Система регулирования расходов на каналах с перегораживающими сооружениями Советский патент 1980 года по МПК G05D7/06 

и первую группу контактов и через первый инвертор и вторую группу контактов блока переключений,выход сумматора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом датчика уровня верхнего бьефа непосредственно и через второй инвертор, а выходы соединены с управляющим . входом блока переключений, а второй вход третьего элемента И соединен с выходом датчика уровня нижнего бьефа, а выход - с управляющим входом реле. На фиг. 1 схематически представ-, лена описьшаемая система; на фиг. 2 блок-схема устройства управления. Система включает затворы 1, , l , 1 перегораживающих сооружений с приводами 2jL , 2j , 2j , регуляторы 3, 3,,, 3j, датчики уровня воды верхнего бьефа 4j, 42, 4 , нижнего бьефа 5 , 2/ 5 с блоками заданий и сравнений, датчики 6, 62, бз положения затворов , блоки 1 , 7 , 7о,вычисления, блоки 8, 83. управления и датЧ.ЯК-К 9j, 9 расхода потребителей. блоки lOj , IQ, 10, задания, элементы ll , 11, llj, сравнения, сумматор 12, блок 13 умножения, инвертор 14, элементы И 15, 16, 17, инвертор 18, реле 19, имеющее нормально разом киутые 20 и нормально замкнутые 21 к такты, элементы 15 и 16 соединены с соответствующими цепями реле 22, вкл чающего либо первую (23, 24)„ либо вт рую (25, 26) группы контактов. Реле 22 и группы контактов составляют бло переключений. Выход инвертора 14 сое динен через контакты 24 первой группы реле 22 непосредственно с блоком 10 задания регулятора в KOHuei ccMaT риваемого i-ro участка и через нормально открытые контакты 20 реле 19 одним, из входов сумматора 12, а чере контакты второй группы реле 22 и нормально закрытые контакты 21 реле 19 с блоками задания lOj , т.д. вышележащих регуляторов 31+1; участков, к которым подключены через контакты 23 первой группы реле 22 и выход блока 13. Кроме того,вых блоко 13 через контакты 25 второй г группы реле 22соединен с блоком задания lOtрегулятора 31в конце рассма риваемого i-ro участка. Работа системы заключается в след щем. ри изменении расхода потребителя например увеличения на л(, первого участка с датчика 9 появляется сигнал возмущения, который поступает на вход сумматора 12 блока 8. При этом отклонениеуровня воды (понижение) в створе датчика 4| вызывает появление сигнала с блока сравнения датчика 4 противоположного по знаку сигналу во мущения, что вызывает срабатывание через инвертор 13 и элемент 15 реле 22, которое замыкает свои контакты первой группы 23 и 24 и приводит к подаче на блоки 10, Ю, всех аналогичных сигналов вышележащих участков, например удвоенного сигнала возмущения с выхода сумматора 12 по цепи 12-13-23-21-10, а на блок инвертированного сигнала возмущения дц по цепи 12-14-24-1 Oj . Поданные сигналы на блоки задания 10 и 10. изменяют величины задания регуляторов 3„ и 3.) что приводит к подаче в начале участка расхода, например, увеличенного на двойную величину возмущения, а в нижележащий участок - расхода, уменьшен ного на величину возмущения. Это приводит к выравниванию уровня воды в створе датчика 4 и отключению блока управления 8. Срабатывание регуляторов 2, 3, и других, включая головной, происходит за счет изменения их величины задания блоками 100, Юа, и т.д. За счет этого открываются затворы перегораживающих сооружений Ij , Ij, и т.д., что приводит к появлению сигналов ошибки с блоков датчиков 4,j и 52, 4, и 5 и т.д., на которые, однако, не реагируют блоки управления 83, 8j, и т.д. Это происходит из-за отсутствия сигналов возмущения с с датчиков 9, 9 и т.д. Если в этот момент времени появляются сигналы и с этих датчиков, то на блоки задержки вышележащих регуляторов подаются аналогичные рассматриваемым выше сигналы и величины заданий изменяются с учетом знака возмущения. Подача дополнительного, расхода во все вышележащие . и рассматриваемы участки канала приводит к ускоренной отработке возмущения, Через определенное время в створе датчика 4 изменяется (увеличивается) уровень воды, что приводит к срабатыванию через элемент 16 реле 22 в обратном направлении. Через контакты 25 и 26 второй группы реле 22 замыкает цепи изменения величин задания блоков lOg, lOj, всех вышележащих. При этом блок 10 изменяет свою величину задания на двойную величину возмущения, что приводит к подаче в нижелеяащем участке расхода, увеличенного на величину возмущения по сравнению с тем, который был в участке до нанесения возмущения. За счет этого в створе датчика 4 уровень воды выравнивается и снова отключается блок 8j- . Величина задания блока 10 и всех вышележащих уменьшается на величину возмущения по цепи 12-1426-21-102. Таким образом, в вышележащих и рассматриваемом участке устанавливается расход, увеличенный только на величину возмущения, а в нижележащий участок подается расход, увеличенный на двойную величину возмущения, относительно предыдущего.

что обеспечивает компенсацию недостающего расхода.

Подача увеличенного расхода в нижележащий участок приводит к тому, что уровень воды в створе датчика 4 изменяется (снова понижается), что вызывает новое срабатывание реле 22 через инвертор 18 и элемент 15, а также реле 19 через элемент 17, так как знаки выходных сигналов с блока задания датчика 5 и сумматора 12 в этом случае совпадают./Реле 22 замыкает свои контакты 23 и 24 первой группы и создает цепь на изменение величины задания блока 10, уменьшая расход в нижележащий участок на величину возмущения, что обеспечивает .подачу в него расхода, который был в нем до нанесения возмущения в рассматриваемом участке. Одновременно этот же сигнал подается через контакт 20 на вход сумматора 12 и устанавливает его в нулевое состояние. Передачи сигнала на изменение задани блока 10 и других вышележащих при этом не происходит потому, что по всему каналу устанавливается баланс расходов с учетом нанесенного возмущения, и блок управления рассматриваемого участка отключен и готов к приему нового возмущения. На этом перестройка системы закончена.

Подача дополнительного расхода в вышележащие и рассматриваемый участки канала резко уменьшает его время прохождения, а следовательно, и величину резервных объемов воды в канале. Изменение расхода в нижележащий участок позволяет свести до минимума время отработки возмущения в рассматриваемом участке, а подача затем двойного дополнительного расхода ему обеспечивает постоянство Объема воды в нем и не влияет на качество регулирования системы. Управление перестройкой режимов работы системы по сигналам с датчиков уровня воды позволяет снизить требование к точности измерения расходов и времени прохождения по участку, так как сам объект управляет своей перестройкой.. Таким образом, система, позволяет существенно уменьшить резервные объемы в участках канала за счет увеличения быстродействия отработки возмущения и уменьшения времени добе- л. гания дополнительного расхода по каналу.

Формула изобретения Система регулирования расходов на каналах с перегораживающими сооружениями, содержащая последовательно coejдиненные управляющие звенья, кажцое 5 .из которых состоит из регулятора, вход которого соединен через элемент сравнения с блоком задания и блоком вычислений, а выход через привод - с затвором, связанным с датчиком положения, соединенным с одним из входов блока вычислений, второй и третий входы которого соединены с датчиками верхнего и нижнего бьефа и первым и вторым входами блока управления, третий вход соединен с датчи5ком расхода потребителя, а выходы с соответствующими входами блока задания последующего и предыдущего управляющих звеньев, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и увеличения быстродействия системы, блок управления каждого управлякяцего звена содержит блок переключений с двумя группами контактов, реле с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, инверторы, элементы И, блок умножения и сумматор, причем выход сумматора соединен со входом блока задания регулятора через последовательно включенные

Q первый инвертор и первую группу контактов и через последовательно включенные блок умножения и вторую группу контактов блока переключений, а с входами блока заданиярегулятора последующих управляющих звеньев - через нормально .замкнутые контакты реле и через блок умножения и первую группу контактов и через первый инвертор и . вторую группу контактов блока переключений, выход сумматора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом датчика верхнего бьефа непосредственно и через второй инвертор, а выходы соединены с управляющим

5 входом блока переключений, а второй вход третьего элемента И соединен с выходом датчика уровня нижнего бьефа, а выход - с управляющим входом реле. Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 362895, кл. G 05 В 21/00, 1973.

2.Кларк Дж. Буд. Автоматическое ,управление каналами. Материалы 8-го

международного конгресса по иррига5

ции и дренажу. Варна, 1972.

.-I,. .

.U4PV

т..,

Uld

i

23-я

Ml

1

L..

,.-J