Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых общественных и промышленных зданий Советский патент 1989 года по МПК G06F19/00 G05B19/409 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматического и автоматизированного

управления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых, общественных и промьшшенных зданий.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы управления за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов.

На фиг,1 представлена структурная схема информационно-управляющей системы центрального теплового пункта, жилых, общественных и прог-гьшшенных зданийJ на фиг.2 - функциональная схема блока 11 вывода команд управления исполнительными механизмами; на фиг.З - схема блока 9 ввода в систему дискретных сигналов; на фиг,4 - программируемьш таймер 14; на фиг, 5 - блок 15 согласования волнового сопротивления линий; на фиг.6 - блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования с внутренней магистралью; на фиг.7 - блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации.

На фиг,1 обозначено: пульт 1 управления оборудованием и индикации, исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики 3 параметра, токовые аналоговые датчики 4 параметров, дискретные датчики 5 параметров, усилители 6 мощности, коммутатор 7, первьй нормирующий преобразователь 8, блок 9 ввода в систему дискретных сигналов, блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации, блок 11 вывода команд управления исполнительными механизмами, блок 12 аналого-циф- f- рового преобразования, второй нор5

мирующий преобразователь 13, про- граммируемьй таймер 14, блок 15 согласования волнового сопротивления 0 линий, блок 16 сопряжения магистралей, управляющий вычислитель 17, устройство 18 последовательного обмена с ЭВМ,

На фиг.2 обозначено: магистраль- 5 ные передатчики 19, магистральные приемники 20, дещифратор 21 режимов, декодер 22 адреса 22, регистр 23, передатчики 24,

На фиг.З обозначено: магистраль- 0 ные приемники 25, регистр 26 состояния, узел 27 сравнения, регистр 28 данных, входной регистр 29, магистральные передатчики 30, передатчики 31, шифратор приоритета 32, триггер 33, дешифратор 34 режима, узел памяти 35 режима прерывания.

На фиг.4 обозначено: р егистр 36 периода, регистр 37 состояния, счетчик 38, кварцованный генератор 39 ., импульсов, узел 40 памяти режима работы, дешифратор 41 режимов.

На фиг,5 обозначено: узел 42 согласования шин, генератор 43 тактовых импульсов (при прерываниях), компаратор 44 напряжения, узел 45 памяти вектора прерывания.

На фиг,6 обозначено: канальный приемник 46 предоставления прерывания, узел 47 прерываний, мультиплексор 48 (адреса вектора), канальные приемопередатчики 49 режимов, ка- нальньй приемник 50 сигнала выбора устройства, первьй задатчик 51 адреса, адресньй селектор 52, узел 53 управления, инвертор 54, генератор 55 строба-, магистральньй приемник 56, передатчик 57 сигнала на линии сброса, группа 58 магистральных приемников, контроллер 59 ввода-вывода,вто5

51

рой задатчик 60 адресов, магистральные передатчики 61 режимов, магистральные передатчики 62 адресов, магистральные приемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных, каналь 1 у1е приемопередатчики 65, а также направление и названия рабочих сигналов.

На фиг. 7 обозначено: приемники

66,антидребезговые формирователи

67,регистр 68.

Кроме того, на фиг.1 обозначен узел 69 согласования с внутренней магистралью.

Сигналы с пульта 1 управления оборудованием и индикации через блок

10сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации и блок 9 ввода дискретных сигналов, внутреннюю магистраль, узел 68 согласования, блок 16 сопряжения магистралей, внешнюю магистраль поступают

в управляющий вычислитель 17. Управляющий вычислитель 17 в режиме программного прерывания обрабатывает поступившие сигналы и выраба- тьшает командные (управляющие) сигналы, которые, пройдя внешнюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внутреннюю магистраль,блок

11вывода команд управления исполнительными механизмами, усилитель 6 мощности, управляют исполнительными механизмами 2, эти же сигналы через блок 10 управляют индикаторами пульта 1 управления оборудованием и индикации. Сигналы датчиков 4 (например, сигналы обратной связи исполнительных механизмов 2) через коммутатор 7, нормирующий преобразователь 13, блок 12 аналого-цифрового преобразования по запросу от управляющего вычислителя 17 поступают через внутреннюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей,внешнюю магистраль в управляющий вычислитель 17 для использования в технологической исполнительной программе положения (позиционирования) исполнительных механизмов 2. Датчики 3 токовые аналоговые используются в целях регулирования температуры.Алгоритм работы подобен работе датчиков 4 параметрических.

Сигналы дискретных датчиков 5 через блок 9 ввода дискретных сигналов в систему, внутреннюю магистраль,бло 16 сопряжения магистралей, внешнюю

7516

магистраль поступают в управляющий вычислитель 17j проходят там обработку, выражающуюся в выборе лро- граммы обслуживания в соответствии с вектором прерывания (см. ниже),

Всем распределением программ по времени управляет программируемьй таймер 14. Согласование линий внут0 ренней магистрали, обеспечение стабильным высоким и низким уровнем сигналов магистрали, защиту по питанию, вырабатывание вектора прерывания при отказе питания, генерацию

5 строба обслуживания прерываний организует блок 15 согласования волнового сопротивления линий. Устройство 18 последовательного обмена связывает управляющий вычислитель 17 либо бло0 ки, присоединенные к внутренней ма- гистрапи, с внешними устройствами лли с внешними управлякяцими вычислителями (т.е. образует сеть).

5 Блок 11 вывода команд управления исполнительными механизмами (фиг.2) обеспечивает побитовьй вывод слова состояния управляющего вычислителя 17 для управления исполнительными ме

Q ханизмами 2 через усилители 6.

. Блок работает следующим образом.

Адресные биты, поступаюшз е от управляющего вычислителя 17 через внешнюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внутреннюю магистраль, декодируются декодером 22, при совпадении установленного в декодере 22 адреса и адреса, поступившего от управляющего вычислителя 17, декодер 22 вырабатывает сигнал Адр, посту- пaюшJ й на дешифратор 21. При цикле Вывод (сигнал Вывод) подается от управлякядего вычислителя, подобно адресным битам, на дешифратор 21, который при этом вырабатывает сигнал Адр. Вывод разрешакщий записать в регистр 23 биты данных (ДО-Д15), поступающие от управлякщего вычислителя 17 подобно адресньм битам и через магистральные приемники 20, поступающие на вход регистра 23. Записанные в регистре 23 данные (команды) через передатчики 24 подаются на блоки 6 н 10 и на магистральные передатчики 19. Во время цикла Ввод дешифратор 21 вырабатывает сигнал Адр. Ввод, которым открываются магистральные передатчики 19, и биты веданных данных (ДО-Д15) поступают в

0

0

магистраль и далее в управляющий вычислитель 17 для модификации.

При процедурах декодировки адреса и установленньгх сигналах Вывод или Ввод дешифратор 21 режима вырабатывает сигнал Clffl, поступающий в управляющий вычислитель 17 через блок 16 сопряжения. Прекращением сигнала СИП заканчивается обмен данными. Записанные в регистры 23 данные после обмена сохраняются до следующего обмена и подаются одновременно на блоки 6 и 10.

Блок 6 усилителей мощности обеспечивает усиление по мощности (току и напряжению) уровня ТТЛ, поступающего от передатчиков 24 и гальваническую развязку схем уровня ТТЛ с сетью 220 В переменного тока. С выхода усилителей 6 мощности сигналы каждого бита подаются на силовой элемент (пускатель) для включения и отключения его в зависимости от состояния бита О или 1, а силовой элемент в свою очередь запускает двигатель исполнительного механизма (насоса, электроклапана, электрозадвижки и т.п.). В случае использования реверсивных механизмов, имеющих две обмотки, определяющих направление вращения двигателей, используются два бита, по одному для ка;-- дого напранления вращения, опреде:1.н- емо го программно. Таким образом,каж- с дьм исполнительный механизм, имеющий два состояния, закодирован адресом блока 11 вывода команд и номером бита в регистре 23 по этому адресу. Блок 10 сопряжения с пультом уп0 равления (фиг.7), получающий от блока 11 вывода команд сигналы (КО- К15) и Адр. + выход по сигналам (КО-К15), обеспечивает с помощью приемников 66 согласование указанных

5 сигналов с индикаторами, находящимися на пульте 1 управления, что делает пульт управления более простым в исполнении. Сигнал Адр. + вьшод обеспечивает смену режима работы

0 регистра 68.

Блок 9 ввода дискретных сигналов (фиг.З) предназначен для приема сигналов от датчиков 5 и пульта 1 управления, обработки этих сигналов

5 по определенному алгоритму для передачи в управляющие вычислитель 17, хранения слова состояния до возникновения новых сигналов датчиков или клавиатуры (сло-во Маски) , Блок

0 имеет два адресуемых регистра: регистр 26 состояния и регистр 28 данных и входной регистр 29.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых, общественных и промышленных зданий. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы. Устройство содержит пульт 1 управления оборудованием и индикации, исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики параметра 3, токовые аналоговые датчики параметра 4, дискретные датчики параметра 5, усилители мощности 6, коммутатор 7, нормирующие преобразователи 8, 13, блок ввода 9 дискретных сигналов, блок сопряжения 10 с пультом управления оборудованием и коммутации, блок вывода 11 команд управления исполнительными механизмами , блок аналого-цифрового преобразования 12, программируемый таймер 14, блок согласования 15 волнового сопротивления линий, блок сопряжения 16 магистралей, управляющий вычислитель 17, устройство 18 последовательного обмена с ЭВВ. Поставленная цель достигается за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов. 7 ил.

Назначение битов регистра состояния 26

№ бита 15 14321 О

Вид one- Чтение ЧтениеЧтение Чтение Чтение Чтение

рацийзапись

Биты

0-3 - номер бита (в двоичной форме) входного регистра 29, вызвавшего прерывание

) прерывание разрешено, О - запрещено

15 I требование прерывания (сигнал Запрос прерывания)

Назначение битов регистра данных 28

с

№ бита 15 1410

16 бит данных

Все 16 бит данных при ii iKJie записи используются как Маска для сравнения с соответствующими битами

Назначение битов входного регистра 29

1к.-«... № бита

15

14

Все 16 битов (как данные) показывают состояние дискретных датчиков 5 и кнопок клавиатуры 1, записанных в регистре 68 блока 10 п 1фрового управления. Все дискретные датчики 5 и кнопки клавиатуры 1 расписаны в технологии применения системы.

Алгоритм работы блока 9 ввода дискретных сигналов состоит в следующем.

В регистре 29 хранится текущее состояние датчиков 5 дискретных сигналов и кнопок пульта 1 управления и подается на устройство 27 сравне ния. С другой стороны на узел 27 сравнения подается Маска с выходов регистра 28 данных, в который она была записана в цикле Вывод через магистральные приемники 25 из управляющего вычислителя 17 через блок 16 сопряжения магистралей и обе магистрали. Узел 27 вырабатывает выходное 16 - битовое слово, представляющее собой разницу по абсолютной величине между маской и словом состояния регистра 29. При ненулевой разнице шифратор 32 приоритета вырабатывает 4-разрядное двоичное слово, в котором содержится код номера старшего бита разницы, и подает его на регистр 26 состояния. Одновременно вырабатывается команда управления триггером 33, которьй вырабатывает сигнал записи 4-битового слова в регистр 26 и сигнал записи состояния датчиков 5 и ключей клавиатуры 1 в регистр 29. Кроме того, триггер 33 вьщает команду организации прерывания на узел 35 памяти.

Узел 35 памяти устанавливает бит Д15 в состояние 1, если прерывание разрешено (бит 14 регистра 26 -. ста- новлен в 1), то вырабатывается сигнал требования прерывания (ТПР),прерывается распространение синхросигнала от Вх.ПРЫ к Вых.ПРШ и высвходного регисгрл 29, при цикл считывания - состояние регис;тра 29. Сравнение решено аппаратным путем.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тавляется вектор адреса прерывания VA2-VA5.

Прерывание распространения синхросигнала (строба) исключает выставление вектора адреса прерывания от менее приоритетных блоков. Установленное требование прерывания через магистрахш и блок 16 воспринимается управляющим вычислителем 17 который организует считывание адреса VA2-VA5, по которому выполняет заданную последовательность действий по обработке прерывания. При этом происходит считывание регистра 26 следую1дим образом: по шинам А1-А5 внутренней магистрали выставляется адрес управляющим вычис.пителем 17. адрес регистра 26 (сигнал Адр.) и сигнал Ввод дешифратора 34 вырабатывает сигнал Адр. 2 + ввод, ко- .- торьгм открываются передатчики 31 и во внутреннюю магистраль поступает информация из регистра 37 состояния . Может быть считано состояние регистра 29 путем выставления управляющим вычислителем 17 адреса, соответствующего регистру 29. Далее управляющий вычислитель 17 записывает новую Маску в регистр 28 данных, соответствующую зафиксированному состоянию регистра 29. При этом снимаются сигналы записи (фиксации) регистра 29 и управления узлом 35 памяти. Требование прерьшания (сигнал ТПР) снимается вместе с VA2-VA5. При всех процедурах, пока действует си1- нал Адр, дешифратор 34 режима вырабатывает сигнал СИП. Снятие сигнала СИП дает информацию управляющему вычислителю о том, что циклы связи с блоком закончены. Блок 9 готов к восприятию следующего изменения состояния датчиков.

Программируемый таймер 14 (фиг.4) обеспечивает повторяющиеся прерывания с программируемым временным ин-

тервалOB и необходим в системе для управления теми процессами, в которых одним из параметров является вреIНазначение битов регистра 37 состояния

мя. Таймер имеь .; гистра: регистр. 37 состояния.

Назначение битов регистра 36 периода 142

№ бита

15

Вид one- Запись Запись раьщи

Только запись

Регистр периода таймера содержит двоичное 16 битовое число периодов тактовой частоты генератора 39 между прерываниями. Поскольку тактовьм генератор 39 может вьщавать импульсы с двумя периодами, то и максимальный программируемый интервал может иметь два значения: Т 6553,6 см и T-j 655,36 с.

Алгоритм работы программируемого таймера 14 состоит в следующем.

Управляющий вычислитель 17 через блок 16 выставляет адресные биты А1-А5, совпадении установленного в декодере 22 адреса и адреса, по- 5 ступившего от блока 17, декодер 22 вырабатывает сигнал Адр, поступающий на дешифратор 41. При первоначальном цикле Вывод и сигнале Вывод дешифратор 41 вьфабатывает сигнал Адр. + вьшод, позволяющий записать в регистр 37 состояния информацию о частоте и прерывании. Затем при обращении к регистру 36 периода, т.е. когда дешифратор 41 вырабатывает сигнал Адр. + вывод + 2 записывается информация о периоде,

мя. Таймер имеь .; два адресуе1чых р-:; гистра: регистр. 36 периодов и рехкстр 37 состояния.

Запись Запись Запись

5

0

5

0

5

причем одновременно в регистре 36 и счетчике 38, на счетньй вход счетчи- ка 38 поступают импульсы от генератора 39 с заданной частотой. При накоплении запрограммированного числа импульсов, заданных на счетчик, на выходе счетчика возникает сигнал организации прерывания, поступающий на узел 40 памяти, которьй вырабатывает импульс разрешения записать в счетчик 38 код от регистра 36. Таким образом, счетчик 38 вырабатывает импульс организации прерывания с тре- буемь м периодом. Узел 40 также устанавливает бит Д15 регистра состояния, выставляет во внутреннюю магистраль сигналы ТПР, VA2-VA5, запрещает распространение строба от линии Вх. ПРЫ к линии Вых, ПРШ Управляющий вычислитель 17, получив сигнал ТПР, считывает вектор VA2- VA5 и переходит к программе обработки прерывания. При этом он может изменить код периода в регистре 36, период следования импульсов тактового генератора 39 (бит ДО регистра 37), запретить дальнейиие прерывания (бит Д6 регистра 37). Пока выполняется программа обработки прерываний, счетчик 38 продолжает накапливать импульсы и поэтому потери времени между импульсами прерывания не происходит. Возврат узла 40 в исходное состояние осуществляется записью 1 в бит 15 регистра 37 состояния.

Блок 15 согласования волнового сопротивления линий (фиг.5) обеспечивает согласование каждой из 32 магистральных линий на двунаправленной шине данных, соединяющей внутреннюю магистраль с блоком 16 сопряжения магистралей через узел 69 с помощью согласующего устройства 42. Блок содержит генератор 43 тактовых импульсов.

Блок работает следующим образом.

Генератор 43 вырабатывает строб (сигнал Вых. ПРЫ для триггеров прерывания в других блоках.

Компаратор шины 44 питания анализирует напряжение питания стабилизированных источников и со стороны переменного тока (сигнал контроль БП 14 В) и, если какой-то из них вышел за установленные пределы, вырабатывается сигнал (Авария) организащ1и прерывания, поступающей на узел 45 памяти вектора прерывания, которьй выставляет в магистраль сиграл ТПР и адрес вектора VA2-VA5. Сигнал ТПР запрещает работу генератора 43. Таки образом, блок терминатора имеет наивысший приоритет по прерыванию по сравнению с другими блоками, подклю- ченньми к внутренней магистрали.После восстановления питания сигнал организации прерывания снимается и блок 15 возвращается в исходное состояние.

Блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования (фиг.6) обеспечивают связь внутренней и внешней магистралей под управлением управляющего вычислителя 17, обмен данными (ДО-Д15) между управляющим вы- числителем 17 и блоками, подключенными к внутренней магистрали, передачу мпадших пяти битов адреса блока (А1-А5), команд ввода/вьшода, инициализации (сброса), прием сигнала требования прерывания (ТПР), адресов векторов прерьшаний (VA2-VA5). На блоке имеется узел, где устанавливается старшая часть адресов регистров блоков, присоединенных к

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

3

первой магистрали (например: 1640X1 где 1640 устанавливается на блоке 16 сопряжения магистралей, а XY - на кащдом блоке в соответствии с присущим ему адресом). Устанавливается базовый вектор прерываний (по принципу адресов) (например: 400g). Такой прием позволяет упростить схемы адресных селекторов блоков и упростить конструкцию. Основой блока служит серийный интерфейс пользователя И5 ряда Электроника 60, где стандартно установлены узлы для входа в канал (внешняя магистраль) и имеется свободное пространство для установки узлов пользователя. В нашем случае 46-53 - стандартные узлы, 54-64 - оригинальные элементы, объединенные в описании в узел 69 согласования с внутренней магистралью. Алгоритм работы узла 69 следующий.

Инвертор 54 служит для согласования сигнала Сброс с входом генератора 55 строба, обеспечивающего обслуживание прерываний (передачу векторов) на узел 47 прерьшаний, ма- гистральньй приемник 56 служит для согласования магистрального сигнала ТПР при передаче его на узел 47 прерываний, передатчик 57 сброса согласует сигнал Сброс с условиями магистрали, приемники группы 58 согласуют сигналы адреса векторов . (VA2-VA5), поступающие на блок из внутренней магистрали, с узлом фиксации базового вектора и входом мультиплексора 48 адреса вектора, контроллер ввода/вывода организует цикловые сигналы Ввод, Вывод м.б., Вывод с.б. для передачи через магистральные передатчики 61 режимов, внутреннюю магистраль на все блоки, эадатчик (старшей части адресов регистров всех блоков) 60 организует сигна.пы А1-А2, которые через магистральные передатчики 62 адресов подаются через внутреннкяо магистраль на все блоки. Магистральные приемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных и канальные приемопередатчики 65 обеспечивают связь двунаправленных данных между внутренней и внешней магистралями.

Блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации (фиг.7) работает следующим образом. Сигналы от пульта 1 управления поступают через антидребезговьй формирователь 67 на регистр 68, где сигналы напоминаются и одновременно подаются на входы блока 9 ввода дискретных сигналов в систему. Эти сигналы на блоке 9 работают так же, как

.сигналы с дискретных датчиков 5.После обработки этих сигналов управляющим вычислителем 17 и по выработке Соответствующих команд блоков 11 вывода команд, возникает сигнал Адр.+ ( вых. блока 11, который сбрасывает информацию на регистре 68 и одновременно через приемник 66 изменяет индикацию на пульте 1 управления. На регистр 68 подаются сигналы с шины данных (ДО-Д15), которые дают воз можность управляющему вычислителю 17 побитно сбрасывать информацию в ре..гистре 68 под управлением соответствующих программ. Сигнал Сброс является общим для всей системы и приводит регистр 68 в исходное состояние.

Коммутатор 7 предназначен для программного подключения аналоговых датчиков 3, 4 к входам нормируюгцих преобразователей 8 и 13 и выходов нормирующих преобразователей 8, 13 к блоку 12 аналого-цифрового преобразования для передачи в управляющий вычислитель 17 показаний датчиков в цифровой форме. Поскольку используемые датчики имеют по два провода и могут располагаться на разных расстояниях от системы, то при подключении датчиков к нормирующим преобразователям 8, 13 для исключения влияния сопротивления комментирующих ключей и цроводом коммутируются оба провода. Имеющиеся в конкретной системе датчики различны по своему принципу действия, и информацию об измеряемом параметре может нести либо величина тока, протекающего через датчик, либо величина падения напряхсения на нем. Это требует разных нормирующих преобразователей. Коммутатор выполнен таким образом, что подключаемые датчики сгруппированы в две группы. При выборе программно номера датчика он автоматически подключается к входу соответствующего нормирующего преобразователя, а его выход к входу блока 12 аналогового- цифрового преобразования. Нормирующие преобразователи 8 и 13 предназначены для усиления и приведены пре

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дельных сигналов датчика к сганда i- ной шкале +10 В и вьп.ачи нормироггак- ноГо сигнала для преобразования в цифровую форму, Нормируюяще преобразователи 8, 13 имеют дифференциаль- ньй вхоДу что необходимо для подавления синфазных помех, и высокое входное сопротивление, что необходимо для исключения влияния длины соединительных проводов на показания. Нормируняцие преобразователи паспортизованы и имеют основную приведенную погрешность 0,3%.

Блок аналогово-цифрового преобразования 12 предназначен для преобразования аналоговой информации в цифровую форму. Блок также воспринимает от управляющего вычислителя 17 и передает в комьг/татор адрес .подключаемого к нормирующе1-1у преобразователю датчика. Блок содержит собственно 12-разрядный АЦП, регистр данных АЦП, магистральные передатчики и приемники, регистр адреса подключаемого датчика, дешифратор адреса и дешифратор команд„ АЦП может быть любым, а остальные функциональные части не отличаются от описанных.

Внутренняя магистраль содержит 33 провода: 16 проводов двунаправленной шины данных (ДО-Д15);. 4 провода сигналов адресов векторов (VA2-VA5) :, 5 проводов адресной гаины (А1-А5); 1 провод сигнала Ввод ; 1 провод сигнала Вывод старшего байта (вывод СБ); 1 провод сигнала Вывод младшего байта (вывод МБ); 1 провод сигнала Синхронизация пассивного устройства (сип) , 1 провод сигнала , (0); 1 провод сигнала инициализации (Сброс), 1 провод сигнала требования прерывания (ТПР); 1 провод сигнала нормальной работы блока питания (ПИТ И). .

Длина внутренней магистрали до 5 м; длина внешней магистрали до 0,5 м.

Управляющий вычислитель 17 служит для организации процессов обмена ин- формаи ией в системе, анализа состояния датчиков и исполнительных механизмов, проведения необходимых вычислений, хранения оперативной информации, выработки управляющих команд исполнительным механизмом и взаимодействия с центральным диспетчерским пунктом через устройство 18 последовательного обмена. Управляющий вычислитель 17 может быть построен на основе универсальной микроэвм, которая может вьшолнять программу управления сие- темой.

Ядро программы управления построено на основе математической модели, учитывающей как свойства контрольных приборов и исполни гельных механизмов, так и теплофизические процессы в центральном тепловом пункте (ЦТП).Модель сис-темы ЦТП с органами управления и датчиками может быть описана системой линейных разностных уравнений:

N. - л - . .„ Z.

Р

., (1)

где Y - требуемые значения выход, ньк параметров системы; Хр - вектор значений требуемых управляющих воздействий , Y, векторы выходных значений и управляющих воздействий в моменты времени, отстоя- цие на N единиц времени д от текущего s.b матрицы коэффициентов модели, учитывающие значения управляющих воздей- ствий и выходных параметров в предьщущие моменты времени (коэффициенты модели) ;

N - число учитываемых членов. Для того, чтобы система управления бьша адаптивной к параметрам ЦТП корректируются значения коэффициентов С 1,05, ноь по следующим формулам:

А

НОВ

-стар нов

к-х е.)

нов

А ,

/а

) (1+Х„др. а

ста|5. cTO(f cToj) стар cTOip

уравнениях (2) и (3)

стар 1 в уравнении (1)j

1 - единичная матрица

К - матрица градиентов модели по соответствующим параметрам (разности между вычисленными и полученными значениями выходов):

л л

етар а HQ6 старая и новая матрицы усиления.

Кроме того, обеспечиваются оптимальные режимы работы оборудования: выбор резервируемого оборудования в соответствии с ресурсом работы и

,

JQ (5

0 5 Q

0

45

.

5

временем простоя; безударные режимы включения гидронасосов; слежение за работой оборудования в соответствии с данными, считываемьгми из первой магистрали при возникновении прерываний; включение резервного оборуд:1ова- ния; отработка жестко заданных алгоритмов управленияj обеспечение двухстороннего обмена информацией с диспетчерской.

В совокупности перечисленные новые свойства обеспечивают расширение функциональных возможностей системы.

Формула изобретения

Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых, общественных и промышленных зданий, содержащая дискретные датчики параметров, пульт управления оборудованием и индикации его состояния, исполнительные механизмы токовые аналоговые датчики параметров, потенциальные аналоговые датчики параметров, первьй и второй нормирующие преобразователи, устройс- во последовательно го обмена с ЭВМ и блок сопряжения магистралей, первые И1{формационно-уп- равляющие входь -выходы устройстве последовательного обмена и блока сопряжения магистралей подключены к внешней магистрапн, вторые информационно-управляющие входы-выходы устройства последовательного обмена являются информационно-управляющиья входами-выходами системы, отличающаяся тем, что, с целью расширения функц11ональных возможностей системы за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресур- сов, в нее введены блок ввода дискретных сигналов, блок сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации его состояния, блок ввода команд управления исполнительными механизмами, усилители мощности, коммутатор, программируемьм таймер, блок согласования волнового сопротивления линий магистрали, узел согласования входных и выходных сигналов внутренней магистрали по мощности, управляющий вычислитель сис- темь, информационными входа п -выхо- дами подключенный к внешней магистрали, к внутренней магистрали подсоединены информационные входы вы- ходы программируемого таймера, блока согласования волнового сопротивления линий магистрали и блока ввода дискретных сигналов, первая группа цифровых выходов и группа адресных входов блока аналого-цифрового преобразования, вторая группа цифровых выходов которого подключена к группе адресных входов коммутатора, первым информационным выходом соответственно подсоединенного к аналоговому входу блока аналого-цифро- вого преобразования, вторым и третьим информационными выходами коммутатор соединен с входами первого и второго нормирующих преобразователей отнормированные по напряжению выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора, два информационных входа которого подключены к выходам соответственно потенциальных и токовых аналоговых датчиков параметров, информационные входы-выходы блока вывода команд управления ис- полнительньми механизмами подключены к внутренней магистрали, а командные вькоды через усилители мощности подсоединены к входам соответствующих исполнительных механизмов и непосредственно к первой группе информационных входов блока сопряжения с пульто управления оборудованием и индикации его состояния, второй группой информационных входов подключенного к внутренней магистрали, а третьей гру пой информационных входов - к выхода пульта управления оборудованием и индикации его состояния, входами подсоединенного к первой группе информационных выходов блока сопряжения с пультом управления оборудования и индикации его состояния, вторая группа информационных выходов которого подсоединена к информационным входам блока BBO/ja в систему дискретных сигналов датчиков, выходы дискретных датчиков параметров подключены к информационным входам блока ввода в систему дискретных сигналов датчиков параметров, внутренняя магистраль через первые и вторые входы-выходы соответственно узла согласования с внутренней магистралью подсоединена к вторым информационным входам-выходам блока сопряжения магистралей, блок вьшода команд управления исполнительными механизмами содержит передатчики, регистр, магистральные приемники,и передатчики, дешифратор

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

режимов, декодер адреса, выход которого соединен с входом дешифратора режимов, а адресные входы декодера, управляющие включением, первый и второй входы и первый выход дешифратора режимов, информационные выходы магистральных передатчиков и информационные входы магистральных приемников соединены с внутренней магистралью и являются соответствующими магистральными, информационными, управляющими включением исполнительных механизмов и адресными входами-выходами блока, выходы магистральных приемников подключены к информационным входам регистра, стробирующий вход которого соединен с вторым вы- ходом дешифратора режимов, первьй выход которого связан с входами разрешения магистральных передатчиков, выходы регистра подключены к информационным входам магистральных передатчиков и передатчиков, выходы которых являются кoмaндньDvIи выходами блока, блок ввода в системе дискретных сигналов содержит магистральные приемники, регистр состояния, узел сравнения, регистр данных, входной регистр, магистральные передатчики, передатчики, шифратор приоритета, триггер, декодер адреса, дешифратор режима, узел памяти режима прерывания, группа выходов данных, два фланговых выхода и вход управления режимом доступа которого, первьй и второй стробирующие входы и первьй выход дешифратора режимов, информационные выходы магистральных передатчиков и передатчиков, информационные входы магистральных приемников, адресные входы декодера адреса, являются информационными магистральными входами-выходами блока, выход декодера адреса, соединен с третьим входом дешифратора режимов, информационные входы входного регистра являются информационными входами блока, а выходы подключены к первой группе информационных входов узла сравнения и к информационным входам магистральных передатчиков, управляющими входами соединенных с вторым выходом дешифратора режимов, третий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены к управляющим входам передатчиков, стробируемым входам регистра данных и регистра состояния соответственно, выходы магистральных приемНИКОВ подключены к информационным входам регистра данных, один из выходов - к второму информационному входу регистра состояния, третий и четвертый входы которого подключены к первому выходу триггера и к выходу узла памяти режима прерывания соответственно, информационные выходы регистра данных соединены с второй группой входов узла сравнения, выходами подключенного к информационным входам шифратора приоритет„ группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов регистра состояния, а выход - с установочным входом триггера, вторым и третьим выходами подключенного к стробируемому входу входного регистра и к установочному входу узла памяти режима прерывания соответственно, программируемьй таймер содержит регистры состояния и периода, декодер адреса, дешифратор режимов, счетчик, генератор импульсов и узел памяти режима прерывания, группа информационных выходов которого, управляющие первый, второй выходы и первый вход, второй и третий управляемые входы и первьй управляющий выход дешифратора режимов, адресные входы декодера адреса, связанного своим выходом с первым входом дешифратора режимов, информационные входы регистра периода и группа выходов регистра состояния являются магистральными информационно-управляющими входами-выходами программируемого таймера, второй выход дешифратора реясимов соединен со строби- рующим входом регистра состояния, третий выход - со стробирующим входом регистра периода и с первым установочным входом счетчика, вторым установочным входом подключенного к третьему выходу узла памяти режима работы, счетным входом - к выходу кварцованного генератора импульсов, информационные выходы регистра периода соединены с соответствующими входами данных счетчика и с группой информационных входов регистра состояния, выходом подключенного к входу запуска кварцованного генератора импульсов, выход переполнения счетчика соединен с вторым установочным входом узла памяти режимов, выхо которого соединен с информационным входом регистра состояния, блок со

Q 5 0 5

0

5

0

5

0

5

гласования ЕОЛИОРОГО сопротивления линий содержит узел согласования шин, ге 1ератор тактовых и тульсов, компаратор напряжения и узел память вектора прерыванмй, информа11;ион1 ые выходы которого, стробирующий вход компаратора напряжения, входы-выходы узла согласования шин, выход генератора тактовых импульсов и вьсход узла памяти вектора прерьшания являются магистральными входаьи-выходами блока согласования волнового сопротивления линий, информационные входы компаратора напряжения подключены к шине питания, выход - к стробирующе- му входу узла памяти, выход которого подсоединен к входу запуска генератора тактовых импульсов, узел согласования с внутренней магистралью содержит генератор строба, инвертор, передатчик сигнала на линии сброса, магистральньй приемник, группу магистральных приемников, магистральньй передатчик режимов, магистральньй приемник адресов, приемники линий данных и передатчики линии дан- ных, группа выходов которых, группы выходов магистрального передатчика адресов, магистрального передатчика режимов, входов магистральных приемников группы, вход магистрального приемника, выход передатчика сигнала на линии сброса являются входамз - выходами узла согласования с в нут- ренней магистралью для подключения к внутренней магистрали, входы магистральных приемников линий адреса, магистральных передатчиков режимов, входы магистрального приемника и группы магистральных приемников,вход передатчика си.гна.па линии сброса, вход инвертора, вход-выход генератора строба являются входами выхода№1 узла согласования с внутренней магистралью для подключения к блоку сопряжения магистралей, выход инвертора подключен к входу запуска генератора строба, соответствующие выходы ма - гистральных передатчиков линий данных соединены с входом магистральных приемников линий данных, стробирующие входы магистральных передатчиков соединены с выходом адресного селектора блока сопряжения магистралей, блок сопряжения с пультом управлен 1я оборудованием и индикации его состояния содержит приемники, антидребэзговые формирователи и регистр, вход сброса

регистра и первая группа информационных входов регистра которого являются магистральными входами блока, вторая группа информационных входов приемника блока и стробирующий вход регистра являются входами блока, соединенными с соответствующими командными выходами блока вывода команд управления исполнительными механиз- мами, третья группа информационных входов блока соединена с входами ан- тидребезговых формирователей, первая

ffjititan

s,ia

от

f.ro ,1

K(ooi-;f))

группа выходов блока, выходов приемников соединена с информационными BXOAaNOi пульта управления оборудованием и индикации, его состояния вторая группа выходов блока, информационных выходов регистра соединена с информационными входами блока ввода дискретных сигналов в систему, выходы антидребезговых формирователей соединены с второй группой информационных входов регистра.

гз

no-is/

СИП

-eTfSr

etlSpff

УЯ f

38

C B()

диапа.

он Vu

стоты

Уст. SfS

запись

0

ФигЛ

такт SOO кГц

4Л

ш. пит

СИ)

абария

Б (00iris)

ТПР

D(o;6;i5

t k7i

ТПР

Y/JZ -г YflS

ex. прщ

вЫх.ПРШ

tj 5

ввод

etrieoff

V

4

„бшх.ПРШ

Л

ZZ линии

Л V

запрет

ТПР

УЯ

контроль БП НВ

Фиг,5

фи&.б

т бяока 11

Фиг. 7