Устройство для управления объектом энергосистемы Советский патент 1988 года по МПК G05B19/08 

чем единичный вход третьего триггера подключен к выходу четвертого формирователя импульсов, а прямой выход

последнего разряда второго счетчика импульсов - к входу шестого формирователя импульсов.

1

Изобретение относится к области программного управления циклическими технологическими процессами и может быть использовано, например, для управления работой электрокотлов с учетом загрузки энергосистемы, а также других электроприемников, обладающих аккумулирующей способностью.

Цель изобретения - повышение точности управления объектом за счет сокращения времени вынужденного отключения объекта в зависимости от степени загруженности энергосистемы.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы функционирования устройства в течение трех суток.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 ч.астоты, блок 3 контроля, состоящий из первого счетчика 4 импульсов, первого 5 и второго 6 элементов з.адержки, первого

7и второго 8 триггеров, задатчика 9 уставки, первого 10, второго 11 и третьего 12 формирователей импульсов первого 13, второго 14 и третьего 15 элементов И, преобразователя 16 напряжения, четвертый формирователь 17 импульсов, третий триггер 18, шестой формирователь 19 импульсов, второй счетчик 20 импульсов, четвертый 21 и пятый 22 элементы И, четвертый триггер 23, третий счетчик 24 импульсов, седьмой 25 и пятый 26 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 27 и исполнительный элемент 28.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 1 импульсов, стабилизированного кварцевым резонатором, сигналы с частотой 32768 Гц поступают на вход делителя 2 частоты

8результате деления с первого выхода делителя 2 частоты сигнал, например,

с периодом следования 1 с поступает на первый вход блока 3 контроля (единичный вход триггера 7), ас второг о

0

5

0

5

0

5

выхода делителя 2 частоты сигнал, например, с периодом следования 10 мин поступает на второй и первый входы соответственно элементов И 21 и 22.

Блок 3 представляет собой пороговый элемент контроля частоты сети в энергосистеме. Через второй вход блока 3 напряжение промышленной частоты подается,на вход преобразователя 16 напряжения (триггера Шмитта), с помощью которого производится преобразование синусоидального напряжения в прямоугольное. Преобразованный сигнал поступает на счетный вход двоичного счетчика А.через элемент И 13, который управляется триггером 7. С помощью триггера 7 задается калиброванный период времени счета и паузы. Выходной сигнал триггера 7 также посту-- пает на вход формирователя 10 импульсов, который по заднему фронту входного сигнала формирует импульс Строб. Импульсы сброса счетчика формируются элементом 5 задержки и формирователем 11 импульсов, а импульсы записи - элементом 6 задержки и формирователем 12 импульсов. С выхода элемента И 13 в счетчик 4 записывается число, которое определяется уставкой задатчика 9, равное

n(50-f, }г, где fucT частота уставки;

Г - калиброванный период времени, с.

Если частота сети превышает значение уставки, то на прямом Q-выходе триггера последнего разряда счетчика 4 появится уровень логической единицы, который поступает на вход элемента И 14. При совпадении сигнала со стробируюшям импульсом от формирователя 10 импульсов запускается триггер 8. Если частота сети меньше значения задатчика 9, то яа инверсном Q-выходе последнего разряда счетчика 4 присутствует урове-,ь логической единицы, который разрешает прохождение импульса Строб на единичный вход триггера 8 через элемент И 15. С приходом данного сигнала триггер 8 изменяет свое состояние на противоположное. На прямом Q-выходе триггера 8 сигнал принимает состояние логической единицы только при значениях частоты контролируемой сети меньше значения уставки (фиг.2).

Данный сигнал поступает на входы формирователей 17 и 26 импульсов, которые устанавливают в единичное состояние триггеры 18 и 23. При этом формирователь 17 импульсов устанавливает по единичному входу триггер 18 в единичное состояние по переднему фронту выходного сигнала триггера 8,

а формирователь 26 импульсов устанав- 20 ь сети системы в момент восстановлеливает по единичному входу триггер 23 в единичное состояние по заднему фронту выходного сигнала триггера 8. Таким образом, установленным в единичное состояние оказывается триггер 18. Сигнал логической единицы, снимаемый с его прямого Q-вьгхода, поступает через элемент ИЛИ 27 на исполнительный элемент (реле, тиристор,...)

28, который производит отключение уп- on отслеживает момент действительного

равляемого объекта. Кроме того, сигнал с прямого Q-выхода триггера 18 поступает на первый вход элемента И 21, тем самым разрешая прохождение тактирующих импульсов со второго выхода делителя 2 частоты на счетный вход счетчика 20 импульсов, который определяет длительршсть запрета на включение управляемого объекта после снижения частоты сети системы ниже значения уставки.

По заднему фронту выходного сигнала с прямого Q-выхода последнего разряда счетчика 20 импульсов формирователь 19 импульсов обнуляет по нулевому входу триггер 18 и содержимое самого счетчика 20 импульсов.

Таким образом, разрешая работу управляемого объекта, сигнал логической единицы, снимаемый с прямого Q-выхода триггера 23, поступает на второй вход элемента И 22, тем самым разрешая прохождение тактирующих импульсов с второго выхода делителя 2 частоты на счетный вход счетчика 24 импульсов, который определяет длительность разрешения на включение управляемого объекта после подъема частоты сети системы выше значения

35

40

45

50

55

снижения частоты сети системы, таки образом возвращаясь к нормальной ра боте.

Если текущее значение частоты се системы в момент восстановления пит ния больше величины уставки, опреде ленной задатчиком 9, то зона разреш ния на включение объекта управления отрабатываемая формирователями 25 и 26 импульсов, элементом И 22, счетч ком 24 импульсов, триггером 23, сдв гается по временной оси вправо. На следующие сутки после отключения ус ройство отслеживает момент действительного повышения частоты сети сис темы, таким образом возвращаясь к нормальной работе.

Таким образом, устройство позвол ет реализовать гибкую самонастраива щуюся систему управления объектом, что приводит к улучшению режима раб ты энергосистемы, экономному потреб лению энергии с учетом степени загр женности энергосистемы, сокращению времени вынужденного отключения объекта управления, при этом отпадает необходимость в наборных полях про граммы управления и каких-либо ее корректировок, в резервном источнике

уставки. По заднему фронту выходного сигнала с прямого Q-выхода последнего разряда счетчика 24 импульсов формирователь 25 импульсов обнуляет по нулевому входу триггер 23 и содержимое счетчика 24 импульсов. Снимаемый с инверсного выхода триггера 23 сигнал подается через элемент ИЛИ 27 на исполнитель)ый элемент 28 и запрещает работу управляемого объекта.

Описанные проце-ссы работы заявляемого устройства циклически повторяются раз в сутки. При восстановлении питания после длительного перерыва устройство в зависимости от текущего значения частоты сети системы возвращается к нормальной работе следующим образом. Если текущее значение частония питания меньше величины уставки определенной задатчиком 9, то зона запрета на.включение объекта управления, отрабатываемая формирователями 17 и 19, элементом И 21, счетчиком 20 импульсов, триггером 18, сдвигается по временной оси вправо от момента восстановления питания. На следующие сутки после отключения устройство

5

0

5

0

5

снижения частоты сети системы, таким образом возвращаясь к нормальной работе.

Если текущее значение частоты сети системы в момент восстановления питания больше величины уставки, определенной задатчиком 9, то зона разрешения на включение объекта управления, отрабатываемая формирователями 25 и 26 импульсов, элементом И 22, счетчиком 24 импульсов, триггером 23, сдвигается по временной оси вправо. На следующие сутки после отключения устройство отслеживает момент действительного повышения частоты сети системы, таким образом возвращаясь к нормальной работе.

Таким образом, устройство позволяет реализовать гибкую самонастраивающуюся систему управления объектом, что приводит к улучшению режима работы энергосистемы, экономному потреблению энергии с учетом степени загруженности энергосистемы, сокращению времени вынужденного отключения объекта управления, при этом отпадает необходимость в наборных полях программы управления и каких-либо ее корректировок, в резервном источнике

51386961 6

питания для предотвращения сбоев в электроснабжении, а также в блоке инработе устройства при перерывах в

дикадии,

дикадии,

Ко6%ааяу