Устройство для воспроизведения функций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕ ДЕНИЯ ФУНКЦИЙ по авт. св. № 1005091,, отличающееся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций за счет возможности воспроизведения графиков изменения двух параметров, в него введен дополнительный блок задания аргумента функции второго параметра, первый вход которого подключен к выходу интегратора , второй вход - к первому выходу устройства, вторым выходом которого является выход дополнительного блока задания аргумента функции второго параметра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3151) 06 C 7/26

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (61) 1005091 (21) 3458411/18-24 (22) 24.06.82 (46) 15.05.84. Бюл. Ф 18 (72) А.Ф.Сакун (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им, Серго Орджоникидзе (53) 681.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1005091, кл. G 06 G 7/26, 1981 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕ

ЛЩЦЯ ФУНКЦИЙ по авт. св. Н- 1005091, отличающееся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций за счет возможности воспроизведения графиков изменения двух параметров, в него введен дополнительный блок задания аргумента функции второго параметра, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход — к первому выходу устройства, вторым выходом которого является выход дополнительного блока задания аргумента функции второго параметра.

1 10925

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного регулирования параметров различных технологических процессов, в частности, для оперативного формирования и воспроизведения графиков ведения процессов в моделирующих обучающих комплексах при подготовке операторов систем управления, I0

По основному авт. св. Р 1005091 известно устройство для воспроизведения функции, содержащее последовательно соединенные источник регулируемого напряжения, блок умножения, интегратор и функциональный преобразователь, выход которого является первым выходом устройства, блоки. задания длительности формирования функции, конечного и начального значения аргумента функции, блок вычитания, первый вход которого подключен к блоку задания конечного значения аргумента функции, а второй вход — к блоку задания начального значения аргумента функции, выход которого соединен со входом начальных условий интегратора, блок деления, вход делителя которого подключен к блоку задания длительности формирования функции, вход делимого — к выходу блока вычитания, а выход — к другому входу блока умножения, Устройство позволяет после разовой его настройки под наиболее общие закономерности изменения какого-либо параметра, характе35 ризующего определенный циклический процесс, оперативно формировать график изменения этого параметра с учетом уже конкретных особенностей очередного технологического цикла 1J,.

Недостатком устройства являются узкие функциональные возможности, выражающиеся в том, что с его помощью возможно формирование графика изменения только одного параметра.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций за счет возможности воспроизведения графиков изменения двух параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения функций введен дополнительный блок задания аргумента функции второго параметра, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход — к первому выходу устройства, вторым выходом которого является выхоц дополнительного блока за—

27 2 дания аргумента функции второго параметра.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник регулируемого напряжения, блок 2 умножения, интегратор 3, функциональный преобразователь 4, блоки

5,á и 7 задания начального значения аргумента функции, конечного значения аргумента функций и длительности формирования функции, блок 8 вычитания, блок 9 деления и дополнительный блок 10 аргумента функции второго параметра.

Устройство обеспечивает оперативное формирование и воспроизведение графикон изменения, как минимум, двух параметров, характеризующихся тем, что задание для первого иэ них может быть представлено в виде функции времени (как и в прототипе), а для второго — функцией времени и первого параметра. Наличие такой связи между параметрами характерно, например, для термодинамических систем, что учитывается, в частности, при разработке систем управления в теплоэнергетике. Другим : примером могут служить сталеплавильные процессы, в частности процессы нагрева и обезуглероживания, при управлении которыми задание на температуру металла рассчитывается с учетом определенной линейно-возрастающей во времени величчны перегрева металла относительно температуры его плавления, зависящей, главным образом, от содержания углерода в металле.

В соответствии с изложенным, дополнительный блок 10 аргумента функции второго параметра реализует зависимость во времени графика задания одного параметра относительно другого параметра и структурно определяется видом управления связи. В частности,,цля процесса нагрева и обеэуглероживания металла в сталеплавильном агрегате он может быть выполнен в ниде сумматора, реализующего зависимость

Т(С(М,, 3 = Т„(C()) + ar(i), где Т вЂ” текущее значение задания на температуру металла;

С вЂ” содержание углерода в металле время от начала технологического периода;

Тп„=мо- „С() — температура плавления металла;

ДТ=Ьд+Ъ„с- превышение температуры металла над температурой его плавления.

Принцип действия устройства основан на использовании графиков, отражающих общие закономерности изменения параметров в рамках технологического цикла, с последующей конкретизацией их применительно к начальным условиям и заданию. Для этого на функциональном преобразователе 4 предварительно набирается базовый график первого параметра П„, отображающий 15 в масштабе напряжений общие закономерности изменения этого параметра во времени и соответствующий наиболее интенсивному режиму ведения процесса (т.е. минимальной длительности технологического цикла). Затем производится градуировка блоков 5 и 6 в масштабе параметра П и блока зада1 ний 7 в масштабе времени. Причем градуировка блоков 5 и 6 производит- 25 ся в соответствии с функцией, обрат,ной по отношению к базовому графику параметра П1, так что входами этих блоков являются значения параметров, а выходами — напряжения, пропорциональные времени, соответствующему этим значениям параметра по . базовому графику.

Устройство работает следующим об, разом. 35

На блоках 5, 6 и 7 выставляешься соответственно начальное, конечное значение параметра П1 и длительность технологического цикла. С блока 5 сигнал, пропорциональный времени, 40 соответствующему установленному начальному значению параметра П„ по базовой кривой, подается на вход

"Начальные условия" интегратора 3, с выхода которого он проходит на 45 вход функционального преобразователя 4 и вход дополнительного блока l0 аргумента функций второго параметра.

В соответствии с набранным на преобразователе 4 графиком на его вы- 50 ходе устанавливается напряжение, пропорциональное начальному значению,параметра П . Выходной сигнал преобразователя поступает в дополнительный блок 10 аргумента функции > второго параметра, на выходе которого в соответствии с уравнением связи устанавливается напряжение, пропорциональное начальному значению параметра П .

С блока 5 сигнал одновременно поступает на вход блока вычитания 8, на другой вход которого с блока 6 подается сигнал, пропорциональный времени достижения конечного значения параметра П„ по базовому графику. Выходное напряжение блока вычитания, пропорциональное длительности технологического цикла при заданных условиях по базовому графику, подается в качестве делимого на вход блока 9 деления, на другой вход которого в качестве делителя с блока

7 поступает напряжение, пропорциональное заданному значению длительности технологичсского цикла. Выходной сигнал блока 9 деления поступает на вход блока 2 умножения, на другой вход которого приходит сигнал с источника 1 регулируемого напряжсния для развертки базового графика, В результате операции перемножения сигнал развертки на выходе блока 2 уменьшается во столько раз, во сколько заданная длительность технологического цикла превысит длительность его при тех же начальном и конечном значениях параметров П„ по базовому графику. За счет этого при запуске устройства развертка набранного на функциональном преоб. разователе 4 базового графика изменения параметра П„ от начального до заданного конечного его значения замедляется в соответствующее число раз и осуществляется за время, рав! ное заданной длительности технологического цикла. С выхода преобразователя 4 сигнал. пропорциональный текущему значению задания на параметр

П„, поступает на вход дополнительного блока 10 аргумента функции второго параметра, на выходе которого в соответствии с уравнением связи формируется сигнал, пропорциональный те,кущему значению задания на параметр

П . Причем одновременная подача вы2 ходного сигнала интегратора 3 на вход преобразователя 4 и дополнительного блока 10 обеспечивает формирование графикон изменения параметров

П и П в одном и том же масштабе

1 2 времени. Для визуального контроля графиков к выходам блоков 4 и 10 Мо гут быть подключены самопишущие приборы.

Составитель В Жирнова

Редактор А. Долинич Техред О.Неце

Корректор Г.Решетник

Заказ 325У/34 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10925

Таким образом, введение блока связи графиков задания функций позволяет практически в 2 раза расширить его возможности, т.е. формировать с помощью устройства сразу две функции и, как следствие, в соответствующее число раз снизить требуемое для формирования и воспроизведения

27 6 функций количество блоков. 3а счет этого автоматически достигается также и необходимое соответствие между воспроизводимыми функциями, что исключает появление ошибок несоответствия, возможных при раздельном воспроизведенияя функций на двух независимых устройствах