Устройство для регулирования водоподачи в канале с насосными станциями

 

Изобретение относится к автоматизации водораспределения, а именно к устройствам для регулирования водоподачи в зависимости от уровня воды нижнего бьефа в оросительном канале с насосными станциями. Цель изобретения - повышение точности водоподачи и сокращение непроизводительных потерь воды. Для этого устройство для регулирования водоподачи в канале с насосными станциями содержит датчик 1 уровня воды, пропорционально-импульсный с коррекцией (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 05 D 9/12

«- » ««e

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l

Ф

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4053989/24-24 (22) 09,04.86 (46) 15.01.88. Бюл. У 2 (7l) Среднеазиатский государствен-ный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт по ирригационному и мелиоративному строительству "Средаэгнпроводхлонок" им. А.А.Саркисова (72).P.Ì.Tèìåíåâ (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 362895, кл. Е 02 В 13/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 1008709, кл. G 05 D 9/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 481049, кл. G 06 G 7/66, 1971.

„.SU „„ ДЩЩЩ А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВОДОПОДАЧИ В.КАНАЛЕ С НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ (57) Изобретение относится к автоматизации водораспределения, а именно к устройствам для регулирования водоподачи в зависимости от уровня воды нижнего бьефа в оросительном канале с насосными станциями. Цель изобретения - повышение точности водоподачи и сокращение непроизводительных потерь воды. Для этого устройство для регулирования водоподачи в канале с насосными станциями содержит датчик 1 уровня воды, про- а порционально-импульсный с коррекцией

4Ф

С5 "ц ©

Ю

1366995

К гУ Р

А, * ТА Р+1 по скорости отклонения автоматический регулятор 3, блок 4 плавного и ступенчатого регулирования водоподачи, основные 5, 6 и резервный 7 насосные агрегаты с поворотно-лопастными потоконаправляющими аппаратами

8, 9, 10. Автоматический регулятор 3 содержит блок 11 рассогласования,задатчик 12 уровня, сумматор 13, блок

14 демпфирования, дифференциатор 15, трехпозиционный блок 16 нелинейносИзобретение относится к автоматизации водораспределения, а именно к устройствам для регулирования водоподачи в зависимости от уровня воды нижнего бьефа в.оросительном канале с насосными станциями.

Цель изобретения — повышение точности водоподачи и сокращение непроизводительных потерь воды.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — насосный агрегат с поворотнолопастным потоконаправляющим аппаратом.

Устройство содержит датчик 1 уров- 1„

15 ня воды, расположенный в участке 2 оросительного канала, и пропорционально-импульсный с коррекцией по скорости отклонения автоматический регулятор 3, соединенный с блоком 4 плавного и ступенчатого регулирования водоподачи подкачивающей насосной станции с основными 5 и 6 и резервным 7 насосными агрегатами, снабженными поворотнолопастными потоконаправляющими аппаратами 8-10 для плавного регулирования подачи воды в участок 2 оросительного канала.

Пропорционально-импульсный с коррекцией по скорости отклонения автоматический регулятор 3 состоит из блока 11 рассогласования, на входы которого подключены датчик 1 и задатчик 12 уровня, при этом выход блока

11 соединен с первым входом сумматора 13. Корректирующий контур автома- ЗБ тического регулятора 3 состоит иэ последовательно соединенных блока 14 демпфирования, преобразующего входной сигнал по уравнению ти типа зона нечувствительности, генератор 19 пилообразного напряжения, формирователь 20 импульсов. Предложенное устройство позволяет повысить точность водоподачи и уменьшить непроизводительные потери воды за счет компенсации отрицательного влияния запаздывания добегания возмущения по расходу и сочетания плавного и ступенчатого регулирования подачи воды насосными агрегатами. 2 ил.

К4м

Ам J Р+1

А)л и дифференциатора 15,преобразующего входной сигнал по уравнению где Я,!ля — выходные сигналы блока

Ам 4 демпфирования и дифференциатора соответственно;

К,К - коэффициенты передачи

4М Д соответственно блока демпфирования и дифференциатора;

Т,Т вЂ” постоянные времени соотАм А ветственно блока демпфирования и дифференциатора;

P — оператор.

Вход корректирующего контура подключен к датчику,1 уровня, а выход— к второму входу сумматора 13. Выход сумматора 13 подключен к входу трехпозиционного блока 16 нелинейности типа зона нечувствительности, имеющего замыкающие контакты 17 и 18.

Между выходом блока 16 и третьим входом сумматора 13 включен генератор

19 пилообразного напряжения. Формирователь 20 импульсов включен между выходом блока 16 и его входом, а также выходом блока 19.

Влок 4 плавного и ступенчатого ре-. гулирования водоподачи насосной станции содержит реверсивный электропривод 2! лопастей потоконаправляющих аппаратов, подключенный к выходным контактам 17 и 18 автоматического рез 1366 гулятора 3 через магнитные пускатели 22 и 23 и размыкающие контакты

24 и 25 конечных выключателей электропривода 21, блок 26 включения резервного насосного агрегата 7, вхо5 дом подключенный к замыкающему контакту 27 конечного выключателя 24 максимального открытия потоконаправляющего аппарата а выходом — к резер1 10 вному насосному агрегату 7;и блок

28 отключения основного агрегата 6, входом подключенный к нормально разомкнутому контакту 29 конечного выключателя 25 минимального открытия потоконаправляющего аппарата, а выходом — к основному насосному агрегату 6.

Участки 2, 30-32 оросительного канала разделены подпорно-перегора20 живающими сооружениями 33-35. Каждый участок канала снабжен контуром автоматического регулирования водоподачи (аналогичным описанному для участка 2 канала). В участке 30 контур регулирования водоподачи состоит . из последовательно соединенных датчика 36 уровня, пропорционально-импульсного с коррекцией по скорости отклонения автоматического регулятора 37, аналогичного автоматическому .регулятору 3, и электропривода

38 затвора. В участке 31 контур регулирования водоподачи состоит из последовательно соединенных датчика

39 уровня, автоматического регулятора 40, аналогично автоматическому регулятору 3, и злектропривода 41 затвора. В участке 32 контур регулирования водоподачи перекачивающей насосной" станции 42 состоит из после- 40 довательно соединенных датчика 43 уровня, автоматического регулятора 44 (аналогичного автоматическому регулятору 3), блока 45 плавного и ступенчатого регулирования водоподачи (аналогичного блоку 4), причем последний соединен с поворотнолопастными потоконаправляющими аппаратами

46 агрегатов насосной станции 42.

Регулируемый уровень воды в участ- 50 ках канала обозначен позицией 47, водовыпуски — 48, дамба канала — 49.

Каждый из потоконаправляющих аппаратов> например 8, состоит из неподвижных лопаток 50, поворотных ло- 55 латок 51 с электрифицированным механизмом 52 привода, установленных во всасывающем трубопроводе 53 перед насосным агрегатом 5. Поворот лопаток

995 4

51 позволяет плавно регулировать водоподачу насосного агрегата.

Устройство работает следующим образом.

При изменении водопотребления иэ участка 2 оросительного канала, произведенного, например, затвором перегораживающего сооружения 33 или затвором водовыпуска 48, уровень 47 воды в створе датчика 1 изменяется oT установившегося и заданного задатчиком

12 значения. С выхода блока 11 рассогласования сигнал отклонения уровня поступает на первый вход сумматора 13. На второй вход сумматора 13 поступает корректирующий сигнал скорости отклонения уровня, сформированный.дифференциатором 15. Демпфер 14 выполняет функцию сглаживания волновых колебаний уровня воды. На выходе сумматора 13 формируется сигнал суммы отклонения и скорости его изменения, который вызывает срабатывание блока 16, замыкание одного из контактов 17 (18) и включение генератора

19, формирующего напряжение, плавно возрастающее от нуля до момента компенсации суммы сигналов отклонения и скорости его изменения в сумматоре

13. В этот момент блок 16 и контакт

17 (18) возвращаются в исходное положение. Таким образом, в автоматическом регуляторе 3 формируется сигнал управления, длительность которого пропорциональна сумме сигналов отклонения уровня и скорости его изменения. Затем включается формирователь

20 паузы, на время паузы шунтирующий вход блока 16 и выход блока 19. Пауза необходима для протекания в канале переходного процесса, соответствующего сформированной команде управления и изменению положения регулирующих элементов 8 и 9 или 33, 34 и

46. Поэтому на время паузы выходной элемент формирователя 20 шунтирует вход блока 16, что исключает прохождение непредусмотренных принятым законом регулирования команд управления на регулирующие элементы 8, 9, 33, 34 и 46. Для того, чтобы к моменту начала формирования следующей (после паузы) команды управления блок 19 начал формировать компенсирующее пилообразное напряжение, начиная с нулевого значения его выход шунтируется во время паузы выходным элементом формирователя 20. Это необходимо для формирования на выходе блока 16 коЬ 13 манды управления, пропорциональной отклонению уровня и скорости его из- .менения.

Формирователь 20 паузы содержит реле времени с регулируемой уставкой которое запускается задним фронтом сигнала управления с выхода блока 16.

По истечении установленного времени паузы, если сигнал отклонения сохраняется, цикл регулирования (команда управления плюс пауза) повторяется до устранения отклонения уровня в участке 2 оросительного канала.

Команды управления, сформированные автоматическим регулятором 3, воздействуя через магнитный пускатель

22 (23) и электропривод 21 на потоконаправляющие аппараты 8 и 9, изменяют водоподачу включенных в работу насосных агрегатов 5 и 6 до наступления баланса между водоподачей и водозабором в участке 2 оросительного канала.

Баланс характеризуется установившимся значением уровня воды в створе датчика 1. Отрицательное влияние запаздывания добегания измененного расхода на длине участка 2 канала компенсируется корректирующим контуром 14, 15, формирующим сигнал скорости отклонения, по фазе опережающий сигнал отклонения. Таким образом, организуется плавное автоматическое регулирование баланса между водоподачей и водопотреблением на участке 2 канала.

Если электропривод 21 при управлении доходит до одного из крайних своих положений, переключается конечный выключатель 24 или 25 и соответственно через блок 26 включает в работу подготовленный резервный насосный агрегат 7 или через блок 28 отключает основной насосный агрегат 5.

Таким образом организуется ступенчатое регулирование водоподачи насосной станции.

Работа систем автоматического регулирования на участках канала 30 и

31 и на участке 32 с насосной станцией 46 аналогична описанному.

50

Формула изобретения циями, содержащее насосные агрегаты, снабженные блоками включения и отключения, потоконаправляющие аппараты

5 с реверсивным электроводом, имеющим .магнитные пускатели и конечные выключатели максимального и минимального открытия потоконаправляющих аппаратов, последовательно включенные датчик уровня, блок демпфирования и дифференциатор, последовательно включенные задатчик уровня, блок рассогласования и сумматор, второй вход которого соединен с выходом дифференциатора, а выход — с входом трехпозиционного блока нелинейности типа зона нечувствительности, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности водоподачи и сокращения непроизводительных потерь воды, в него введены генератор пилообразного напряжения и формирователь импульсов, причем второй вход блока рассогласования подключен к выходу датчика уровня, выход трехпозиционного блока нелинейности соединен с входами формирователя импульсов и генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с третьим входом сумматора, первый вьиод формирователя импульсов соединен с входом трехпоэиционного блока нелинейности, а второй выход — с третьим входом сумматОра, два замыкающих контакта трехпозиционного блока нелинейности подключены одними выводами к одной из клемм источника переменного напряжения, а вторые выводы через размыкающие контакты конечньи выключателей и магнитные пускатели реверсивного

40 электропривода потоконаправляющих аппаратов соединены с другой клеммой источника переменного напряжения, блок отключения основного насосного агрегата через замыкающий контакт ко" нечного выключателя минимального открытия потоконаправляющих аппаратов соединен с вторым выводом одного иэ замыкающих контактов трехпозиционного блока нелинейности, а второй вывод другого замыкающего контакта трех позиционного блока нелинейности через замыкающий контакт конечного выключа» теля максимального открытия потоконалравляющих аппаратов соединен с блоУстройство для регулирования водоподачи в канале с насосными сЪан1

55.ком включения резервного насосного агрегата.

1366995

Составитель В.Прямнцын

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор М Лемчик

Тираж 866 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Заказ 6838/47

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