устройств ЭВМ. В примере, приведенном на рис. 195, последова тельность выполнения программ А, В ... N обусловлена сигналами
прерывания. |
Пока не поступил какой-либо сигнал, ЭВМ находится |
в состоянии |
ожидания. После поступления сигнала выполняется |
программа, которая задает порядок дальнейших действий. Оче видно, что описанная организация выполнения программы при
годна |
для тех |
процессов, |
протекание |
которых |
во времени точно |
не |
определено. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
Да |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
<С или ѴУ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
Рис. |
196. |
Периодическое переключение |
про |
Рис. |
197. |
Регулирование |
последовательно |
|
|
грамм по |
тактам: |
|
|
сти |
включения |
программ |
по результатам |
/ — время |
выполнения |
программы Л; |
2 — |
|
|
их |
выполнения: |
|
|
|
|
|
время выполнения программы В; |
3 — время |
|
А, |
В, С, |
D, N — программы |
|
выполнения программы |
N |
|
|
|
|
|
|
Для случая программирования управления во времени (выпол нения отдельных функций в определенные точно заданные мо менты) структура программы показана на рис. 196. И, наконец, на рис. 197 показана структура программы управления, когда от дельные функции выполняются в соответствии с заранее заданной последовательностью, но в зависимости от предыдущих результа тов. Так, например, выбор между программой С и D будет зави сеть от результатов выполнения программы В.
Управление |
работой |
доменной печи при помощи |
ЭВМ |
Д л я рационального |
управления доменным процессом, учитывая его особен |
ности (большое число |
выходных |
и входных параметров при |
сложных взаимо |
связях), необходимо применение управляющей ЭВМ. В связи |
с |
большим |
диапа |
зоном |
управляемых |
технологических |
параметров |
управление |
работой доменной |
печи |
ограничивается |
обычно |
или |
«управлением |
сверху», |
т. |
е. управлением |
загрузкой доменной |
печи, или |
«управлением снизу», т. е. управлением |
подачи |
дутья (температура, количество, давление, влажность, распределение по сечению печи), а также подачей природного или колошникового газа, мазута или бензина.
В качестве примера управления работой доменной печи при помощи автома тической ЭВМ можно привести описание системы загрузки, разработанной фир-
мой «Сименс» для ЭВМ 300. Схема системы управления приведена на рис. 198. ЭВМ связана с бункерами сырых материалов, с аглофабрикой, воздухонагре вателями и доменной печью. Система выполняет следующие задачи: измерение, запись и обработку значений технологических параметров; контроль предельных значений; вычисление средних значений; вычисление и печатание балансов; пе чатание отчетов; вычисление заданных значений параметров по заданной модели; регулирование в режиме замкнутого контура.
Аналоговое и дискретное |
измерение |
параметров |
циклично с |
интервалами |
5,20 или 60 сек. Выбор цикла |
зависит от |
поведения |
измеряемого |
параметра во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXVII |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXVIII |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXIX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXXI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ХХХІІ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXXIII |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXXIV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хххѵ" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXXVI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XXXVII |
|
|
Рис. |
198. |
Управление работой |
д о м е н н о й |
печи при п о м о щ и |
системы |
«Сименс |
300»: |
/ — установочный |
вентиль; |
2 — д о м е н н а я печь; |
3 — выпускной |
ж е л о б ; |
4 — телетайп; |
5 — мо |
дель |
управления |
д о м е н н о й |
печью; |
6 — цифровые |
входы; |
7 — клавиатура; |
8 — выходные |
сигналы; 9 — устройство |
для печатания |
документов; |
10 — выход |
предупредительных |
сигналов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ / — выход |
на |
перфоленту; |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ — природный |
газ; / / — регулирование |
р а с х о д а |
природного |
газа; |
III |
— химический |
анализ; |
IV—дополнительное |
|
дутье; |
V — температура |
колошникового |
газа; |
VI — регулирование тем |
пературы |
дутья; |
VII |
— р а с х о д |
природного |
газа; |
VIII |
— температура |
смешанного |
дутья; |
IX — д а в л е н и е |
дутья; |
X — влажность |
дутья; |
XI — с м е ш а н н о е |
дутье; |
XII — горячее |
дутье; |
XIII |
— о с а ж д е н и е |
влаги |
(конденсация); |
XIV — регулирование |
в л а ж н о с т и |
дутья; XV — холод |
ное |
дутье; |
XVI |
— кислород; |
XVII |
— пар; XVIII |
— у п р а в л я ю щ а я |
ЭВМ ; XIX |
— отчет о |
загрузке |
печи; XX — отчет |
об авариях; XXI — сигнализация |
предельных |
значений; |
XXII |
— аналоговые |
входы; XXIII — химан а ли з; |
XXIV |
— д а н н ы е о р у д е ; |
XXV |
— д а н н ы е |
о |
коксе; |
XXVI |
— д а н н ы е |
оприродном газе; XXVII — корректировка установленных значений; XXVIII — регистрация
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
управления; |
XXIX |
— регистрация выпуска; |
XXX — регистрация |
изменений состава шихты; |
XXXI — суточный |
рапорт; XXXII |
— настройка |
анализаторов; |
XXXIII |
— зависание |
материала |
в печи; XXXIV |
— регулирование |
нагрева дутья; |
XXXV — конец |
добавки кислорода; |
XXXVI — |
|
конец добавки |
природного газа; |
XXXVII — отчет |
о |
выпуске |
|
времени и от величины его возмущений. При управлении загрузкой ЭВМ опре |
деляет баланс массы |
и состава шихты по заданной |
программе |
и осуществляет |
его корректировку по |
фактической массе отдельных |
скипов. В |
управление за |
грузкой входят определение программы: |
подач (порядок |
загрузки скипов и со |
став |
шихты); циклов (последовательность |
программ подач |
в 24 вариантах); ра |
боты |
распределительного устройства. |
|
|
Система управления работой доменной печи делится на несколько каче ственно различных уровней:
1) ЭВМ собирает и регистрирует все параметры и сигнализирует о превы шении предельных значений;
/ — конвертер; 2 — ванна; 3 — кес сон; 4 — кислородная ф у р м а ; 5 — двигатель перемещения фурмы; 5 — вентиль; 7 — пирометр; 8 — ми крофон; 9 — устройство д л я измере ния электропроводности; 10 — котелутилизатор; / / — пылеуловитель; 12 — дымосос; 13 — Э В М ; / — элек тропроводность; / / — излучение;
/ / / — управление двигателем пере м е щ е н и я фурмы; IV — управляю щий вентиль; V — кислород; VI — д а в л е н и е ; VII — температура;
VIII — р а с х о д ; IX — т р е б у е м а я тем пература; X — т р е б у е м а я величина энтальпии о т х о д я щ и х газов
2)ЭВМ осуществляет контроль теплового состояния доменной печи;
3)при помощи модели ЭВМ управляет загрузкой так, чтобы были достиг нуты требуемые результаты, т. е. определенное качество чугуна при опреде ленном уровне производственных затрат.
Система «Сименс 300», кроме управления работой доменной печи, осущест
вляет также управление работой соответствующих воздухонагревателей |
(регули |
рование |
расхода отопительного газа, управление оптимальным |
режимом |
горения |
и т. д.), |
управление работой аглофабрики (баланс количества |
и качества агло |
мерата, регулирование расхода кокса, управление процессом спекания, т. е. вы
сотой слоя и влажностью |
шихты на |
агломашине, |
скоростью спекания и др.), |
а также управление работой складов сырья. |
|
Управление |
работой |
кислородного |
конвертера |
В качестве примера использования автоматической ЭВМ для управления работой сталеплавильного агрегата можно привести управление работой кисло родного конвертера, внедренное на ВосточноСловацком металлургическом комбинате в Кошицах. Цель управления с помощью ЭВМ заключается в оптимизации производства.
В систему входит ЭВМ «Сименс 300», которая состоит из четырех уровней:
Рис. 199. Схема управления родным конвертером:
1)информационной системы конвертерного
цеха;
2)статического управления технологиче ским процессом;
3)динамического управления процессом обезуглероживания;
4)оперативного управления производством всего кислородно-конвертерного цеха.
Описание моделей будет |
приведено |
в |
гл. V I I . В данном |
разделе будут |
рассмотрены |
только технические |
средства и структура |
си |
стем (рис. 199). Центральной управляющей частью системы является ЭВМ «Сименс 305» (емкость внутреннего запоминающего устрой ства 16384 слов по 24 бит, скорость сложения 300 000 операций в секунду) с внешним запо минающим устройством на барабане (емкостью 256 000 слов). У системы 305 А имеется запо минающее устройство на дисках (емкостью 1,8 млн. слов). ЭВМ работает в реальном мас штабе времени с 23 программами. ЭВМ полу чает информацию об изменении главных техно логических параметров в виде двоичных или аналоговых сигналов, которые используются как для управления процессом, так и для пре рывания и пуска отдельных программ. Алго ритм определяет моменты окончания и начала определенных производственных стадий про цесса: завалки твердой шихты; заливки жид кого чугуна; продувки (процесс обезуглерожи вания); выпуска стали; скачивания шлака.
Перед проведением плавки имеется период подготовки, включающий: передачу и регистра цию данных о массе твердой шихты; опреде
ление баланса шихты; определение требуемого расхода жидкого чугуна; регистра цию параметров чугуна (масса, температура, химический состав) ; определение баланса железной руды для корректировки расхода кислорода.
|
|
Управление |
работой прокатного |
стана |
В |
качестве |
примера |
приводится управление работой полосового стана го |
рячей |
прокатки |
на заводе |
«Эбби |
Уоркс», Порт Тальбот, Англия (рис. 200). Рас |
сматриваемая система содержит ряд взаимосвязанных |
подсистем: |
1)регуляторы скорости чистовой клети;
2)регуляторы положения петли в чистовой клети;
3)регуляторы установки валков чистовой клети;
4)регуляторы толщины в чистовой клети;
5)регуляторы положения для черновой клети и вспомогательных приводов для всего стана;
6)вычислительная система управления.
DDP
ПТТТТП •
2
10
6
Рис. 200. Управление |
работой |
прокатного |
стана на |
з а в о д е « Э б б и |
Уоркс», |
|
|
|
|
Англия: |
|
|
|
|
/ — черновая клеть; |
2 — клеть |
с |
вертикальными |
валками; 3 — главный |
привод; |
4 — вспомогательный |
привод; |
5 — регулятор |
скорости; |
6 — регулирование уст |
ройства д л я п о д ъ е м а |
петель; |
|
7 — регуляторы |
п о л о ж е н и я ; 8 — Э В М |
G E 412; |
9 — регулирование |
толщины; |
10 — регулятор |
установки |
валков; / / — чистовая |
|
|
|
|
клеть |
|
|
|
|
В систему управления входит ЭВМ QE 412 (ферритовая память 8192 слов, запоминающее устройство на барабане — 56000 слов, система прерывания с тремя уровнями приоритетов), которая управляет работой стана, начиная с загрузочной стороны печи для нагрева слябов и кончая весами у моталки. При этом осуще ствляется слежение за слябами и управление последовательностью их прокатки, настройка стана (распределение обжатий для достижения конечных размеров проката, составление графика прокатки и определение скорости клетей), регу лирование температуры при сматывании рулона (управление водоохлаждающим устройством), регулирование толщины (регулировка зазора между вертикаль ными валками), учет производства.
В качестве примера алгоритма управления прокатным станом можно при вести систему регулирования толщины полосы, разработанную в СССР на Криво рожском металлургическом заводе. Имеется в виду управление горячей про каткой на стане 300, где прокатывается узкая полоса шириной 127—460 мм и толщиной 2—8 мм. Прокатка осуществляется в 15 горизонтальных и верти кальных клетях.
