191761. lajstromszámú szabadalom • Folyamat beszabályozási eljárás
1 ismeretes, hogy a sok változó*, több szabályozott szakaszból álló folyamatok beszabályozása, különösen hurkolt szabályozókörök esetén, bonyolult, matematikailag nehezen, tökéletlenül modellezhető és kézben tartható műveletsor megvalósítását kívánja. Különösen így van ez új- vagy meglévő, de új, újabb célokra alkalmazott rendszerek esetében, amikor a folyamatban résztvevő anyag vagy új technológiai elem, esetleg gépegység az eddigi ismereteken túlmenő követelményeket állít a beszabályozást végzők elé. Csak nagyszámú gyakorlati beállítási kísérlet alapján határozhatjuk meg a megváltozott rendszerekből azokat az új, további információkat, amelyek lehetővé teszik egy új, a megváltozott körülményeket is tükröző, azokhoz alkalmazkodni tudó szabályozási modellnek, az annak megfelelő beállítási, beszabályozási algoritmusoknak az előállítását. A nagyüzemi gyakorlat nem engedi meg az üzemi folyamatokkal való hosszadalmas - és tegyük hozzá, költséges, és nem minden kockázattól mentes - kísérletezéseket, így a legtöbb esetben a szabályozásokat nem állítják át, vagy nem megfelelően állítják be, és így a folyamat stabilitása, megbízhatósága, optimálistól való eltérése nem a legmegfelelőbb. Ismeretes megoldás az egyes szabályozási paraméterek kismértékű ingadoztatásából következtetni a szabályozási beavatkozás’ hoz szükséges irány- és mérték adatokra. Jelentősebb mértékű folyamatváltozás esetén azonban ez a mód szer nem mindig alkalmazható, mert veszélyeztetik í konvergenciát az ingadoztatási tartományok megnő vetései, és az egész szabályozási rendszerben lengése két, ennek eredményeképpen katasztrófa folyamatokat idézhetnek elő. Ha viszont nem növeljük meg az ingadoztatási tartományokat, az optimum eléréséhez szükséges információk nem szerezhetők meg, és ún. áloptimális beállítások történhetnek a szabályozásnál. A szakirodalom számos helyen szerepelteti azt a fő problémát, hogy 2-3-nál több szabályozó-hurkos, illetve 2-3-nál több szabályozott szakaszból összetevődő folyamatok együttes, input-output szabályozásánál nincs és nem is lehet találni egységes algoritmusokat, sem a szabályozók beállításához, vagyis az egyes szabályozási paraméterek bemenő értékeinek beállításához, sem a szabályozók egymás zavarásának minimalizálásához. Ezért az ún. próbálkozásos beállítási módszerek 2—3nál több szabályozási paraméter esetében ritkán eredményesek, s ennek következtében a berendezésgyártók az egyes folyamat-szakaszokat (szabályozási hurkokat) egymástól függetlenül kénytelenek beszabályozni, miáltal az egész szabályozási folyamat hatékonysága nagymértékben korlátozódik, különösen az említett feltételrendszer megváltozások esetén, minthogy az egyes egymást befolyásoló szabályozási szakaszok szabályozásának összehangolt megváltoztatása lenne az egyedül optimális megoldás az adaptációs feladat megoldásához, A találmány célja olyan beszabályozási eljárás biztosítása, amely lehetővé teszi komplex, sok lépésből, sok szabályozott szakaszból álló folyamatok optimális beszabályozását különböző megváltozott feltételrendszerekhez, gyorsan, egyszerűen, biztonságosan, a termelő berendezések minimális kísérletezési igénybevételével, és lehetővé teszi a szabályozási paraméterek összehangolt, optimális átállítását, újrabe szabály ozását. A találmány cája továbbá e beszabályozási eljárás 2 2 félautomatikussá tétele korszerű eszközök alkalmazásával. A találmány alapja az a felismerés, hogy a sokváltozós hurkolt szabáíyozókörös szabályozási rendszerek (folyamatok) esetében is rövid úton megvalósítható a rendszer (folyamat) beszabályozása, ha az egyes szabályozási paraméterek bemenő értékeit együttesen, egymással összehangoltan változtatjuk (ingadoztakuk), A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a különböző szabályozási paramétereket együttesen és egymáshoz képest az egymást követő beállítási értékeknél minimális átállítási értékekkel változtatva meg fokozatosan vagy fokozatmentesen (folyamatosan) egymástól elhangolt periódushosszúsággal ingadoztatjuk, miközben mérjük a szabályozási paraméterek bemenő értékét és az egyes szabályos szakaszok, illetve a szabályozási rendszer kimenő értékeit. Azon időtartamok ismeretében, amely az egyes szabályozási paraméterek megváltoztatásától e változásnak az adott szabályozott szakasz, vagy szabályozási rendszer kimenetén jelentkező kimenő értéke megváltozásáig telik el, mindenkor meghatározható az egyes kimeneti értékekhez (kimenő adatsorhoz tartozó bemeneti szabályozási paraméter érték kombináció, így az optimális — a beszabályozási feladat célkitűzésének megfelelő — kimeneti érték(ek)hez tartozó optimális bemeneti szabályozási paraméter értékek optimális kombinációja is. A találmány szerinti eljárással beszabályozott rendszerekben a beszabályozási művelet során az egyes szabályozási hurkok, szabályozók, egymás zavarása nélkül működtethetők, amennyiben az egyes szabályozási tartományokat — ismert módon — megfelelő értékhatárokon belül jelöljük ki. A találmány szerinti eljárásnál úgy járunk el,hogy mindenekelőtt meghatározzuk a beszabályozandó folyamat szabályozási paramétereit, s azoknak a beszabályozás során megengedhető szabályozási tartományait, vagyis a felvehető szabályozási értékek halmazát és azok szélső értékeit. Meghatározzuk továbbá azokat az időtartamokat (időeltolódásokat), amelyek az egyes szabályozási paraméterek bemenő értékének megváltoztatásától addig az időpontig terjed, míg e változtatás eredménye valamely szabályozott szakasz (szabályozási hurok) és/vagy a szabályozási rendszer kimenetén a kimenő érték(ek) megváltozásában mutatkozik. Ezt követően meghatározzuk az egyes szabályozási paramétereknél a lehetséges átállítási értékeket (átállítási fokozatokat) és az ezekhez tartozó átállítási időket, majd ezen adatok ismeretében az egyes szabályozási paraméterek az egymást követő átállítási fokozatokkal történő végigszabályozásához, vagyis a szabályozási tartomány két szélső értéke közötti szabályozási értékek átfogásához minimálisan szükséges ún. Tm tartományidőket. Az egyes szabályozási paraméterek Tm tartományidejének ismeretében olyan sorrendet állapítunk meg a szabályozási paraméterek között, mely sorban az egyes m-edik (ahol m=2, 3, 4... n) szabályozási paraméter Tm tartományideje kisebb a sorban utána következőnél, vagyis Tm-1 < Tm < Timi, s a beszabályozást mindezek ismeretében úgy hajtjuk végre, hogy célszerűen időben a legrövidebb Tm-1 tartományidejű szabályozási paraméter változtatását kezdjük meg szabályozási tartománya két szélső értéke között, s e változtatást periódikusan ismételjük (ingadoztatjuk), majd rendre a soron következő, enné hosszabb Tm, Timi tartományidejű szabályozási paramétert változtatjuk egy-191.761 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
