Способ управления водоподачей на участке канала Советский патент 1983 года по МПК E02B13/00 

лу.лГ

(Л Л

О) 4 Ю

сл /77. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности автоматизации водораспределения в ирригации, например, в системах стабилизации уровня воды на участ:. канала оросительной системы. Известен способ стабилизации водопоUJ4H на участке оросительной системы, включающий измерение уровня воды в створе стабилизации, сравнение заданного и изме;;иемого уровня В створе стабилизации, регулирование уровня, по которому изменяют расход воды на участке для поддержания постоянного уровня (расхода) в створе стабилизации. Этот способ реализован в виде автоматического регулятора расхода воды 1. Недостатком способа является невысокая точность поддержания уровня воды в створе стабилизации при изменении уровня воды в других створах, в которых можно контролировать измерение уровня. Известен также способ водоподачи на участке канала, включающий измерение уровней посредством датчиков в контролируемых точках участка и коррекцию положения регулятора подводящего участка по результатам сравнения показаний датчиков 2. Недостатком этого способа является невысокая точность поддержания постоянного заданного уровня или расхода воды в створе стабилизации при произвольном выборе створа стабилизации за счет невозможности использования имеющегося числа измерений на участке. При назначении створа стабилизации в конце участка и изменении уровня или расхода воды в начале участка, возникщее изменение достигнет конца участка и только тогда начнет устраняться, что не позволяет поддержать постоянный заданный расход в конце участка, по сравнению с возможностью своевременного устранения возникшего изменения по измерению в начале участка. Целью изобретения является повышение точности поддержания заданного уровня в произвольном створе стабилизации. Эта цель достигается тем, что согласно способу коррекцию положения регулятора осуществляют по показаниям датчиков на подводящем участке и в створе стабилизации, причем коррекцию осуществляют по йстечении времени добегания от регулятора до створа стабилизации. На фиг. 1 изображена схема способа регулирования уровней посредством регулятора на выщерасположенном подводящем участке; на фиг. 2 - схема способа при регулировании уровня посредством регулятора на боковом подводящем участке; на фиг. 3 - устройство памяти для реализации способа. Способ заключается в следующем. В начальном установивщемся режиме производятся одновременные измерения уровня (расхода) датчиками начала 1 и конца 2 участка канала 3. Затем сигнал датчика 2 сравнивается с сигналом заданного уровня в створе стабилизации Нз.ст.в элементе 4 сравнения, после чего сигнал сравнения фиксируется (запоминается) на выходе устройства 5 памяти.. Потом значения сигнала датчика 1 и сигнала сравнения с выхода устройства 5 памяти суммируются на выходе сумматора 6, значения которого по сравнению со значением сигнала заданного начального уровня Ну.з. в створе датчика 1, с выхода элемента 7 сравнения формируется сигнал последнего сравнения, по которому изменяется расход в начало участка канала 3 с выхода регулятора 8 путем изменения положения затвора 9. При этом начальный установивщийся режим характеризуется равенством сигналов датчика 2 и Нзст.и сигналов датчика 1 и Ну.з, а значит сигнал с выхода элемента 7 сравнения равен нулю. При изменении расхода воды в водовыпуске 10 Б начале участка изменится сигнал датчика 1, что в свою очередь приведет к появлению сигнала сравнения с выхода элемента 7 сравнения, отличного от нуля, по которому изменяется расход в начале участка, используя выходной сигнал регулятора 8 путем изменения положения затвора 9. На время добегания изменивщегося расхода от затвора 9 до датчика 1 формируется технологическая пауза регулятором 8, а по истечению паузы вновь устанавливается процесс на участке канала 3. При изменении расхода воды в водовыпуске 11 в конце участка изменяется сигнал датчика 2, что приводит к появлению сигнала сравнения с выхода элемента 4 сравнения, отличного от нуля, и далее через устройство 5 памяти, на выходе которого запомнится, сумматор 6 аналогичный сигнал появится на выходе элемента 7 сравнения, по которому изменяется расход в н.ачале участка как описано, а через время технологической паузы изменившийся сигнал в створе датчика 1 компенсируется изменением сигнала в створе датчика 2, вследствие чего сигнал сравнения с выхода элемента 7 сравнения станет равным нулю. Причем сигнал сравнения с выхода элемента 4 сравнения отключается от процесса изменения расхода вод на участке на время добегания изменившегося расхода воды от створа датчика 1 до створа датчика 2, после чего сигнал сравнения с выхода элемента 4 сравнения вновь станет равным нулю, и будет новый установивщийся процесс на участке канала 3. Сигнал сравнения с выхода элемента 7 сравнения равен нулю, так как изменение сигнала датчика 1 окомпенсированно сигналом устройства 5 памяти. При дальнейшем изменении сигнала сравнения с выхода элемента 4 сравнения на выходе устройства 5 памяти фиксируется скорректированное значение сигнала сравнения. Кроме того. скорректированное значение сигнала сравнения может фиксироваться и во время добегания изменившегося расхода от створа датчика 1 до створа датчика 2 при превышении сигналов сравнения на выходе элемента 4 сравнения заданной зоны нечуствительности устройством 5 памяти. В схеме (фиг. 2) реализации способа управления водоподачей на участке открытого канала с подпитывающим трактом предполагается для простоты, что времена добегания расходов воды от створа датчика 1 до створа датчика 2 равны. Проникание процессов водорегулирования по этой схеме аналогично описанному за исключением того, что иметь измерение в подпитывающем тракте рационально при использовании измерения в цепи обратной связи, и при возможном изменении расхода (уровня) в створе измерения, от изменения расхода воды в вышележащем водоисточнике, для быстрого устранения возникающих возмущений, с целью повыщения точности поддержания заданного уровня в створе стабилизации (створе датчика 2). Устройство памяти (фиг. 3) содержит блоки 12-15 компенсации, блок 16 паузы, элементы 17-19 сравнения, сумматор 20, одновибраторы 21 и 22, пороговый элемент 23, ключи 24-27, элементы 28 и 29 совпадения, инвертор 30. Устройство памяти работает следующим образом. В исходном состоянии с первого выхода блока 16 паузы открыты ключи 24 и 26, закрыты ключи 25 и 27, а со второго выхода имеется разрешающий сигнал на первом входе элемента 29 совпадения, на втором входе которого имеется запрещающий сигнал с выхода порогового элемента 23. С выхода одновибратора 21 имеется запрещающий сигнал на первом входе элемента 28 совпадения, на втором входе которого также имеется запрещающий сигнал с выхода-одновибратора 22. Выходные сигналы блоков компенсации 13-15 равны нулю, считая, что вначале выходной сигнал элемента 4 сравнения равен нулю. появлении отличного от нуля сигнала с выхода элемента 4 сравнения этот сигнал проходит на первые.входы элемента 19 сравнения и сумматора 20. С выхода элемента 19 сравнения через открытый ключ 26 разностный сигнал поступает на вход блока 15 компенсации, последний измен.чет свой выходной сигнал до компенсации на втором входе элемента 19 сравнения сигнала на его первом входе. После чего выходной сигнал элемента 19 сравнения становится равным нулю и блок 15 компенсации перестанет изменять свой выходной сигнал. Блоки 13 и 14 компенсации работают аналогично. Сигнал на первом входе сумматора 20, складываясь, с выходным сигналом блока 14 компенсации на втором входе, с выхода сумматора поступает на первьш вход элемента 17 сравнения; с выхода которого разностный сигнал через ключ 24 поступает на вход одновибратора 21 и вход блока 13 компенсации. После компенсации блоком 13 сигнала на первом входе элемента 17 сравнения выходной сигнал последнего становится равным нулю. Выходной сигнал блока 13 компенсации поступает через инвертор 30 на выход устройства памяти. Если этот сигнал превышает зону нечувствительности регулятора 8, то последний выдает управляющий сиг- нал, по окончанию которого появляется разрешающий сигнал через одновибратор 22 на втором входе элемента 28 совпадения. На первом входе также имеется разрешающий сигнал с выхода одновибратора 21. Разрещающий сигнал появляется в момент окончания компенсации сигнала датчика 2 на первом входе сумматора 20. Длительность разрещающего сигнала с выхода одновибратора 21 выбирается исходя из необходимости совпадения с окончанием управляющего сигнала регулятора 8 с выхода одновибратора 22. По совпадению сигналов на входах элемента 28 совпадения появляется его выходной сигнал, который поступает на первый вход блока 16 паузы. При этом блок паузы формирует паузу, необходимую для добегания расхода воды от створа поступления до створа стабилизации на время которой закрываются ключи 24 и 26, и открываются ключи 25 и 27. За время открытия ключа 25 блок 14 компенсации компенсирует выходной сигнал блока 15 на первом входе элемента 18 сравнения. Выходной сигнал элемента 19 сравнения через ключ 27 поступает на вход порогового элемента 23. Если выходной сигнал элемента 19 сравнения превысит зойу нечувствительности порогового элемента 23, то с выхода последнего появится разрешающий сигнал на втором входе элемента 29 совпадения, выходной сигнал которого, поступая на второй вход блока 16 паузы, установит его в исходное состояние. В исходное состояние блок 16 паузы устанавл-ивается также и по окончанию формирования паузы. Кроме того, отметим, что при времени паузы приближающемуся к своему конечному значению, со второго выхода блока паузы появляется запрещающий сигнал на первом входе элемента 29 сравнения. Это необходимо для того, чтобы не было неверного сбора паузы с выхода порогового элемента 23 при, например, более раннем добегании расхода воды до створа стабилизации. Теперь, после установки блока 16 паузы в исходное состояние работы системы происходит аналогичнох- описанной. Если сигнал с выхода эле.мента 4 сравнения равен нулю, то и выходной сигнал блока 13

компенсации не изменится, так как он, поступая на второй вход элемента 17 сравнения, равен выходному сигналу блока 14 компенсации, поступающему через сумматор 20 на первый вход элемента 17 сравнения.

ф1/г.2

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность поддержания постоянного заданного уровня или расхода воды в створе стабилизации (произвольно) створов измерения.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДАЧЕЙ НА УЧАСТКЕ КАНАЛА, включаюш,ий измерение уровней посредством датчиков в контролируемых точках участка, коррекцию положения регулятора подводящего участка по результатам сравнения показаний датчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного уровня в произвольном створе стабилизации, коррекцию положения регулятора осуществляют по показаниям датчиков на подводящем участке и в створе стабилизации, причем коррекцию осуществляют по истечении времени добегания от регулятора до створа стабилизации.