ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры управления технологическими процессами с использованием Управление установками каталитического крекинга из "Инженерные задачи в нефтепереработке и нефтехимии" Основные характеристики УВМ должны быть неразрывно связаны с характеристиками применяемых алгоритмов и решаемых классов задач. Детальная оценка основных параметров и операций УВМ должна быть связана с целесообразным объемом и уровнем автоматизации конкретных технологических процессов. [c.204] Подавляющее большинство математических задач, решаемых на УВМ, — статистическая обработка показаний датчиков и поиск лучшего значения целевой функции в допустимой области. Поэтому величина эффективного быстродействия УВМ существенным образом будет определяться удачным выбором операций н устройств для эффективного решения именно таких задач. Это же в полной мере относится к структуре и объему памяти УВМ. [c.204] Обычно, зная характеристики решаемых задач, можно оценить такие параметры УВМ, как быстродействие, объем оперативной памяти, разрядность. В работе [6] в качестве примеров приводятся такие расчеты для часто встречающихся задач системы линейных алгебраических уравнений, задачи Коши для канонических систем обыкновенных дифференциальных уравнений, задачи линейного программирования, задачи минимизации выпуклых функций, многоэкстремальные задачи минимизации н др. [c.205] При создании АСУ промышленными объектами наибольшие трудности представляет оценка необходимой точности вычислений на УВМ. С одной стороны, для обеспечения быстрой окупаемости АСУ УВМ должна быть достаточно дешевой. Это, в частности, приводит к малой разрядности выпускаемых управляющих машин. [c.205] С другой стороны, в процессе управления промышленными объектами на УВМ решаются довольно сложные задачи, которые предъявляют высокие требования к точности выполняемых вычислений. Такой задачей, например, является задача линейного программирования. [c.205] Анализ корректности вычислений на УВМ, выполняемых в процессе реализации разработанного алгоритма управления, является необходимым этапом разработки АСУ. Этот анализ позволяет не только сформулировать технические требования к разрядности используемой в АСУ УВМ, но также, что более важно, для уже выбранной УВМ разумно организовать процесс вычислений. Проблему достижения необходимой точности вычислений при заданной разрядности УВМ часто удается решить путем выделения участков алгоритмов, которые будут выполняться на УВМ с двойной точностью, или путем подбора подходящего численного метода. [c.205] Если в процессе функционирования конкретной АСУ точность вычислений на УВМ окажется недостаточной, то будет получен дикий результат, который исказит окончательное решение задачи. К сожалению, надежность полученного результата очень трудно проконтролировать. [c.205] Число / разрядов с основанием р составляет значащую часть 5 числа (также называемую дробной частью или мантиссой). [c.206] Условие 11 ф о является характерным признаком нормализованного числа в системе с плавающей запятой. [c.206] На вещественной числовой оси числа -с плавающей запятой образуют ограниченное множество Р = Рф, т, М) далеко не равноотстоящих точек. На рис. 1У-6 [22] схематически представлены 33 точки Р для р = 2, / = 3, /л = 1 и Л/ = 2. [c.206] Как видим, для операций с блокировкой округления граница ошибки вдвое больше, чем для операции с округлением. Кроме того, при сложении (с блокировкой округления) большого числа п положительных чисел погрешность имеет одинаковый знак, что может привести к большим ошибкам. [c.207] Полученные результаты для операций с плавающей запятой позволяют определить погрешность в самых разнообразных вычислениях. [c.207] МОЖНО интерпретировать как точное произведение двух неизвестных чисел х — X. и у = у- - -Ь), относительно мало отличающихся от д и соответственно. Такой подход называется обратным анализом округлений, так как ошибки приписываются данным. Подобный анализ во многом удобнее прямого анализа округлений, поскольку он позволяет использовать правила алгебры [22]. [c.208] Более объективный анализ влияния погрешностей округления можно выполнить путем моделирования на универсальной ЦВМ [24]. В процессе моделирования вычислений по исследуемому алгоритму с переменной разрядностью на ЦВМ должен обрабатываться достаточно представительный массив экспериментальных данных, полученных с реального объекта или с моделирующего реальный объект устройства. Моделирование может выполняться или для всего алгоритма управления объектом, нли для отдельных его участков, предъявляющих наиболее высокие требования к точности вычислений. Если в процессе моделирования удалось установить, что результаты, которые будут получаться на УВМ, ненадежны, то, используя моделирование на универсальной ЦВМ, можно выполнить дальнейший анализ и установить, на каком участке вычислений была потеряна необходимая точность и какие меры должны быть приняты для исправления положения. [c.208] По зарубежным данным [16] применение УВМ позволило увеличить эффективность каталитического крекинга на 3%. [c.208] Большое внимание уделяется использованию прямого цифрового управления в АСУ установками каталитического крекинга. В работе [16] упомянуты четыре АСУ ТП, в которых используется прямое цифровое управление. [c.209] Есть сообшения (см., например, [16]) о разработках АСУ для управления несколькими установками. [c.209] Рассмотрим некоторые описанные разработки. [c.209] Основным возмущающим воздействием является изменение качества сырья, результаты предварительного анализа которого вручную вводятся в машину. Управляющая вычислительная система (УВС) вычисляет оптимальный режим, соответствующий данным анализа, и выдает задания на уставки регуляторов к моменту поступления новой партии сырья на установку. [c.209] Вернуться к основной статье