Устройство автоматического согласования и контроля режимов многоступенчатых насосных и гидротранспортных установок Советский патент 1984 года по МПК B65G53/66 

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок опреде ления числа работающих насосов включает в себя двоично-десятичный счетчик, выходы которого являются выхода ми блока, элементы ИЖ, ЗАДЕРЖКА и одновибраторы, при этом счетный вход счетчика .подключен к выходу первого, элемента ИЖ, первый и второй входы которого через первый и второй элементы ЗАДЕРЖКА соответственно подключены к выходам второго и третьего элементов ИЖ, каждый из которых сво ими входами, включен в цепь питания электродвигателей насосов через соот ветствующие контакты реле контроля питания двигателей, а шины слбжения и вычитания счетчика подключены к выходам второго и третьего элементов ИЖ соответственно.

3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок вы79568

числения установки требуемого уровня жидкости в резервуаре выполнен на матрице с весовыми резисторами по числу разрядов счетчика блока определения числа работающих насосов, подключенном на ее выходе операционном усилителе, выкод которого является выходом блока, и подключенных к входам резисторной матрицы ключевых элементах на МОП-транзисторах, входы которых подключены к выходам преобразователей, входы которых являются входами, блока.

4. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок упреждения возмущения содержит счетчик с позиционным двоичным дешифратором

I состояния счетчика и подключенный к выходам последнего через триггеры своими управляющими входами коммутатор , выполненный на транзисторных ключевых элементах, сигнальные входы ко,торого являются входами блока.

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО СОГЛАСОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ РЕЖИМОВ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ НАСОСНЫХ И ГИДРОТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК по авт. св. № 819011, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия согласования, оно снабжено для каждой ступени блоком определения числа работающих насосов, подключенным к его выходам входами блоком вычисления iуставки требуемо- го уровня жидкости в резервуаре и подключенным входом к его выходу блоком упреждения возмущений, первый, второй и третий выходы которого соединены с входами блоков сравнения собственной, предыдущей и последующей ступеней соответственно. ®

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, согла сования и контроля многоступенчатых перекачных насосных и гидротранспорт ньгх установок и может быть использовано в многоступенчатых гидротранспортных системах и системах водоснаб жения на большие расстояния, при гид ротранспорте горной массы на шахтах, концентратов на горнообогатительных комбинатах, в гидромелиорации с развитой сетью водораспределения, а так же в химической и нефтеперерабатываю щей промышленности при транспорте промпродуктов в последовательно работающих реакторах с путевым его отбором. Известно устройство автоматического согласования и контроля режимов многоступенчатых насосных и гидротранспортных установок, содержащее для каждой ступени резервуар с клапаном, датчик перепада давления, датчик и задатчик уровня в резервуаре, соединенные соответственно с первым и вторыц входами блока сравнения, выход которого соединен с регулятором. связанным с исполнительным механизмом регулирующего органа и для каждой ступени релейный усилитель, анализатор режимов, блок реверса регулятора, инвертрр выходного сигнала регулятора и блок определения знака приращения перепада давления, который входом соединен с выходом датчика перепада давления, а выходом - с одним из входов анализатора режимов, другой вход которого подключен к выходу блока сравнения, соединённому с входами релейного усилителя и регулятора, а выходы - с одним из входов блока реверса своей и последующей ступеней, причем выход регулятора соединен с другим входом блока реверса своей ступени, один из выходов которого через инвертор подключен к одному из входов исполнительных механизмов своей ступени, а другой - непосредственно к входу исполнительного механизма предыдущей ступени Q. Однако это устройство не обеспечиварт надежного и устойчивого согласования режимов перекачных ступеней при резких скачках рассогласования режимов, вызванных аварийными или плановыми отключениями и переклюг чениями насосов на ступенях из-за возможного развития кавитационных явлений при полном опорожнении резервуара и захвата воздуха во всасывающие трубопроводы насосов. Кроме того недостаточное быстродействие системы согласования в переходных режимах лри отключениях насосов, связанное с кратковременными срывами или раскачкой режимов на время отработки системой рассогласования, приводит к интенсивному износу насосов, арматуры и трубопровода из-за возникновения частичных гидроударов, и накапливающихся от них последствий, при восстановлении режимов системой. Цель изобретейия - повьппение точности и быстродействия, Указанная цель достигается тем, что устройство автоматического согла сования и контроля режимов многоступенчатых насосных и гидротранспорт 1ых установок снабжено для каждой ступени блоком определения числа работающих насосов, подключенный к его выходам входами блоком вычисления ус тавки требуемого уровня жидкости в резервуаре и подключенным входом к его выходу блоком упреждения возму жений, первый, второй и третий выходы которого соединены с входами блоков сравнения собственной, предыдущей и последующей ступеней соответственно. Кроме того, блок определения числа работающих насосов включает в себя двоично-десятичный счетчик, выходы которого являются выходами блока, элементы ИЖ, ЗАДЕРЖКА и одновибраторы, при.этом счетный вход счетчика подключен к выходу первого элемента ИЖ, первый и второй входы которого через первый и второй элементы ЗАДЕРЖКА соответственно подключены к выходам второго и третьего элементов ЙЖ, каждый из которых своими входами включен в цепь питания электродвигателей насосов через соот ветствую1цие контакты реле контроля питания двигателей, а шины сложения и вычитания счетчика подключены к выходам второго и третьего элементов ИЛИ соответственно. Блок вычисления уставки требуемого уровня жидкости в резервуаре выполнен на матрице с весовыми резисто 10 84 рами по числу разрядов счетчика блока определения числа работающих насосов, подключенном на ее выходе операционном усилителе, выход которого является выходом блока, я подключенных к входам резисторной матрицы ключевых элементах на МОП-транзисторах, входы которых подключены к выходам преобразователей, входы которых являются входами блока. Блок упреждения возмущения содержит счетчик с позиционным двоичным дешифратором состояний счётчика и подключенный к выходам последнего через триггеры своими управляющими коммутатор, выполненный на транзисторных ключевых элементах,сигнальные входы которого являются входами блока. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства автоматического согласования и контроля режимов многоступенчатых насосных и гидротранспортных установок; на фиг. 2 - функциональные схемы блока определения числа работакяцих насосов, связанного с ним блок-упреждения; на фиг. 3 - принципиальная схема блока вычисления уставки требуемого запаса жидкости в резервуаре. Устройство (фиг. 1) на каждой i-й ступени насосной перекачной. станции (i-H НПС) содержит резервуар 1 с клапаном 2 на верхней крьппке, управляемым релейным усилителем 3. В резервуаре 1 установлен датчик 4 текущего уровня (н), выходом подключенный к первому входу элемента 5 сравнения, функции которого в данном устройстве соответствуют функциям сумматора. Выход задатчика 6 уровня (Н) в резервуаре подается на второй вход сумматора. Выход сумматора соединен с входами релейного усилителя 3 и регулятора 7 i-й ступени и с вторым входом анализатора 8 режимов для выявления причины рассогласования режима в гидротранспортной системе. Превый вход анализатора 8 соединен с выходом блока 9 определения знака приращения перепада давления (&.Р) , вход которого подключен к выходу датчика 10 перепада давления, установленного на напорном трубопроводе 11 i-й ступени, являющегося одновременно и входньм для ()-й (последующей ступени). Выход регулятора 7 i-й ступени соединен с входом 510 блока 12 реверса, предназначенного для переключения выхода регулятора на соответствующую ступень. Блок 12 своими первым и вторым входами подсоединен к соответствующим выходам анализаторов 8 1-й и (1-1)-й ступеней, а первым выходом через инвертор 13, предназначенныйдля реверса выходного сигнала регулятора 7 i-й ступени, подключен к первому входу исполнительного механизма 14 своей ступени, вторым - к второму входу исполнительного механизма 14 (1-1)-й ступени. Механизм 14 i-й, ступени выходом связан с входом регулирующего органа 5 (управляемая заслонка или клапан-задвижка) , установленьага на напорном трубопроводе i-й ступени, либо с вх до-м блока 16 управления регулируемо го привода 17 для регулирования подачи насоса 18 или группы насосов. Блок содержит узел 19 задержки и цепь 20, которые входами соединены с выходом датчика 10, а выходами с соответствующими входами узла 21 сравнения, вькодом подключенного к первому входу анализатора 8. К исполнительным цепям 22 реле контроля напряжения шин энергопитания или пусковой аппаратуры электродвигателей насосов подключен блок 23 определения числа работающих насосов При использовании регулируемого элек тропривода блок 23 подключается к исполнительным цепям пусковой аппара туры, входящей в состав блока 1б управления регулируемого привода 17. Блок 23 (фиг. 2) включает набор размыкающих 24 и замыкающих 25 контактов, которые коммутируют выходы блока 26 питания контрольных цепей с входами соответствующих одновибра- торов 27 и 28. Число контактов в наборе и соответствующих им одновибраторов определяется количеством реле контроля напряжений на шинах электр двигателей насосов, которое равно о щему числу всех контролируемых насо сов на i-й НПС. Выходы одновибрато ров 27 и 28 через соответствуюилде элементы ИЛИ 29 и 30 соединены с вх дами элементов 31 и 32 задержки и ши 33 и 34 счетчика 35, выполненного на 1К-триггерах. Счетный вход счетчи ка 35 через элемент 36 ИЛИ соединен с выходд.ми соответствующих элементов ЗАДЕРЖКИ 31 и 32. Выход блока 23 сое дикен с входом блока 37 вычисления уставки требуемого уровня жидкости в резервуарах 1 i-й (своей);,предыдущей (j -j-l-fj) и последующей (i-гl--й) ступеней соответственно числу отключенных на текущий момент насосов. Блок . 37 (фиг, 2) включает блок 38 управления и подключаегФ й через негО к выходам разрядов счетчика 35 блока 23 тдафроаналоговый преобразователь (ЦАП) 39. Выход блока 37 подключен к входу блока,40 упреждения возмущений для расчета времени выбега отключаемых . насосов своей ступени и времени начала регулирования подачи соседних ступеней до прихода к ним волны возмущения, который своими первым, вторым и третьим выходами соединен соответственно с дополнительными первым, вторым и третьим входаьш сумматоров 5 (элементов сравнения) своей, предыдущей и последующей ступеней. Блок 40 (фиг. 2) содержит коммутатор 41 с ключами управления ими. АН.ЗЛОГОвые входы ключей .aтopa 41 соединены с выходом ЦАП 39, а управляющие - с прямыми выходами триггеров 42, Информационные входы триггеров 42 дешифратором 43 состояний связаны с разрядами двоичного счетчика 44, который счетным входом через элемент 45 запрета подключен к выходу генератора 46 импульсов. Установочные входы триггеров 42 и-счетчика 44, а также управляющие входы элемента 45 и счетчика 44 соединены с соответствующими выходами блока 47 управления счетчика. Количество разрядов счетчика 44 и модуль его счета, а следовательно, состояний счетчика и соответствующее ему число триггеров 42, составляют диапазон настройки блока 40 упреждения и определяются временной диараммой распределения команд или управляющих сигналов между НПС, где возникают возмущения и где они компенсируются. Преобразователь 39 (фиг. 2) выполнен на матрице с весовыми резисторами и операционном усилителе 51. Последовательно с резисторами 50 включены ключевые элементы 52 на МОП-транзисторах, входы которых подключены к выходам соответствующих транзисторных блоков 38 управления. Работа устройства автоматического согласования и контроля реишмов мно7 10 гоступеичатых насссных и гидротранспортных установок заключается в следующем. Согласно алгоритмам влияние действующих в трубопроводе и на ступенях возмущений сводится к изменению перепада давления (дР) или уровня (запаса жидкости) (лП) в резервуаре, или одновременно и уровня (запаса жидкости) и перепада давления, вслед ствие изменения водопотребления на выходе транспортной системы или в любой промежуточной точке отбора между ступенями; изменения подачи i-й ступени при неисправностях, либо случайных сбросах и снижении характе ристик отдельных насосных агрегатов; изменения расхода между i-й и (1+1)-й ступенями, и наконец, аварий ных отключений или плановых отключеНИИ-и подключений одного или нескольких насосов. -При увеличении (уменьшении/ нагрузки на выходе транспортной системы или подаче, например, последней ступени по водопотреблению (или другого полезного продукта, транспортируемого в данный момент по трубопроводу) происходит увеличение (уменьше ние) расхода на выходе (1+1)-й ступени (фиг. 1), уровень в ее резервуа ре 1 снижается (повышается) на величину -дНС+М), перепад давления на на грузке снижается (повышается на величину -йР (+йР), вследствие подключения (отключения) параллельных ветвей нагрузки за точкой, соответствующей отбору. При этом сигнал, формируемый на выходе датчика 10 перепада давления (1+1)-й ступени, пропорциональный текущему расходу этой ступени, посту пает одновременно на входы узла 19 задержки и цепи 20 блока 9 для выявления знака приращения перепада давления. Далее сигналы текущего перепа да давления, сдвинутого на расчетный интервал времени CD) с выхода узла задержки поступают на соответствующи входы элемента 21 сравнения, на выхо де которого формируется сигнал откло нения +йР(-йР) текущего перепада дав ления P(t) от перепада P(t-t), который имеет, место на выходе системы до увеличения (уменьшения) нагрузки, т.е. (t).-P(t-t). Интервал численно равен расчетно му интервалу времени, необходимому для изменения значения параметра перепада давления или уровня на допустимую, расчетную величину, превышающую порог нечувствительности измерительных каналов уровня и перепада давления. Использование только знака приращения перепада давления на допустимую величину повышает точность работы устройства и его помехозащищенность в режиме согласования.. Одновременно по сигналам с выходом датчика 4 уровня о текущем уровне Н в резервуаре 1 и задатчика 6 уровня (HQ) в этом же резервуаре, поступающим соответственно на первый и второй входы сумматора 5, на его выходе формируется сигнал отклонения -АН(-ЬЛН) текущего ур.овня H(t) от заданного HQ. Далее выходной сигнал сумматора 5 поступает на вход релейного усилителя 3 регулятора 7 и второй вход анализатора 8, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 9. По знакам и величине приращений ДН и U.P в анализаторе 8 определяется причина рассогласования режимов: увеличение (уменьшешге) нагрузки на выходе (1-И)-й ступени, вследствие чего в нем срабатывает соответствующий пороговый канал и на первом выходе появляется логический сигнал - команда, поступающая на вход блока 2 реверса регулятора 7 подачи (1-1-1)-й ступени. По этой команде сохраняется нормальное положение подключения выхода регулятора 7 подачи (1+1)-й ступени вторым выходок блока 12 этой ступени к соответствующему входу исполнительного механизма 14 i-й ступени. Вследствие наличия рассогласования по уровню -ЛН(+ЬН) в резервуаре (11-1)-й ступени регулятор 7 этой ступени через исполнительный механизм 14 1-й ступени воздействует на орган 15, либо блок 16 управления регулируемого привода 17, открывая (закрывая) заслонку или увеличивая (уменьшая) обороты приводного двигателя, пока подачи i-й ступени не становится равной расходу (1+1)-й ступени и не исчезает сигнал рассогласования по уровню А Н. Одновременно при срабатывании соответствующего канала анализатора 8 режимов диспетчеру подается сигнал Увеличение (Уменьшение 1 расхода на выходе (i+1)-й ступени. 910 Так как начальное рассогласование по уровню ДН не превьпиает порога ера батывания реле11ного усилителя 3, клапан 2, установленный на крышке резервуара 1 остается открытым, что обеспечивает работу (1+1)-й ступени с подключенным открытым резервуаром и необходимую точность отработки ошибки рассогласования режима. В случае, если подача i-й ступени не может быть увеличена по причине неисправности, износа насосов 18 и т.п. при сохранении сигнала -дР на Гъыходе блока 9 (1+1)-й ступени уровень Н в резервуаре 1 (i+1 )-и ступени снижается так, что на выходе сумматора 5 появляется величина рассогласования -&Н, которая ниже второй поро,говой -ДНд,т.е. . Величина рассогласования превышает порог срабатывания релейного усилителя 3, который, срабатывая, воздействует на клапан 2, закрывающий отверстие на верхней крышке резервуара 1 ()-й ступени, тем самым предотвращая возможные подсосы воздуха насосом 18 из атмосферы при дальнейшем понижении уровня в резервуаре. По этой же величине рассогласования срабатывает соответствующий канал анализатора 8, где устанавливается причина рассогласования режима Увеличение расхода на выходе ступени свыше возможностей i-й ступени и на его первом выходе появляется сигнал - команда, по которой блок 12 отключает -выход регулятора 7 (i+l)-й ступени от исполнительного механизма i-й ступени и вторым выходом через инвертор 13 подключает к первому входу исполнительного механизма ступени. Инвертор 13 изменяет полярность выходного сигнала регулятора 7, что при одновременном пере.ключении регулятора, при наличии рас согласования -йЖ-йН на его выходе приводит к изменению знака обратной связи с отрицательного на положительный в контуре локальной системы автоматического регулирования (САР) {i+)-й ступени. Тем самым обеспечивается такой ход исполнительного механизма ()-й ступени, при котором происходит закрытие заслонки регулирующего органа 15 (либо снижение оборотов приводного двигателя 17) до тех пор, пока, подача (i+l)-й ступени не становится равной предель 8 но возможной подаче i-й ступени и исчезает сигнал рассогласования по уровню дН. Одновременно диспетчеру соответствующим каналом анализатора 8 подается сигнал Неисправность на i-й ступени. После устранения сигнала рассогласования по уровню ниже заданной величины -дНд релейный усилитель отключается и восстанавливается открытое состояние клапана 2. Аналогично действует устройство при увеличении расхода в .любой другой точке отбора. Так, при всех исправных ступенях в случае уменьшения (увеличения) расхода за точкой отбора в предыдущей рассмотренной в магистральном трубопроводе 11 и увеличения (уменьшения его этой точкой вследствие отбора нп (i+l)-й ступени Лорнируются сигналы приращения () и (так как на выходе (i-l-l)-й ступени еще сохраняется установившийся по расходу режим), по которым в анализаторе 8 идентифицируется причина рассогласования режима. При этом анализатор 8 (i+l)-й ступени выдает сигнал блоку 1,2 реверен, соответствующий подключению регулятора 7 к исполнительному механизму 14 i-й ступени для увеличения ее подачи. Аналогично анализатор 8 i-й ступени через блок 12 реверса подключает свой регулятор 7 к исполнительному ме-ханизму (i-l)-й ступени до исчезновения сигналов рассогласования дН. В случае, ес;ги подача какой-либо из ступеней, например (i-l)й ступени, не может быть увеличена до требуемого значения равного расходу в предшествующей точке, уровень в резервуаре 1 i-й ступени снижается до величины . о По сигналам ДЖ-йНд и л. анализатор 8 i-й ступени формирует на своих первом и втором выходах логические сигналы, поступающие на соответствующие входы блоков 12 реверса i-й и (i+l)-й ступеней. В свою очередь, блоки реверса осуществляют переключение выходов собственных регуляторов 7 с исполнительных механизмов предьщущей ступени на исполни- тeлыfыe механизмы своей ступени соответственно с одновременным инвер- тированием 13 выходных сигналов регулятороп. При и.мличии рассогласования уровня -й,.Ид в резервуаре 1 -н ступени рлбота релейного усилителя 3 совместно с клапаном 2 происходит аналогично, а регулятор этой ступени, воздейс- пуя через свой исполнительный механизм, прикрывает заслонку(снижает обороты), пока подача этой ступени не становится павлой предельной подаче (з-1)-й ступени и исчезает сигнал рассоглас вания ДII. Уменьшение подачи i-й ступени вызывает понижение уровня в резервуаре 1 (1+1)-й ступени, вследствие чего реверсированный регулятор 7 (1+1)-й ступени прикрывает заслонку регулирующего органа 15 (снижает обороты привода 17), уменьшая тем самым подачу (i+1)-и ступени до исчезновения рассогласования ДН. Так как снижение уровня Л происходит на i-й ступени, то диспетчеру подается сигнал Неисправность на (1-1)-й ступени. В случае снижения подачи любой из ступеней, например, i-й ступени, из-за неисправности или износа насоса уровень в ре.зервуаре этой ступени повышается, а расход на выходе . ступени падает, что приводит к снижению уровня в резервуаре (i+l)-й ступени, при сохранении установивше гося расхода на выходе (i+l)-A ступени . При этом анализаторы 8 режимов i-й и ()-й ступеней сохраняют прямое подключение своих регуляторо 7 соответственно на исполнительные механизмы 14 предьщущих ступеней, ч способствует увеличению подачи i-й ступени насколько это возможно. Если подача i-й ступени не увели чивается до требуемого значения, а уровень {i+l)-й ступени снижается ниже пороговой величины, то анализа юр 8 Ч+1)-й ступени через блок 12 переключает свой регулятор на испол нительный механизм (i+l)-й ступени и уменьшает ее подачу до исчезновения рассогласования режима между i-й и (i+l)-й ступенями. Уменьшение подачи.()й ступе ни происходит аналогично при сохранении прямого подключения регулятор 7 i-й ступени к исполнительному мех низму 14 (i-l)-й ступени. При аварийном отключении одного или нескол1)Ких насосов, например 812 П насосов, на (i-l)-й НПС или плановом его (их) отключении из-за резкого снижения потребления продукта от места отбора снимается напряжение с шин энергопитания электродвигателей 17 насосов 18, т.е. пусковая аппаратура отключает электродвигатель этих насосов. Реле контроля напряжения, соответствующее этим насосным агрегатом, обесточивается, в результате чего замыкаются один или несколько размыкающих контактов 24 группы и размыкаются замыкающие контакты 25 группы этих же реле. Контакты 24 подключают источник опорного напряжения блока 26 питания контрольных цепей к входам соответствующих одновибраторов 27 блока-23 для подсчета числа отключенных насосов. Одновибраторы 27 и 28 реагируют только на передний фронт.импульса (положительный перепад входного сигнала) . В результате на выходе соответствующего одновибратора 27 формируется единичный прямоугольный импульс, который через элемент ИЛИ 29 поступает на элемент 31 задержки и шину 34, которая готовит цепи счетчика 35 к приему поступающих единичных импульсов в режиме работы на вычитание. Двоичная единица, соответствующая единичному импульсу, прощедщая задержку, поступает через элемент ИЛИ 36 на счетный вход счетчика 35 и вычитается из содержимого счетчика. В результате чего на выходе счет чика 35 формируется сигнал в виде цифрового слова, соответствующего числу работающих насосов на текущий момент времени на (i-l)-й НПС. Для повьпиения надежности подсчета числа одновременно (хотя это и маловероятно) включаемых или отключаеьа.1х насосов на НПС длительности . формируемых одновибраторами единичных импульсов различны и сдвинуты во времени. Цифровое слово с выходов счетчика; 35 блока 23 поступает на вход блока 37. Запас уровня (коррекция ) резервуара 1. i-й НПС расчитывается в блоке 37 таким образом, чтобы после прихода волны резкого понижения расхода от (i-Н-й к i-й НПС, она за время регулирования системой подачи не вызывала бы понижения запаг сенного уровня из его верхнего значения, определяемого блоком 37, ниже среднего значения, поддерживаемого в нормальном согласованном режиме. При этом по цифровому слову счетчика 35 блок 38 управления коммути- 5 рует соответствующие ключи резистивной матрицы ПАП 39, на выходе которого формируется аналоговый сигнал, пропорциональный коррекции 8HQ уровня в резервуаре 1 i-й НПС.10

Для обеспечения создания запаса жидкости (уровня) в резервуаре 1 i-й НПС заранее, с упреждением, сигнал пропорциональный требуемому запасу жидкости в резервуаре 1 i-й 15 НПС с выхода блока 37 поступает на вход блока 40 упреждения (i-Г)-й ступени, в котором автоматически определяется время начала регулирования подачи i-й НПС до прихода возму- 20 щения со стороны (i-l)-й НПС. При этом настройки модуля счета в блоке 47 управления блока 40 упреждения выбираются такими, что при открытом элементе 45 счетчик 44 заполняется 25 единичными импульсами генератора 46, а дешифратор 43, расшифровывая состояние счетчика 44, формирует на соответствующем выходе сигнал, передаваемый через триггер 42 на ту схему зо управления ключом коммутатора 41, который подключает выход ЦАП 39 блока 37 к информационному каналу i-й НПС для передачи сигнала коррекции

0 35

Таким образом, в момент времени, определяемый блоком 40 {i-l)-й ступени с его выхода на третий дополнительный вход сумматора 5 i-й ступени поступает сигнал на изменение уставки40 уровня в резервуаре 1 i-й ступени -па. величину S И Q;; , в результате задание по уровню в резервуаре 1 i-й ступени становится равным (Нц+8Нс,) .

После сравнения всех составляющих сигналов в сумматоре i-й НПС, на его выходе формируется сигнал лИ+&Нр, который поступает на входы релейного усилителя 3, регулятора подачи 7 и второй вход анализатора режимов 8. 50 Так как выходной сигнал сумматора превышает по величине вторую порого-, вую величину йНд, т.е. й-Н+&Ир- дНо срабатывания релейного усилителя 3, то он, срабатывая, закрывает клапа- 55 ном 2 отверстие в верхней крьшке ре- , зервуара 1 i-й ступени, предотвращая перелив жидкости при накоплении ее запаса в этом резервуаре. По этой величине рассогласования уровня срабатывает соответствующий канал анализатора 8 режимов и на его перво выходе появляется сигнал - команда, по которой блок 12 отключает выход регулятора 7 i-й ступени от исполнительного механизма (i-l)-й ступени и вторым выходом через инвертор 13 подключает к первому входу исполнительного механизма 14 i-й ступени.

Инвертор 13, изменяя полярность выходного сигнала регулятора 7, осуществляет смену отрицательной связи на положительную в контуре локальной САР i-й ступени. Тем самым обеспечивается такой ход исполнительного механизма i-й ступени, при котором происходит закрытие заслонки регулирующего органа 15 (либо снижение оборотов приводного двигателя 17) до тех пор, пока текущее значение уровня в резервуаре 1- i-й ступени не становится равным скорректированному его значению (Нд+8:1д). В итоге создается расчетный запас жидкости (уровня) в резервуаре i-й ступени.

В момент прихода волны резкого понижения расхода уровень в резервуаре i-й ступени из верхнего значения резко понижается. Однако время расходования запаса жидкости из верхнего значения к среднему равно времени перевода насосов на новую подачу системой регулирования, так что при подходе уровня к среднему значению режимы оказываются согласованными и уровень удерживается в среднем нормальном положении.

Таким образом, согласование .режимов предлагаемым устройством при отключении одного из нескольких насосов на (i-;4-й ступени; начинается по информационному сигналу, распространяющемуся мгновенно по каналу к i-й НПС путем создания запаса жидкости (уровня) в резервуаре i-й ступени заранее до распространения гидравлических возмущений по длинному трубопроводу и начала резкого изменения уровней в резервуарах, с отработкой которых не справляется система регулирования подачи насосов из-за недостаточного ее быстродейст вия. Одновременно при отключении п. насосов на (1-1)-й ступени через счетчик датчика числа работающих насосов диспетчеру подается сигнал 15 - 1 Отключение n насосов на (1-1)-й ступени. В случае при дополнительном, плановом включении П насосов на (i-l)-ft НПС, связанном с резким увеличением потребления от места отбора, включаются-реле 22 контроля напряжения питающих шин электродвигателей этих насосов. Включение реле 22 приводит к замыканию соответствующих контактов 25 группы и размыканию контактов 24 группы. Первые скоммутируют цепи блоков 26 питания с входами соответствующих одновибраторов 28, формирующие на своих выходах единичные импульсы, которые, пройдя элемент ИЛИ 30, поступают на элемент 32, шину 33, подготавливая счетчик 35 для работы в режиме на сложение поступающих импульсов. Импульсы, прошедшие элемент 32 через элемент 36, поступают на счетный вхо счетчика 35 и суммируются .с содержимым счетчика. В результате на выходах счетчика 35 блока 23 формулируется цифровое слово, соответствующее количеству работающих насосов на (1-)-й НПС на текущий момент. Далее устройство работает аналогично с тем лишь отличием, что после преобразования ЦАП цифрового слова блока 23 на выходе блока 37 формируется сигнал, по которому создаётся не запас, а расход жидкости из резер вуара 1 i-й НПС (расчетное опорожнение резервуараJ для приема волны повышенного расхода от ступени и предупреждения резкого скачка давления (пвдроудара) . При этом на третий дополнительный вход сумматора 5 i-й ступени поступа ет сигнал на изменение уставки уровня в резервуаре i-й ступени на величину (-SHg ) и в результате здцани по уровню в резервуаре данной ступени становится равным (Нр ). Так как отключение 1-«асосов на (i+l)-й НПС в многоступенчатых гидротранспортных системах с подключенными согласующими резервуарами ведет к росту уровня жидкости в.резервуаре 1 i-й ступени, необходимо обеспечить расход жидкости из резервуара 1 i-й ступени, чтобы после прихода волны резкого понижения расхода от (i-)rй НПС к i-й НПС, эта волна не вызвала бы повьшгение уровня в резервуаре 1 8 поддерживаемого в согласованном реиме . При отключении Ц насосов на (1+1)-й НПС формирование сигнала в виде цифрового слова, соответствующее числу работакяцих насосов на (1+1)-й ступени, на выходе счетчика 35 блока 23 этой ступени происходит аналогично. Цифровое слово блока 23 поступает на преобразователь блока 37. Рассчитанный сигнал коррекции () поступает на вход блока 40, в котором заранее, с упреждением определяется время начала регулирования подачи i-й ступени до прихода волны возмущения со стороны (1+1)-й ступени. В момент начала регулирования подачи i-й НПС сигнал (); с выхода блока 40 упреждения (1+1)-й ступени поступает на пятый дополнительный вход сумматора 5 i-й ступени, уменьшая установку уровня в резервуаре 1 этой ступени, пропорционально числу отключаемых насосов на ()-й ступени. Относительно новой установки уровня равной ()- в резервуаре 1 i-й ступени, после суммирования всех сигналов в сумматоре 5 на его выходе формируется сигнал, равный -ДН, который ниже второй пороговой величины (-&Н ;-ДНд) срабатьтания релейного усилителя 3, от срабатывания которого закрывается клапан 2, предотвращая заранее возможные подсосы воздуха к моменту прихода от {i+l)-й ступени волны повышенного расхода. По отношению рассогласования -ьИ -ДНдсрабатывает соответствующий канал анализатора 8 режимов , который переключает блок 12 реверса, регулятор 7 подачи i-й ступени на исполнительный механизм (или привод) своей ступени, увеличивая подачу этой ступени, тем самым уменьшая запас жидкости в резервуаре 1 и вьтодя уровень в нижнее рассчетное значение, равное (Нд-8Но) . Одновременно диспетчеру с выхода датчика 35 датчика 23 числа работающих насосов (i+l)-и ступени подается сигнал Отключение п насосов (i+i)-й ступеПри включении ц насосов на (i+l)-и НПС компенсация возмущений на i-й ступени осуществляется аналогично, что и при отключении 17 насосов на (i+l)-й ступени, с той лишь разницей, что создается не расчетный расход

жидкости, а расчетный запас её по отношению к новой установке.

При отключении (переключении) п насосов на i-й НПС компенсация возмущений на этой НПС происходит аналогично за исключением того, что время упреждения начала повышения подачи оставшихся насосов выбирает.ся с учетом времени выбега отключенных насосов, и система регулирования подачи оставшихся насосов успевает перевести оставшиеся насосы на нужную подачу для сохранения среднего значения уровня в резервуаре 1 этой НПС.

Таким образом, практически о всем диапазоне величишл и скорости

нарастания возмущений предлагаемое устройство обеспечивает надежное и точное . согласование режимов перекачных ступеней, повышая быстродействие системы регулирования подачи в целом, поскольку на ее долю остается ликвидация малых рассогласований, ооусловленных погрешностью блоков вычисления и упреждения. Устройство от момента включения его в работу обеспечивает устойчивое согласование режимов перекачных ступеней в многоступенчатых гидротранспортных системах как при плавных рассогласованиях, так и при резких скачках рассогласования режимов, вызванных аварийными и плановыми отключениями, переключениями насосов,

г

f I i - .

t