177569. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés egy vagy több munkagép optimális sebességének (együttes) meghatározására és/vagy szabályozására
7 177569 valósítjuk meg, mikoris a beállítandó sebességre vonatkozó információ birtokában a beavatkozás mikéntjét tetszőlegesen választhatjuk meg. Az 5. ábrán teljes vonallal rajzoltuk a jelfeldolgozás alapvető hatásvonalát. Látható, hogy az 51 szorzóegység kétbemenetű és egykimenetű. Egy-egy bemenetre a sebességjel, illetve állapotjel kerül, a kimenet pedig — közvetlenül vagy közvetve — differenciáló 53 egységre, s az utóbbi — közvetlenül vagy közvetve — 54 függvénygenerátorra csatlakozik. Ha több zavarforrás közös optimális sebességét akarjuk meghatározni, akkor az 51 szorzóegység és a differenciáló 53 egység közötti csatlakozás közvetett, ugyanis közé iktattuk az aritmetikai átlagképző 52 egységet, melynek egy-egy bemenetére egyegy 51 szorzóegység kimenete csatlakozik, s az átlagképző 52 egység kimenete ugyanúgy csatlakozik a differenciáló 53 egység bemenetére, mintha csak egyetlen zavarforrásunk volna, s az ahhoz rendelt 51 szorzóegység kímenete csatlakozna közvetlenül a differenciáló 53 egység bemenetére. Természetesen ilyen hatáslánc alakítandó ki az előbb leírt példa szerinti adaptív optimáló rendszer mindegyik vezérlési csatornájához, példánk szerint tehát, ha hagyományos aritmetikai egységekkel operálnánk, az 5. ábra szerinti hatásláncot négyszer kellene kialakítani. Valójában ez azonban nem valószínű, bár szintén megvalósítható. A korszerű adatfeldolgozástechnika lehetővé teszi, hogy fejlettebb változatként mindezen diszkrét hatásláncokat egyetlen programozott aritmetikai rendszerrel, célszerűen mikroprocesszorral helyettesítsük, mely a különböző adatfeldolgozó műveleteket tetszőleges multiplexálási elv szerint valósítja meg. Nincs tehát szükség külön függvénygenerátorokra, differenciáló egységekre stb., hanem olyan mikroprocesszorra, mely a mindenkori kiolvasott jelen megfelelő sorrendben elvégzi a program szerinti soros műveleteket, melyek eredőben ekvivalensek azzal, mintha mindegyik vezérlési J,.. J4 csatornában a begyűjtött állapotjeleket egy 5. ábra szerinti hatásláncra bocsátottuk volna. Az optimáló rendszer algoritmusa az m gépből álló (m tetszőleges természetes egész szám) csévélőrendszer hatásfok-sebesség függvényének mérési adatokból történő identifikációja alapján megadható. A hatásfok-sebesség függvény többnyire magasabbfokú polinom. Az eljárás szemléltetésére példaképpen (az 1. ábra jelöléseivel) az egyes folyamatokra igen alkalmasnak bizonyult n=l-(^_VS]_a.v2 bit' alakú közelítést mutatjuk be,-amelyre a deriválást elvégezve a sebesség-optimum: alakban adódik és az együttható a legkisebb négyzetek módszerével a mért adatokból Zv.2tii—Ev.2 a =—----1—-Eví4 összefüggéssel számítható. Az eljárásnál a mintavételi idő célszerűen, aktív módon a mérések során folyamatosan integrált állófej szám és szórás-görbe menete alapján határozható meg és pl. a folyamat stabüizálódottnak tekinthető, ha a hatásfok alkalmasan megválasztott bázisra vonatkoztatott lineáris trendje adott meredekség alá csökken (pl. a 6 perc időalapra számolt meredekséget 10%/h értékben határozhatjuk meg). A fentieknek megfelelően alkalmazott számítógépes eljárás folyamatábráját a 6. ábra mutatja. A program szolgáltatásai a megfigyelt időszakra vetítve : — az álló fejek pillanatnyi és átlagos értékeinek alakulása; — a hatásfok pillanatnyi és átlagos értékeinek alakulása ; — a hatásfok korigáit szórása az előző teljes időszakra ; — a fejek leállásainak száma az előző teljes időszakra; — a leállások konfidencia intervallumai 95% szignifikancia esetén; — az együtt álló fejek gyakorisági diagramjai; — a becsült optimális sebesség. A program szubrutin — rendszerű felépítése nagy rugalmasságot biztosít. A funkcionális blokkok célorientáltan változtathatók a vezérlőprogram változtatása nélkül. A beolvasó programrész képzetlen kezelő számára is érthetően, hibás beütésektől védve teszi lehetővé a kezdeti adatok betáplálását. A kezdősebesség kijelölése után érünk a főprogramba. A főprogram végtelen ciklusú és a beállított sebesség ellenőrzésével indul. Az ellenőrzés formálisan a gépen beállítható sebesség tartományra kényszeríti az optimumnak becsült sebességet : V < V . < V • v min = * opt = v ma* Tartományon kívüli optimum esetén a tartományi szélső sebesség-értéke állítódnak be. A folyamat figyelő rutin programozható időközökben mintát vesz a folyamatról, s számolja a termelési jellemzőket : hatásfokot és termelékenységet, leállások gyakoriságait egységenként és gépenként; programozható mintaszám után ellenőrzi a valódi integrált átlag vagy pl. Xo=Yi Yn = aYn_,+(l —a)Yn algoritmussal csillapított hatásfok alakulását a minimális mintavételi idő meghatározásához. Stacionárius a folyamat, ha a választott időalapra vonatkoztatva az átlagos ingadozás egy adott E küszöb-szintet nem halad meg. Ha a folyamat már állandósultnak tekinthető, a mintavételt megszakítva becslést végzünk az új sebesség-optimum értékére. A becslés példánkban az utolsó 10 mérés bruttó géphatásfok adataira legjobban illeszkedő Y„(v) polinom szélső értékeként állítjuk elő. Kiviteli példánkban a polinom fokszámát másodrendűre választottuk. A becsült optimális sebességet a beállítható fokozatra kerekítve a program beállítja s az új sebességgel a ciklus elölről kezdődik. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás sztohasztikusan jelentkező üzemzavarokkal terhes technológiai folyamatokban alkalmazott gép(ek) optimális üzemi sebességének (együttes) meghatározására és/vagy vezérlésére és/vagy szabályozására, azzal jellemezve, hogy üzem közben — folyamatosan vagy előírt szakaszfok) tartamára — előállítjuk egyfelől a gép beállított sebességével (v) arányos számot reprezentáló villamos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
