Устройство для управления техноло-гическим процессом, например водо-отливом шахт

Устройство для управления техноло-гическим процессом, например водо-отливом шахт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсних

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

s sroacxОeV Cs Parmsnsv

«i>813353 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 020279 (21) 2721533/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 15038 Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 1 50381 (51)М. Кл.

G 05 В 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений я открытий (53) /Д)(62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.И. Данильчук и С.П. Шевчук (71) Заявитель

{ 54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ПРОЦЕССОМ, НАПРИМЕР ВОДООТЛИВОМ ШАХТ госистемы, а их приводные двигатели в этот период потребляют электроэнергию повышенной стоимости, что экономически нецелесообразно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее реле времени, которое включает в себя программное реле времени и генератор тактовых импульсов. К выходам реле времени подклечен логический блок, выход которого совместно с одним из выходов реле времени через первый элемент совпадения связан с датчиком притока воды. другой выход логического блока совместно с выходом датчика притока"воды через второй элемент совпадения соединен с реша.ющим блоком, второй вход которого через третий элемент совпадения связан с реле времени, Выход решающего блока соединен с реле времени, датчиком притока воды, логическим блоком и блоком управления приводом насоса в функции уровня воды в водосборнике., к датчикам нижнего и верхнего уровней которого подключен логический блок (2).

Однако при автоматическом управлении насосными агрегатами в функции

30 уровня воды в водосборнике и с учеИзобретение относится к классу систем автоматического управления и может быть применено для водоотливных установок шахт, карьеров и рудников, колориферных холодильных компрессорных и других установок, работающих по принципу двухпозиционного управления в функции сигналов датчиков параметров технологического .процесса.

Известны системы автоматического управления технологическими процессами, содержащие датчики различных параметров процесса, подключенные через программные, логические и решающие блоки к системе управления исполнительными механизмами (1).

Общим недостатком систем с такой структурой и межблочными связями является отсутствие учета графика наг" рузки энергосистемы при управлении насосными агрегатами. Так как уровень воды в водосборнике к моменту начала периода максимума нагрузки энергосистемы есть величина случайная, а емкость водосборника рассчитана на прием только несколькочасового при- тока (например четырехчасового для шахт), то насосы откачивают воду в периоды максимальной нагрузки энерКиевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

813353 том периодов максимума нагрузки энергосистемы с помощью известного устройства не обеспечивается полностью внепиковое потребление энергии водоотливом, так как им не учитываются изменения подачи (производительности) насосной установки, степень заиленности регулировочной части водосборника и не предусматривается принудительное включение насосного агрегата в периоды .провала в графике нагрузки энергосистемы. Поэтому1 насосные установки откачивают воду частично в периоды максимума нагрузки энергосистемы, что экономически невыгодно, Цель изобретения — повышение экономичности устройства, Поставленная цель достигается тем, что B устройство для управления технологическим процессом, например водоотливом шахт, содержащее генератор импульсов и программное реле apelле".и, выход.. которого подключень1 и и"-рвы1, входам последовательно соец11 1еннн1х перв ог0 с--1ет 1ика имгуль сов 11 бло1<а управления приводом насоса, введены второй, тре-„ий 11 четвертый ::.. .е ч.1ки импульсов, инвертор„ первый и aторой .tJl0I< Cp i a ea1IiT 110 дов и датчик производитель: 0с i насоса, в ыхоц которого подклю 1ен и первi йл уноавляющкм вуод Рл нервоi 0 де" ли тел я частоты и BTopol о сн е 1 чика им пульсов и через инвертор — к У.равляющсму входу третьего счетчика импульсов, причем первые счет1И1е входы первого делителя частоты a I opor"o счетчика 1 лпульсов непосрс:.;:,cтвенно, а тре гьегс cue T÷l!iià импул1. Соа через второй делитель частоты связаны с выходом генератора импульсов, а выходы второго и третьего счетчиков импульсов подключены ко входам блока сравнения кодов, выход которого через четвертый счетчик имп. пасов связан со вторым счетным входом первого делителя частоты, второй управляюший вход которого подключен к ai=iõoäó программного реле времени, а выход — ко второму входу первого счетчика импульcoa.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство для управления техно.логическим процессом содержит генератор 1 импульсов и программное реле

2 времени, выходы которого подключены к первым входам последовательно соединенных блока 3 управления приводом насоса и первого счетчика импульсов 4. Выход датчика производительности насоса 5 подключен к первым управляющим входам первого делителя б частоты и второго счетчика 7 импульсов, являющегося датчиком времени опорожнения водосборника и через инвертор 8 - к управляющему входу третьего счетчика 9 импульсов, являющемуся датчиком времени заполнения водосборника. Первые счетные входы делителя 6 и счетчика 7 непосредственно, а счетчика 9 через второй. делитель 10 частоты связаны с выходом генератора 1 импульсов, а выходы счетчиков 9 и 7 подключены ко входам блока 11 сравнения кодов, выход которого через четвертый счетчик 12 импульсов связан со вторым счетным входом делителя б. Второй управляющий вход делителя частоты 6 подключен к выходу программного реле 2 времени, а выход — ко второму входу счетчика 4 импульсов. Программное реле 2 времени представляет собой часовое устройство с суточной программой и элек-троконтактными выходами. Делитель частоты 6 состоит из счетчика импульсов, дешифратора его состояний и схемы управления. Счетчик 4 импульсов включает в себя собственно счетчик и дешифратор его состояний.

Датчик 5 выполнен на оптроне и формирователе импульсов, которые располагаются в сигнальном табло диспетчера у лампы, сигнализирующей о наличии подачи водоотливной установки, Совокупный учет изменения основных возмущающих факторов системы управления (притока, подачи, заиленности водосборника) производится путем определения отношения периода времени работы водоотливной установки к периоду времени заполнения регулировочной частоты водосборника, З5 Изм рение этих периодов времени производится счетчиками 7 и 9 соответс вен»o путем подсчета тактовых импульсов генератора 1,поступающих на счетные входы счетчика 7 непосредI ственно а счетчика 9 — через делитель 10 частоты. Управление работой счетчиков,9 и 7 производится выходным сигналом датчика 5, который

iIî0ступает на управляющие входы счетчика 7 непосредственно, а счетчика

45 9 — через инвертор 8. При заполнении водосборника разрешается работа счетчика 9, а при откачке воды " счетчика 7. В период работы счетчика 7 блоком 11 производится сравнение ко50 дов счетчиков 7 и 9. При равенстве этих кодов на выходе инвертора 8 появляется сигнал, счетчик устанавливается в нулевое состояние, затем продолжается новый цикл подсчета

55 тактовых импульсов, число срабатываний инвертора 8 подсчитывается счетчиком 12 и однозначно XapBKTepHBVeT отношение периодов времени работы водоотливной установки и заполнения водосборника. Выходной сигнал счет" чика 12 поступает на вход делителя

6 частоты и определяет период следования его тактовых выходных импульсов, поступающих на вход счетчика 4.

Программное реле 2 времени настраивается так, что его выходной сиг813353

2. Авторское свидетельство СССР

gQ 9 448434, кл. G 05 В 19j02 1974 (прототип). нал появляется ровно посредине периода времени между началом двух периодов максимума нагрузки энергосистемы и исчезает в момент начала периода максимума. По этому сигналу счетчик 4 начинает подсчет тактовых импульсов времени, поступающих на

t.ro счетный вход с генератора 1 через делитель б частоты. В момент отключения водоотливной установки по сигналу с датчика 5 и при наличии выходного сигнала программного реле

2 времени частота следования тактовых импульсов на выходе делителя частоты 6 повыаается на величину, зависящую от значения выходного сигнала . счетчика 12. При подсчете счетчиком

4 определенного количества импульсов дешифратор его состояния выдает сигнал принудительного включения водоотливной установки в блок управления приводом насоса 3. Этим сигналом насосный агрегат включается в работу. в такой момент времени, что к началу периода максимума энергосистемы водосборник полностью освобождается от воды, и время технологического перерыва в работе водоотлива полностью совпадает с периодом максимума энергосистемы, чем и достигается поставленная цель. В зависимости от настройки программное реле 2 време.ни может .также выдавать сигнал непосредственно в блок управления приводом насоса 3 на включение водоотливной установки в периоды провала в графике нагрузки энергосистемы.

Экономический эффект от внедрения устройства для шахт Минуглепрома

СССР составляет в среднем 29 тыс. руб. на одну шахту.

Формула изобретения

Устройство для управления технологическим процессом, например водоотливом шахт, содержащее генератор импульсов и программное реле времени, выходы которого подключены к первым входам последовательно соединенных первого счетчика импульсов и блока управления приводом насоса, о т л и ч а ю щ е е а я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит второй, тре" тий и четвертый счетчики импульсов, инвертор, первый и второй делители частоты, блок сравнения кодов и датчик производительности насоса, выход которого подключен к первым управляющим входам первого делителя частоты и второго счетчика импульсов и через инвертор - к управляющему входу третьего счетчика импульсов, причем. первые счетные входы первого делителя частоты и второго счетчика импульсов непосредственно, а

Щ третьего счетчика импульсов через второй делитель частоты связаны с выходом генератора импульсов, а выходы второго и третьего счетчиков импульсов подключены ко входам блока д сравнения кодов, выход которого че" рез четвертый счетчик импульсов связан со вторым счетным входом первого делителя частоты, второй управляющий вход которого подключен к выходу программного реле времени а выход - ко второму входу первого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизЕ

1 Авторское свидетельство СССР

Р 421980, кл. G 05 Р 9/12, 1975.

813353

Составитель Л. Птенцова

Техред Н Бабурка КОРРектоР H. Стец

Редактор Н. Воловик

Закаэ 770/58

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4