SU1366703A1 - Способ автоматического управлени перекачивающей насосной станцией и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам автоматизации перекачивающих на сосных станций, используемых в мелиорации . Целью изобретени   вл етс  повьппение надежности управлени  при работе насосной станции на канал с резервной емкостью. Определ ют расход воды из канала. Запоминают текущее значение расходов в течение заданного интервала времени и опреде- / л ют среднесуточное значение и среднее значение отклонени  хранимых расходов от среднесуточного. По величине среднесуточного расхода определ ют число работающих насосных агрегатов . По средним значени м отклон - ний расходов от среднесуточного определ ют суточные колебани  уровн  и управл ют работой насосных агрегатов при достижении уровнем расчетных значений , включа  или выключа  их. Сигнал с датчика 1 уровн  поступает на вход блока контрол  скорости изменени  уровн  в канале и далее - на блок расхода 4. В вычислительном блоке 5 рассчитьшаютс  среднесуточные значени  расхода и отклонени  текущих значений от среднесуточных, после чего сигналы с выхода вычислительного блока 5 и блока контрол  уровней 6 подаютс  в блок управлени  7, который управл ет работой насосных агрегатов. 1 з.п. ф-лы. 4 ил. i сл со О) а о 00

Description

фие.}

Изобретение относитс  к средствам автоматизации перекачивающих насосных станций, используемых в мелиорации .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности управлени  при работе насосной станции на канал с резервной емкостью.

вычислительного блока 5 подсоединен к восьмому входу блока 7 управлени . Блок 3 производительностей содержит по числу насосных агрегатов последовательно соединенные задатчики 9(-п) производительностей насосных агрегатов и элементы 10 (1-п) их включени , первые и вторые выходы ко

На фиг,1 показана блок-схема уст- IQ торых подключены на выходы блока, и

ройства дл  автоматического управлени  перекачивающей насосной станцией на фиг.2 - функциональна  схема устройства; на фиг.З - функциональна  схема блока управлени ; на фиг.4 - временна  диаграмма изменени  расхода из канала и временна  функци  колебаний уровн  в канале.

Устройство дл  автоматического управлени  перекачивающей насосной станцией содержит датчик 1 уровн , блок 2 контрол  скорости изменени  уровн  в канале, блок 3 производительностей , блок 4 расхода, вычислительный блок 5, блок 6 контрол  уровней , блок 7 управлени  и блок 8 синхронизации , причем датчик 1 уровн  подключен к входу блока 2 контрол  скорости изменени  уровн  в KaHaj e и первому входу блока 6 контрол  уровней, первьй и второй выходы которого св заньгс соответствующими входам блока 7 управлени , выход блока 2 контрол  скорос ти изменени  уровн  в ка- 35 причем вторые входы схем сравнени  и

нале подключен к третьему входу блока 7 управлени  и первому входу блока 4 расхода, первый, второй и третий выходы блока 3 производительностей подключены соответственно к чет- 40 довательно соединенные схему 22 сратвнени  и формирователь 23 текущего времени , задатчик 24временного интервала, подключенный через первый 25, сумматор , св занный вторым входом с выхо45 дом формировател  23 текущего времени и входом первой 26, схемы умножени , на вход второй 26 схемы умножени , причем вторые входы первой и второй схем умножени  подключены на

50 входы блока, а их выходы соответственно через второй 25 и , третий 25j сумматоры, св занные- вторыми входами с входом блока контрол  уровней, соединены с входами схемы 26 сравне55 ни , выход которой через вторую схему 22,

вертому, п тому и шестому входам блока 7 управлени , адресные выходы которого подключены к насосньм агрегатам . Второй вход блока 4 расхода сое динен с третьим выходом блока 3 про- изводительно.сти, а выход блока 4 расхода св зан с первым входом вычислительного блока 5, с вторым входом блока 6 контрол  уровней и первым- входом блока 8 синхронизации, выход которого подключен к седьмому входу блока 7 управлени , кроме того, первый , второй и третий выходы вычислительного блока 5 св заны соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока 8 синхронизации, при этом третий выход блока 6 контрол  уровней подключен к п тому входу блока 8 синхронизации, а первый выход

-j сравнени , св занную вторым входом с входом блока, подключен к выходу блока, а входы первой схемы 22, сравнени  св заны с входами блока.

сумматор 11j выход которого подключен на вход блока 4 со схемой 12 масштабировани  и сумматором 13, а входы - на вторые выходы элементов 10

(1-п) включени .

Вычислительный блок 5 содержит последовательно соединенные таймер 14, запоминающее устройство 15 и низкочастотный фильтр 16, выход которого

св зан с входами двух схем 17, 17 сравнени  и вжодом блока, при этом выходы схем сравнени  подключены на другие выхода блока, а их другие входы подключены к выходу запоминающего

устройства 15, второй вход которого соединен с входом блока.

Блок 6 контрол  уровней содержит задатчики верхнего 18 и нижнего 19 статистических уровней, выходы которых подключены соответственно через последовательно соединенные первый сумматор 20., и первую схему 21, сравнени , второй сумматор вторую схему 21 сравнени  на выходы блока.

вторые входы сумматоров св заны с входами блока, а выход первого сумматора 20, подключен на выход блока. Блок 8 синхронизации содержит послени , выход которой через вторую схему 22,

-j сравнени , св занную вторым входом с входом блока, подключен к выходу блока, а входы первой схемы 22, сравнени  св заны с входами блока.

31

Блок 7 управлени  содержит первы 27, и второй 27j, коммутаторы, выход которых через первую 28, схему ИЛИ подключены на первый вход компарато 29, на другие входы которого подключены выходы первого 30, и второго 3 ключей, св занных своими входами с выходами соответственно сумматора 3 и второй 28 схемы ИЛИ, триггер 32, св занный входом с выходом сумматор 31, первый выход триггера через последовательно соединенные первую 33, схему И, св занную вторым входом с входами второй 33 схемы И, первого

ключа 30, и входом е блока, третью 28J схему ИЛИ, св занную вторым входом с первым входом второй 28 схемы ЮТ- и входом ж блока, третий ключ ЗОд, св занный вторым входом с выходом генератора 34 и вторым входом четвертого ключа 30 и первый счетчи 35, св зан с вторым входом первого коммутатора 27, и выходом к блока, а второй выход триггера через последовательно соединенные вторую 33 схему И, четвертую 28 схему ИЛИ, св занную вторым входом с выходом з блока и вторым входом второй 28, схемы ИЛИ, четвертый ключ 304 второй счетчик 352 подключен на второй вход второго 27 коммутатора и выход и блока, причем входы первого 27, и второго 27 коммутаторов соединены с входами а, б блока, а выход компаратора 29 соединен с входом генератора 34.

Устройство дл  автоматического Зшравлени  перекачивающей насосной станцией в соответствии с предлагаемым способом работает следующим образом .

Определ ют расход воды из.канала. Дп  этого с помощью сумматора 11 блока 3 производительностей наход т те- кзщую производительность станции путем суммировани  производительностей включенных насосных агрегатов. Значени  подачи насосов устанавливают задатчиками 9(1-п). Полученный сигнал расхода корректируют на величину скорости изменени  уровн  в канале . Дл  этого сигнал скорости с выхода блока 2, масштабированный схемо 12 в единицах расхода, суммируют с выходным сигналом блока 3 производительностей в сумматоре 13.

Задают задатчиками 18, 19 блока 6 контрбл  уровней статические уррв

0

5

5

ни в канале, соответствующие предельно допустимым отметкам уровн  при минимальных расходах воды из канала. Предварительно устанавливают соотношение значений глубины наполнени  канала на его концевом участке и величины расхода из него и в найденном соотношении корректируют сумматорами 20,, 20 заданные задатчики 18, 19 верхней и нижней предельные статические уровни в голове канала. Непре- . рьгоно сравнивают с помощью схем 2 Ц и 212 сравнени  сигналы датчика 1

5 уровн  и скорректированные по расходу сигналы задатчиков 18, 19. При понижении или увеличении уровней воды в канале до заданных нижней или верхней отметок на выходе соответствующей

0 схемы 21,, 21 сравнени  формируют логический сигнал требовани  включени  дополнительного или отключени  лишнего насосного агрегата, поиск адреса которого осуществл ет блок 7 управлени  по скорости изменени  уровн .

С помощью вычислительного блока 5 определ ют среднесуточное значение расхода воды из канала и формируют массив данных о текущих значени х расхода. Дл  этого с заданной таймером 14 дискретностью записывают в пам ть запоминающего устройства 15 текущие значени  расходов. Эти значени  сохран ют в течение заданного интервала, например в течение суток. Дл  получени  среднесуточного значени  расхода Qc-хранимые в пам ти расходы Q (t) последовательно считы0 вают с высокой частотой по кольцу и подают на вход фильтра 16,

Определ ют среднее значение отклонений считьшаемых расходов, хранимых в пам ти, от найденного среднесуточного значени . Дл  этого с помощью

0

5

0

5

схем 17, и 17 сравнени  вьщел ют разность считываемого и среднесуточного расходов. Схемы сравнени  на выходе также имеют фильтры, позвол ющие получить средние значени  отклонений расходов от среднесуточного (ДСР, срг. P этом схема 17, сравнени  контролирует неравенство Q (t) - Оср О, а схема 17 сравнени  - Qp(t) - Qcp - ОДл  формировани  временной функции колебани  уровн  в канале с помощью схемы 26, умнржени  блока 8 синхро низации наход т произведение сигналов среднего значени  отклонений Л.р, и текущего времени формировател  23 и полученный сигнал произведени  подают на вход сумматора 25j , на второй вход которого приложен сигнал верхнего предельного уровн  Н. На выходе сумматора 25 формируетс  расчетна  временна  функци  срабатывани  резервной емкости канала U,(t) Нр-/йср / t. Аналогично на выходе сумматора 25 формируют расчетную временную функцию восстановлени  резервной емкости U,(t)

Не cpii

X

X (T-t), где Т - суточный интервал. Из функции U,(t) и U(t) с помощью схемы 26 сравнени  формируют временную функцию суточного колебани уровн  воды в канале по следующим логическим услови м:

fu.Ct) при U,(t) )

U(t)

) при U,(t) U2(t).

Функци  U(t) моделирует расчетные .суточные колебани  уровн  в канале, вызванные изменением расходов в течение предшествующего временного интервала . При этом производительность станции должна быть равной среднесуточному расходу, вычисленному блоком 5 по массиву данных расходов за этот же интевал.

На фиг.4 показан пример графика

функции U(t). Начало ее отсчета ведут по изменению знака разности текущего расхода Qp(t) и его среднесуточного Qtp значени  и в момент наступлени  неравенства Q p(t) - выходной сигнал первой схемы 22, сравнени  запускает формирователь 23 текущего времени. В момент равенства сигналов с выхода схемы 26 сравнени  и датчика 1 на выходе схемы 222 сравнени  формируют логический сигнал требовани  изменени  производительно сти станции на величину разности значени  текущей водоподачи насосной, станции и среднесуточного расхода. Поиск насосного агрегата требуемой производительности осуществл ет блок 7 управлени .

Блок 7 управлени  (фиг.З) содержит коммутаторы 27 f и 272. соответствующие ключи которых поступают сигналы задатчиков 9(1-п) производи- тельностей через элементы 10(1-п)

. включени  группами от включенных и отключенных агрегатов.

Выборку насосного агрегата на включение или отключение производ т по сигналам счетчиков 35, и 35, которые поочередно управл ют ключами

3 2/ через ключи 30,

коммутаторов 27 и 272. счетчики

10

и 304 подаютс  импульсы генератора 34, управл емого компаратором 29. Ключи управл ютс  по сигналам логических схем 28, 28 ИЛИ и 33,, 332 И, на входы которых подаетс  сигнал требовани  управлени 

по предельным уровн м воды в канале (входы ж, з) или по результату,, сравнени  уровн  с моделирующей временной функцией (вход е). На другие входы компаратора 29 через ключи 30, и ЗОг подаютс  соответственно с выхода сумматора 31 сигнал разности значений текущей производительности насосной станции и вычислительного среднесуточного расхода или сигнал с

выхода блока 2 контрол  скорости.

Управление этими ключами осуществл ют также сигналами требований управлени  . При управлении по моделируемой временной функции U(t) требование

включить или отключить опреде- . л ют с помощью триггера 32..

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1 Способ автоматического управлени  перекачивающей насосной станцией , включающий измерение скорости изменени  уровн  воды и определение на основании этого требуемого количества работаюп их насосных агрегатов с их включением или отключением при достижении уровн ,заданных предельных значений, отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  надежности управлени  при работе насосной станции на канал с резервной емкостью , определ ют расход воды из канала и формируют массив данных о теку-, щих значени х в течение заданного интервала времени, затем определ ют его среднесуточное значение и среднее значение отклонени  расходов от среднесуточного и по величине среднесуточного расхода определ ют число работающих насосных агрегатов, а по средним значени м отклонени  расхо-- дов от среднесуточного, рассчитьгоают суточные колебани  уровн  и включают или отключают насосные агрегаты при

   достижении уровнем расчетных значений , при этом заданные значени  предельных уровней корректируют с учетом текущего значени  расхода воды из канала,
2. 2. Устройство автоматического управлени  перекачивающей насосной станцией, содержащее датчик уровн , подключенньй к входу блока контрол  скорости изменени  уровн  в канале и первому входу блока контрол  уровней , первый и второй выходы которого св заны с соответствующими входами

   блока управлени , а выход блока конт- 15 к седьмому входу блока управлени , рол  скорости изменени  уровн  в канале подключен к третьему-входу блока , управлени  , блок производительнос- тей, первьй, второй и третий выходы/ которого подключены соответственно 20 к четвертому, п тому и шестому входам блока управлени , адресные выходы которого подключены к насосным агрегакроме того, первый, второй и третий выходы вычислительного блока св зан соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока синхронизации , при этом третий выход блока ко трол  уровн  подключен к п тому вхо блока синхронизации, а первый выход вычислительного блока подсоединен к восьмому входу блока управлени .

   там, отличающеес 

   тем,

   что, с целью повышени  надежности управлени , оно включает блок расхода, вычислительный блок и блок синхронизации , при этом выход блока контрол  скорости изменени  уровн  в канале подключен к первому входу блока расхода , к второму входу которого под-, ключен третий выход блока производительности , а выход блока расхода св зан с первым входом вычислительного блока, с вторым входом блока контрол  уровней и первым входом блока синхронизации , выход которого подключен

   к седьмому входу блока управлени ,

   кроме того, первый, второй и третий выходы вычислительного блока св заны соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока синхронизации , при этом третий выход блока контрол  уровн  подключен к п тому входу блока синхронизации, а первый выход вычислительного блока подсоединен к восьмому входу блока управлени .

   Фивг

   /

   cpi

   Фиг.