Устройство для управления электропотреблением предприятия Советский патент 1987 года по МПК H02J13/00 

торов опрос состояния датчиков 1 расхода электроэнергии и датчиков 2 технологических процессов. Информация о состоянии датчиков 1 и 2 поступает через приемный канал связи 5 в решающий блок 26, где формируется управляющий сигнал, поступающий на

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля и управления электропотреблением.

Цель изобретения - повышение экономичности устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для управления зяектропотреблением предприятия; на фиг, 2 - временные диаграммы управляющих сигналов.

Устройство дпя управления электропотреблением предприятия (фиг.1) содержит датчики 1 расхода электроэнергии, датчики 2 технологических процессов, узлы 3.1 - З.п передачи информации, передающий 4 приемный 5 каналы связи и узел 6 сбора и обработки информации. В состав узлов 3.1 - З.п передачи информации вход14т блок 7 входных регистров, к входам параллельного занесения которого подключены, выходы датчиков 1 расхода электроэнергии и датчиков 2 технологических процессов. Информационные выходы блока 7 входных регистров подключены к первому п-входово му элементу ИЛИ 8, выход которого подключен к первому входу элемента .2И-НЕ 9, выход которого подключен к первому входу элемента 2И 10, выход которого подключен через второй выходной усилитель 11 к приемному каналу 5 связи. Передающий канал связи 4 подключен к входу второго входного формирователя 12, подключенного к тактовому входу блока 7 входных регистров, к второму входу элемента 2И 10, к входам блока 13 селекторов опроса и селектора 14 сброса, выход которого подключен к установочному входу блока 15 счетчиков, к тактовым входам которого подключены выпотребители электроэнергии посредством блока 31 управления приводами. Повышение экономичности достигнуто в результате уменьшения числа линий связи от датчиков к узлу сбора и обработки данных . 2 ил.

ходы блока 13 селекторов опроса,подключенного к селектору 14 сброса. Выходы блока 15 счетчиков подключены к входам блока 16 каскадных дешифраторов. Выход второго входного формирователя 12 подключен через инвертор 17 к тактовому входу первого триггера 18, инверсный выход которого подключен к установочному входу второго триггера 19, прямой выход которого подю1ючен к установочному входу первого триггера 18 и к первому управляюще1У1у входу блока 7-вход« ных регистров, к другим управляющим входам которого подключены выходы блока 16 каскадных дешифраторов,подключенного также к второму п-входо- вому элементу ИЛИ 20, выход которого

Q подклюнен к тактовому входу второго триггера 19 и к второму входу элемента 2И-НЕ 9.

В состав узла 6 сбора и обработки информации входят первый выходной

5 усилитель 21, выход которого подключен к передающему каналу связи 4, а к входу первого выходного усилителя 21 подключен выход программируемого интервального таймера 22,подQ ключенного к управляющим входам приемного регистра 23, к входу последовательного занесения которого подключен выход первого входного формирователя 24, вход которого связан с приемным каналом 5 связи. Выходы приемного регистра 23 подключены к входам блока 25 приема информации,который связан с решающим блоком 26, с которым также связаны программируе0 мый интервальный таймер 22, программный блок 27 и блок 28 согласования, к которому подключены пульт управления 29, блок 30 индикации и сигнализации и блок 31 управления приводами.

5

31

Устройство работает следующим образом.

Каждый датчик 1 расхода электроэнергии вьщает импульс, соответствующий определенному количеству электроэнергии. Энергетический вес импульса определяется коэффициентом трансформации тока и напряжения.Каждый датчик 2 технологического процесса несет информацию о состоянии потребителя электроэнергий.

По командам решающего блока 26 программируемый интервальный таймер 22 вьфабатывает заданную последовательность разных по длительности импульсов (см.фиг.2), которые через первый выходной усилитель 21 поступают в канал связи 4 и далее на вход второго входндго формирователя 12.

Импульсом 32 (фиг.2) селектор 14 сброса устанавливает блок 15 счетчиков в исходное положение. С приходом импульсов 33 и 34 через селектор 13 изменяется состояние счетчиков блока 15 счетчиков (число и последовательность импульсов 33 и 34 определяется количеством счетчиков в блоке 15). Серия тактовых импульсов 34 предназначена для непосредственного опроса состояния ячеек блока 7 вход- ных регистров.

С приходом последовательности импульсов 33 и 34 (фиг.2) на выходе блока 15 счетчиков появляется код, которьй дешифрируется блоком 16 кас- кадных дешифраторов. В результате подготавливается к работе один из регистров блока 7 и через второй п-входовой элемент ИЛИ 20 вьщается разрешающий сигнал на второй вход элемента 2И-НЕ 9 и сигнал на тактовый вход второгй триггера 19, кото- рьш изменяет свое состояние и выдает сигнал дпя записи состояния датчиков 1 и 2 в ячейки выбранного регист ра блока 7 регистров.

Первым же импульсом из серии так- .товых импульсов 35 (фиг.2) через инвертор 17 и первый триггер 18 второй триггер 19 сбрасывается и начинается последовательный опрос состояния ячеек выбранного регистра блэка 7. Сигналы с последовательного выхода блока 7 регистров через первый п-входо- вой элемент ИЛИ 8, элемент 2И-НЕ 9., элемент 2И 10 (синхронизируемый тактовыми импульсами -с выхода второго входного формирователя 12) и через

094

второй выходной усилитель 11 поступает в приемный канаьл связи 5 и. далее на вход первого входного формирователя 24. С выхода первого входного формирователя 24 сигнала в последовательном коде записываются в приемный регистр 23, тактируемый сигналами с выхода программирумого интервального таймера 22.

После опроса последней ячейки выбранного регистра блока 7 информация с выходов приемного регистра 23 в параллельном коде заносится .в блок 25 приема информации, с которого - в оперативное запоминающее устройство ре.шающего блока 26.

Далее процесс опроса состояния датчиков 1 и 2 повторяется в соответствии с временной диаграммой, представленной на фиг.2.

Алгоритм опроса состояния датчиков, записанный в программном блоке 27 устройства, обеспечивает возможность выборочного опроса состояния тех или иных датчиков 1 и 2, подключенных к различным территориально рассредоточенным узлам передачи информации 3.1 - З.п.

В ОЗУ решающего блока 26 запоми- ;Яается информация о состоянии каждого из опрашиваемых датчиков. Так как входные сигналы могут быть искажены помехами, то в ОЗУ запоминается информация на протяжении нескольких циклов опроса датчиков.Считается, что датчик расхода электрической энергии выдает импульс, если решающий блок встречает некоторую комбинацию входных сигналов (например, ООП или для повышения достоверности приема информации может быть задана другая комбинация, например, 00001111). Дпя контроля состояния датчиков технологических процессов задается другие кодовые комбинации (например, 11,00 или 111,000 и пр.).

В конце каждого цикла опроса датчиков производится сдвиг информащ1и При этом информация старшего разряда стирается, а ячейка младшего разряда подготавливается для приема информации о состоянии датчика в новом цикле опроса.

По заданному программным блоком 27 алгоритму решающий блок 26 ведет программнный таймер и календарь с выработкой меток Конец секуиды,

51

Конец минуты, Конец получаса, Конец часа, Конец суток, Ко- нец месяца.

По сигналам датчиков технологических процессов и по заданному программным блоком алгоритму осуществляется выработка управляющих сигналов, обеспечивакядих внепиковый режим работы потребителей, а также принудительное включение этих потребителей в периоды технологических спадов нагрузки (если позволяет тех- ;нологический процесс предприятия). Выработанные в решакяцем блоке 26 сиг шалы через блок 28 согласования поступают в блок 31 управления на соот- |ветствую1цие потребителям схемы автоматизации, регуляторы, коммутацион- |ные устройства.

Данные поступающие с датчиков 1 расхода электрической энергии, умножаются на коэффициенты, хранящиеся в программном блоке 27 и соответствующие определенной цене входного импульса (с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения). Полученные данные суммируются с ранее накопленной ин- формагщей. В ячейках памяти ОЗУ хранится информация о расходе электрической энергии по каждому каналу в течение заданных промежутков времени. Кроме того, входные данные объединяются в группы с учетом знака (потребляемая или отдаваемая энергия) согласно признаков хранящихся в программном блоке. Объединенная в группы информации о рас:ходе электроэнергии хранится в ОЗУ в течение цикла времени, задаваемом алгоритмом обработки входных данных.

В периоды максимумов нагрузки энергосистемы формируются данные о 30-минутном расходе электрической .энергии /Р| °/, а также предыстория о расходе электроэнергий для обеспечения прогноза электропотребления.

В решающем блоке 26 сформированные данные сравниваются с заданными величинами Р и, в случае , информация через блок 28 согласования поступает на блок 30 индикации и сигнализации.

Кроме того, в часы максимумов нарузки энергосистемы по заданному алгоритму вычисляется прогнозное значение :электропотребления на конец контролируемого интервала (Р) В

1096

решающем блоке 26 результат прогноза сравнивается с заданной величиной и в случае Р - , информация через блок 28 согласования поступает

на блок 30 индикации и сигнализации. Решающий блок 26 по заданному в программном блоке 27 алгоритму проводит выбор потребителей, за счет которых снижается энергопотребление. Выбор потребителей проводится с учетом их состояния, информация о котором поступает с датчиков 2 технологических процессов. Сигналы на отк лючение потребителей поступают в блок 31 управления приводами, который вырабатывает управляющие воздействия на потребители.

Пульт 29 управления в устройст- ве служит для ввода ОЗУ решающего блока 26 задаз ной величины, таких как заданная мощность РЭ° , время начала и оконча1 1ия периодов максимума энергосистемы, а также для вызова

на индикацию информации об электропотреблении предприятия.

Повышение экономической эффективности обеспечивается за счет значительного сокр.ащения числа линий свяQ зи от датчиков к узлу сбора и обработки данных. Причем увеличение числа датчиков не ведет к увеличению числа линий связи.

35

Формула изобретения

Устройство для управления электропотреблением предприятия, содержащее датчики расхода электроэнергии, датчики технологических процессов,первый входной формирователь, первый выходной усилитель, блок приема информации, под слюченный к решающему блоку, который связан с программи руемым интервальным таймером, программным блоком и блоком согласования, выходы которого подключены к входам блока управления приводами, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства, в него введены приемный регистр, приемный и передающей каналы связи и по кр;1йней мере один узел передачи информации, содержащий блок входных регистров, первый и второй п-входовые элементы ИЛИ, элемент 2И-НЕ, элемент 2И, первый и второй триггеры, инвертор, второй входной формирователь, второй выходной уси0

5

литель, селектор сброса, блок селекторов опроса, блок счетчиков и блок каскадных дешифраторов, причем выходы датчиков расхода электроэкергии и датчиков технологических процессов подключены к входам параллельного занесения блока входньк регистров, информационные выходы которого .подключены к первому п-входовому элементу ИЛИ, выход которого подключен к пер- /вому входу элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к перво- му входу .элемента 2И,подключен- ного через второй выходной усилитель .к приемному каналу связи, подключенного через первьш входной формирова- тель к входу последовательного занесения приемного регистра, информационные выходы которого подключены к входам блока приема информации, к управляющим входам приемного регистра подключены выходы программируемо го - интервального таймера, под- |Ключенного через первый выходной усилитель к передающему каналу связи, подключенного к входу второго

32

55

Редактор Н.Марголина

Составитель К.Фотина Техред Л.Сердюкона

Заказ 280/54Тираж 619Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5

0

5

входного формирователя, выход которого подключен соответственно к входу селектора сброса, блока селекторов опроса, второму входу элемента 2И, к тактовому входу блока входных регистров и через инвертор к тактовому входу первого триггера, инверсный выход которого подключен к установочному входу второго триггераj прямой выход которого подключен к установочному входу первого триггера и к пе.р- вому управлякидему входу блока входных регистров, к другим управляющим входам которого подключены выходы блока каскадньсх дешифраторов подключенного также к второму п-входовому элементу ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу второго триггера и к второму входу элемента 2И-НЕ, к входам блока каскадных дешифраторов подключены выходы блока счетчиков, к установочному входу которого подключен выход селектора сброса, к которому подключен выход блока селекторов опроса, подключенного к тактовым входам блока счетчиков.

5

55

пппп

Фие.2

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повьшение экономичности устройства. Решающий блок 26 через программируемый интервальный таймер 17 формирует серию разных по дпитель- ности импульсов, которые через пере- даюшлй канал связи 4 поступают в узел передачи информации. 3.1-3.п,где селектируются, обеспечивая посредством счетчика 15 и блока 16 дешифра(Л 1C :о 1с