DE2637620A1 - Verfahren und einrichtung zum regeln einer oder mehrerer von mehreren stellgroessen abhaengigen groesse - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser

Berlin und München 7ßp 3 \ 7 6 BRD

Verfahren und Einrichtung zum Regeln einer oder mehrerer von mehreren Stellgrößen abhängigen Größe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer oder mehrerer von mehreren Stellgrößen abhängigen Größe unter Minimierung einer Fehlerfunktion, insbesondere zur Mischungsregelung einer Rohmaterialmühle bei der Zementherstellung.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt nach der DT-Zeitschrift "Regelungstechnik und Prozeß-Datenverarbeitung" 1972, Heft 5, Seiten 190 bis 198. Vorgeschlagen ist dort, das Minimierungsverfahren nach Zangwill (Computer-Journal, Vol. 10, Nr. 4/67-68) anzuwenden und es wegen seines großen mathematischen Aufwandes mit einem Prozeßrechner zu implementieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelverfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welches mathematisch weniger aufwendig ist, nicht den Einsatz eines Prozeßrechners erfordert bzw. bei Einsatz eines Rechners wesentlich schneller ablaufen kann. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß jeweils eine der Stellgrößen in regelmäßigen Zeitabständen schrittweise solange in derselben Richtung verändert wird, bis sich das Vorzeichen des zeitlichen Differentialquotienten des zu minimierenden Betrags des Fehlers zwischen einem vorgebbaren Zielwert und dem Istwert der zu regelnden Größe von Minus nach Plus geändert hat, daß hierauf eine schrittweise Veränderung derselben Stellgröße in der entgegengesetzten Richtung erfolgt und daß die übrigen Stellgrößen in gleicher Weise jeweils nach einer vorbestimmten Anzahl von derartigen Vorzeichenwechseln zyklisch nacheinander verändert werden.

Eine einfache Realisierungsmöglichkeit zur Durchführung dieses Verfahrens ergibt sich durch folgende Merkmale:

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Hak 21 Bsk / 12.8.197b

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a) Die Zähleingänge von digitalen Zweirichtungszählern, deren Ausgangssignale die Stellgrößen bilden, werden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines rückgekoppelten Schieberegisters nacheinander zyklisch mit dem Ausgang eines Taktgenerators verbunden,

b) der zeitlich differenzierte Betrag der Differenz zwischen einem vorgebbaren Zielwert und dem Istwert der Regelgröße wird einem Kippverstärker zugeführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines repetierend von Null bis zu einem bestimmten Wert arbeitenden und danach Jeweils rücksetzbaren Zählers und mit dem Eingang einer bistabilen Kippstufe verbunden ist,

c) die die Zählrichtung bestimmenden Eingänge der digitalen Zweirichtungszähler sind mit den Ausgängen der bistabilen Kippstufe verbunden,

d) das Schieberegister wird von den Rucksetζimpulsen des repetierend arbeitenden Zählers weitergeschaltet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, welche nachstehend anhand der Figuren näher erläutert werden, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In dem allgemeinen Blockschaltbild der Figur 1 ist mit 1 die Regelstrecke bezeichnet, auf welche η Stellgrößen y^ - Y_n wirken. Die m Ausgangsgrößen der Regelstrecke sind mit x-j - x_m bezeichnet, wobei diese beliebige Funktionen F₁ -F der Stellgrößen ^y1 " ^n ^sein können. Aus den Ausgangsgrößen X₁ - x^ wird mittels eines Rechengerätes 2 der Istwert der zu regelnden Größe Q ermittelt, welche ihrerseits eine Funktion F der Ausgangsgrößen X₁ - χ ist. Das Regelziel besteht nun darin, durch geeignete Wahl der Stellgrößen V₁ - y_n die Größe Q möglichst gut einem vorgebbaren Zielwert Q* anzunähern. Hierzu wird die Abweichung e zwischen dem Zielwert Q* und dem Istwert Q einem Betragsbildner 3 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Differenzierglied zugeführt wird. Das Ausgangssignal e des Differenziergliedes 4,

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welches dem zeitlich differenzierten Betrag der Fehlerabweichung e zwischen dem Zielwert und dem Istwert der zu regelnden Größe entspricht, beaufschlagt einen Minimalwertregler 5. Dieser verändert nun fortlaufend seine Ausgangsgrößen - die Stellgrößen y^ - y - in der Weise, daß zunächst eine beliebige dieser Stellgrößen in regelmäßigen, durch die dem Minimalwertregler zugeführte Taktfrequenz f_Q bestimmten Zeitabständen, schrittweise solange in derselben Richtung verändert wird, bis sich die Polarität des an der Eingangsklemme 6 des Minimalwertreglers 5 anliegenden Signals δ von Minus nach Plus geändert hat. Dann wird der Richtungssinn der Stellschrittveränderung dieser Stellgröße umgekehrt und diese solange schrittweise verändert, bis wiederum ein derartiger Polaritätswechsel aufgetreten ist. Dieses Spiel setzt sich mit derselben Stellgröße solange fort, bis eine bestimmte Anzahl von Polaritätswechseln erfolgt ist, woraufhin die nächste Stellgröße in derselben Art verändert wird. So gelingt es, selbsttätig die kleinstmögliche Abweichung e vom vorgegebenen Zielwert Q* zu finden und beizubehalten.

Figur 2 dient zur prinzipiellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es sei angenommen, daß bei Jeweils zu den Zeitpunkten t> - t schrittweise vorgenommener Veränderung einer Stellgröße in einer Richtung der Fehler, d.h. die Abweichung der Regelgröße Q vom vorgegebenen Zielwert Q* den mit e bezeichneten Verlauf aufweist und im Zeitpunkt t_Q zu Null wird. Der Betrag des Fehlers hat dann den mit der Kurve f e| und die zeitliche Ableitung des Fehlerbetrags den mit der Kurve e beschriebenen Verlauf. Es gilt e = · Solange die Funktion e negative Polarität aufweist, ist die Verstellrichtung der Stellgröße richtig gewählt, d.h. man bewegt sich in Richtung auf das Minimum zu_s während ab dem Augenblick, in welchem sich das Vorzeichen der Funktion e von Minus nach Plus ändert, die ursprünglich gewählte Verstellrichtung vom Fehlerminimum wegführen würde. Es wird daher die Verstellrichtung nach einem von Minus nach Plus erfolgendem Vorzeichenwechsel umgekehrt, so daß man sich wiederum in Richtung einer Fehlerverminderung bewegt. Findet mit dieser geänderten Stellrichtung ein abermaliges Überlaufen des Fehlerrainimus statt, dann wird sich wiederum das Vorzeichen der Funktion e von

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Minus nach Plus ändern und dadurch eine erneute Umkehr der Verstellrichtung veranlaßt. Es findet also ein dauerndes Hin- und Herpendeln um das Fehlerminimum, d.h. um den vorgegebenen Zielwert, statt. An der geschilderten Wirkungsweise ändert sich nichts, wenn die Fehlerfunktion e bei der ursprünglich angenommenen Stellrichtung von positiven Werten gegen das Fehlerminimum strebt.

Meist wird es bei Regelstrecken mit mehreren Stellgrößen aufgrund gegenseitiger Verkopplungen gar nicht möglich sein, daß die Fehlerfunktion e den Wert Null erreichen kann. Dieser Fall ist bei dem Diagramm der Figur 3 zugrunde gelegt. Wiederum ist dort mit e die Fehlerfunktion, mit lej der Absolutbetrag des Fehlers und mit e die zeitliche Ableitung des Fehlerbetrags bezeichnet. Auch hier bewegt man sich bei negativer Polarität der Funktion e in der richtigen Richtung und ihr Vorzeichenwechsel von negativer zu positiver Polarität ist ein Kriterium dafür, daß das Minimum überlaufen wurde und kann zur Umkehr der Verstellschrittrichtung benutzt werden. Beim dargestellten Beispiel erfolgt dies nach dem zum Zeitpunkt tr bewirkten Verstellschritt. Zum Zeitpunkt tr wird demnach die Verstellrichtung umgekehrt und diese Verstellrichtung solange beibehalten, bis ein erneutes Überlaufen über das Minimum stattfindet, was dann wiederum eine Änderung der Verstellrichtung veranlaßt. An diesen grundsätzlichen Ablauf ändert sich nichts, wenn als Fehlerfunktion die an der t-Achse gespiegelte Funktion e angenommen wird. In diesem Falle würden zwar die Funktion e und die Funktion Ie| zusammenfallen, die Funktion e bleibt jedoch unverändert und damit auch die Strategie des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 4 zeigt ein Beispiel für eine einfache gerätetechnische Realisierung des in Figur 1 mit 5 bezeichneten Minimalwertreglers mit drei Ausgangsgrößen y^ - Y-*.· Seiner Eingangsklemme 6 wird eine Spannung zugeführt, welche der zeitlichen Ableitung e des zu minimierenden Fehlerbetrags proportional ist. Ein Kippverstärker 7 dient zur sicheren Erfassung des Vorzeichenwechsels, was insbesondere bei dem in Figur 3 dargestellten Fall wichtig ist. Der Ausgang des Kippverstärkers 7 ist mit dem Zähleingang

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eines 3-Bit-Zählers 8 verbunden, dessen Zählstufenausgänge an die Eingänge eines UND-Gatters 9 angeschlossen sind. Der Ausgang des Kippverstärkers 7 ist außerdem mit dem dynamischen Eingang einer bistabilen Kippstufe 24 verbunden. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 9 setzt einerseits den Zählerstand des Zählers 8 auf den Wert Null zurück und schaltet andererseits ein rückgekoppeltes Schieberegister 10 weiter. Von den drei Stufen des Schieberegisters 10 führt Jeweils nur eine L-Signal; dies sei im betrachteten Augenblick die schraffiert hervorgehobene Stufe, Ändert sich das Ausgangssignal des Kippverstärkers 7 von negativer zu positiver Polarität, dann entstehen ansteigende Impulsflanken, welche bewirken, daß die bistabile Kippstufe ihre Jeweilige Lage ändert und die gerade L-Signal aufweisende Schieberegisterstufe dieses L-Signal an die ihr benachbarte weitergibt und daraufhin selbst wieder Nullsignal annimmt. Führt nach zwei solcher Signalwechseln das L-Signal die in Figur 4 zu unterst gezeichnete Schieberegisterstufe L-Signal, so wird der nächste solche Signalwechsel infolge der Rückkopplung des Schieberegisters 10 bewirken," daß das L-Signal daraufhin wieder an der obersten Schieberegisterstufe auftritt, während die übrigen Nullsignal aufweisen.

Die Ausgänge z* - z·, der Schieberegisterstufen sind mit den einen Eingängen der UND-Gatter 11, 12 und 13 verbunden, an deren anderen Eingängen der Ausgang eines Taktgenerators 14 angeschlossen ist. Jeweils derjenige Ausgang z^, Zp oder z-,, welches gerade L-Signal aufweist, gibt somit das ihm zugeordnete UND-Gatter für die vom Taktgenerator erzeugten Taktimpulse frei, welche dann auf den Zähleingang eines der Zweirichtungszähler 15, 16 oder 17 gelangen. Der Zählerinhalt jedes dieser zwei Richtungszähler wird von ihnen jeweils zugeordneten Digital-Analog-Wandlern 18, 19 und 20 in entsprechende analoge Spannungen y^ y^ umgewandelt, welche dann an den Ausgangsklemmen 21, 22 und 23 als Stellsignale erscheinen. Die Zählrichtung der Zähler 15 bis 17 bestimmt sich jeweils danach, welche der beiden mit R und V bezeichneten Ausgänge der bistabilen Kippstufe 24 L-Signal führt. Weist z.B. der Ausgang V ein L-Signal auf, dann würde

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der Zählerstand des jeweils von den Impulsen des Taktgenerators 14 beaufschlagten Zweirichtungszählers erhöht werden, während er andererseits erniedrigt wird, falls der mit R bezeichnete Ausgang der bistabilen Kippstufe 24 L-Signal führt.

Die Wirkungsweise der in Figur 4 dargestellten Anordnung ist folgende: Im betrachteten Augenblick sei das Eingangssignal an der Klemme 6 von negativer Polarität, und der mit V bezeichnete Ausgang der bistabilen Kippstufe 24 sowie der Ausgang z.. des Schieberegisters 10 führen L-Signal. Das Gatter 11 ist somit für die Impulse des Taktgenerators 14 durchlässig und der Stand des Zählers 15 wird erhöht. Die Stellgröße γ ^ wird nun laufend schrittweise vergrößert und zwar solange, bis das an der Klemme

6 anliegende Eingangssignal sein Vorzeichen wechselt, was, wie zuvor ausgeführt, als Kriterium für das Überlaufen über das Fehlerminimum dient. Dieser Polaritätswechsel von negativer zu positiver Polarität bewirkt, daß sich der Zählerstand des Zählers 8 um eine Einheit erhöht und· daß die bistabile Kippstufe 24 in die Lage versetzt wird, in welcher ihr mit R bezeichneter Ausgang L-Signal aufweist. Daraufhin kehrt sich die Zählrichtung des Zählers 15 um und die Stellgröße y^ wird nun schrittweise vermindert. Aufgrund dieser Umkehr der Verstellrichtung bewegt man sich wieder auf das Minimum zu und das Ausgangssignal des Kippverstärkers 7 wird sein Vorzeichen von Plus nach Minus ändern. Diese Polaritätsumkehr vermag nun aber weder eine Änderung des Zählerstandes des Zählers 8 noch eine Änderung der Lage der bistabilen Kippstufe 24 zu bewirken, da diese Elemente nur auf ansteigende Impulsflanken reagieren. Die Stellgröße V₁ wird nun solange schrittweise vermindert, bis wiederum ein Überlaufen über das Minimum erfolgt ist und sich das Ausgangssignal des Kippverstärkers

7 von negative auf positive Polarität ändert. Dadurch wird der Stand des Zählers 8 wiederum um eine Einheit erhöht und die Kippstufe 24 in die Lage gekippt, in welcher der mit V bezeichnete Ausgang L-Signal führt und der Zweirichtungszähler 15 von den Impulsen des Taktgenerators 15 in positiver Richtung, d.h. unter Erhöhung seines Zählerstandes weitergezählt wird. Dieses Spiel

wiederholt sich solange, bis. ein achtmaliges Überlaufen des Minidaher
mums stattgefunden hat und/sämtliche Zählstufen des Zählers 8 ein

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L-Signal führen. Es erscheint dann am Ausgang des UND-Gatters 9 ein L-Signal, welches den Zähler 8 auf den Wert Null zurücksetzt und das Schieberegister weiterschaltet, sodaß nunmehr der Ausgang Zp des Schieberegisters 10 L-Signal führt und das ihm zugeordnete UND-Gatter 12 für die Impulse des Taktgenerators 14 durchlässig macht, welche dann in entsprechender Weise den Stand des ZweirichtungsZählers 16 verändern. Es wird dann in analoger Weise die Stellgröße y₂ schrittweise Jeweils in der einen und anderen Richtung solange verändert, bis wiederum ein achtmaliges überlaufen des Minimums erfolgt ist, woraufhin dann die dritte Stellgröße y-,, danach wieder die Stellgröße u.s.f. verändert werden.

Figur 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung bei. der Mischungsregelung an einer Rohraaterialmühle bei der Zementherstellung. Vier Rohmaterial-Komponenten - beispielsweise Mergel (w^), Kalk (wp), Ton (w,) und Sand (w^) - unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung sollen so dosiert werden, daß sie aus diesen Komponenten bestehende und der Rohmühle 25 zugeführte Rohmaterialmischung hinsichtlich Quantität und Qualität bestimmten Gütekriterien genügt. Als derartige Gütekriterien dienen der sogenannte Kalkstandard KS, der Silikatmodul SM und der Tonerdemodul TM und errechnen sich aus den durch Analyse des Rohmehlgemisches χ mitteils eines Spektrometers 26 gewonnenen Konzentrationen c, s, a, f der Oxyde CaO, SiO₂, ALgO, und Fe₂O-, nach folgender Beziehung:

KS= ^{1Q0 C} (1)

2,8s + 1,1a + 0,7f

^SM = s (2)

TM - a (3)

in einer Rechenschaltung 27. Die Istwerte der Güteziffern KS, SM und TM werden je einem Mischglied 28a - 28c zugeführt und dort mit entsprechenden Sollwerten KS*, SM* und TM* in Vergleich gesetzt. Die Ausgänge der Mischglieder 28a - 28c sind mit den Eingängen von drei mit 29a - 29c bezeichneten Modulreglern verbunden, die an das dynamische Verhalten der Minie angepaßt sind und

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deren Ausgangsgrößen die Zielwerte KS , SM und TM_ für den ihnen

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unterlagerten Minimalwertregler 5 bilden. In drei weiteren Mischgliedern 30a - 30c wird die Differenz zwischen den Zielwerten KS , SM, und TM, und drei Größen KS¹, SM¹ und TM¹ gebildet, welche Nachbildungen der Güteziffern KS, SM und TM darstellen und am Ausgang einer Rechenschaltung 27' abgenommen werden, welche in ihrem später noch näher zu erläuternden Aufbau der Rechenschaltung 27 entspricht und eingangsseitig von den Größen c¹, s¹, a¹ und f beaufschlagt wird. Diese werden einer Teilnachbildung 32 der Mühle 25 entnommen, die ihrerseits ebenso wie die Mühle 25 eingangsseitig von vier Größen beaufschlagt wird, welche proportional den Mengenanteilen w^ - w^ der Rohmaterialkomponenten proportional sind. Die Mühle läßt sich modellmäßig zerlegen in einen statischen, zeitinvarianten Teil S und einen ihr Zeitverhalten bestimmenden Teil T. Der Block 32 stellt nun eine Nachbildung des statischen Anteils der Regelstrecke 25 dar und liefert in Abhängigkeit von den Stellgrößen die Werte der Ausgangsgröße im eingeschwungenen Zustand. Der Block 32 kann demnach als ein schnelles Modell der Regelstrecke 25 aufgefaßt werden, indem an dessem Ausgang diejenigen Größen sofort auftreten, welche am Ausgang des Spektrometers 26 erst nach einem durch das Zeitverhalten der Mühle und der Auswerteeinrichtung 27 bestimmten Zeit verfügbar wären.

In drei Betragsbildern 31a - 31c werden die Beträge der Ausgangsgrößen der ihnen zugeordneten Mischglieder 30a - 30c gebildet. Diese Beträge werden addiert und vergrößert um ein Fehlergrenzwertsignal e einem Differenzierglied 33 zugeführt. Die Ausgangsspannung e des Differenziergliedes 33 wird der Eingangsklemme 6 des Minimalwertreglers 5 zugeführt, welcher in seinem Aufbau der in Figur 4 dargestellten Anordnung entspricht. Zur Bereitstellung des vierten Mengenanteils w^ ist eine weitere Hilfsgröße j/v vorgesehen, welche sich aus der Differenz zwischen einem konstanten Wert y und der Summe der übrigen drei Stellgrößen V₁, y₂ und y, ergibt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Mühle 25 stets mit einer konstanten Rohmaterialmenge y_m beschickt wird.

Figur 6 zeigt die Schaltung zur Ermittlung der Funktion δ für das in Figur 5 dargestellte Anwendungsbeispiel im einzelnen. An den Eingangsklemmen 34 - 36 sind den Zielwerten der Güteziffern für den Kalkstandard KS , den Silikatmodul SM und den Tonerdemodul proportionale Spannungen angeschlossen, welche von

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den Modulreglern 29a -29c geliefert werden. In den Addierverstärkern 30a - 30c wird die Differenz gebildet zwischen diesen Güteziffernzielwerten und den von dem Mühlenmodell 32 simulierten Güteziffern TM¹, SM¹ und KM¹. Die Gegenkopplungswiderstände der Addierverstärker 30a - 30c sind als Potentiometer ausgebildet, so daß die Möglichkeit besteht, die Differenzen zwischen den einzelnen Zielwerten mit unterschiedlichen Faktoren <JL , /3 und #" zu bewichten. Die Ausgangsspannungen der Addierverstärker 30a 30c beaufschlagen über Betragsbildner 31a - 31c einen Verstärker Dem Verstärker 41 wird als weitere Fehlerkomponente die Spannung e_ zugeführt. Diese soll in den Fällen, ausgehend von dem Wert Null, sprungförmig einen positiven Wert annehmen, in welchen einer der Mengenanteile W₁ - w^ bestimmte vorgebbare Werte über- bzw. unterschreitet. In solchen Fällen soll ein sprunghaftes Anwachsen der Fehlerfunktion in positiver Richtung vorgetäuscht werden und damit eine Umkehr der Stellschrittrichtung bewirkt werden. Es werden daher die an den Eingangsklemmen 37- 40 anliegenden, den einzelnen Mengenanteilen W₁ - Wr proportionalen Spannungen über Umkehrverstärker 42 - 45 Addierverstärkern 46 - 49 zugeführt, an deren anderen Eingängen jeweils eine Spannung anliegt, welche dem maximal zulässigen Wert des entsprechenden Mengenanteils entspricht (^w-im_QV - ^w/,m_QV)· Die Ausgänge der Verstärker 46 - 49 sind über Dioden mit einem Eingangswiderstand des Verstärkers 41 verbunden. Entsprechenderweise wird mittels Addierverstärkern 50 - 53 die Differenz zwischen dem jeweiligen Mengenanteil und seinem zulässigen Minimalwert (v^_min - ^W4_mi_n) gebildet und über Dioden dem Verstärker 41 zugeführt. Dieser Verstärker weist eine hohe Leerlaufverstärkung auf und ist über einen Integrator 54 mit nachgeschaltetem Umkehrverstärker 55 gegengekoppelt. Ein weiterer Umkehrverstärker 56 dient zur Polaritätsumkehr des Ausgangssignales des Verstärkers 41, so daß am Ausgang des Umkehrverstärkers 55 vorzeichenrichtig eine Spannung e entsteht, welche der zeitlichen Ableitung des Betrags der Fehlerfunktion e proportional ist.

Selbstverständlich ergibt sich für den Minimalwertregler mit der in Figur 6 dargestellten Schaltung eine äquivalente Wirkungsweise, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 41 unmittelbar mit der Eingangsklemme 6 des Minimalwert-

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reglers 5 verbunden wird und die dynamischen Eingänge des Zählers 8 sowie der bistabilen Kippstufe 24 so ausgebildet werden, daß sie nur auf abfallende Impulsflanken ansprechen.

Figur 7 ze igt ein Ausführungsbeispiel für die Nachbildung 32 des statischen Teils der Mühle 25, d.h. eine Einrichtung, welche es erlaubt, aus den vier den einzelnen Mengenanteilen W₁ W₄ proportionalen Spannungen die Oxydkonzentrationen c¹, s', a¹ und f· des später anfallenden Rohmehlgemisches zu simulieren; außerdem ist der Aufbau der Rechenschaltung 27 gezeigt, mit der aus den simulierten Oxydkonzentrationen die Güteziffern KS¹, SM' und TM' berechnet werden. In der Nachbildung 32 sind vier Addierverstärker 57 - 60 vorgesehen, deren Eingänge jeweils über gleiche Eingangswiderstände R mit den Abgriffen von Potentiometern verbunden sind, welche von den den einzelnen Mengenanteilen W₁ - W₄ proportionalen Spannungen gespeist werden. Die Potentiometerabgriffe werden entsprechend den bekannten relativen Oxydkonzentrationen der einzelnen Mengenanteile eingestellt. Wie ersichtlich, ergeben sich die Ausgangsspannungen der Verstärker 57 - 60 entsprechend folgenden Gleichungen:

s¹ = ¹³I^i ⁺ s₂w₂ + s,w, + S₄W₄
a' = a₁w₁ + a_£w₂ + a^w^ + a₄w₄

Aus den Größen c¹, s¹, a^! und f werden wie ebenfalls der in Figur 7 dargestellten Struktur der Rechenschaltung entnehmbar ist, die GUteziffern KS¹, TM¹ und SM' entsprechend den eingangs angegebenen Gleichungen (1) bis (3) gebildet.

5 Patentansprüche
7 Figuren

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ORIGINAL INSPECTED

L e e r s e ι t e

Claims (1)

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   Verfahren zum Regeln einer oder mehrerer von mehreren Stellgrößen abhängigen Größe unter Minimierung einer Fehlerfunktion, insbesondere zur Mischungsregelung einer Rohmaterialmühle bei der Zementherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine der Stellgrößen Cy₁ - y_n) in regelmäßigen Zeitabständen schrittweise solange in derselben Richtung verändert wird, bis sich das Vorzeichen des zeitlichen Differentialquotienten (e) des zu minimierenden Betrags des Fehlers (e) zwischen einem vorgebbaren Zieltwert (Q*) und dem Istwert (Q) der zu regelnden Größe von Minus nach Plus geändert hat, daß hierauf eine schrittweise Veränderung derselben Stellgröße in der entgegengesetzten Richtung erfolgt und daß die übrigen Stellgrößen in der gleichen Weise jeweils nach einer vorbestimmten Anzahl von derartigen Vorzeichenwechseln zyklisch nacheinander verändert werden.

   Z* Verfahren nach Anspruch 1 für Rohmaterialmühlen, dadurch gekennzeichnet, daß Istwerte von einem von den Stellgrößen beaufschlagten schnellen Mühlenmodell simuliert, mit entsprechenden Ausgangsgrößen von überlagerten Modulreglern (29a, 29b, 29c) verglichen werden und der zeitliche Differentialquotient (e) der Fehlersumme gebildet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Änderungskriterium der Vorzeichenwechsel des zeitlichen Differentialquotienten aus der Summe des Fehlers (e) und einer Größe (e ) verwendet wird, welche von der Differenz zwischen einer Stellgröße und einem vorgebbaren Grenzwert derselben abhängig ist.

   4t Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) Die Zähleingänge von digitalen Zweirichtungszählern (15 - 17) deren Ausgangssignale die Stellgrößen bilden, werden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen eines rückgekoppelten Schieberegisters (10) nacheinander zyklisch mit dem Ausgang eines Taktgenerators (14) verbunden,

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   b) der Betrag der Differenz zwischen dem vorgegebenen zielwert (Q*) iind dem Istwert (Q) der Regelgröße wird über ein Differenzierglied (33) einem Kippverstärker (7) zugeführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang eines repetierend von Null bis zu einem bestimmten Wert arbeitenden und danach jeweils rücksetzbaren Zählers (8), sowie mit dem Eingang einer bistabilen Kippstufe (24) verbunden ist,

   c) die die Zählrichtung bestimmenden Eingänge der digitalen Zweirichtungszähler sind mit den Ausgängen der bistabilen Kippstufe (24) verbunden.

   d) das Schieberegister wird von den Rlicksetzimpulsen des repetierend arbeitenden Zählers (8) weitergeschaltet.

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