Способ управления насосной станцией
Изобретение позволяет повысить из дежность и экономичность работы станции путем увеличения точности поддержания технологического параметра и умен шения количества включений и отключений насосов . Измеряют технологический параметр сравнивают его с заданными уставками и блокируют сигналы управления на зэдан2 ный итервал времени мосле вкь,;,. отключения насосов При этом опр . осредненноа значение IPXHCJUOI и г ,- параметра на заданном интервале гфег -ч н и определяют разность между этим и ru , щим значениями технологи-leci-ото T--,I мефа Сравнивают абсолютную воли1, згой разности с се зад жним . Формирование cm налоь нл включив л - отключение насосов осуществляют п симости от величины рассогласо т шч нологического параметра с отданными уставками при абсолютной ПРЛГЧШЮ pn-l о сти бопьи)еи заданного зн;. ениг я меньшей разности формируют i ГРЛЬНЫС устазки в ча игимогти от , г, значения те ногогичоского г рлгр ПиТ и R личины его v iiefoxnom ,мгскиизменений Сигнчпч на вк/.ючение и отклю чрпие насосо ч этом спучае формируют по результатам сравнения с дополнительней i уставь arm 1 з п 41 лы 2 ил W
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
LsL)S F 04 0 15/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.(4д
1 ф (.4 1) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 450738 )! 29 (22) 22,11.88 (46) 15.03.91. Бюл. ¹ 10 (71) Московск1лй гидрамелиоративньл1 институт (72) А.M. Байрамуков (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельства ССС.
¹ 1373881, кл. F 04 D 15/00, 1988.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1551827, кл. F 04 D 15/00, 07.06.8Ü. (54) СПОСОБ УПРАРэПЕНИЯ НАСОСНОЙ
СТАНЦИЕЙ (57) Изобретение позволяет повысить нз дежность и экономичность работы с а1 ции путем увеличения гачности па 1де12жания технологического параметра и yr efi! шения количества включений и отключений насосов, Измеряют технологический параглетр, сравнивают его с заданными уставками и блокируют сигналы управления на заданИ.зобретение относится K насосост роению и может быть использовано в системах управления HacocHbIMM станци11ми, насосные агрегаты которых подключены параллельно к общему напорному трубопроводу
Цель изобретения — повышение надежности и экономичности работы станции путем увеличения точности поддержания технологического параметра и умеHьшения количества включений и отключений насосса, На фиг,1 показана схема ycTp0!tciaa,1 равления насосной станцией, реализуюь1а11 данный способ управления; Ha»tl." — Фра..
„„Я3„„1634830 А1
LiLlé L1i11epIIa Ispeh",eHL1 ii0cne ei0ii=
Откл IG -iеilия насосов. l1pи э101л ап ач:,, осредне1!нае зна iеHLle 2 pxH0!!of LI < с параметра на заданном 11нтервале вр«1":.н1 и определяют разность между этим Lt Гагу
Щ111Л ЗНаЧОНИЯЛ1И 1<ЗХНОЛОГ11i«CI 0Г0 Г !<1 метра. Сравнивают абсал ат11ую в -;Iit;
JГ0й разности с сс зад нIIIым зн:2 <
Фор-,1ирование си налов 11а вкл10 ii .I .:. отключение нас1 сов Ocul lccTBляю1 в .симости 02 величинь1 paccofnac01 з iii i нологического параметра с =, данными уставка1л11 пр11 абсалют110й вел1 л не о,". сти, большей заданнагз зн: чен: .:1 l",ii меньшей paa:.ocти форл.ируют дог
IenL-ныа уставк« fi за-. ис11мост11 от тку1,Г;;; зна 1ен<1я технол )Г01 1ескоГ0 и!.:l.а11е па lt в . личины elo воем . ы" 1егахнала;:, чески.:
11зменений. Сигналы на вкл10чение11отклк«eii!1e насосов <; зтом случае фарл Itpyfof па резульгатам сравнения с дополнительн<.;.1:1 уcTBBI:af tè 1 з п.ф-,LI, Ltll, менть1 Н -- О диаграмм, иллюстриру1ащие данный способ управления, Насосная станция (фиг,1) содер .Llrpynny насосов (блок 1), параллельно соед1 .
HeHí< Iõ к общему напорному коллектору че рез обратные клап ны, блок 2 контроля текущего значения контролируемого технологического параметра (например, дат ILth аналоговым выходом), блок 3 сравнс1 ия 10кущего зная«ния к011гролируемаго теxH „fe гическога парамет12а c0 cpepIIL м егî з;чением зл заданный предшествующи:.1 и;.
hteæóT0Ii аре «н1 (блок 3 апреле.-, «T зн;
HL1e контролируел1бго техн0110 Lt 1634830 10 ния контролируемого параметра Л<, д1, Q, % 15 55 параметра, соответствующее установившемуся (рабочему) режиму, т,е. значение контролируемого технологического параметра, соответствующее точкам А, В, С, Д, Е и т.д. (характеристики 1 и 2 характеризуют воз1 1 можные положения характеристик 1 и 2 при наличии утечек), блок 4 вычисления среднего значения контролируемого технологического параметра за заданный промежуток времени, блок 5 фиксации мгновенных значений контролируемого технологического параметра, блок 6 контроля состояния (работы) насосов, блок 7 задания расчетных или опытных величин диапазонов изменеи Л3 или дополнительных уставок, ограничивающих диапазон Л блок 8 сравнения ус" и< тановившегося значения контролируемого технологического параметра с граничными значениями (расчетных или опытных) величин диапазонов его изменения Л1 и Лэ (или с заданными дополнительными уставками), блок 9 формирования промежуточных (вторич«ых) уставок включения и выключения насосов, блок 10 аварийной сигнализации, блок 1 выдержки времени, блок 12 сравнения текущего значения контролируемого технологического параметра со сформированными в блоке 9 уставками. блок 13 зада, ния и счета времени, блок 14 фор<лирования управляющего сигнала, блок 15 управления. блок 16 задания пери< <нь<х уставок включения и аь<кл<оче«ия насосов (первичные уставки задаются согласно известному способу), блок 17 сравнения текущего значения контролируемого технологического параметра с первичными уставками включения и выключения насосов и блок 18 временной блокировки включения и выключения насосов. Соединение элементов схемы показано на фиг.1. Способ управления насосной станцией осуществляется следующим образом. Сеiь,предварительно заполняется откачиваемой жидкостью с помощь;о вспомогательного насоса и в ней поддерживается заданное давлен<ле последним за счет функционирования локальной системы автоматики. При включении потребителя и соответствующем увеличении подачи вспомогательного насоса до заданной величины локальная система автоматизации включает первый основной насос (порядок включения и вь<ключения насосов устанавливается по времени выработки) и включает в работу систему автоматики насосной станции. С этого мо;лента Г;охи 2 и б непрерывно к,.:«20 40 тролируют заданный технологический параметр и работу насосов (работает — не работает) при функционировании хотя бы одного насоса. Через данные блоком 13 интервалы времени блок 5 фиксирует показания датчиков блока 2 и по истечении заданного блоком 13 времени блок 4 вычисляет среднее значение контролируемого технологического параметра за заданный промежуток времени. Блок 3 сравнивает текущее значение контролируемого технологического параметра с его средним значением, вычисленным блоком 4. Если они отличаются друг от друга на величину, большую заданной, повторно определяют среднее значение контролируемого технологического параметра и сравнивают его с текущи<л значением. Это продолжаюг до тех пор, пока абсолютное значение разности лгжду сравниваемыми величинами нг будет меньше заданного. В этом случае по имеющемуся установившемуся значению контролируемого технологического параметра осуществляется формирование «l OI<è÷èî<1 установки включения и выключения очередного насоса. Далее алгоритм автоматического управления насосной станцией может быть задан в трех вариантах. I вариант — каждое количественное сочетание работающих основных насосов с характеристикой "X" обслуживает одно единственное количественное сочетание потребителей с xRpGKTpðèñòèêîé Il (фиг.2а). В этом случае прибавлением к установившемуся значению контролируемого технологического параметра (оно может соответствовать, например, рабочей точке А) величины Л= Л <- Л (Л вЂ” возможные нетехно1 << I логические колебания контролируемого параметра, например, эа счет колебаний уровня откачиваемой жидкости в ее источнике, напряжения питающей сети и т.д.: Л— ll воэмож«ь<е нетехнологические фиктивные отклонения контролируемого параметра изэа погрешности датчиков) или вычитанием от него блок 9 определяет дополнительные вторичные уставкл включения и выключения насосов и выдает их в блок 12. Последний непрерывно сравнивает текущее значение контролируемого технологического параметра, выдаваемое блоком 2 с выработанными блоком 9 установками. Если в результате сравнения текущее значение контролируемого технологического параметра станет больше верхней или меньше нижней задан<;ых вторичных уставок, блок 14 формирует сигнал на включение второго M 10 ализовывается блоком 15 только тогда, когда с момента осуществления последне о переходного режима истечет заданное в блоке 18 время. Если же одновременно вкпюч»лись ипи выключились несколько потребителей, время настройки блока 18 vcTevno, режим совместной работы функционирующего насоса и потребителей не установился, не сформировалась вторичная уставка на включение второго или выключение работающего насоса, а текущее значение контролируемого параметра достигло верхнего или нижнего уровня первичных уставок, предварительно заданных в блоке 16, то по данным блока 17, непрерывно сравнивающего эти параметры, блок 14 псдает сигнал на включение второго или в I r IO«BI«e работающего насоса. Таким образом, включается третий насос или выключается второй и т.д. После включения всех работоспособных насосов вторичная уставка, выработанная блоков 9 и предназначенная для включения очередного (не имеющегося ипи неработоспособного) насоса, используется в качестве аварийной, При достижении текущего значения контролируемого параметра ypoBII1 этой уставки во время работы всех работоспособных насосов блок 14 формирует сигнал "Порыв трубопровода". Последний реализовывается блоком 10. Г1ри этом одновременно с подачей аварийного сигнала включается блок 11 отсчета времени, настроенный на опред ленную вре BBIIIIy)o установку. Если до истечения ззданногo в блоке 11 времени текущее знзче))ие контролируемого технологическсга параметра достигнет уровня первичной уставки очередного включения, то блок 14 по выходному сигналу блока 17 формирует кс ланду на аварийное выключение насосной станции и останов блока 11 отсчета вре лени (в этом случае снятие сигнала "Порьгв трубопровода" осуществлястся вручную). Если до истечения заданного B блоке 11 времени суммарная подача уменьшится и текущее значение контролируемого параметр.-) станет выше уровня нижней вторичной у=тавки и ниже уровня верхней, то блок 14 снимает с блока 10 аварийный сигнал "Порыв трубопровода" и останавливает (обнуляет показания) блок 11 отсчета времени. Если же до истечения заданного в бпокс 11 времени режим совместной работы насосов и потребителей не изменится, то по истечении указанного времени блок 14 формирует сигнал на останов блока 111, снятие аварийного сигнала с блока 10 и аварийное выключение насосной станции. lI варизllò - а кдое коп«,есTBе)I»o гг четание работы основных насосов с хзрз теристико)й Х обслуживает двз «boroe количественны> сочетаний потреб«ãåïåé с характеристиками П1, П2 и П.-,, г)р)11)ч1 эздэI)bi расчетные или опытные вел»ч«I ы рзбо чих диапазонов изменения контролируемого технологического параметр рз h1, +, « Лз (ф«г. 2б). В этом случае в блоке 8 проверяя)ся попадает ли установившееся зна«е))»е контролируемого технологического» зрзметра при зздзнном количестве рзбо;з; „„»х:; сосок (их рабств контропиру,)cA бпс o)1 6,, определенное бло):ом 3, нз расчетные «ли опытные гран»чные рабоч«е д«апазсны,)IBпримср Л1 и Al unu B нерзбсч)1е д«зпззсны д1И 0 Д «1ЕНЕН«Я КОН ГРСЛ 1РУЕМС) С тЕх))СПСгическо)о параметра, заданные B Спске 7 ипи нет, Если оно пспзд-.)е1 B упомянутые гран«чные д:1зг)ззсны, то бпс: 9 фсрл ипуеi соответственно устзвку в IKJllo IQIIIISl рзбстающегo»пи включения второго IIBcocB 11 выдзет их B блок 12. Если оно попадает B нерабс l«B диз)1ззсны г11l) < (сн)1тс ке задаются )) блоке 7), то вкRlo IBeic)i бпг)ко 11 отсчета време)1«» подле)cB блоком 10 звз p«l1lI I;) l1 c)1l B B )i "Hopi I B т русс п рг),) г)д<), F cпи в IB:,ение Bpel ен», задан))сгс з блоке 11. «зменится подача рзботающ)1х насосов, io с блока 10 снимается звал «йньп1 CIII I)BR, остзíàBRèBàoòñÿ блок 11 отсчетз Bðål.;сн», oпять выявляется установ»вш ;1йся рoжим, « злгор«тм повторяется. Есп» в течение этого времени режимы работы насосов l1пстребитепей не изменяются, то по его истечении блок 14 формирует сигнал нз аварийное выключение блоком 15 насосной станции (блока 1) и выключение блока 11. Формирование вторичных уставок на включение третьего, выключение второго и т.д. насосов осуществляется аналогично. ДЗПЕЕ BКПЮЧЕНИЕ l1 ВЫКЛЮЧЕНИЕ НаСОСОВ осуществпя)отся тзк же, как при I варианте. ill вариант — каждое количественное сочетание работы ocHQBHblx HQcocoB с характеристикой X обслуживает два и более количественных сочетаний потребителей с характеристиками П1, Пр и Пз, причем между грзничны)ли расчетными ипи опы) н),)ми рабочими диапазонами и и Лз изменения контроп)ирусмсго технологического параметра заданы две дополнительные усгзнки. определяющие диапазон при пспздзн,l1 oaboчей точки в который формирование управляющегос сигнала не ссуществг,яется (ф«г. 26). Б этом случае в блоке 8 прсверчется, вь)ход«- ли установившееc)I знз-IBI;«B кс;(i ролируемого технолог)1ческсгс I:Bðo))..грз при имеющемся количестве работающих насосов за пределы диапазопа изменения контролируемого параметра Л ограниченного дополнительными уставками, задаваемые в блок 7, Если оно выходит эа пределы указанного диапазона изменения контролируемого технологического параметра при заданном числе насосов, то блок 9 формирует соответственно уставки на включение второго или выключение работающего насосов. При этом диапазон Л может быть задан для каждого количественного сочетания работы насосов индивидуально, Формирование вторичных уставок на включение третьего, выключение второго и т,д. насосов осуществляется аналогично. После формирования соответствующих уставок в блоке 9 включение и выключение насосов осуществляется так же. как при 1 варианте. Во И и III вариантах соответственно формирование уставок на включение осуществляется каждый раз при попадании установившегося значения контролируемого технологического параметра в граничные рабочие диапазоны h> и Дз или при выходе его эа пределы диапазона Ь" по новой. Для насосных станций, в которых одн количественные сочетания совместной работы насосов обслуживают по одному количественному сочетанию потребителей, а другие по два и-более, I вариант может использоваться в сочетании со II u III вариантами. Таким образом, при реализации предлагаемого способа автоматического управления насосной станцией значительно сокращаются колебания давления на выходе насосной станции и уменьшается требуемый для включения и выключения насосов диапазон изменения контролируемого технологического параметра, что повышает экономичность и надежность автоматизации работы насосной станции. При этом высокая надежность подачи сигналов управления обеспечивается также за счет дублирования первичными устгвками функций промежуточных (вторичных) уставок включения и выключения и за счет задания величины времени блокировки подачи сигналов управления, равной макси10 50 мальной длительности переходных процессов в напорных коммуникациях насосной станции, определяемой экспериментальным путем. Формула изобретения 1. Способ управления насосной станцией, включающий измерение технологического параметра, сравнение его с заданными уставками, блокировку сигналов управления на заданный интервал времени после включения или оТ. :лючения насоса, определение сочетания подключенных потребителей и в зависимоси от него изменение режима работы насосной станции путем включения или отключения насосов с изменяемой очередностью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы станции путем увеличения точности поддержания технологического параметра и умсньшения количества включений и отключений насосов, определяют осредненное значение технологического параметра на заданном интервале времени и определяют разность между осредненным и текущим значениями технологического параметра, сравнивают абсолютную величину этой разности с ее заданным значением, при этом сигналы на включение или отключение насосов формируют в зависимости от величины рассогласования технологического параметра с заданными уставками при абсолютной величине разности большей ее заданного значения, при меньшей разности формируют дополнительные уставки в зависимости от текущего значения технологического параметра и величины pão возможных нетехнологических изменений, а сигналы на включение и отключение насосов формируют по результатам сравнения с дополнительными уставками. 2. Способ по и 1, отличающийся тем, что сравнивают текущее значение технологического параметра с границами рабочих диапазонов, соответствующих числу работающих насосов и сочетаниям подключенных потребителей, а дополнительные уставки формируют при попадании в соответствующий рабочий диапазон. 1634830 Фиг 7 Составитель К.Староверов Техред М,Моргентал Корректор Н, Ревская Редактор M.Êåëåìåoj Заказ 739 Тираж 361 Подписное 8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101
