Диссертация (1152187), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Вместе с тем, для пользователей, не имеющих большого опыта в работе с НС„в данном пакете существует инструмент автоматизированного нейросетевого поиска Автоматизированная нейронная сеть. Этот инструмент проводит пользователя через все этапы создания различных нейронных сетей и выбирает наиболее подходящую для решения поставленных задач.
Так же, как и Ма11аЬ Хеига1 Хе~иог1с Тоо1Ьох, БТАТ1ЯТ1СА может работать с архивами данных или с активными данными, несущими информацию о технологических процессах. Важным достоинством является наличие генератора исходного кода созданной обученной нейронной сети, что позволяет интегрировать ее в пользовательские приложения или в программу контроллера. 151 Так, например, после создания и обучеши нейронной сети для применения в управлении технологическим процессом, можно сгенерировать исходный код на желаемом языке программирования.
На основе этого кода имеется возможность создать пользовательский функциональный блок в среде программирования «Полигон» фирмы Промавтоматика. Полученный блок, реализующий функции нейронной сети, можно добавлять в управляющую программу контроллера, являющуюся программным регулятором положения.
Однако, действуя подобным образом, нельзя забывать о технических возможностях используемого оборудования. Бсли в результате разработки получилась НС с болыпим числом нейронов, множеством синаптических связей и большими объемами обрабатываемой информации, то качественное регулирование в масштабе реального времени будет невозможным при отсутствии больших вычислительных мощностей. Далее с ОРС-сервера РС-совместимой платформы результат интеллектуальной системы управления поступает на ПЛК, который в свою очередь вырабатывает управляющее воздействие на исполнительные механизмы объекта управления.
Результатом управления является установление таких технологических параметров, а именно температуры, влажности и содержания СО. .в воздухе, которые соответствуют уставкам, соотношениям между параметрами и протеканию процесса отлежки муки в наиболее благоприятных условиях ее созревания. Также происходит дальнейшее автоматическое поддержание этих режимов с одновременным отслеживанием всех параметров и обеспечивается непрерывный процесс адаптации к изменяющимся условиям протекания технологического процесса. 4.5.Проведение экспериментальнык исследований с применением интеллектуального комплекса адаптивного управлении параметрами микроклимата силоса.
Аппаратная часть экспериментальной системы управления состоит из датчиков и исполнительных механизмов, внедренных в АСУТП в соответствии с ФСА в параграфе 4.1. В силосе для хранения муки установлены датчики температуры, влажности и концентрации СО~, позволяющие получать данные о ходе технологического процесса в промышленную систему управления на базе программируемого контроллера ОМАРОМ 511. Совмещенный датчик температуры и относительной влажности воздуха %1КА серии А2С-70 изображен на рисунке 4.13. Рис. 4.13.
Совмещенный датчик температуры и относительной влажности воздуха, установленный в силосе для БХМ. Модель А20-70 регистрирует относительную влажность и температуру воздуха посредством емкостного датчика. Сигналы датчика для обоих параметров измерения передаются на систему автоматизации 153 управления/ регулировки пли автоматизации здания через аналоговые выходы (О...
10 В) или цифровой протокол Мос1Ьпа. Рабочий диапазон измерения температуры в диапазоне О... 50'С, относительной влажности О.. 100%, Точность измерения температуры <0,5'С, относительной влажности + 4%, допустимые значения температуры окружающей среды- 30... +70'С. Для передачи измерений используется трехпроводная схема с унифицированным уровнем сигнала 4.. 20 мА для температуры и относительной влажности. Для измерений концентрации СО в воздухе используется датчик концентрации СО 112 К1МО?ХБТК13МЕХТЯ (рис.
4.14) с диапазоном измерения на значения концентрации СО. 0..5000 ррт. Передача измерений концентрации СО~ осуществлялась по 4-проводной схеме с унифицированным токовым уровнем сигнала 4..20 мА. Рис. 4.14. Специализированный датчик, предназначенный для контроля качества воздуха в производственных помещениях путем измерения концентрации углекислого газа. Измерение параметров внешней среды осуществляется с помощью датчика температуры с типом чувствительного элемента ТСМ50, Датчик имеет корпус с высокой степенью защиты от погодных условий и расположен на северной стороне относительно комплекса. Измерения с датчика передаются по 2-проводной схеме с унифицированным токовым 154 сигналом 4..20 мА Для управления параметрами технологического процесса использовались исполнительные механизмы установленные в калориферном отделении по подготовке воздуха.
Управление значением температуры осуществлялось с помощью трехходового клапана запорнорегулируемого фирмы Яап1ег АУМ105, обладающего общим временем хода в 120 с, путем изменения расхода теплоносителя в замкнутом контуре сети ГВС калорифера. Для управления приводом использовалась 3- проводная схема подключения с переменным напряжением 24 В.
На рисунке 4.15. изображен клапан запорно-регулируемый Заи1ег А7М105. В качестве исполнительного устройства по управлению режимом влажности, вместо подачи пара в систему калорифера, использовался насос высокого давления для создания водяной завесы после нагревательных элементов калорифера. Рис. 4.15. Клапан запорно-регулируемый фирмы Яаи1ег АУМ105. Управление концентрацией СОз в воздухе осуществлялось с помощью системы воздушных заслонок по приточному и циркуляционному воздуху с установленными на них МЭО. Механизмы электрические однооборотные МЭО 40/63-0,25 управлялись по 3- проводной схеме от сети переменного тока 230 В с заданными крайними положениями работы с помощью концевых выключателей блока сигнализации, включенного в конструктив исполнительного механизма.
На рисунке 4.1б. представлен фрагмент шкафа управления с контроллером ОМАРОМ 011, модулями ввода аналоговых сигналов и прочим периферийным оборудованием системы управления. Рис. 4 1б. Шкаф управления с контроллером. В качестве РС-совместимой системы (рис. 4.9.) верхнего уровня использовался портативный персональный компьютер. В процессе исследования системы регистрировались технологические параметры процесса и параметры внешних воздействий.
По результатам измерений строились временные графики (тренды), которые затем подвергались анализу. На рисунке 4.17 представлен график изменения температуры воздуха в силосе для хранения муки по отношению к наружной 156 температуре воздуха в процессе эксплуатащп~ интеллектуальной системы управления. При понижении температуры наружного воздуха с -13,5 'С до -16,5 'С, в соответствии с устав ками система управления снижает температуру воздуха с 11,1 'С до 10,9 'С, переводя температурный режим в новое значение относительно наружной температуры.
При непрерывном снижении наружной температуры воздуха система управления поддерживает требуемое значение температуры воздуха с отклонением не более 0,2 'С. Повышение температуры наружного воздуха с -16,5 'С до -14 'С переводит температурный режим на значение 11,1 'С, что соответствует заданными технологом температурному режиму внутри силоса. Рисунок 4.17. — График изменения температуры воздуха внутри силоса, при возмущающем воздействии в виде изменяющейся наружной температуры. График изменения влажности воздуха в силосе представлен на рисунке 4.18.
— Влажность Воз~хухи В силосе Рис. 4.18. График изменения влажности воздуха в силосе при изменяющейся внутренней и наружной температуре. В соответствии с заданием, установочное значение влажности удерживается на уровне б2 %. Система управления поддерживает требуемое значение с максимальным отклонением в 5 %. На рисунке 4.19 представлен график изменения концентрации СО в силосе по отношению к изменению наружной температуры воздуха.
Рис. 4. 19. График изменения СО в силосе по отношению к изменяющейся наружной температуре воздуха. Из графиков видно, что одновременно со снижением наружной температуры воздуха с -13,5 'С до -1б,5 'С система повышает значение концентрации СО с 790 ррт до 820 ррах и удерживает значение по мере непрерывного изменения наружной температуры воздуха в пределах 100 рртп. При повышении наружной температуры воздуха с -1б,5 'С до -14 'С система управления устанавливает требуемое значение концентрации СОз на уровне близком к 790 ррт.
Таким образом, в процессе исследования управления технологическим процессом на базе производственного комплекса система нейросетевого управления обеспечила адаптацию параметров процесса при непрерывно изменяющихся внешних условиях со стабилизацией параметров в пределах допустимой точности управления, удовлетворяющих своевременному созреванию и сохранности муки.
Результаты управления продемонстрированы при различных диапазонах внешних воздействий с различной динамикой их изменений. 4.6. Интеграция интеллектуального комплекса в существующую АСУТП предприятия. Практически на всех современных пищевых предприятиях имеются свои определенные средства автоматизации. Поэтому при создании новых интеллектуальных систем необходимо обеспечить обмен данными между имеющейся системой и новой системой. Лучше при этом, чтобы информация не просто передавалась между системами, а была обеспечена слаженная работа обеих систем.
То есть„важно организовать совместную работу интеллектуального комплекса адаптивного управления параметрами микроклимата в силосе и программного обеспечения ~ПО), уже имеющегося на мукомольном предприяпш, Наиболее рациональным в такой ситуации является обеспечение единого информационной пространства ~ИС) предприятия, которое позволит своевременно получать информацию из разных баз данных для контроля необходимых параметров на всех уровнях управления, сигнализации аварийных или внештатных ситуаций; слежения за системой в режиме реального времени ~44). Разработанный интеллектуальный комплекс адаптивного управления параметрами микроклимата в ТП хранения муки является достаточно сложной ИС. Б его состав входят специализированные модули контроля температуры, влажности и содержания СО2, а также комплекс универсальных инструментальных средств. Управление жизненным циклом данного интеллектуального комплекса целесообразно выполнять с помощью РОМ-систем «англ. Ргойпс~ Ба~а Мапаяетеп1 — система управления данными об изделии) — организационно-технической системы, обеспечивающей управление всей информацией о технологическом процессе бестарного хранения муки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
