RU2224278C2

RU2224278C2 - Method of multichannel coordinated control with delay over group of objects

Info

Publication number: RU2224278C2
Application number: RU2001115834/09A
Authority: RU
Inventors: лов В.А. Завь; В.А. Завьялов; К.Е. Горшков
Original assignee: Завьялов Владимир Андреевич; Горшков Константин Евгеньевич
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2004-02-20

Abstract

FIELD: automation of processes of heat treatment of materials. SUBSTANCE: invention specifically refers to multichannel control over parameters of processes of heat treatment of construction materials and articles, for example, of concrete articles in steam-curing chambers. Invention solves problem of diminished irregularity of consumption of thermal energy and consequently of reduction of its loss thanks to coordinated control over initiation of objects and thanks to coordinated metering of value of controlled action on object of control. Change of action on objects in process of accomplishment of requirements is executed discretely and their values are assigned depending on number of serviced objects, value of action being fixed per each particular set of energized objects of control. Assigned discrete values of action as well as deviations of present values of controlled parameters from specified are arranged by value and ensure action on objects in case of direct correspondence with class of their assigned discrete values and classes of deviations of present values of controlled parameters from specified. EFFECT: diminished irregularity of consumption of thermal energy. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации процессов управления тепловой обработкой материалов и, в частности, к многоканальному управлению параметрами процессов тепловой обработки строительных материалов и изделий, например при обработке бетонных изделий в пропарочных камерах. The invention relates to the field of automation of control processes for the heat treatment of materials and, in particular, to multi-channel control of the parameters of the processes of heat treatment of building materials and products, for example, when processing concrete products in steaming chambers.

Известны способы многоканального управления параметрами процессов тепловой обработки в группе объектов управления с помощью микропроцессорной системы управления, при которых выполняют анализ работы и текущего состояния каждой из пропарочных камер, обработку показаний технологических процессов и передачу данных, характеризующих тепловлажностную обработку, на высший уровень, прием требований на обслуживание в случайном порядке, формирование на основе анализа текущего состояния каждой из пропарочных камер и планируемого графика режима тепловлажностной обработки сигналов управления и осуществление воздействия на обслуживаемые объекты. Базовый алгоритм управления процессами тепловлажностной обработки предусматривает: 1) выдержку времени до начала прогрева; 2) запуск с аварийной точки; 3) опрос датчиков (термометров сопротивления) и преобразование температуры в цифровой вид; 4) анализ планируемой и достигнутой температуры и формирование управляющего воздействия на основе ПИД-закона регулирования; 5) преобразование управляющего воздействия в сигналы включения и отключения исполнительного механизма; 6) запоминание характерных параметров технологического процесса (достигнутой температуры в узловых точках, максимальных отклонений температуры от заданной и т.п.); 7) связь с ЭВМ верхнего уровня (см. книгу Бушуев С.Д., Михайлов B. C. "Автоматика и автоматизация производственных процессов" - М.: Высшая школа, 1990, с.180). Known methods for multi-channel control of the parameters of heat treatment processes in a group of control objects using a microprocessor control system, in which they analyze the operation and current status of each of the steaming chambers, process data and process data transfer characterizing heat and moisture processing to a higher level, receiving requirements for random service, the formation on the basis of the analysis of the current state of each of the steaming chambers and the planned schedule heat and moisture processing of control signals and the impact on the serviced objects. The basic algorithm for controlling the processes of heat and moisture treatment provides: 1) time delay before the start of heating; 2) start from an emergency point; 3) interrogation of sensors (resistance thermometers) and the conversion of temperature into digital form; 4) analysis of the planned and achieved temperature and the formation of the control action based on the PID control law; 5) the conversion of the control action into the activation and deactivation signals of the actuator; 6) remembering the characteristic parameters of the process (temperature reached at the nodal points, maximum temperature deviations from the set point, etc.); 7) communication with upper-level computers (see the book Bushuev SD, Mikhailov B. C. "Automation and automation of production processes" - M .: Higher school, 1990, p.180).

Недостатками известного способа является отсутствие координации управления группой объектов, случайный по времени характер распределения моментов их запуска и, как следствие, значительная неравномерность потребления тепловой энергии, приводящая к значительным ее потерям. В результате этого при работе двух и более объектов управления наблюдается неравномерность суммарного расхода энергии на компенсацию отклонений регулируемых параметров от заданных, что также приводит к существенным потерям энергии. The disadvantages of this method is the lack of coordination of the control of a group of objects, the time-random nature of the distribution of the moments of their launch, and, as a result, the significant unevenness in the consumption of thermal energy, leading to significant losses. As a result of this, when two or more control objects are operated, the total energy consumption is uneven to compensate for deviations of the adjustable parameters from the set ones, which also leads to significant energy losses.

Наиболее близким к заявленному является способ многоканального координированного управления группой объектов с запаздыванием, включающий формирование заданных значений регулируемых параметров, измерение текущих значений регулируемых параметров, определение отклонений текущих значений регулируемых параметров от заданных, формирование сигналов управления на основе текущих значений отклонений и осуществление воздействий на обслуживаемые объекты по принципу приоритетов (см. а.с. СССР 734606, G 05 B 11/14, 1980 г.). Closest to the claimed one is a method of coordinated multi-channel control of a group of objects with delay, which includes generating setpoints of adjustable parameters, measuring current values of adjustable parameters, determining deviations of current values of adjustable parameters from setpoints, generating control signals based on current values of deviations, and effecting served objects according to the principle of priorities (see AS USSR 734606, G 05 B 11/14, 1980).

Недостатком известного способа является то, что в нем при наличии координации управления в процессе работы тепловых объектов не производится управление моментами начала работы этих объектов и, как следствие, их включение (запуск) происходит в случайные моменты времени. Таким образом, в известном способе запуск объектов не координирован. В том случае, когда все объекты (или значительная их часть) имеют различную мощность потребления, возникает заметная неравномерность потребления энергии, производимой теплогенератором. Для большинства теплогенераторов характерно наличие области оптимальной производительности. Например, для паровых котлов, такой областью будет область максимального к. п. д. Выход за пределы области оптимальной производительности (например, при запуске тепловых объектов в случайные моменты времени) приводит к значительному росту непроизводительных затрат топлива. Другим недостатком известного способа является то, что в процессе работы уже включенных в работу объектов управления (пропарочных камер) не производится анализ требуемой объектами управления величины суммарных затрат энергии на управляющие воздействия, отсутствует координированное дозирование величин управляющих воздействий на объекты управления, что приводит к неравномерному потреблению тепловой энергии из тепловой магистрали и, как следствие, к значительному колебанию давления теплоносителя (например, пара). Это в свою очередь при высоком уровне потребления теплоносителя приводит к снижению его качества, а при слишком малом его потреблении - к необходимости сброса теплоносителя в атмосферу с целью недопущения превышения предельно допустимой величины давления теплоносителя в магистрали. И то, и другое приводит к неоправданным потерям тепловой энергии. The disadvantage of this method is that in it, in the presence of coordination of control in the process of operation of thermal objects, the moments of the start of operation of these objects are not controlled and, as a result, their inclusion (start) occurs at random times. Thus, in the known method, the launch of objects is not coordinated. In the case when all objects (or a significant part of them) have different power consumption, there is a noticeable uneven consumption of energy produced by the heat generator. Most heat generators are characterized by the presence of an area of optimal performance. For example, for steam boilers, such an area will be the area of maximum efficiency. Going beyond the area of optimal performance (for example, when starting thermal objects at random times) leads to a significant increase in unproductive fuel costs. Another disadvantage of the known method is that in the process of operation of control objects (steaming chambers) already included in the work, the total energy required for control actions required by control objects is not analyzed, there is no coordinated dosing of control actions on control objects, which leads to uneven consumption thermal energy from the heat main and, as a result, to a significant fluctuation in the pressure of the coolant (for example, steam). This, in turn, with a high level of coolant consumption leads to a decrease in its quality, and if its consumption is too small, it leads to the necessity of dumping the coolant into the atmosphere in order to prevent exceeding the maximum permissible value of the coolant pressure in the main. Both that, and another leads to unjustified losses of thermal energy.

Предлагаемое изобретение решает задачу снижения неравномерности потребления тепловой энергии и, как следствие, снижения ее потерь благодаря координированному управлению запуском объектов, а также благодаря тому, что в процессе работы объектов осуществляется координированное дозирование величин управляющих воздействий на объекты управления. The present invention solves the problem of reducing the unevenness in the consumption of thermal energy and, as a result, reducing its losses due to the coordinated control of the launch of facilities, as well as due to the fact that during the operation of the objects, a coordinated dosing of the magnitude of the control actions on the control objects is carried out.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе многоканального координированного управления группой объектов с запаздыванием, включающем формирование заданных значений регулируемых параметров, измерение текущих значений регулируемых параметров, определение отклонений текущих значений регулируемых параметров от заданных, формирование сигналов управления на основе текущих значений отклонений и осуществление воздействий на обслуживаемые объекты по принципу приоритетов, дополнительно осуществляют прием требований на обслуживание объектов, устанавливают очередность обслуживания объектов с учетом очередности поступления требований на обслуживание и заданной длительности обслуживания каждого из объектов, начальные моменты выполнения требований распределяют во времени в соответствии с установленной очередностью обслуживания, изменение воздействий на объекты в процессе выполнения требований осуществляют дискретно, а их величины назначают исходя из количества обслуживаемых объектов, при этом назначенные дискретные значения воздействий, а также отклонения текущих значений регулируемых параметров от заданных ранжируют по величине и обеспечивают воздействия на объекты при прямом соответствии рангов их назначенных дискретных значений и рангов отклонений текущих значений регулируемых параметров от заданных. The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of multi-channel coordinated control of a group of objects with delay, including the formation of setpoints of adjustable parameters, measuring current values of adjustable parameters, determining deviations of current values of adjustable parameters from setpoints, generating control signals based on current deviation values and the impact on serviced objects according to the principle of priorities, additionally receive requests for servicing facilities, establish the sequence of servicing facilities taking into account the sequence of receipt of requirements for servicing and the specified duration of servicing of each of the facilities, the initial moments of fulfillment of requirements are distributed in time in accordance with the established sequence of servicing, changes in impacts on facilities in the process of fulfilling requirements are carried out discretely, and their values are assigned based on the number of serviced objects, while the assigned discrete values of the impact It, as well as deviations of the current values of the adjustable parameters from the given ones, are ranked in magnitude and provide effects on the objects with direct correspondence of the ranks of their assigned discrete values and the ranks of the deviations of the current values of the controlled parameters from the set.

На фигуре 1 показана структурная схема устройства, реализующего заявленный способ. На фигуре 2 показаны графики изменения суммарного расхода теплоносителя при использовании заявленного и известного по а.с. СССР 734606 способов. На фигуре 3 приведены графики скорости изменения суммарного расхода тепловой энергии при использовании заявленного и известного по а.с. СССР 734606 способов. The figure 1 shows a structural diagram of a device that implements the claimed method. The figure 2 shows graphs of changes in the total flow rate of the coolant when using the claimed and known by A. with. USSR 734606 ways. The figure 3 shows graphs of the rate of change of the total consumption of thermal energy when using the claimed and known by A. with. USSR 734606 ways.

Устройство, содержит блоки: 1 - ввода информации, построенные на основе программируемого терминала с жидкокристаллическим дисплеем TL3810 (см. каталог фирмы ProSoft, 1, 1998 г., с.66), снабженные операторским интерфейсом и установленные в непосредственной близости от объектов 2 управления (например, камер для тепловой обработки бетонных строительных изделий - пропарочных камер, являющихся типичными объектами с запаздыванием), связанных с тепловой магистралью 3, подключенной к паровому котлу (на фигуре 1 не показан), блок 4 - приема требований, построенный на основе территориально-распределенной системы сбора данных и управления типа ADAM-5000 (см. каталог фирмы ADVANTECH "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide" vol.91, 1999 г. , раздел 9 стр.2, раздел 10 стр.2), блок 5 - хранения информации, реализованный на модуле памяти с программируемым контроллером ввода-вывода (например, типа флэш-диск с интеллектуальным контроллером, см. каталог фирмы ProSoft, 1, 1998 г., с.151), блок 6 - формирования очереди, формирующий очередь на обслуживание объектов по очередности поступления требований и заданной длительности обслуживания конкретного объекта, блок 7 - формирования воздействий, формирующий воздействия на локальные автоматические устройства 8 управления (локальные АУУ 8) в соответствии с установленной очередностью обслуживания, построенные на основе регуляторов МИНИТЕРМ-300 (см. каталог Московского Завода Тепловой Автоматики "Аппаратура автоматического контроля", 1998 - 1999 гг., с.34), блок 9 - формирования приоритетов, осуществляющий координацию формирования приоритетов обслуживания локальных АУУ 8 с учетом времени поступления требований на обслуживание, заданной длительности обслуживания и состояния локальных АУУ 8. Блоки 6, 7 и 9 построены на основе интегрированного модуля ЦПУ (центрального процессорного устройства), например, типа РСА-6154/L (см. каталог фирмы ADVANTECH "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide" vol. 91, 1999 г. , раздел 4 стр.17). Система включает в себя также блок 10 - приема информации о состоянии локальных АУУ 8, реализованный на основе многоканального модуля цифрового ввода данных, например, типа ADAM-4000 или ADAM-5000 (см. каталог фирмы ADVANTECH "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide", vol.91, 1999 г., раздел 9 стр. 8, раздел 10 стр.19), и регулирующие органы 11, установленные непосредственно на объектах и построенные на управляемом вентиле с исполнительным механизмом типа МЭО (см. книгу Бушуев С.Д., Михайлов B.C. "Автоматика и автоматизация производственных процессов" М.: Высшая Школа, 1990 г., с.165-166). На объектах управления установлены также датчики положения (не показаны), контролирующие готовность объекта к работе (выполненные, например, в виде концевых выключателей), и датчики температуры, выполненные в виде термопары или термометра сопротивления. The device contains the following blocks: 1 - information input, constructed on the basis of a TL3810 programmable terminal with a liquid crystal display (see the ProSoft catalog, 1, 1998, p.66), equipped with an operator interface and installed in the immediate vicinity of control objects 2 ( for example, chambers for heat treatment of concrete building products - steaming chambers, which are typical objects with delay) associated with a heat pipe 3 connected to a steam boiler (not shown in figure 1), block 4 - receiving requirements, built based on a geographically distributed data acquisition and control system type ADAM-5000 (see ADVANTECH's catalog "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide" vol.91, 1999, section 9 page 2, section 10 page 2), block 5 - storage of information implemented on a memory module with a programmable input-output controller (for example, such as a flash disk with an intelligent controller, see the catalog of ProSoft, 1, 1998, p. 151), block 6 - queuing, forming a queue for servicing facilities according to the order of receipt of requirements and the specified duration of servicing a specific facility that, block 7 - generating impacts, generating impacts on local automatic control devices 8 (local AUU 8) in accordance with the established sequence of services, built on the basis of MINITERM-300 regulators (see catalog of the Moscow Thermal Automation Plant "Automatic control equipment", 1998 - 1999, p. 34), block 9 - prioritization, coordinating the formation of service priorities for local AUU 8 taking into account the time of receipt of service requirements, the specified duration of service and the state of local AUU 8. Blocks 6, 7 and 9 are built on the basis of an integrated CPU module (central processing unit), for example, PCA-6154 / L type (see ADVANTECH catalog "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide" vol. 91, 1999 ., section 4 p. 17). The system also includes a unit 10 for receiving information about the state of local AUUs 8, implemented on the basis of a multi-channel digital data input module, for example, of the ADAM-4000 or ADAM-5000 type (see the ADVANTECH catalog "Automation with PCs ADVANTECH, solution Guide" , vol. 91, 1999, section 9, p. 8, section 10, p. 19), and regulatory authorities 11, installed directly on the facilities and built on a controlled valve with an actuator type MEO (see the book Bushuev S.D. , Mikhailov BC "Automation and automation of production processes" M .: Higher School, 1990, p.165-166). At the control objects, position sensors (not shown) are also installed that monitor the readiness of the object for operation (made, for example, in the form of limit switches), and temperature sensors made in the form of a thermocouple or resistance thermometer.

При этом выходы всех блоков 1 ввода информации связаны с соответствующими входами блока 4 приема требований, первый выход блока 4 приема требований связан с входом блока 5 хранения информации, второй выход блока 4 приема требований связан с первым входом блока 6 формирования очереди, выход блока 5 хранения информации связан со вторым входом блока 6 формирования очереди, выход блока 6 формирования очереди связан с первым входом блока 7 формирования воздействий, выходы блока 7 формирования воздействий связаны с первыми входами соответствующих локальных АУУ 8, первые выходы всех блоков 8 связаны соответственно со вторыми входами регулирующих органов 11. Тепловая магистраль 3 связана с первыми входами всех регулирующих органов 11, выходы всех регулирующих органов 11 связаны соответственно с входами всех объектов 2 управления. Первые выходы всех объектов 2 управления связаны соответственно со вторыми входами всех локальных АУУ 8, вторые выходы всех объектов 2 управления связанны соответственно с первыми входами всех блоков 1 ввода информации. Вторые выходы всех локальных АУУ 8 связаны с соответствующими входами блока 10 опроса состояний, третьи выходы всех локальных АУУ 8 связаны соответственно со вторыми входами всех блоков 1 ввода информации. Выход блока 10 опроса состояний связан с входом блока 9 формирования приоритетов, выход блока 9 формирования приоритетов связан со вторым входом блока 7 формирования воздействий. In this case, the outputs of all the information input units 1 are connected with the corresponding inputs of the requirements reception unit 4, the first output of the requirements reception unit 4 is connected to the input of the information storage unit 5, the second output of the requirements reception unit 4 is connected with the first input of the queuing unit 6, the output of the storage unit 5 information is connected to the second input of the queuing unit 6, the output of the queuing unit 6 is connected to the first input of the action generating unit 7, the outputs of the action generating unit 7 are connected to the first inputs of the corresponding A locally AGC 8, the first outputs of all the blocks 8 are connected respectively to the second inputs 11 regulators Thermal line 3 is connected to the first inputs of all regulators 11, the outputs of all regulators 11 are connected respectively to the inputs of all the control objects 2. The first outputs of all control objects 2 are connected, respectively, with the second inputs of all local AUUs 8, the second outputs of all control objects 2 are connected, respectively, with the first inputs of all information input blocks 1. The second outputs of all local ACUs 8 are connected to the corresponding inputs of the state polling unit 10, the third outputs of all local ACUs 8 are connected respectively to the second inputs of all information input units 1. The output of the state poll unit 10 is connected to the input of the priority generation unit 9, the output of the priority generation unit 9 is connected to the second input of the action generation unit 7.

Заявленный способ реализуется следующим образом. The claimed method is implemented as follows.

При помощи блоков 1 ввода информации, установленных по месту (т.е. в непосредственной близости от объектов 2 управления с датчиками), оператор устанавливает тип обрабатываемого изделия, а также время окончания процесса обработки и подает сигнал о готовности объекта 2 управления к работе. При этом блок 1 ввода информации проверяет состояние блокирующих устройств (например, концевых выключателей на крышке камеры) на самом объекте управления (не показаны) и работоспособность локальных АУУ 8 локальной САУ (включающей в себя объект управления, датчик, локальную АУУ 8 и регулирующий орган, которые позволяют измерять текущие значения, формировать сигналы управления на основе текущих значений отклонений от заданных значений регулируемых параметров и осуществлять воздействия на обслуживаемые объекты по принципу приоритетов) путем посылки сигнала на выполнение самотестирования и получение ответа на этот сигнал. Если какое-либо блокирующее устройство находится в нерабочем состоянии или не получен положительный ответный сигнал при проверке локальной АУУ 8, то блок 1 ввода информации сигнализирует оператору о невозможности запуска объекта и сигнал о готовности объекта к запуску в блок 4 приема требований подан не будет. При положительных откликах блокирующих устройств и локальных АУУ 8 блок 1 ввода информации подает сигнал о готовности объекта 2 управления к работе и осуществляет формирование заданных значений регулируемых параметров (дается информация о заданной циклограмме процесса - длительности процесса и отдельных его этапов, предельно допустимом времени окончания процесса обработки) в блок 4 приема требований. Блок 4 приема требований осуществляет прием сигналов от всех блоков 1 ввода информации (требований на обслуживание объектов) и передает информацию о заданных значениях параметров процесса (передается информация о заданной циклограмме процесса - длительности процесса и отдельных его этапов, предельно допустимом времени окончания процесса обработки) в блок 5 хранения информации (в котором хранится база данных о параметрах всех объектов-камер, параметрах обрабатываемых изделий в соответствии с их типами и заданные значения параметров регулирования процесса обработки каждого типа изделий) и сигнал готовности к работе в блок 6 формирования очереди. Блок 6 формирования очереди устанавливает очередность обслуживания каждого из объектов 2 управления, готовых к работе, по очередности поступления требований на обслуживание и заданной длительности обслуживания конкретного объекта. В качестве алгоритма формирования очереди может быть применен алгоритм линейного программирования, например, основанный на симплекс-методе. Using the information input blocks 1 installed locally (i.e., in the immediate vicinity of the control objects 2 with sensors), the operator sets the type of the processed product, as well as the end time of the processing process and gives a signal that the control object 2 is ready for operation. In this case, the information input unit 1 checks the status of blocking devices (for example, limit switches on the camera cover) on the control object itself (not shown) and the operability of the local control devices 8 of the local control system (including the control object, sensor, local control device 8 and the regulatory body, which allow you to measure current values, generate control signals based on the current values of deviations from the specified values of the adjustable parameters and to influence the serviced objects according to the priority principle) put We send a signal to perform a self-test and receive a response to this signal. If any blocking device is inoperative or a positive response signal is not received when checking the local AUU 8, then the information input unit 1 signals the operator about the impossibility of starting the object and the signal about the readiness of the object to start in the requirements reception unit 4 will not be given. With positive responses of blocking devices and local control devices 8, the information input unit 1 gives a signal about the readiness of the control object 2 for operation and generates setpoints of adjustable parameters (information is given on a given sequence of the process - the duration of the process and its individual stages, the maximum allowable time for the end of the processing process ) in block 4 receiving requirements. The requirements reception unit 4 receives signals from all information input units 1 (requirements for servicing objects) and transmits information about the set values of the process parameters (information is transmitted about the given process sequence — the duration of the process and its individual stages, the maximum allowable time for the end of the processing process) information storage unit 5 (which stores a database of parameters of all camera objects, parameters of processed products in accordance with their types and preset values of processing process for each type of product) and a signal of readiness for work in block 6 of the queue. The queuing unit 6 sets the priority for servicing each of the control objects 2 that are ready for operation, according to the order of receipt of service requirements and the specified duration of service for a particular facility. As an algorithm for queuing, a linear programming algorithm can be applied, for example, based on the simplex method.

Блок 7 формирования воздействий включает в работу объекты поочередно согласно установленной блоком 6 очереди, посылая сигнал управления локальной АУУ 8 локальной САУ. Объекты 2 управления включаются в работу с распределением во времени, а число одновременно работающих объектов выбирают соответствующим возможностям подключенной к тепловой магистрали 3 теплогенерирующей установки (котельной установки), информация о которой заложена в памяти блока 7 формирования воздействий. Начальные моменты выполнения требований блок 7 распределяет во времени в соответствии с установленной очередностью обслуживания. Благодаря такому координированному управлению запуском объектов достигается снижение неравномерности потребления тепловой энергии и, как следствие, снижение ее потерь. В начальный момент работы объекта 2 управления считается, что отклонение регулируемого параметра от заданного значения равно нулю и объект обладает средним приоритетом. При включении в работу двух и более объектов суммарный расход энергии в обеспечение всех требуемых воздействий определяется числом включенных камер (обслуживаемых объектов), а сами величины воздействий на отдельные объекты при формировании сигналов управления формируются на основе текущих значений отклонений регулируемых параметров от заданных с использованием заранее заложенных рядов, определяющих какую долю от суммарного расхода энергии, получит каждый отдельный объект. Изменение воздействий на объекты в процессе выполнения требований осуществляют дискретно, а их величины назначают исходя из количества обслуживаемых объектов. Ряды построены по следующему принципу: задается последовательность дробных чисел, числители которой выбираются из ряда натуральных чисел (1, 2, 3. . . ), а знаменателем является число работающих объектов. Получают последовательность вида

, где n - число работающих камер (соответствует количеству выполняемых требований), k - любое натурально число. Далее из полученной последовательности (ряда) выбираются только те значения, числители которых соответствуют последовательности Фибоначчи, при этом из ряда

берутся числа в порядке возрастания от 0 таким образом, чтобы сумма всех выбранных чисел ряда была меньше или равна единице, т.е.

В случае, если число элементов вновь полученного ряда, выбранных таким образом, получилось меньше числа работающих объектов, то вновь полученный ряд дополняют вторым или третьим элементом из этого же ряда таким образом, чтобы сумма нового полученного ряда равнялась единице.Block 7 of the formation of actions includes the objects in turn according to the set by block 6 of the queue, sending a control signal of the local ACU 8 local ACS. The control objects 2 are included in the work with time distribution, and the number of simultaneously working objects is selected according to the capabilities of the heat generating unit (boiler plant) connected to the heat main 3, information about which is stored in the memory of the block 7 for generating actions. Unit 7 distributes the initial moments of fulfilling the requirements in time in accordance with the established sequence of services. Thanks to such coordinated management of the launch of facilities, a reduction in the unevenness in the consumption of thermal energy and, as a result, a reduction in its losses is achieved. At the initial moment of operation of the control object 2, it is considered that the deviation of the adjustable parameter from the set value is zero and the object has an average priority. When two or more objects are included in the operation, the total energy consumption to ensure all the required actions is determined by the number of cameras (serviced objects) turned on, and the magnitudes of the impacts on individual objects during the formation of control signals are formed based on the current values of the deviations of the adjustable parameters from the set using pre-set series that determine what proportion of the total energy consumption, each individual object will receive. Changes in the impact on the objects in the process of fulfilling the requirements are carried out discretely, and their values are assigned based on the number of serviced objects. The series are constructed according to the following principle: a sequence of fractional numbers is set, the numerators of which are selected from a number of natural numbers (1, 2, 3...), And the denominator is the number of working objects. Get the sequence of the form

, where n is the number of working cameras (corresponds to the number of fulfilled requirements), k is any natural number. Further, from the obtained sequence (series), only those values are selected whose numerators correspond to the Fibonacci sequence, while from the series

numbers are taken in ascending order from 0 so that the sum of all selected numbers of the series is less than or equal to unity, i.e.

If the number of elements in the newly obtained series selected in this way is less than the number of working objects, then the newly obtained series is supplemented with a second or third element from the same series so that the sum of the new series obtained is equal to one.

Описанное правило назначения величин воздействий на объекты (ранжирования их по величине) справедливо для трех и более работающих объектов. Для двух объектов ряд, определяющий долю, которую составит величина воздействия от максимально возможного значения, выглядит следующим образом

Например, для трех объектов получается следующий ряд

, для четырех объектов ряд примет вид

, для пяти объектов ряд примет вид

и так далее.The described rule for assigning impact values to objects (ranking them by value) is valid for three or more working objects. For two objects, a series that determines the proportion that the magnitude of the impact of the maximum possible value will be, is as follows

For example, for three objects we get the following row

, for four objects the row will take the form

, for five objects the row will take the form

etc.

Блок 10 приема информации измеряет текущие значения регулируемых параметров всех работающих объектов 2 управления и передает их в блок 9 формирования приоритетов, который сравнивает эти значения с заданными и определяет отклонения текущих значений регулируемых параметров от заданных, ранжирует их по величине, а затем на основе полученных значений величин отклонений текущих значений регулируемых параметров от заданных устанавливает приоритеты обслуживания - чем больше отклонение, тем больше номер приоритета. Таким образом блок 9 осуществляет координацию формирования приоритетов обслуживания локальных АУУ 8 с учетом времени поступления требований на обслуживание, заданной длительности обслуживания и состояния локальных АУУ 8. После установления приоритетов в блоке 9 формируется матрица, содержащая номера объектов, ранжированных в соответствии с отклонением текущих значений регулируемых параметров от заданных, и присвоенные объектам приоритеты в обслуживании. Таким образом, устанавливается соответствие рангов отклонений текущих значений регулируемого параметра и номера приоритета. Затем полученная матрица передается в блок 7 формирования воздействий (в частном случае дискретных значений воздействий). При этом в блоке 7 устанавливается прямое соответствие рангов назначенных дискретных значений воздействий и рангов отклонений текущих значений регулируемых параметров от заданных, по принципу приоритетов распределяются во времени моменты оказания воздействия на объекты, в прямом соответствии с рангами отклонений назначаются ранги воздействий на объекты и сигнал о каждом назначенном дискретном воздействия передается в локальную АУУ 8 локальной САУ, которая с помощью регулирующего органа осуществляет воздействие на соответствующий обслуживаемый объект 2 управления. Воздействия осуществляются по принципу приоритетов - максимальное дискретное воздействие получает объект с наибольшим приоритетом, другие объекты получают воздействия меньшей величины - в соответствии с установленными для каждого из них приоритетами. Такое координированное дозирование величин управляющих воздействий на объекты управления обеспечивает снижение неравномерности потребления тепловой энергии объектами управления от источника - теплогенерирующей установки (котельной установки), что, в конечном счете, приводит к значительной экономии энергии. The information receiving unit 10 measures the current values of the adjustable parameters of all operating control objects 2 and transmits them to the priority generation unit 9, which compares these values with the set and determines the deviations of the current values of the adjustable parameters from the set, ranks them by value, and then based on the obtained values the deviation of the current values of the adjustable parameters from the set sets the priorities of the service - the greater the deviation, the greater the priority number. Thus, block 9 coordinates the formation of service priorities for local ACUs 8, taking into account the time of receipt of service requirements, the specified duration of service and the state of local ACUs 8. After setting priorities in block 9, a matrix is formed containing the numbers of objects ranked in accordance with the deviation of the current adjustable values parameters from the given, and the priorities assigned to the objects in service. Thus, the correspondence of the ranks of deviations of the current values of the adjustable parameter and the priority number is established. Then, the resulting matrix is transmitted to block 7 of the formation of actions (in the particular case of discrete values of the effects). At the same time, in block 7, a direct correspondence is established between the ranks of the assigned discrete values of the impacts and the ranks of deviations of the current values of the adjustable parameters from the set ones, according to the priority principle, the moments of exposure to the objects are distributed over time, in direct accordance with the ranks of the deviations are assigned the ranks of the effects on the objects and the signal for each the assigned discrete impact is transferred to the local ACU 8 of the local self-propelled guns, which, with the help of the regulatory body, acts on the corresponding Serviced Management Object 2. Impacts are carried out according to the principle of priorities - the object with the highest priority receives the maximum discrete impact, other objects receive impacts of a lower magnitude - in accordance with the priorities established for each of them. Such a coordinated dosing of the magnitude of the control actions on the control objects provides a reduction in the uneven consumption of thermal energy by the control objects from the source - a heat-generating installation (boiler plant), which, ultimately, leads to significant energy savings.

По мере завершения процессов тепловой обработки в объектах (камерах) устройство 7 принимает поочередно в обработку следующие объекты, стоящие первыми в очереди, сформированной в блоке 6 формирования очереди. As the completion of the heat treatment processes in the objects (chambers), the device 7 receives, in turn, the following objects, which are the first in the queue formed in the queue forming unit 6, for processing.

На фигуре 2 приведены графики изменения суммарного расхода теплоносителя при моделировании на ЭВМ известного (кривая а) и заявленного (кривая б) способов для случая использования 12-ти объектов. Сравнение данных показывает, что при прочих равных условиях при использовании заявленного способа достигается снижение максимального суммарного расхода теплоносителя на 23% по сравнению с максимальным суммарным расходом тепловой энергии при использовании известного способа управления (вследствие снижения неравномерности потребления тепловой энергии благодаря введению координированного управления запуском объектов и их работой). На фигуре 3 приведены графики скорости изменения суммарного расхода тепловой энергии известного (кривая а) и заявленного (кривая б) способов. Из графиков на фигуре 3 следует также, что заявленный способ отличается от известного существенно меньшей неравномерностью изменения суммарного потребления теплоносителя, т.е. отсутствием больших перепадов в расходах тепловых ресурсов. Таким образом, из графиков, показанных на фигурах 2 и 3, следует, что применение заявленного способа приводит к снижению неравномерности потребления тепловой энергии группой объектов, а также к общему снижению ее потерь. The figure 2 shows graphs of changes in the total flow rate of the coolant when modeling on a computer known (curve a) and claimed (curve b) methods for the case of using 12 objects. A comparison of the data shows that, ceteris paribus, using the claimed method, the maximum total heat carrier consumption is reduced by 23% compared to the maximum total heat energy consumption when using the known control method (due to the reduction in the unevenness of heat energy consumption due to the introduction of coordinated control of the launch of facilities and their work). The figure 3 shows graphs of the rate of change of the total consumption of thermal energy of the known (curve a) and the claimed (curve b) methods. From the graphs in figure 3 it also follows that the claimed method differs from the known significantly less uneven change in the total heat carrier consumption, i.e. the absence of large differences in the cost of heat resources. Thus, from the graphs shown in figures 2 and 3, it follows that the application of the claimed method leads to a decrease in the unevenness of heat consumption by a group of objects, as well as to a general decrease in its losses.

Использование совокупности признаков заявленного способа позволяет, наряду с эффективным использованием тепловых ресурсов, исключить возникновение таких критических ситуаций, как нехватка тепловой энергии вследствие запуска большого числа объектов и критическое повышение давления в сети теплоснабжения из-за резкого снижение потребления теплоносителя из тепловой системы вследствие резкого вывода большого числа объектов из процесса тепловой обработки. Using the combination of features of the claimed method allows, along with the efficient use of heat resources, to eliminate the occurrence of such critical situations as lack of heat due to the launch of a large number of objects and a critical increase in pressure in the heat supply network due to a sharp decrease in heat carrier consumption from the heat system due to the abrupt withdrawal of large the number of objects from the heat treatment process.

Claims

A method of coordinated multi-channel control of a group of objects with delay, including generating setpoints of adjustable parameters, measuring current values of adjustable parameters, determining deviations of current values of adjustable parameters from setpoints, generating control signals based on current values of deviations, and exerting impacts on serviced objects according to the priority principle, different the fact that they additionally accept the requirements for servicing facilities, having established There is a sequence of servicing facilities taking into account the sequence of receipt of requirements for servicing and the specified duration of servicing of each of the facilities, the initial moments of fulfilling the requirements are distributed in time in accordance with the established sequence of servicing, changes in the impact on the facilities in the process of fulfilling the requirements are carried out discretely, and their values are assigned based the number of serviced objects, while the assigned discrete values of the impacts, as well as deviations of the current values of reg liruemyh parameters from the set largest rank and provide feedback to the objects in the direct line of rank assigned discrete values and ranks the deviations of current values of the controlled parameters from the set.