Устройство для управления электропотреблением водоотливной установки

 

Изобретение относится к устройствам автоматического управления объектами циклического действия и может быть использовано для водоотливных установок рудной и угледобывающей промышленности . Цель изобретения - повышение функциональной надежности. Для этого в устройстве для управления электропотреблением водоотливной установки, содержащем таймер 1, генератор 2 импульсов, программные задатчики 3,4 времени включения , уровнемер 5, блоки 6, 7 сравнения, элементы НЕ 8, И 9, ИЛИ 10 и блок 11 управления насосами, с помощью задатчика 4 формируется программа времени включения резервных насосов, позволяющая при неравномерных водопритоках повысить функциональную надежность при энергосберегающем управлении водоотливной установкой . 4 ил. W и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 D 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тановкой. 4 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780081/24 (22) 04.11.89 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) С.П. Шевчук и А.В. Русаловский (53) 681.131.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 881691, кл. G 05 В 9/12.

Авторское свидетельство СССР № 1372284, кл. G 05 D 9/12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЗЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к устройствам автоматического управления объектами

„„. Ж„„1725197 А1 циклического действия и может быть использовано для водоотливных установок рудной и угледобывающей промышленности. Цель изобретения — повышение функциональной надежности. Для этого в устройстве для управления электропотреблением водоотливной установки, содержащем таймер 1, генератор 2 импульсов, программные задатчики 3,4 времени включения, уровнемер 5, блоки 6, 7 сравнения. элементы HE 8, И 9, ИЛИ 10 и блок 11 управления насосами, с помощью задатчика 4 формируется программа времени включения резервных насосов, позволяющая при неравномерных водопритоках повысить функциональную надежность при энергосберегающем управлении водоотливной ус1725197

50 точка В4), 55

Изобретение относится к устройствам автоматического управления объектами циклического действия и может быть использовано для водоотливных установок рудной и угледобывающей промышленности.

Цел ь изобретения — по вы ш ение фун кциональной надежности, На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 — функциональные схемы уровнемера и блоков сравнения; на фиг.3 — функциональная схема программного задатчика времени включения; на фиг.4— диаграмма работы устройства.

Устройство для управления электропотреблением водоотливной установки (фиг.1) содержит таймер 1, генератор 2 импульсов, программные задатчики 3 и 4 времени включения, уровнемер 5, блоки 6 и 7 сравнения, логические элементы НЕ 8, И 9, ИЛИ 10, и блок 11 управления насосами.

Уровнемер (фиг,2) содержит и электродных датчиков промежуточных уровней ПУ

1„...ПУп, а блоки 6 и 7 сравнения содержат элементы И 12 — 15, элемент ИЛИ 16, элемент 17 задержки, усилитель 18 и исполнительное реле 19.

Задатчики 3 и 4 времени включения содержат делитель 20 частоты, задатчик 21 коэффициента деления, счетчик 22 импульсов и дешифратор 23 (фиг.3), Устройство работает следующим образом.

В соответствии с конкретными условиями эксплуатации таймер 1 настраивают таким образом, чтобы он по первому выходу на установочный вход задатчика 3 выдавал импульс в момент времени t1 (фиг.4), который зависит от регулировочной емкости водосборника V (м ) — емкости водосборника, з ограниченной отметками установки датчиков нижнего и верхнего уровней, среднего притока воды Оп (мз/ч) и подачи основного

НаСОСа Ои1 (М /Ч):

Vð

Тр = т1 1пик С (")

Ои1 — Оп где 1пик — момент начала периода максимальной нагрузки энергосистемы;

Тр — время цикла работы основного насоса водоотливной установки.

При этом задатчиком 21 устанавливается такой период переключений дешифратора 23 в задатчике 3. при котором выполняется условие А 1 = Тр/и, где n— число промежуточных электродных датчиков уровня в уровнемере 5, установленных таким образом, чтобы разделить регулировочную емкость водосборника на и равных частей.

При наличии сигнала, поступающего от таймера 1 на установочный вход счетчика 22 задатчика 3, счетчиком 22 подсчитываются импульсы, поступающие с делителя 20 частоты с периодом следования Л t1. По мере счета на выходах дешифратора 23 Д1,...,Д,, а значит, и на выходе первого задатчика 3 появляются сигналы, реализующие требуемую программу включения основного насоса водоотливной установки (фиг,4, ломанная линия А1, А2, Аз...А1о), Данные сигналы поступают на первые входы элементов И 12-15 (фиг.2) блока 6 сравнения.

Вторые входы этих элементов соединены с соответствующими электродными датчиками уровнемера 5, По мере заполнения водосборника водой (фиг.4, линии В1 — В2) возникает ситуация, когда по обоим входам одного из элементов И 12 — 15 сигналы от задатчика 3 и уровнемера 5 совпадают (точка В2), При этом срабатывает выходное реле 19 блока 6 сравнения, Его контакты воздействуют на цепи дистанционного управления коммутационного аппарата основного насосного агрегата в блоке 11 управления насосами или на цепи запуска основного насосного агрегата (насоса верхнего уровня) серийной аппаратуры автоматизации водоотлива.

Включающийся насос при среднем водопритоке освобождает водосборник к моменту начала периода максимума. Если при этом регулировочная емкость водосборника достаточна, то обеспечивается невключение установки в течение всего периода максимума, что соответствует оптимальному режиму зле ктропотребл ения.

При неравномерном водопритоке значение текущей скорости заполнения, а значит, и освобождения водосборника отличается от расчетной, что может привести к частичному участию мощности водоотливной установки в максимуме нагрузки, что с учетом особенностей тарифа на электроэнергию влечет полную потерю экономического эффекта от внепикового управления, Если фактическая скорость откачки воды из водосборника превышает расчетную среднюю (фиг.4, линия В2-ВЗ), то после отключения насоса возникает условие для повторного его включения (линия ВЗ-В4, Если после включения основного насоса скорость освобождения водосборника меньше расчетной (линия В2-В6), то для обеспечения освобождения водосборника к моменту начала максимума необходимо включить дополнительно резервный насос

1725197 (насос повышенного уровня), что обеспечивается следующим образом.

Задатчик 4 (фиг.1) определяет вторую программу времени включений для резервного насоса (фиг.4, ломаная линия С1, С2...„С10) аналогично задатчику 3. Таймер

1 настраивают так, чтобы по второму выходу на установочный вход задатчика 4 он выдавал импульс, начиная с момента t2 (фиг.4), в соответствии с условием освобождения регулировочной емкости водосборника к моменту тпик при работе основного насоса с подачей Ом и резервного с подачей Оиг:

С2 лепик

v, (2) При этом необходимо настроить период At2 работы задатчика 4, чтобы At2 =

=(t2 — спик)/и. Такая настройка выполняется аналогично настройке задатчика 3. Работа блока 7 сравнения аналогична работе первого блока 6. При совпадении позиционного сигнала с выхода задатчика 4 и уровнемера 5 блок 7 формирует сигнал включения, поступающий в блок 11 управления насосами на включение резервного насоса (насоса повышенного уровня).

Включающийся резервный насос совместно с основным насосом освобождают водосборник до момента начала максимума нагрузки энергосистемы, после чего, как и в предыдущем случае, обеспечивается невключение водоотливной установки в течение всего периода максимума.

Если к моменту выработки сигнала на включение резервного насоса основной насос оказался по каким-либо причинам отключенным, то сигнал с выхода блока 7сравнения поступает также и на включение основного насоса через элементы И 9 и #ЛИ 10, так как на второй выход элемента И 9 поступает уровень логической "1" с выхода элемента НЕ 8, вход которого подключен к информационному выходу блока 11 управления насосами, и на выход элемента hE 8 поступает информация с блок-контактов коммутационного аппарата основного насоса.

С целью повышения достоверности управляющих сигналов на выходах блоков 6 и

7 в эти блоки введены элементы 17 задержки (фиг.2), обеспечивающие формирование выходных сигналов достаточной длительности независимо от времени. замыкания электродных датчиков уровней уровнемера 5, например, при волнении воды в водосборнике.

Перед началом периода максимума тпик сигнал с обоих выходов таймера 1 снимается, счетчик 22 обоих задатчиков 3 и 4 времени включений устанавливаются в нулевое состояние, устройство готово к новому циклу работы перед началом следующего периода максимума, Таким образом достигается повышение функциональной надежности, заключающейся в выполнении функций по энергосберегающему управлению водоотливной установкой при неравномерных водопритоках, обусловленных как внешними факторами, так и многоступенчатыми системами водоотлива. Экономическая эффективность применения устройства обусловлена снижением платы за электроэнергию по двухставочному или многоставочному тарифам при внепиковом режиме работы водоотлива и снижением вероятности применения при неравномерном водопритоках дополнительных мероприятий по ограничению электропотребления шахты в часы максимума нагрузки за счет технологических процессов добычи полезного ископаемого.

Формула изобретения

Устройство для управления электропотреблением водоотливной установки, содержащее блок управления насосами, два блока сравнения, уровнемер, соединенный выходом с первыми входами первого блока сравнения и второго блока сравнения, подключенного выходом к первому входу блока управления насосами, и первый задатчик времени включения, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, вторым входом — с первым выходом таймера, а выходом — с вторым входом первого блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены элементы ИЛИ, И и НЕ, а также второй задатчик времени включения, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, вторым входом— с вторым выходом таймера, а выходом — с вторым входом второго блока сравнения, подключенного выходом к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом первого блока сравнения, а выходом — с вторым входом блока управления насосами, подключенного выходом к входу элемента НЕ.

1725197

Г !

1 !

1 ! ! ! ! ! аи ! ! !

УроЖченер

1725197

/7У

ПУЗ

Зп иг.

Составитель В. Прямицын

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 1176 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101