Система регулирования водоподачи для открытого канала
Изобретение относится к водному хозяйству и касается автоматизации водорегулирования на оросительных системах. Задача изобретения сводится к повышению точности регулирования водоподачи и уменьшению непроизводительных сбросов воды. Сущность изобретения сострит в том, что система снабжена равномерно распределенными по длине канала датчиками уровня воды,- подключенными через масштабирующие элементы и инверторы к входу сумматора, подключенного к элементу сравнения, причем масштабирующие элементы, кроме последнего , соединены с датчиками возмущений водовыпусков, входы последнего масштабирующего элемента связаны с датчиком уровня воды в конце участка канала и с датчиком положения затвора нижнего перегораживающего сооружения, а выход - с входом сумматора. 2 ил. Q ( (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D4 G 052 9 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 3742965/24-24 (22) 04.05.84 (46) 15.07.86. Бюл. У 26 (71 ) Украинский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72 ).В.Н. Попов (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 589331, кл. Е 02 В 13/00, 1978.
Схема автоматического регулирования водоподачи с перетекающими объемами.-В кн.: Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем. — М.
Колос, 1983, с. 42-50. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОПОДАЧИ ДЛЯ ОТКРЫТОГО КАНАЛА (57) Изобретение относится к водному хозяйству и касается автоматизации водорегулирования на ороситель„.SU» 1244 42 А I ных системах. Задача изобретения сводится к повышению точности регулирования водоподачи и уменьшению непроизводительных сбросов воды. Сущность изобретения состоит в том, что система снабжена равномерно распределенными по длине канала датчиками уровня воды,.подключенными через масштабирующие элементы и инверторы к входу сумматора, подключенного к элементу сравнения, причем масштабирующие элементы, кроме последнего, соединены с датчиками возмущений водовыпусков, входы последнего масштабирующего элемента связаны с датчиком уровня воды в конце участка канала и с датчиком положения затвора нижнего перегораживаю— щего сооружения, а выход — с входом сумматора. 2 ил.
1 3))z где дЬ„, ah«, Ь, h, а и,„—
Ч изменение уровней во.ды в створах датчиков
10-14, разделяющих участок 3 канала на подучастки;
1 12
Р
Изобретение относится к водному хозяйству и касается автоматизации .водоподачи на оросительных. каналах.
Цель изобретения — повышение точности системы и уменьшение непроизводительных сбросов воды.
На фиг. 1 изображена предлагаемая система регулирования; на фиг.2кривые 27 и 28 свободных поверхностей воды соответственно при наличии и отсутствии боковых потребителей, Система регулирования содержит затворы 1 и 2. перегораживающих сооружений, ограничивающих соответственно сверху и снизу участок 3 канала с водовыпусками 4-6. Затворы 1 и 2 перегораживающих сооружений соединены через электропривод 7 с выходами регуляторов 8 положения затвора, к входам которых подключен элемент 9 сравнения. К элементу 9 сравнения подключен датчик 10 уровня воды в начале участка 3 канала. Система содержит также датчики 11-14 уровня воды, распределенные по длине участ" ка канала масштабирующие элементы
15-18 и алгебраический сумматор 19.
Датчики 11 †!3 уровней расположены в створах водовыпусков и соединены с сумматором 19 через элементы НЕ 2022. Датчик 14 уровня воды установлен в конце участка 3 канала.
Водовыпуски 4-6 снабжены датчиками 23-25 возмущений водовыпусков, которые подключены соответственно к элементам 1,5-17.
К элементу 18 подключен также датчик 26 перемещения затвора нижнего перегораживающего сооружения.
Система регулирования водоподачи работает следующим образом.
При балансе расходов водоподачи и водопотребления на участке 3 канала наблюдается установившийся уровненный режим с соответствующей ему кри- вой свободной поверхности. Сигнал ошибки на выходе элемента 9 сравне ния при таком состоянии объекта регулирования отсутствует, так как
Ь"„, =(14 †. (1-k .)- h (1 k ) 44642
k — k — коэффициенты соответ !. ствия расходов воды в начале и конце каждого подучастка.
При изменении расхода водопотребления, например через затвор 2 перегораживающего сооружения, изменится уровень в створе датчика 14 и по мере продвижения обратной волны последовательно меняются уровни в створах датчиков 13-11. Сигналы с датчиков 13-11 уровня воды поступают соответственно на масштабирующие.элементы 17-15 и элементы НЕ 22-20. Эти .сигналы суммируются с сигналом датчика:I4 уровня в сумматоре 19. Сигнал с датчика 14 уровня воды поступает через масштабирующий элемент 18.
Элементы !5-18 предназначены для
211 изменения сигналов датчиков 11-14 уровня в соответствии с коэффициентом передач 1-k<, 1-k, 1 в К величина которых автоматически меняется в зависимости от расходов водопотребителей при помощи датчиков 23-25 возмущений водовыпусков и датчика 26 перемещения затвора.
Суммарный сигнал отклонения уровней воды поступает на вход эле30 мента 9 сравнения. Сигнал ошибки с элемента 9 сравнения подается на вход регулятора 8, который формирует сигнал управления затвором 1 верхнего перегораживающего сооружения при помощи электропривода 7.
Регулятор 8 может быть выполнен с использованием широтно-импульсной . модуляции сигнала управления.
При увеличении расхода водопот— ребления и при уменьшении уровней воды в створах датчиков уровней регулятор формирует сигнал управления на открытие затвора 1 и увеличение расхода водоподачи в соответствии с сигналом ошибки элемента
9 сравнения.
В уравнении (1 ) слагаемые з учйтывают измейение расходов в.>ды через распределенные по длине датчики 11-13. При отсутствии боковых водовыпусков коэффициенты соответствия расходов в начале и конце
55 подучастков k — k становятся рав1 3 ными единице и в этом случае уравнение (1) приобретает вид ь1„= К в1+ . (2) 3 1244642 4
Для оросительных каналов коэффи-, увеличения точности регулирования циент передачи k< меняется в пре- водоподачи при наличии бокового водо" делах от 0,2 до 1,0. разбора.
Масштабирующий элемент 18, как и все остальные, реализован на токо- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вых ключах, которые управляются соответструющими, разрядами выхода Система регулирования водоподачи датчика 26, Ток, коммутируемый каж- для открытого канала, содержащая датдьж ключом, определен величиной со- чик уровня воды в конце участка канапротивления в эмиттерной цепи. Вы- >0 ла, датчик уровня воды в начале участ ходкой ток элемента 18 меняется ка канала, выход которого подключен дискретно в зависимости от кода 8- к первому входу элемента сравнения,,4-2-1 . связанного выходом с входом регулятоПри минимальном расходе воды че- ра положения затвора верхнего перегорез затвор 2 перегораживающего соо- k первых соответствующих масштабирующих ЬЬ Х Р 4 элементов, вторые входы которых соегде 3 — сигнал датчика уровня воды. 3О динены с выходами соответствующих К„ — коэффициент масштабирова- датчиков возмущений водовыпусков, а ния, KQTopblH является фун выходы — через соответствующие элекцией расхода через нижнее менты НЕ с соОтветствУюшими пеРвыми перегораживающее сооруже входами алгебраического сумматора, ние, .выход датчика уровня воды в конце При увеличении расходов водовыпус- Участка канала подключен к первомУ ков 4-6 коэффициенты 1,. - k У н входу второго масштабирующего элеа шаются и сигнал, поступающий на эле- второи вхоД которого мент 9 сравнения, увеличивается, с выходом датчика перемещения затвоКривые 27 и 28 свободных поверх= 40 ра нижнего перегораживающего соору ностей воды соответственно при кали- жения, а выход — с вторым входом чии и отсутствии боковых потребителей алгебраического сумматора, подклю.иллюстрируют целесообразность исполь- ченного выходом к второму входу эле. зования предлагаемого изобретения для мента сравнения. 1244642 27 gg Составитель Л. Цаллагова Техред Я, Бонк ало Корректор А. Обручар Редактор И. Слободяник Подписное Тираж 83б ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 39!5/51 производственно-полиграфическое лредприяти, р д,, роиэ е г. Ужго о ул. Проектная, 4
