Прогностический регулятор Сухарева-Легецкого (РСЛ)

Портфолио копирайтеров на TextSale.ru - Статьи на тему "Программы, software"


Являясь разработчиком прогностического алгоритма регулирования и рассказывая о преимуществах этого алгоритма, я столкнулся с тем, что большинство людей, не являясь специалистами в области авторегулирования, не могут по достоинству оценить алгоритм и перспективы его применения на практике. Это происходит потому, что многие специальные термины и определения непонятны большинству людей и сухой язык графиков и цифр ни о чём им не говорит.

По этой причине я решил написать статью, где просто и понятно расскажу о прогностическом алгоритме, истории создания и перспективах внедрения регулятора Сухарева-Легецкого (далее РСЛ) в различных областях промышленности.

Алгоритм был разработан в 2010 году. В то время я работал на тепло-электро-централи, ТЭЦ-1 ООО «Бийскэнерго» далее (станции) ведущим инженером АСУТП. Из восьми котло-агрегатов только четыре были оснащены современными автоматизированными системами управления, остальные работали под управлением релейной автоматики и автоматических регуляторов советского производства.

Так как станция взяла на себя функции регулятора сети, встал вопрос об эффективном управлении технологическим оборудованием. Станция нуждалась в реконструкции и перевооружении в части оборудования автоматизации и авторегулирования.

Руководство станции приняло решение выполнить перевооружение собственными силами.

По цеху тепловой автоматики и измерений (ТАИ) был объявлен конкурс на лучшее техническое решение в области систем автоматического регулирования технологическими процессами. Моё техническое предложение победило на конкурсе. В представленном техническом предложении описывалось выполнение стандартных схем регулирования на новой элементной базе, а точнее на программируемых логических контроллерах (ПЛК) PLC-150 производства компании «Овен». Контроллер был выбран по причине отличного соотношения цена-качество и удобной бесплатной среды разработки CoDeSys. Кроме того, я уже работал в этой среде ранее.

В проекте также принял участие ведущий инженер по автоматизации в цехе ТАИ - Валерий. Этот высококлассный специалист в области автоматических регуляторов и регулирования определял структуру систем автоматического регулирования и выполнял принципиальные и монтажные схемы контуров регулирования.

К тому времени я уже имел опыт программирования логических контроллеров PLC-100 производства «Овен», а также опыт отладки программы на объекте. Именно этот опыт и был предложен в качестве технического решения на конкурс.

В общем, сошлись над решением задачи два профессионала - опытный «автоматчик» и опытный программист. Работа закипела.

Работая совместно, и активно обмениваясь опытом, мы пришли к выводу, что хороших библиотечных функций ПИД регулирования, которые нас удовлетворяют, нет. Вывод один, придётся писать свою функцию.

Первоначальная обкатка алгоритма выполнялась на виртуальном полигоне. Вскоре помимо классических ПИ и ПИД законов, мы начали экспериментировать с нестандартными решениями и алгоритмами. После ряда экспериментов мы вообще отказались от классической формулы и сосредоточились на инновации.

И действительно наши инновационные алгоритмы работали заметно эффективнее, чем пропорционально-интегральная формула. При этом у алгоритма было не три параметра для настройки, а один!

Первый алгоритм, испытанный на производстве, получил название «Лучевой». Программа испытывалась на регуляторе уровня в барабане котла. Уровень в барабане котла, это один из самых ответственных и сложных технологических параметров для автоматизации.

После ввода первоначальных настроек регулятор достаточно неплохо заработал. Несколько дней мы наблюдали за его работой по графикам с самописцев и трендам внутренних переменных через переносной терминал (Ноутбук). Плавно меняя настройки в ту или другую сторону, мы постепенно определяли границы устойчивости и оптимальный режим. На четвёртый день регулятор работал как часы.

Через несколько дней произошёл один примечательный случай. Из турбинного цеха в котельный цех пришло сильное возмущение по паропроводу. Станция была с поперечными связями и все котло-агрегаты работали на один паропровод. Оказалось пока на других котлах машинисты уровень в барабане удерживали в ручном режиме, на нашем котле машинист даже не заметил возмущения, регулятор сам всё разрулил.

Вторым реализованным на том же котле регулятором уже с «функцией авто-настройки», был регулятор тепловой нагрузки. После процесса авто-настройки включился в работу сразу с оптимальными параметрами. Дальнейшие попытки изменять параметры регулятора показали, что значения установленные в процессе авто-настройки являются самыми оптимальными.

К моменту перевооружения системы управления и регулирования целого котла нами был разработан новый «прогностический» алгоритм. Процесс настройки первого регулятора уровня занял чуть меньше минуты. После выдачи регулятором тестового импульса уровень немного отклонился от задания, после чего прогностический алгоритм, рассчитав все параметры объекта, включился в работу в автоматическом режиме. Уровень вернулся к заданному значению. В общем, к концу рабочего дня котёл полностью работал в автоматическом режиме. Все регуляторы были включены в работу.

Далее мы, наблюдая за работой регуляторов в условиях реального производства, приступили к усовершенствованию алгоритма с целью борьбы с вредными производственными факторами. Через некоторое время наши регуляторы уже не боялись ни люфтов исполнительных механизмов, ни шумов в измерительных цепях, ни транспортного запаздывания регулирующего воздействия, ни высокой инерционности технологического процесса, ни других более мелких вредных факторов реального производства.

К середине 2011 года на станции работало уже более восьмидесяти контуров регулирования на базе РСЛ.

Алгоритм РСЛ усовершенствовался в условиях реального производства ещё более года с момента первого внедрения. Главный девиз разработчиков и по совместительству пользователей состоял из двух слов: «простота и надёжность», то есть простота в наладке и надёжность в эксплуатации!

По сравнению с другими алгоритмами регулирования, алгоритм РСЛ можно сравнить с «Автоматом Калашникова». Простой и надёжный алгоритм РСЛ работает в самых жёстких условиях, с которыми другие регуляторы просто не справляются.

Алгоритм РСЛ должен прийти на смену устаревшей ПИД функции регулирования и иметь самое широкое распространение по всем отраслям народного хозяйства, начиная от ЖКХ и теплоэнергетики и заканчивая нефтяной и химической промышленностью!

Регуляторы работают надёжно и достаточно долго, что бы сказать, что испытание временем пройдено.




Статья "Прогностический регулятор Сухарева-Легецкого (РСЛ)" написана:

копирайтер SDenisS [Рейтинг: 5]


Cтатьи копирайтера по схожим темам:

Портфолио копирайтеров на TextSale.ru | Статьи на тему "Программы, software"