DE1906466B1 - Einrichtung zur Sollwertfuehrung mit einstellbaren Gradienten - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Solllwertführung mit einstellbaren Gradienten, bei der ein am Eingang einer Regeleinrichtung anstehender Sollwert unter Berücksichtigung von durch Eigenschaften der Regelstrecke auferlegten Beschränkungen, wie z. B. Materialspannungen in Bauteilen von Dampferzeugeranlagen, mit einer zulässigen Geschwindigkeit veränderbar ist.
• Die bisher verwendeten Sollwertführungseinrichtungen ermöglichen es nur, Solwerte mit einem festen Zeitplan zu ändern. Es werden für diese Aufgabe sogenannte Zeitplangeber verwendet, bei denen die Sollwertänderung durch eine Kurvenscheibe oder ein Band vorgenommen wird, welches durch einen Fühlhebel abgetastet wird. Für viele Fabrikationsprozesse, z. B. Glühprozesse, werden jedoch verschiedene Programme, welche sich durch verschiedene Anstiegsgeschwindigkeit, Maximaltemperatur, Haltezeit und Absenkungsgeschwindigkeit unterscheiden, benötigt. Für Materialprüfungen müssen z. B. unterschiedliche Temperaturzyklen gefahren werden können. Für den Takt des Sollwertprogrammes müssen die bisher bekannten Einrichtungen dem jeweiligen Istwert der zu regelnden Größe vom Bedienungspersonal angepaßt werden. Falls die zu regelnde Größe aus irgendwelchen Gründen dem gewünschten Sollwertprogramm nicht folgen kann, muß die weitere Sollwertänderung eingeschränkt werden. Sollen dagegen die Sollwertführungseinrichtungen derart arbeiten, daß nach einem bestimmten Zeitablaufplan die Gradienten der Sollwerte geändert werden, so versagen alle bisher bekannten Sollwertführungseinrichtungen (Mitteilungen Ver. Großkesselbes. [1967], Heftlll, S. 370 bis 381).
• Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Sollwertführungseinrichtung anzugeben, bei der in einem bestimmten Zeitablaufplan die Gradienten der Sollwerte geändert werden können.
• Bei einer Sollwertführungseinrichtung der eingangs genannten Art, wird diese Aufgabe gelöst durch einen elektronischen Integrator, dessen Ausgangswert der augenblickliche, am Eingang der Regeleinrichtung anstehende Sollwert ist und dem für jede der beiden möglichen Änderungsrichtungen des Sollwertes ein Minimalwertauswahlgerät vorgeschaltet ist, auf das die jeweils zulässigen Anderungen von Parametern für positive oder negative Sollwertgradienten einwirken, durch ein erstes Vergleichsglied zum Vergleich des am Integrator abgegriffenen augenblicklichen Sollwertes mit dem gewünschten Endsollwert, dessen Ausgangsgröße auf das jeweils entsprechende Minimalwertauswahlgerät aufgebbar ist, durch ein zweites Vergleichsglied zum Vergleich des Istwertes der Regelgröße mit dem augenblicklichen Sollwert, dessen Ausgangsgröße ebenfalls auf das jeweils entsprechende Minimalwertauswahlgerät aufgebbar ist, und durch einen von der Abweichung des augenblicklichen Sollwertes und des gewünschten Endsollwertes gesteuerten Dreipunktschalter, der gemäß einem bestimmten vorgebbaren Zeitlaufplan von der einen Sollwertänderungsrichtung auf die andere Sollwertänderungsrichtung oder auf Leerlauf einstellt.
• Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird dem zweiten Vergleichsglied eine zulässige Regelabweichung hinzuaddiert. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß dem Dreipunktschalter ausgangsseitig zwei Zeitglieder nachgeschaltet sind, die einen Schalter des Dreipunktschalters jeweils für einstellbare Zeiten zur Verwirklichung des bestimmten vorgebbaren Zeitlaufplans auf einen der beiden Endsollwerte oder auf Leerlauf halten.
• Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels mittels der Figur im folgenden näher erläutert.
• Auf die Eingänge der beiden Minimalwertauswahlgeräte MA 1 und MA 2 wirken zulässige Änderungen von Parametern (bei der Kesselregelung »Freibeträge« genannt) für positive und negative Sollwertgradienten Gp und Gn ein. Den Minimalwertauswahlgeräten MA 1 und MA 2 sind ausgangsseitig ein elektronischer Integrator IG nachgeschaltet, der an seinem Ausgang den augenblicklichen Sollwert RS abgibt. Dieser augenblickliche Sollwert RS wird mit dem jeweils eingeschalteten gewünschten Endsollwert Sn oder St (Sollwert für Absenkung oder Anlauf bei der Kesselregelung) verglichen und die positiven oder negativen Abweichungen über jeweils eine DiodeD1 und D 2 an das entsprechende Minimalwertauswahlgerät MA 1 oder MA 2 gegeben. Dadurch wird eine weitere Sollwertnachführung beim Erreichen des vorgegebenen Endsollwertes Sn oder St unterbunden.
• Weiterhin wird -der gemessene Istwert 1 (z. B.
• ermittelt über eine Temperatur) der Regelgröße mit dem augenblicklichen Sollwert RS und eventuell unter Addition einer zulässigen negativen Regelabweichung A 1 oder einer zulässigen positiven Regelabweichung A 2 verglichen und dem Minimalwertauswahlgerät MA 2 bzw. MA 1 ebenfalls aufgeschaltet. Damit wird bewirkt, daß der Endsollwert Sn oder St immer nur um diese zulässige Differenz vom Istwert 1 abweichen kann. Das ist besonders wichtig, wenn der Istwert I der Regelgröße dem Sollwert nicht mit der geforderten Geschwindigkeit folgen kann.
• Jedes Minimalwertauswahlgerät MA 1 oder MA 2 wählt den jeweils kleinsten Betrag aus und gibt ihn auf den Eingang des elektronischen Integrators IG.
• Hierdurch erfolgt die Sollwertänderung höchstens mit dem jeweils kleinsten zugelassenen Gradienten Gn oder Gp.
• Es können auch mehrere unterschiedliche Begrenzungswerte, z. B. auch als Funktion der geregelten oder einer anderen Größe, auf die Eingänge der Minimalwertauswahlgeräte MA 1 oder MA 2 gegeben werden. Der jeweils kleinste Wert wird ausgesucht und auf den entsprechenden Eingang des als Sollwertspeicher wirkenden elektronischen Integrators IG gegeben.
• Ist ein Programm vorgegeben, bei dem die Sollwertführungseinrichtung es ermöglichen soll, daß nacheinander unterschiedliche Gradienten Gp und Gn oder der gerade eingestellte Endsollwert Sn oder St auf einen konstanten Wert eingehalten werden kann, so muß ein Schalter S od. dgl. von einer Sollwertstellung auf die andere umgestellt werden oder auf einer Mittelstellung stehenbleiben können. Zur Steuerung dieses SchaltersS dient z. B. ein Dreipunktschalter DS, der von der Abweichung des augenblicklichen Sollwertes RS von dem jeweils eingestellten Endsollwert Sn oder St gesteuert ist.
• Dem Dreipunktschalter DS können ausgangsseitig zwei Zeitglieder Z1 und 72 (für negative oder positive Abweichung) nachgeschaltet sein, die dazu dienen, den Schalter S jeweils eine einstellbare Zeit auf dem angewählten Endsollwert Sn oder St stehen zu lassen. Somit ist es möglich, Sollwertprogramme von z. B. trapezförmigem Aussehen zu fahren.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Sollwertführung mit einstellbaren Gradienten, bei der ein am Eingang einer Regeleinrichtung anstehender Sollwert unter Berücksichtigung von durch Eigenschaften der Regelstrecke auferlegten Beschränkungen, wie z. B. Materialspannungen in Bauteilen von Dampferzeugeranlagen, mit einer zulässigen Geschwindigkeit veränderbar ist, g e k e n n z ei c h -n e t d u r c h einen elektronischen Integrator (IG), dessen Ausgangswert der augenblickliche, am Eingang der Regeleinrichtung anstehende Sollwert (RS) ist und dem für jede der beiden möglichen Anderungsrichtungen des Sollwertes ein Minimalwertauswahlgerät (MA 1 oder MA 2) vorgeschaltet ist, auf das die jeweils zulässigenSinderungen von Parametern für positive oder negative Sollwertgradienten (Gp oder Gn) einwirken, durch ein erstes Vergleichsglied zum Vergleich des am Integrator (IG) abgegriffenen augenblicklichen Sollwertes (RS) mit dem gewünschten Endsollwert (Sn oder St), dessen Ausgangsgröße auf das jeweils entsprechende Minimalwertauswahl- gerät (MA 1 oder MA 2) aufgebbar ist, durch ein zweites Vergleichsglied zum Vergleich des Istwertes (1) der Regelgröße mit dem augenblicklichen Sollwert (RS), dessen Ausgangsgröße ebenfalls auf das jeweils entsprechende Minimalwertauswahlgerät (MA 1 oder MA 2) aufgebbar ist, und durch einen von der Abweichung des augenblicklichen Sollwertes (RS) und des gewünschten Endsollwertes (Sn oder St) gesteuerten Dreipunktschalter (DS), der gemäß einem bestimmten vorgebbaren Zeitlaufplan von der einen Sollwertänderungsrichtung auf die andere Sollwertändernngsrichtung oder auf Leerlauf einstellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Vergleichsglied eine zulässige Regelabweichung (Ä 1 bzw. A 2) hinzuaddierbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dreipunktschalter (DS) ausgangsseitig zwei Zeitglieder (71 und Z2) nachgeschaltet sind, die einen Schalter(5) des Dreipunktschalters (DS) jeweils für einstellbare Zeiten zur Verwirklichung des bestimmten, vorgebbaren Zeitlaufplans auf einen der beiden Endsollwerte (Sn oder St) oder auf Leerlauf halten.