Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре

Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам управления насосными станциями, в частности станциями водоснабжения и канализации, оснащенными регулируемым электроприводом. Цель изобретения - повьшение качества регулирования путем увеличения запаса устойчиПвспупмнив вости и точности регулирования. Для этого устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре содержит трехпозиционный сигнализатор 2 уровня, двухполярт ый источник 3 постоянного напряжения, ключи 4, 5, интегратор 6, генераторы 7, 17 импульсов, коммутатор 8, реверсивные счетчики 9, 12, переключатели 10, 11, блок 13 сравнения, задатчик 14 скорости, элементы И 15, 16, триггер 18, сумматор 19, цифроаналоговый преобразователь 20, усилители 21, 23, ограничитель 22 сигнала и насосный агрегат 24. Обеспечивается повЕзшение устойчивости работы устройства за счет исключения незатухающих колебаний и повышения точности регулирования уровня до ±5 см на всем диапазоне изменений притока жидкости в резервуаре. Кроме того, обеспечивается экономия на 7-8% электроэнергии за счет отсутствия перерегулирований и частых включений-отключений насосного агрегата . 2 ил. С S (Л с to со 00 1чЭ N SmSedcHue

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (SD 4 С 05 D 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3911248/24-24 (22) 13.06.85 (46) 23,03.87. Бюл. У 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Еодгео" (72) В.Б.Чебанов (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельствб СССР

У 830332, кл. С 05 D 9/12, 1979.

Контаутас P.Ê. Исследование и разработка методов регулирования системы городского водоснабжения. Диссертация. N.: 1982, с ° 155. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРЕ (57) Изобретение относится к системам управления насосными станциями, в частности станциями водоснабжения и канализации, оснащенными регулируемым электроприводом. Цель изобретения — повьппение качества регулирования путем увеличения запаса устойчиЛ „, 1298724 А1 вости и точности регулирования. Для этого устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре содержит трехпоэиционный сигнализатор 2 уровня, двухполяргый источник 3 постоянного напряжения, ключи 4, 5, интегратор 6, генераторы 7, 17 импульсов, коммутатор 8, реверсивные счетчики 9, 12, переключатели 10, 11 блок 13 сравнения, задатчик 14 скорости, элементы И 15, 16, триггер 18, сумматор 19, цифроаналоговый преобразователь 20, усилители 21, 23, ограничитель 22 сигнала и насосный агрегат 24. Обеспечивается повышение устойчивости работы устройства за счет исключения незатухающих колебаний и повышения точности регулирования уровня до

<5 см на всем диапазоне изменений притока жидкости в резервуаре. Кроме того, обеспечивается экономия на

7-BX электроэнергии за счет отсутствия перерегулирований и частых включений-отключений насосного агрегата. 2 ил.

12987

Изобретение относится к системам управления насосными станциями, в частности станциями водоснабжения и канализации, оснащенными регулируемым электроприводом. 5

Цель изобретения — повышение качества регулирования путем увеличения запаса устойчивости и точности регулирования.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре содержит установленный в резер15 вуаре 1 трехпозицианный сигнализатор

2 уровня, двухполярный источник 3 постоянного напряжения, ключи 4 и 5, интегратор 6, генератор 7 импульсов, коммутатор 8, реверсивный счетчик 9, 20 переключатели 10 и 11, реверсивный счетчик 12, блок 13 сравнения, задатчик 14 скорости, элементы И 15 и 16, генератор 1? импульсов, триг2э

rep 18, сумматор 19, цифроаналоговый преобразователь 20, усилитель 21, ограничитель 22 сигнала„ усилитель 23 и насосный агрегат 24 (с регулируемой частотой вращения).

Устройство работает следующим об-. разом.

В исходном состоянии, когда уровень жидкости в резервуаре 1 находится в заданной зоне, ключи 4 и 5 разомкнуты, а переключатели 10 и 11 находятся в положении, при котором суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 12 подключены к выходам соответственно элементов И 15 и 16.

Состояние реверсивного счетчика 9 равно нулю; а в реверсивном счетчике 12 аваписан код сигнала, соответствующего заданной минимальной скорости насосного агрегата 24. При этом на обоих выходах блока 13 сформированы логические 0", а насосный агрегат 24 развивает производительность, при которой компенсируется противодавление сети. При повышении уровня жидкости в резервуаре 1 выше заданного замыкается ключ 4, на прямом выходе триггера 18 появляется логическая "1", а входы реверсивного счетчика 12 подключаются переключателями 10 и 11 к выходам коммутатора 8.

На выходе интегратора 6 формируется напряжение положительной полярности, поэтому импульсы генератора 7 пос24 2 тупают через коммутатор 8 на суммирующие входы реверсивных счетчиков

9 и 12. Блоками 19-23 формируется возрастающий сигнал управления насосным агрегатом 24, который увеличивает свою производительность до тех пор, пока уровень жидкости в резервуаре 1 не установится в заданной зоне. Тогда ключ 4 размыкается, переключатели 10 и 11 подключают входы счетчика 12 к выходам элементов И

15 и 16 ° В это время на входах элемента И 16 сформированы логические

"1" триггером 18 и блоком 13. Поэтому импульсы генератора 17, период повторения которых выбирается намного больше периода повторения импульсов генератора 7, поступают на вычитающий вход счетчика 12 до тех пор, пока на выходе блока 13 не сформируется логический "О" и не запретит поступление импульсов с генератора

17. При этом производительность насосного агрегата 24 изменится скачком, а уровень жидкости стабилизируется в заданной зоне.

B момент t (фиг. 2) в устройстве производится возмущение ступенчатым увеличением подачи жидкости. Это приводит к увеличению отведения жидкости из резервуара 1 с постоянной скоростью. Да момента t,,ïîêà поступление жидкости больше отведения, уровень в резервуаре 1 повышается. B момент t поступление становится рав1 ным отведению и возрастание уровня прекращается, но так как уровень не соответствует заданному, то отведение продолжает увеличиваться. В момент t z уровень достигает заданного значения, однако отведение все еще больше поступления и, если отведение не уменьшить на величину EF то возникнут колебания около заданного уровня. Для исключения колебаний состояние счетчика 12 возвращается к коду сигнала минимальной скорости практически мгновенна, так как период повторения импульсов генератора

17 выбирается намного меньше периода повторения импульсов генератора 7.

Работа устройства при уменьшении поступления жидкости аналогична, При этом отведение воды уменьшается насосным агрегатом 24 до тех пор, пока уровень жидкости не вернется в заданную зону, 12987

В переходных режимах скорость вра1щения насосного .агрегата 24 ограничивается по нижнему и верхнему пределам за счет двухстороннего ограничения сигнала управления в ограничителе 22.

Изобретение позволяет повысить устойчивость работы устройства за счет исключения незатухающих колебаний и повысить точность регулирования уровня до +5 см на всем диапазоне изменений притока жидкости в резервуаре. Кроме того, изобретение позволяет экономить на 7-8Х электроэнергию эа счет отсутствия пере; регулирований и частых включенийотключений насосного агрегата.

f5

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре, содержащее трехпозици- 25 онный сигнализатор уровня, двухполярный источник постоянного напряжения, первый и второй ключи входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам двухполярного источника постоянного напряжения, а управляющие входы — соответственно к первому и второму выходам трехпозиционного сигнализатора уровня, первый реверсивный счетчик, коммутатор, первый и.второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика, интегратор,подключенный входом к выходам первого 40 и второго ключей, а выходом — к первому входу коммутатора, к второму

- входу которого подключен первый генератор импульсов, а также последовательно. включенные цифроаналоговый

24 4 преобразователь, первый усилитель,. ограничитель сигналов, второй усилитель и насосный агрегат, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования путем увеличения запаса устойчивости и точности регулирования, в устройство введены сумматор, . подключенный первой группой входов к соответствующим выходам первого реверсивного счетчика, а выходами — к соответствующим входам цифроаналогового преобразователя, второй реверсивный счетчик, подключенный выходами к второй группе соответствующих входов сумматора, блок сравнения, подключенный первой группой входов к соответствующим выходам второго реверсивного счетчика, задатчик скорости, подключенный выходами к второй группе соответствующих входов блока сравнения, первый и второй элементы И, подключенные первыми входами соответственно к первому и второму выходам блока сравнения, второй генератор импульсов, подключенный выходом к вторым входам обоих элементов И, триггер, подключенный первым и вторым входами соответственно к первому и второму выходам трехпоэиционного сигнализатора уровня, а первым и вторым выходами — к третьим входам соответственно первого и второго элементов И, первый и второй переключа.тели, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго реверсивного счетчика, первые входы переключателей подключены соответственно к первому H второму выходам коммутатора, вторые входы переключателей подключены к выходам соответственно второго и первого элементов И, а управляющие входы переключателей — к третьему выходу трехпозиционного сигналиэатора уровня.

1298724

8,с

Составитель В.Прямицын

Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич Корректор М.Самборская

Заказ 888/50 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Iti (2