Система регулирования водораспределения на канале с перегораживающими сооружениями Советский патент 1987 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к автоматизации водораспределения в ирригации.

Дель изобретения - повышение надежности и устойчивости работы системы и снижения ее стоимости.

На чертеже показана структурная схема системы регулирования на примере Двух каналов.

Система регулирования содержит затворы 1 перегораживающих сооружений, приводы 2 затворов 1, регуляторы 3, датчики 4 уровня верхнего 5:ье- фа, датчики 5 п оложения затворов 1, блоки 6 сравнения, задатчик 7 форсированного расхода, первый формирователь 8 зоны не ч увствительности, ключи 9 и 10, элементы НЕ 11, усилители 12, вторые формирователи 13 зоны не- чyвd.твитeльнocти и задатчики I 4 уровня. .„

. Система работает следующим образом. . .

При появлении в з астке канала возмущающего воздействия,(напримерs изменение расхода потребителя) начинает изменяться уровень воды, что вызывает сигнал с датчика 4 уровня воды верхнего бьефа. Это приводит к появлению сигнала рассогласования с выхода блока 6 сравнения, в результате которого на регуляторах 3 формируются управляющие сигналы, изменяю- щие величину открытия затйоров 1 в сторону компенсации возмущения.

Рассматривают работу системы для случая включения потребителя. Включение потребителя q . например насосной станции подкачки, вызывает изме некие резервов воды в участке и, следовательно, уменьшение уровня в створе датчика 4, и появление сигнала рассогласования 0 на выходе блока 65. В соответствии с появившимся на входе сигналом регулятор Зг выра- ботае.т управляющий импульс больще

и через привод 2 увеличивает открытие затвора 1 на величину 4а, соот- ветству:ощ1/ю изменению расхода потребителя dq, т,е. расход воды через затвор увеличивается на требуемую величину 4Q, равную д,. Если изменение расхода потребителя невелико, то через время передачи по длине участка требуемый расход й восстанавливает уровень воды в створе датчика 4 до заданного и система приходит в установившийся режим с новым балансом расходов. Если же возмущение значительно, то сигнал об изменении уровня воды в створе датчика 4 выходит на нижний предел зоны нечув5 ствительности, установленной в формирователе 8, и на вход ключей 9 и lOj поступает управляющий сигнал, разрешающий прохождение сигнала с зада тчика 7 на регулятор 3 и сигна0 ла с датчика 5 положения затвора на злемент НЕ 11,-. Появившийся на выходе 2 этого элемента сигнал лис отрицательным знаком вызывает срабатывание регулятора 3, который закры1Г вает задатчик 1, на величину К-А а, соответствующую изменению расхода .,- . Коэффициент соответствия открытия величин затворов, зависящий лишь 6t конструктивных параметров

0 приводов и затворов (скорость подъема, размеры пролетов и т.д.) устанавливается в усилителе 12. Одновременно с этим на регулятор 3 j поступает сигнал : с задатчика 7 . В

25 этом задатчике вычисляется коэффициент форсировки К в зависимости от величины изменения контролируемого уровня (створ датчика 4 ) и техноло- гических возможностей участка (уСло30 ВИЯ неразмыва дамб, допустимые глубины наполнения и т.д.). Величина форсировки формируется в виде дополнительной величины рассогласования , подаваемой на регулятор 32 с

35 тем же знаком, та и . В результате этого происходит увеличение расхода в начале участка на величину форсировки Кф и через соорзгжение начинает поступать расход К .. Закрытие

40 затвора 1, в это время вызывает увеличение уровня воды в створе датчика 4 , так как время запаздывания здесь мало. После этого система приходит в первое установившееся состояние.

45 Через время пробега дополнительного расхода, которое значительно меньше времени пробега требуемого расхода за счет применения форсировт ки, уровень воды в створе датчика 4,

gg начинает повышаться, и знак Е изменяется на противоположный, что приводит к прикрытию затвора 1„. Так как в участок подан расход больше требуемого, то значение сигнала с датчика

55 превышает верхний предел первой зоны нечувствительности и на выходе формирователя 8, снова появляется сигнал, разрешающий прохождение сигнала с датчика 5 на регулятор 3, и

сигнала с задатчика 7 на регулятор 3j. Так как скорость изменения уровня воды от подачи расхода в начале участка после добегания дополнитель- ных объемов воды в створ датчика 4 становится практически равной скорости изменения уровня воды, то регуляторы 3 и 3, управляя соответствующими затворами, поддерживают уровень в конце участка в допустимом диапазоне регулирования по мере поступления форсированного расхода. После того, как в створе датчика 4 наступа- ет баланс расходов (с учетом включен-15 ного потребителя), затвор 1 возвращается в исходное состояние, а на затворе jj устанавливается требуемая величина открытия. На этом перестройка системы заканчивается. 20

С целью защиты верхних бъефов сооружений от переполнения (опорожнения) в систему введены формирователи 13, и 132, представляющие собой устФормула .изобр. етения

Система регулирования водораспре- деления на канале с перегораживающими сооружениями,содержащая на каждом участке канала датчик уровня воды верхнего бьефа, задатчик форсированного расхода и последовательно соединенные задатчик уровня, блок сравнения, регулятор, привод затвора.

ройства зоны нечувствительности, ана- 25 связанного с датчиком положения затлогичные формирователям 8, но с брль- шим диапазоном самой зоны. Формирователи 13 выдают сигнал на блоки 14 задания, если уровни воды верхних

вора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы системы и снижение ее с гоимости, в систему для каж35

бьефов сооружений вопши в предаварий- зо Дого участка канала введены два фор- ную зону..

В случае отключения потребителей .или при необходимости изменения ус- тавки блока задания П работа системы происходит аналогично.

Система регулирования на соседнем участке канала работает взаимосвязанно и аналогично с. первой. Изменение открытия затвора l. приводит к измене-, нию уровня воды в створе датчика 4 и далее к формированию управляющего сигнала дпя вьшерасположенного затвора.

40

мирователя зоны нечувствительности, два ключа, элемент НЕ и усилитель, причем датчик уровня верхнего бьефа подключен выходом к входам двух формирователей зоны нечувствительности, второму входу блока сравнения и входу задатчика форсированного расхода, соединенного выходом с информа- ционным входом первого ключа, выход которого связан с вторым входом регулятора, а управляющий вход - с первым выходом первого формирователя зоны нечувствительности, подключенного вторым выходом к управляющему входу-второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом датчика положения затвора, а выход через элемент НЕ соединен с входом усилителя, подключенного выходом к третьему входу регулятора последующего участка, выход второго формирователя зоны нечувствительности соединен с вторым входом задатчика уровня последующего участка.

Таким образом, подачу форсированных расходов в начало участков и, следовательно, сокращение времени транспортного запаздывания,, а значит и цикла регулирования, можно зовать за счет блоков формирования зоны нечувствительности, обеспечивающих время введения и снятия форси- ровки в зависимости от допустимого .диапазона регулирования контролируеВВОШИ Заказ 6361/37 Тираж 863 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.g ю3148

мого уровня воды. Отсутствие в системе датчиков расхода потребителей упрощает структуру-регулирования и сокращает необходимое количество информационных каналов связи по длине канала, а включение второго управления по дискретному изменению сигнала с датчика положения затвора в начале участка сокращает .частоту отработки затвора в конце участка, снижает перерегулирование и повышает устойчивость работы системы.

Формула .изобр. етения

Система регулирования водораспре- деления на канале с перегораживающими сооружениями,содержащая на каждом участке канала датчик уровня воды верхнего бьефа, задатчик форсированного расхода и последовательно соединенные задатчик уровня, блок сравнения, регулятор, привод затвора.

вора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы системы и снижение ее с гоимости, в систему для каж

Дого участка канала введены два фор-

мирователя зоны нечувствительности, два ключа, элемент НЕ и усилитель, причем датчик уровня верхнего бьефа подключен выходом к входам двух формирователей зоны нечувствительности, второму входу блока сравнения и входу задатчика форсированного расхода, соединенного выходом с информа- ционным входом первого ключа, выход которого связан с вторым входом регулятора, а управляющий вход - с первым выходом первого формирователя зоны нечувствительности, подключенного вторым выходом к управляющему входу-второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом датчика положения затвора, а выход через элемент НЕ соединен с входом усилителя, подключенного выходом к третьему входу регулятора последующего участка, выход второго формирователя зоны нечувствительности соединен с вторым входом задатчика уровня после- дующего участка.

Изобретение относится к технике автоматизации водораспределения в ирригации. Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости рабо ты системы и снижение ее стоимости. Для этого система регулирования водораспределения на канале с перегораживающими сооружениями содержит затворы 1 перегораживающих сооружений, приводы 2 затворов, регуляторы 3, датчики 4 уровня воды верхнего бьефа, датчики 5 положения затворов, блоки 6 сравнения, задатчики 7 форсированного расхода, формирователи 8, 13 зоны нечувствительности, ключи 9, 10, злементы НЕ 11, усилители 12 и задатчики 14 уровня. Предлагаемая система повышает устойчивость регулирования уровня воды за счет введения дополнительной обратной связи при значительном изменении уровня воды, что также сокращает частоту включения привода затвора и тем самьм повьшает надежность. 1 ил.