определение оптимальных значений управляющих координат.

2) компенсация внешних возмущений и нарушений, обусловленных изменениями характеристик оборудования, путем оперативного изменения управляющих координат;

Среди зарубежных работ наиболее подробно описана система фирмы Sinclar and Co. , которая включает УВМ, работающую синхронно с процессом в замкнутом контуре . УВМ воспринимает и перерабатывает первичную информацию о процессе, а также вычисляет скорректированные оценки параметров модели и оценки оптимальных значений управляющих координат.

Скорректированная модель используется для вычисления оценок оптимальных значений управляющих координат, к которым отнесены: уровень и температура в реакторе, температура в регенераторе, расходы рисайкла и шлама и т. д., всего 10 переменных. Вычисления проводятся с учетом ограничений по расходу воздуха, циркуляции катализатора и т. д. В качестве ограничения используется модель фракционирующей части. Система может работать в разомкнутом и замкнутом контуре. При работе синхронно процессу в разомкнутом контуре на печать выводятся оптимальные значения всех управляемых координат. Ориентируясь на эти данные, операторы вручную устанавливают необходимые значения координат. При работе в замкнутом контуре необходимые значения управляемых координат устанавливаются с помощью задающих устройств, которые управляются ЦВМ. При этом для операторов печатается полная информация обо всех изменениях, которые выполняются по программе управления.

где х , Z , и — векторы выходных возмущающих и управляющих координат; а - вектор параметров; / - вектор-функция.