Система регулирования водораспределения на канале с перегораживающими сооружениями

 

Изобретение относится к технике автоматизации водораспределения в ирригации. Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости рабо ты системы и снижение ее стоимости. Для этого система регулирования водораспределения на канале с перегораживающими сооружениями содержит затворы 1 перегораживающих сооружений, приводы 2 затворов, регуляторы 3, датчики 4 уровня воды верхнего бьефа, датчики 5 положения затворов, блоки 6 сравнения, задатчики 7 форсированного расхода, формирователи 8, 13 зоны нечувствительности, ключи 9, 10, злементы НЕ 11, усилители 12 и задатчики 14 уровня. Предлагаемая система повышает устойчивость регулирования уровня воды за счет введения дополнительной обратной связи при значительном изменении уровня воды, что также сокращает частоту включения привода затвора и тем самьм повьшает надежность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 д11,1 G 05 D 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ у г !

/ ф t (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ВО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055412/24-24 (22) 16,04.85 (46) 30.12-.87. Бюл. М 48 (71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт. комплексной автоматизации мелиоративных систем (72) А.С.Юрасов, В.К.Видюков, А.И.Михайленко и В.Г.Козьмин (53) 621.225(088.8) (56) Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем. N. Колос, 1983. с. 303.

Авторское свидетельство СССР

Р 723525, кп. G 05 D 7/06, 1977. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА КАНАЛЕ С ПЕРЕГДРАЖИВАЮШИМИ СООРУЖЕНИЯМИ (57) Изобретение относится к технике автоматизации водораспределения в ирригации. Цель изобретения — повышение надежности и устойчивости работы системы и снижение ее стоимости. Для этого система регулирования водо— распределения на канале с перегораживающими сооружениями содержит затворы 1 перегораживающих сооружений, приводы 2 затворов, регуляторы 3, датчики 4 уровня воды верхнего бьефа, датчики 5 положения затворов, блоки

6 сравнения, задатчики 7 форсированного расхода, формирователи 8, 13 зоны нечувствительности, ключи 9, 10, элементы НЕ 11, усилители 12 и эадатчики 14 уровня. Предлагаемая система повьппает устойчивость регулирования уровня воды эа счет введения дополнительной обратной связи при значительном изменении уровня воды, что также сокращает частоту включения привода затвора и тем самым повышает надежность. 1 ил.!

363148

Изобретение относится к автоматизации водораспределения в ирригации. ,Цель изобретения — повышение надежности и устойчивости работы системы и снижения ее стоимости, На чертеже показана структурная схема системы регулирования на примере двух каналов.

Система регулирования содержит 10 затворы 1 перегораживающих сооружений, приводы 2 затворов 1, регуляторы 3, датчики 4 уровня верхнего бьефа, датчики 5 положения затворов 1, блоки б сравнения, задатчик 7 форси- 11 рованного расхода, первый формирователь 8 зоны нечувствительности, ключи 9 и 10, элементы НЕ 11, усилители

12, вторые формирователи 13 зоны нечувствительности и задатчики 14 уров- 20 ня. . Система работает следующим образом °

При появлении в участке канала

I возмущающего воздействия, (например, изменение расхода потребителя) начинает изменяться уровень воды, что вызывает сигнал с датчика 4 уровня воды верхнего бьефа, Это приводит к появлению сигнала рассогласования с 30 выхода блока 6 сравнения, в результате которого на регуляторах 3 формируются управляющие сигналы, изменяющие величину открытия затворов 1 в сторону компенсации возмущения. 35

Рассматривают работу системы для случая включения потребителя. Включение потребителя q, например насосной станции подкачки, вызывает изменение резервов воды в участке и, сле- 10 довательно, уменьшение уровня в створе датчика 4, и появление сигнала рассогласования с< 0 на выходе блока

6 2 В соответствии с появившимся на входе сигналом E регулятор 3 2 выработает управляющий импульс "больше" и через привод 2 увеличивает открытие затвора 12 на величину Аа, соответствующую изменению расхода потребителя dq т.е. расход воды че19 рез затвор увеличивается на требуемую величину dQ равную q,, Если из1 менение расхода потребителя невелико, то через время передачи по длине участка требуемый расход dQ восстанавливает уровень воды в створе датчика 4„ до заданного и система приходит в установившийся режим с новым балансом расходов. Если же возмущение значительно, то сигнал об изменении уровня воды в створе датчика 4, выходит на нижний предел зоны нечувствительности, установленной в Формирователе 82, и на вход ключей 9 и 102 поступает управляющий сигнал, разрешающий прохождение сигнала с задатчика 7, на регулятор 32 и сигнала с датчика 5 положения затвора на элемент HE 11; . Появившийся на выходе 2 этого элемента сигнал д а с отрицательным знаком вызывает срабатывание регулятора 3,, который закрывает задатчик 1, на величину К ла, соответствующую изменению расхода

8Q-q . Коэффициент соответствия открытия величин затворов, зависящий лишь от конструктивных параметрон приводов и затворов (скорость подъема, размеры пролетов и т.д.), устанавливается в усилителе 12 . Одно1 временно с этим на регулятор 3 поступает сигнал E с задатчика 7, . В этом задатчике вычисляется коэффициент форсировки К в зависимости от величины измененйя контролируемого уровня (створ датчика 4,) и техноло- гических возможностей участка (условия неразмыва дамб, допустимые глубинь> наполнения и т.д,). Величина форсировки формируется в виде дополнительной величины рассогласования g подаваемой на регулятор 3 с тем же знаком, что и . В результате этого происходит увеличение расхода в начале участка на величину Форсировки К и через сооружение начинает посТупать расход К, вЯо .. Закрытие затвора 1„ в это время вызывает увеличение уровня воды в створе датчика

4,, так как время запаздывания здесь мало. После этого система приходит в первое установившееся состояние.

Через время пробега дополнительного расхода, которое значительно меньше времени пробега требуемого расхода за счет применения форсиров-, ки, уровень воды в створе датчика 4, начинает повышаться, и знак f изменя" ется на противоположный, что приводит к прикрытию затвора 12. Так как в участок подан расход больше требуемого, то значение сигнала с датчика

4„ превышает верхний предел первой зоны нечувствительности и на выходе формирователя 8, снова появляется сигнал, разрешающий прохождение сигнала с датчика 52 на регулятор 3, и

1363148

ВЕИИПИ Заказ 6361/37 Тираж 863 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4

Прс изв.-полигр. пр-тие, г. сйгнала с задатчика 7 на регулятор

3>, Так как скорость изменения уровня воды от подачи расхода в начале участка после добегания дополнительных объемов воды в створ датчика 4 становится практически равной скорости изменения уровня воды, то регуляторы 3 и 3,, управляя соответствующими затворами, поддерживают уровень 10 в конце участка в допустимом диапазоне регулирования по мере поступления форсированного расхода. После того, как в створе датчика 4, наступа ет баланс расходов (с учетом включен- 15 ного потребителя), затвор 1„ возвращается в исходное состояние, а на затворе 1 устанавливается требуемая величина открытия. На этом перестройка системы заканчивается. 20

С целью защиты верхних бъефов сооружений от переполнения (опорожнения) в систему введены формирователи

13, и 13, представляющие собой устройства эоны нечувствительности, ана- 25 логичные формирователям 8, но с большим диапазоном самой зоны. Формирователи 13 выдают сигнал на блоки 14 задания, если уровни воды верхних бъефов сооружений вошли в предаварий- ч0 ную зону..

В случае отключения потребителей или при необходимости изменения ус- тавки блока задания П „ работа систез д мы происходит аналогично.

Система регулирования на соседнем участке канала работает взаимосвязанно и аналогично с,первой. Изменение открытия затвора l приводит к измене-. нию уровня воды в створе датчика-42

40 и далее к формированию управляющего сигнала для вышерасположенного затвора.

Таким образом, подачу форсирован45 ных расходов в начало участков и, следовательно, сокращение времени транспортного запаздывания,, а значит и цикла регулирования, можно реализовать эа счет блоков формирования

50 зоны нечувствительности, обеспечи- вающих время введения и снятия форсировки в зависимости от допустимого ,диапазона регулирования контролируемого уровня воды, Отсутствие в системе датчиков расхода потребителей упрощает структуру-регулирования и сокращает необходимое количество информационных каналов связч но длине канала, а включение второго управления по дискретному изменению сигнала с датчика положения затвора в начале участка сокращает .частоту отработки затвора в конце участка, снчжает перерегулирование и повышает устойчивость работы системы.

Формула изобретения

Система регулирования водораспределения на канале с перегораживающими сооружениями, содержащая на каждом участке канала датчик уровня воды верхнего бьефа, задатчик форсированного расхода и последовательно соединенные задатчик уровня, блок сравнения, регулятор, привод затвора, связанного с датчиком положения затвора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы системы и снижение ее стоимости, в систему для каждого участка канала введены два формирователя зоны нечувствительности, два ключа, элемент НЕ и усилитель, причем датчик уровня верхнего бьефа подключен выходом к входам двух формирователей зоны нечувствительности, второму входу блока сравнения и входу задатчика форсированного расхода, соединенного выходом с информационным входом первого ключа, выход которого связан с вторым входом регулятора, а управляющий вход — с первым выходом первого формирователя зоны нечувствительности, подключенного вторым выходом к управляющему входу:второго ключа, информационный вход которого соединен с выходом датчика. положения затвора, а выход через элемент HE соединен с входом усилителя, подключенного выходом к третьему входу регулятора последующего участка, выход второго формирователя зо- ны нечувствительности соединен с вторым входом задатчика уровня после-. дующего участка.