Способ контроля работы насосной станции и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способу контроля и устройству для контроля работы автоматизированной насосной станции, и может.быть использовано при проектировании гидротранспортных систем мелиорации и водоснабжения.

Известен способ автоматического управления насосной станцией путем включения и отключения насосов по сигналу отклонения минимальной и максимальной загрузки агрегатов От их заданных значений.

,Недостаток указанного способа низкая надежность.

Известно устройство автоматического управления насосной станцией, содержащее определитель включения и отключения насосных агрегатов, связанный с датчиками их загрузки и исполнительными электромеханизма ми 1 .

Недостаток указанного устройства - низкая надежность,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ контроля работы насосной ста «ции, заключающийся в измерении потребляемого насосными агрегатами тока,

Недостатками известного способа являются низкие надежность и экономичность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля ра.боты насоной станции, содержсццей общую напорную магистраль с насосами, снабженными приводными двигателями, содержщее датчики тока и размещенный на напорной магистрали датчик давления подключенные к первому сумматору и через пороговые элементы к логическому элементу ИЛИ, а через фиксирующие устройства - к второму сумматору, причем логический элемент ИЛИ через вход включения, а оба сумматора через блок сравнения и вход отключения связаны с определителем включения и отключения выходами, подключенными к реле включения и отключения приводных двигателей 2.

Недостатком известного устройств являются низкие нещежность и экономичность.

Цель изобретения - пов лиение надежности и экономичности.

Постав 1енная цель достигается тем, что согласно способу контроля работы насосной станции, заключающемуся в измерении потребляемого насосными агрегатами тока, измеряют разницу значений потребляемого тока до и после включения очередного насоса и отключают его от насосной ста«ции как неисправный в случаях

нулевого значения измеренной разницы.

Устройство для контроля работы насосной станции, имеющей общую напорную магистраль с насосами, снаб5 женными приводными двигателями, содержащее датчики тока и размещенный на напорной магистрали датчик давления, подключенные к первому сумматору и через, пороговые элементы к ло0 гическому элементу ИЛИ, а через фик-, сирукяцие устройства - к второму сумматору, причем логический элемент ИЛИ через вход включения, а оба сумматора через блок сравнения и вход от5 ключения связаны с определителем

включения и отключения выходами, подключенными к реле включения и отключения приводных двигателей, снабжено последовательно подключенными на

0 входе к логическому элементу ИЛИ, а на выходах к фиксирующим устройствам блоком задержки с шиной записи, подключённой к логическому элементу ИЛИ и шиной считывания, блоком памяти,

5 блоком вычитания, связанным с блоком сравнения, компаратором с блоком формирования порога, связанным с определителем включения и отключения, формирователем, подключенным

Q к шине считывания, и коммутатором, связанным с блоком формирования порога, а также блоками управления -насосов, подсоединенными к коммутатору и реле включения и отключения приводных двигателей и снабженными ключами, связанными с датчиками тока и вторым сумматором, который подключен к блоку памяти. I.

На фиг.1 представлена схема уст0 ройства для контроля работы насосной станции, реализукляего предлагаемый способ) на фиг.2 - схема возможного варианта выполнения блока управления. Устройство для контроля работы

5 насосной станции, имеющей общую

напорную магистраль 1 с насосами 2 4, снабженными приводными двигателями 5-7. содержит датчики 8-10 тока и размещенный на напорной магистрали 1 датчик 11 давления, подключенные к первому сумматору 12 и через пороговые элементы 13 - 15 - к логическому элементу ИЛИ 16; а через фиксирующие устройства 17-19 - к второму сумматору 20, причем логический

5 элемент ИЛИ 16 через вход 21 включения, а оба сумматора 12 и 20 через блок 22 сравнения и вход 23 отключения связаны с определителем 24 включения и отключения выходами 25 и 26

0 подключенными к реле 27-29 ,и 30-32 включения и отключения приводных двигателей 5-7, причем устройство снабжено последовательно подключенны.ми на входе 33 к логическому элемен5 ту ИЛИ 16, а на выходах 34-36 к фидссирующим устройствам 17-19 блоком 37 задержки с шиной 38 записи, подключенной к логическому элементу ИЛ 16, и шиной 39 считывания, блоком .40 памяти, блоком 41 вычитания, свя занным с блоком 22 сравнения компа-г ратором 42 с блоком 43 формирования порога, связанным с реле 27. включения и отключения, формироват;елем 44 подключенным к шине 39 считывания, и коммутатором 45, связанным с блоком 43 формирования порога, а также блоками 46-48 управления насосов 2подсоединенными к коммутатору 45 и реле 27-29 и 30-32 включения и отключения приводных двигателей 5-7 и снабженными ключами 49-51, связанны ми с датчиками 8-10 тока и вторьм .сумматором 20, который подключен к блоку 40 памяти. Блок управления 46 (47,48) может быть выполнен в виде триггера 52, к которому на входе подключен логический элемент И 53. Датчик 11 снабжен пороговым элементом 54. Способ осу1цествляют следующим об разом. Предварительно, исходя из числа насосов 2 - 4, подключенных паралле но к общей напорной магистрали 1, режимов их эксплуатации в составе данной насосной станции и зависимос тей потребляемых приводными двига-. телями 5-7 токов от подачи насосо 2-4. определяют зависимость минимал ного изменения суммарного тока, потребляемого приводными двигателями б и 7 насосов, например 3 и 4 включения дополнительно еще одного нзсоса, помимо ранее включенных насос Эта зависимость носит падающий хара тер и является индивидуальной для данной насосной установки. Управление насосной установкой согласно предлагаемому способу производят в следующей последовател ности. Измеряют токи, потребляемые приводными двигателями 6 и 7 работающих насосов 3 и 4. В случае перегру ки любого из них, определяемой по превышению потребляемьм током установленного максимального значения, принимают решение о необходимости увеличения числа работающих насосов 3 и 4, т.е. о необходимости включен очередного насоса, например 2. Перед его включением измеряют суммарный ток, потребляемый ранее включен ными насосами 3 и 4,.после чего включают очередной насос, например, и по истечении времени переходных процессов производят повторное измерение суммарного тока, потребляемого ранее включенными насосами 3 и 4. Определяют величину изменения суммарного потребляемого тока и сравнивают ее с минимальным для данного числа включенных насосов 2-4 пороговым, значением. Если это изменение превосходит пороговое значение, делают вывод об исправности очередного включенного насоса 2. Если это изменение оказывается меньшим минимального порогового значения, что свидетельствует о тОм, что подача включенных ранее насосов 3 и 4 не изменилась, и, следовательно, включениь насос 2 не обеспечивает подачу, соответствующую давлению в общей напорной магистрали 1, то делают вызод о том, что включение исправного насоса не произоишо, т.е. ИЛИ включенный яасос 2 неисправен. или он не включился в работу. В последнем случае производят его отключение. Устройство работает следукядим образом. Увеличение всщопотребления из общей напорной магистрали 1 приводит к росту потребляемой насосами 2-4 мощности и, следовательно, к возрастанию токов, потребляемых приводными двигателями 5-7. При превышении потребляелшми токами значений, устанавливаемых пороговыми элементг1Мй 13-15 на их выходак устанавливаются сигналы логической 1,поступающие через элемент ИЛИ 16 .на вход 21 включения определителя 24 очередности включения и выключения. Одновременно сигнал логической 1 с , элемента ШШ 16 поступает на шину 38 записи блока 40 памяти, что приводит к запоминанию суммарного значения тока, потребляемого приводными двигателями 5-7 работающих насосов 2-4. Поступление сигнала на вход 21 включения определителя 24 очередности включения и выключения приводит к формированию сигнала логической 1 на входе реле, например, 27 включения очередного включаемого насоса, например,2. Срабатывание реле 27 включения должно привести к включению насоса 2 и в случае исправности снижению пода каждого из ранее включенных насосов (3,4), а следовательно, и снижению мощностей и токов, потребляемых их приводными двигателями 6 и 7. Установившееся значение суммарного тока, потребляемого приводными двигателями 6 и 7 ранее включенных насосов 3 и 4, сравнивается с прежним значением, xpaHijiMbiM в блоке 40 памяти и поступающим на блок 41 вычитания в момент срабатывания блока 37 задержки, формирующего сигнал считивания на шине 39 считывания блока 40 памяти.

Сигнал с блока 41 вычитания поступает на вход компаратора 42, срабатывающего при превышении разности суммарных потребляемых токов ранее включенных насосов 3 и 4 установленного значения. Если срабатывание компаратора 42 произошло, что означает, что включение очередного насоса 2 привело к требуемой разгрузке ранее включенных насосов 3 и 4, то сигнал с выхода компаратора 42 через формирователь 44 и коммутатор .45 поступает на логический элемент И 53 блока 46 управления ключом 49. На выходе элементна И 53 формируется сигнал управления триггером 52, из-менение состояния которого приводит к замыканию ключа 49 и поступлению значения тока, потребляемого приводным двигателем 5 включенного насоса 2 на второй сумматор 20.

Кроме того, сигнал поступает на вход соответствукицего фиксирующего устройства 17. Если компарат.ор 42 не изменил своего состояния, что озна- чает, что включение очередного на-, coca 2 не вызвало перераспределения подач ранее включенных насосов 3 и 4 и не привело к их разгрузке, формирователь 44 вырабатывает в момент срабатывания блока 37 задержки сиг-г нал неисправноети, поступающий через коммутатор 45 на соответствующие реле 30 выключения и вход определителя 24 очередности, включения. При этом сигнал на элемент И 53 блока 46 управления ключом 49 и фиксирующее устройство 17 не поступает, а датчик 11 тока, потребляемого приводным двигателем 5 насоса 2, оказывается неподключенным к второму сумматору 20. Одновременно происходит выключение насоса 2, и определитель 24 очередности включения и выключения осуществляет поиск очередного насоса Для включения. При поступлении сигнала на выключение очередного на5 coca на вход 23 отключения определителя 24 очередности включения и выключения на одном из его выходов формируется сигнал логической 1, вызывающий срабатывание соответствующего реле выключения насоса7 напрл- мер, 2. Одновременно сигнал с выхода реле 30 выключения поступает на вход триггера 52 блока 46 управления ключом 49. Срабатывание триггера.

5 52 вызывает размыкание ключа 49. При этом выход датчика 8 потребляемого тока приводного двигателя 5 включенного насоса 2 отключается от входа второго сумматора 20.

0 Таким образом,предлагаемые способ и устройство позволяют повысить надежность работы насосной установки и ее экономичность.

1, Способ контроля работы насосной станции, заключающийся в измерении потребляемого насосными агрегатами тока,о тличающийся тем, что,с целью повышения надежности и экономичности, измеряют разницу значений потребляемого тока до и после включения очередного насоса и отключают его от насосной станции как неисправной в случае нулевого значения измеренной разницы.. . 2. Устройство для контроля работы насосной станции, имеющей общую напорную магистраль с насосами, снабженными приводными двигателями, содержащее датчики тока и размещенный на напорной магистрали датчик давления. подключенные к первому сумматору и через пороговые элементы к логическому элементу ИЛИ, а через фиксирующие устройства к второму хтумматору, причем логический элемент ИЛИ через вход включения, а оба сумматора через блок сравнения и вход отключения связаны с определителем включения и отключения выходами подключенными к реле включения и отключения приводных двигателей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы насосной станции, оно снабжено последовательно подключенными на входе к- логическому элементу .j ИЛИ, а на выходах к фиксирующим уст- В ройствам блоком задержки с шиной за(Л писи, подключенной к логическому элементу ИЛИ, и шиной считывания, блоком памяти, блоком вычитания ,свя- занным с блоком сравнения, компара- . тором с блоком формирования порога, .связанным с определителем включения |и отключения, формирователем, под(ключенным к шине считывания, и комI мутатором,связанным с блоком формиро00 |вания порога, а также блоками управления насосов, подсоединенными к ;о коммутатору и реле включения и отклюсо чения приводных двигателей и снабженными ключами, связанными с датчиками тока, и вторым сутФ атором, который подключен к блоку памяти.

Фи9.2