PL174818B1

PL174818B1 - Sposób i układ sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu

Info

Publication number: PL174818B1
Application number: PL94313700A
Authority: PL
Inventors: James W. Livingston; Stephen Hosking
Original assignee: Diversey Corp
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1998-09-30
Also published as: ATE166702T1; DE69410623D1; BR9407705A; ZA947491B; ES2117801T3; US5509788A; CA2171716C; PL313700A1; AU698430B2; JPH09505863A; DE69410623T2; AU7735694A; EP0720693A1; WO1995009305A1; EP0720693B1; CA2171716A1

Abstract

1 . Sposób sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przeplywu, w t rakcie pompowania cieczy przez pompe napedzana silnikiem, w którym mierzy sie predkosc silnika pompy oraz generuje sie sygnal predkosci odpo- wiadajacy predkosci silnika pompy, znamienny tym, ze utrzymuje sie pred- kosc silnika pompy, korzystnie pompy przeponowej wspomaganej powietrzem, na zadanej poleceniem wartosci predkosci oraz jednoczesnie modeluje sie ilosc mocy dostarczonej przez uklad sterowania silnikiem do silnika pompy zgodnie z sygnalem predkosci i zadana poleceniem wartoscia predkosci, po czym mierzy sie obciazenia silnika pompy oraz utrzymuje sie w zasadzie stale natezenie przeplywu przez pompe i jednoczesnie nastawia sie zadana poleceniem wartosc predkosci zgodnie ze zmierzonym obciaze- niem i okreslona predkoscia podstawowa 9 Uklad sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przeplywu za- wierajacy pompe napedzana silnikiem do pompowania cieczy, do którego jest dolaczony uklad sterujacy silnikiem oraz dolaczone do silnika pompy czujnik predkosci do generowania sygnalu predkosci odpowiadajacego predkosci silnika pompy, oraz czujnik obciazenia do generowania sygnalu obciazenia odpowiadajacego obciazeniu silnika pompy, znamienny tym, ze kazda po- mpa (111,112) zawiera pompe przeponowa (134) wspomagana powietrzem, zas do ukladu sterujacego (132) silnikiem i linii (241, 242) czujnika predkosci dolaczone jest urzadzenie sterujace predkoscia w sterowniku (102), do utrzy- mywania predkosci silnika (130) pompy w zadanej poleceniem wartosci predkosci, przy czym urzadzenie sterujace predkoscia zawiera uklad ujemne- go sprzezenia zwrotnego do modulacji ilosci mocy dostarczonej przez uklad sterujacy (132) silnikiem do silnika (130) pompy zgodnie z sygnalem pred- kosci i zadana poleceniem wartoscia predkosci, natomiast do urzadzenia sterujacego predkoscia i linii (243, 244) czujnika obciazenia, dolaczone jest urzadzenie wyrównywania predkosci w sterowniku (102). do utrzymywania w zasadzie stalego natezenia przeplywu przez pompe (111,112), przy czym urzadzenie wyrównywania predkosci zawiera uklad dodatniego sprzezenia zwrotnego do nastawiania zadanej poleceniem wartosci predkosci zgodnie z sygnalem obciazenia i okreslona predkoscia podstawowa. F I G . 5 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, przeznaczony zwłaszcza do regulacji przepływu płynnych czyszczących substancji chemicznych do przynajmniej jednej pralki.

174 818

Znane rozwiązania z zakresu pompowania cieczy wykorzystują pompy przeponowe wspomagane powietrzem, które są oszczędne i niezawodne. Jednak nie nadają się one do wykorzystania w układzie, w którym wymagane jest dokładne albo wysoce stabilne natężenie przepływu. Natężenie przepływu w takich pompach spada ze wzrostem ciśnienia na wyjściu pompy z kilku powodów. Po pierwsze, zwiększone obciążenie spowalnia silnik, co powoduje zmniejszenie natężenia przepływu. Po drugie, nie wspierane części przepony pompy wybrzuszają się lekko proporcjonalnie do ciśnienia na wyjściu, zmniejszając efektywne przesunięcie i natężenie przepływu w pompie. Te straty natężenia przepływu spowodowane zniekształceniem przepony są niezależne od typu silnika. Zmniejszenie prędkości silnika wywołane obciążeniem można wyrównywać używając znanych sposobów sterowania korekcyjnego, przy czym te sposoby korekcyjne przeciwdziałają jedynie około 70% strat natężenia przepływu wywołanych ciśnieniem. Znane sposoby, nie wyrównują strat natężenia przepływu spowodowanych zniekształceniem przepony, które mogą być przyczyną zmniejszenia przepływu wywołanego ciśnieniem nawet o 30%.

Jednym ze sposobów eliminacji straty natężenia przepływu spowodowanego zniekształceniem przepony jest wsparcie przepony pewną nieściśliwą cieczą w uszczelnionej komorze za przeponą. Jednak takie pompy wspomagane cieczą nie są wydajne i względnie drogie w porównaniu z pompami wspomaganymi powietrzem. Alternatywnie zamiast pompy przeponowej można zastosować rotacyjną pomp łopatkową. Rotacyjna pompa łopatkowa może odpowiednio utrzymać określone natężenie przepływu przy różnych ciśnieniach wyjściowych. Jednak rotacyjne pompy łopatkowe są bardzo drogie. Co więcej, rotacyjne pompy łopatkowe nie mogą pompować cieczy zawierających duże cząstki (> 50 mikronów) i w rezultacie wymagają użycia mikrofiltrów przecedzających każdą pompowana ciecz. Z kolei pompy przeponowe wspomagane powietrzem są niedrogie i mogą pompować ciecz o względnie dużych cząstkach bez ujemnego wpływu na pompę.

Pompy ze sterowaną prędkością są znane z opisów patentowych USA nr nr 4,384,825 i 5,163,818. Opis patentowy USA nr 4,384,825 ujawnia pompę zasilaną przenośną baterią, która zapewnia stałość masowego natężenia przepływu próbki powietrza przez odpowiedni filtr albo zaporę parową. Rozwiązanie jest stosowane do próbkowania powietrza otaczającego, przy czym prędkość silnika jest kontrolowana przez urządzenie fotooptyczne. Prędkość silnika jest zmieniana zależnie od sprzężenia zwrotnego otrzymanego z urządzenia fotooptycznego mierzącego prędkość. Mierzy się także prąd silnika, aby uzyskać sygnał wskazujący na zmniejszony przepływ. Zmierzony prąd również może być sprzężony zwrotnie, wraz z sygnałem prędkości silnika, co powoduje zwiększenie prędkości gdy zwiększy się opór przepływu powietrza. Podobnie w opisie patentowym USA nr 5,163,818 do próbkowania powietrza zastosowany jest automatyczny zespół pompujący o stałym natężeniu przepływu powietrza. Chwilowy przepływ powietrza mierzy się i porównuje z zaprogramowanym żądanym natężeniem przepływu powietrza. Prędkość silnika moduluje się w odpowiedzi na porównanie przez komputer sterujący chwilowego natężenia przepływu powietrza z zaprogramowanym natężeniem, co powoduje, że pompa zbliża się do osiągnięcia żądanego natężenia przepływu powietrza.

W opisie patentowym USA nr 3,771,333 jest ujawniony programowany system elektryczno-pneumatyczny do automatycznego wtryskiwania dodatków do prania. W tym systemie generator elektryczny jest sterowany przez programowany układ czasowy i jest wykorzystywany do sterowania cyklicznym otwieraniem i zamykaniem zaworem cylindrycznym. Zawór cylindryczny jest przeznaczony do sterowania programem użytkowym i dostarcza ciśnienie pneumatyczne do wielu dodatkowych pneumatycznych pomp pomiarowych oraz dodatkowych zaworów cylindrycznych, także sterowanych przez programowany układ czasowy określający, które z pomp pomiarowych są uruchamiane cyklicznie przez impulsy ciśnienia pneumatycznego uzyskane z cyklicznie działającego zaworu.

Z kolei w opisie patentowym USA nr 4,209,258 jest opisane urządzenie mieszające zawierające mieszalnik ciągły, do którego dostarcza się składniki przez wiele pomp napędzanych silnikami o sterowanej szybkości oraz posiadające mierniki przepływu dostarczające sygnały reprezentujące natężenia przepływu składników. Programowany cyfrowo komputer steruje silnikami pomp w odpowiedzi na różnice pomiędzy aktualnymi natężeniami przepływu i

174 818 wybranymi wzorcowymi natężeniami przepływu w celu utrzymania aktualnych natężeń przepływu rzeczywiście równych wartościom wzorcowym. Wartości wzorcowe są ustawiane przełącznikami na panelu sterującym z urządzeniami do wyświetlania aktualnych natężeń przepływu względnie błędów pomiędzy aktualnymi i włączonymi natężeniami przepływu oraz z przełącznikami do selektywnego ustawiania rodzaju działania urządzenia. Komputer w sposób okresowy określa ustawienie natężeń przepływu, włączenie przełączników i uaktualnienie informacji wyświetlanej na panelu.

W następnym opisie patentowym USA nr 4,552,513 jest przedstawiona wielokrotna pompa z zespołem tłokowym, która zapewnia zakładkę pomiędzy przewodem odprowadzającym zespołów tłokowych, podczas gdy część suwów zespołów tłokowych wykorzystuje sposób i urządzenie do redukcji pulsacji w przepływie w czasie, kiedy w pompie jest zmieniany jeden tłok pompujący na drugi tłok pompujący. Pierwsza szybka pętla sterująca reaguje na ciśnienie wyjściowe pompy i jest operacyjnie połączona z drugą wolną pętlą sterującą, która reaguje na średnią prędkość pompy. Nagła zmiana prędkości pompy jest wykrywana i pompa osiąga stałą wartość ciśnienia, gdy jej prędkość powraca do wartości stałej.

W innym opisie patentowym USA nr 5,141,402 jest opisana pompa hydrauliczna z silnikiem elektrycznym, która zawiera obudowę ze stałym wałkiem wewnętrznym. Para bloków cylindrycznych jest osadzona w sposób obrotowy na wałku w obudowie, zaś układ tłoków jest osadzony w sposób przesuwny w każdym bloku cylindrycznym. Płyta sterującajest umieszczona w obudowie i sprzęga tłoki dla określenia wartości przesunięcia tłoków w blokach cylindrycznych. W obudowie jest otwór wlotowy cieczy i otwory wylotowe, które są dołączone do bloków cylindrycznych. Silnik indukcyjny zawiera rotor podtrzymywany przez blok cylindryczny dla wspólnego obracania się, przy czym stator jest osadzony w obudowie otaczającej rotor. Sterownik elektroniczny dla sterowania ciśnieniem cieczy w zaworze wyjściowym i przepływem z pompy zawiera szereg czujników umieszczonych na obudowie dla odczytywania charakterystyk działania pompy i silnika w celu uzyskania sygnałów czujników elektronicznych jako ich funkcji. Sterownik elektroniczny jest czuły na sygnały czujników dla sterowania ciśnieniem cieczy i przepływem z pompy poprzez zmianę użytecznego przesunięcia w pompie oraz poprzez zmianę mocy elektrycznej (prądu i częstotliwości) dostarczanej do silnika.

Istotą sposobu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, według wynalazku, w trakcie pompowania cieczy przez pompę napędzaną silnikiem, w którym mierzy się prędkość silnika pompy oraz generuje się sygnał prędkości odpowiadający prędkości silnika pompy, jest to, że utrzymuje się prędkość silnika pompy, korzystnie pompy przeponowej wspomaganej powietrzem, na zadanej poleceniem wartości prędkości oraz jednocześnie moduluje się ilość mocy dostarczonej przez układ sterowania silnikiem do silnika pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, po czym mierzy się obciążenia silnika pompy, oraz utrzymuje się w zasadzie stałe natężenie przepływu przez pompę i jednocześnie nastawia się zadaną poleceniem wartość prędkości zgodnie ze zmierzonym obciążeniem i określoną prędkością podstawową.

Korzystnie w trakcie utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu nastawia się zadaną poleceniem wartość prędkości zgodnie z następującym równaniem:

Zadana Poleceniem Wartość Prędkości = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia silnika pompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest zmierzonym obciążeniem silnika pompy, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.

Korzystnie w trakcie pomiaru obciążenia silnikapompy składającego się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, dokonuje się pomiaru prądu silnika pompy, zaś w trakcie pomiaru prędkości silnika pompy dokonuje się pomiaru siły przeciwelektromotorycznej silnikapompy.

Korzystnie etap utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu wykonuje się wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.

174 818

Istotą odmiany sposobu według wynalazku, sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, w trakcie pompowania cieczy przez pompę napędzaną silnikiem, w którym mierzy się obciążenie silnika pompy oraz prędkość silnika pompy, jest to, że utrzymuje się w zasadzie stałe natężenie przepływu przez pompę, korzystnie pompę przeponową wspomaganą powietrzem oraz jednocześnie moduluje się prędkość silnika pompy zgodnie ze zmierzonym obciążeniem, zmierzoną prędkością i określonym podstawowym natężeniem przepływu, przez co prędkość silnika pompy zwiększa się wraz ze wzrostem mierzonego obciążenia.

Korzystnie w trakcie pomiaru obciążenia silnika pompy, składającego się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, dokonuje się pomiaru prądu silnika pompy, zaś w trakcie pomiaru prędkości silnika pompy dokonuje się pomiaru siły przeciwelektromotorycznej silnika pompy.

Istotą układu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, według wynalazku, zawierającego pompę napędzaną silnikiem do pompowania cieczy, do którego jest dołączony układ sterujący silnikiem oraz dołączone do silnika pompy czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości silnika pompy, oraz czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu silnika pompy, jest to, że każda pompa zawiera pompę przeponową wspomaganą powietrzem, zaś do układu sterującego silnikiem i linii czujnika prędkości dołączone jest urządzenie sterujące prędkością w sterowniku, do utrzymywania prędkości silnika pompy w zadanej poleceniem wartości prędkości, przy czym urządzenie sterujące prędkością zawiera układ ujemnego sprzężenia zwrotnego do modulacji ilości mocy dostarczonej przez układ sterujący silnikiem do silnika pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, natomiast do urządzenia sterującego prędkością i linii czujnika obciążenia, dołączone jest urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku, do utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu przez pompę przy czym urządzenie wyrównywania prędkości zawiera układ dodatniego sprzężenia zwrotnego do nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości zgodnie z sygnałem obciążenia i określoną prędkością podstawową.

Korzystnie urządzenie wyrównywania prędkości stanowi obwód nastawiania zadanej poleceniem wartość prędkości zgodnie z następującym równaniem:

Zadana Poleceniem Wartość Prędkości = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia silnika pompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest wartością obciążenia silnika pompy odpowiadającą sygnałowi obciążenia, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia silnika pompy, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.

Korzystnie silnik pompy składa się z silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika pompy lub silnik pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika pompy lub też silnik pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika pompy, zaś sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika pompy.

Korzystnie urządzenie sterujące prędkością i urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku stanowią obwód modulacji ilości mocy dostarczanej przez układ sterujący silnikiem i nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.

174 818

Istotą odmiany układu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, według wynalazku, zawierającego pompę napędzaną silnikiem do pompowania cieczy oraz dołączone do pompy czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu na pompie i czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości pompy.jest to, że każda pompajest pompą przeponową wspomaganą powietrzem, zaś do pompy jest dołączone urządzenie sterujące prędkością w sterowniku, przy czym czujnik obciążenia i czujnik prędkości utrzymują w zasadzie stały przepływ cieczy przez pompę odpowiadający określonej prędkości podstawowej pompy, zaś urządzenie sterujące prędkością zawiera układ sprzężenia zwrotnego do modulowania prędkości pompy zgodnie z sygnałem obciążenia, sygnałem prędkości i określoną prędkością podstawową, przez co prędkość pompy jest zwiększana przez urządzenie sterujące prędkością gdy zwiększy się wartość sygnału obciążenia.

Korzystnie układ sprzężenia zwrotnego stanowi obwód modulacji prędkości pompy zgodnie z następującym równaniem:

Prędkość Pompy = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia pompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest wartością obciążenia pompy odpowiadającą sygnałowi obciążenia, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia pompy, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.

Korzystnie silnik pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika pompy lub silnik pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika pompy, lub też silnik pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika pompy, zaś sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika pompy.

Istotą kolejnej odmiany układu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, według wynalazku, zwłaszcza do regulacji przepływu płynnych czyszczących substancji chemicznych do przynajmniej jednej pralki, zawierający przynajmniej jeden zespół pomiaru przepływu, każdy zawierający przynajmniej jedną pompę do pompowania płynnych czyszczących substancji chemicznych do wlotu każdej grupy pralek związanych z tym zespołem pomiaru przepływu, przy czym każda pompa zawiera silnik do napędzania pompy, do którego jest dołączony układ sterujący silnikiem oraz podłączone do silnika pompy czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości pompy i czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu silnika pompy, jest to, że każda pompa zawiera pompę przeponową wspomaganą powietrzem, zaś do silnika pompy i linii czujnika prędkości przynajmniej jednej pompy dołączone jest urządzenie sterujące prędkością w sterowniku, do utrzymywania prędkości silnika pompy w zadanej poleceniem wartości prędkości, przy czym urządzenie sterujące prędkością zawiera układ ujemnego sprzężenia zwrotnego do modulacji ilości mocy dostarczonej przez układ sterujący silnikiem do silnika pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, natomiast do urządzenia sterującego prędkością i linii czujnika obciążenia przynajmniej jednej pompy dołączone jest urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku, do utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu płynnej czyszczącej substancji chemicznej przez przynajmniej jedną pompę, przy czym urządzenie wyrównywania prędkości zawiera układ dodatniego sprzężenia zwrotnego do nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości zgodnie z sygnałem obciążenia i określoną prędkością podstawową.

Korzystnie urządzenie sterujące prędkością i urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku stanowią obwód modulacji ilości mocy dostarczanej przez układ sterujący silnikiem i nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości wiele razy w każdym okresie 0,3 sekund.

174 818

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia, przy niskim koszcie, w zasadzie stałe natężenie przepływu cieczy w całym zakresie ciśnień na wyjściu pompy. Ponadto układ pompujący nie jest czuły na obecność cząstek w cieczy i wykorzystujące pompę przeponową wspomaganą powietrzem.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy zestawu pralek stosującego układ sterowania pompowaniem cieczy, fig. 2 - schemat blokowy układu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, fig. 3 - schemat ideowy układu sterowania silnikiem pompy, fig. 4 - wykres prędkości silnika w funkcji obciążenia dla pompy przeponowej wspomaganej powietrzem, fig. 5 - sieć działań podwójnej pętli sterującej do utrzymywania stałego przepływu przez pompę przeponową wspomaganą powietrzem, fig. 6 - wykres czasowy pokazujący szereg etapów sterowania przepływem wykorzystywany w podwójnej pętli sterującej, fig. 7 przedstawia sieć działań dla alternatywnego sposobu sterowania w celu utrzymania stałego przepływu przez pompę.

Na figurze 1 przedstawiony jest schemat blokowy zestawu pralek 100 wykorzystujący sterowniki 102-1,102-2,102-3 pomp w układach sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu według wynalazku. Zestaw pralek 100 zawiera pralki od 104-1 do 104-6, · do których doprowadza się roztwór chemiczny pompowany z mierzonym natężeniem przepływu przez pompy 111-116 sterowane przez sterowniki 102-1 do 102-3 pomp. Każdy z tych sterowników 102 może sterować jedną lub dwiema pompami. Każda z dwóch pomp podłączonych do sterownika 102 może zasilać oddzielną pralkę albo mogą być one podłączone do jednej pralki, zapewniając dwukrotnie większy dopływ roztworu do tej pralki. W szczególności pralka 104-1 jest pokazana w podłączeniu do jednej pompy 111, która jest jedną z dwóch pomp sterowanych przez sterownik 102-1 pompy. Pompa 111 wciąga roztwór chemiczny ze zbiornika roztworu chemicznego przez główny przewód 30 i dostarcza ten roztwór do pralki 104-1 przewodem doprowadzającym 31. Inne pralki w zestawie są podłączone do pomp i głównego przewodu w podobny sposób.

Główny sterownik 120 zarządza różnymi podsystemami zestawu pralek. Jest on dołączony do sterowników 102 i pralek 104 linią połączenia szeregowego 121, przy czym w przykładzie wykonania połączenie szeregowe jest zrealizowane przy pomocy protokołu komunikacyjnego RS 485. Główny sterownik 120 podaje żądane natężenia przepływu do sterowników 1 θ2 przez linię połączenia szeregowego 121.

Figura 2 przedstawia schemat blokowy układu sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu według wynalazku, zawierający sterownik 102 i dwie pompy 111, 112. Stosuje się niezależną regulację dwóch pomp, przy czym można sterować jedną pompą lub większą liczbą pomp. Każda pompa 111,112 składa się z silnika 130 prądu stałego z magnesem trwałym sterowanego impulsowo, układu sterującego 132 silnikiem i pompy przeponowej 134 wspomaganej powietrzem. Układy sterujące 132 silnikiem zasilają silniki 130 zgodnie z sygnałami na liniach sygnałowych 136 modulowanymi w długości impulsu (PLM), które wychodzą ze sterownika 120.

Sterownik 102 składa się z procesora 210, który wykonuje program 301 przechowywany w pamięci ROM 211 w połączeniu z pamięcią RAM 212 do kierowania sprzętem sterownika 102 w celu wykonania funkcji sterujących. Pamięć ROM 211 przechowuje programy sterujące 214-216 i tabele danych 218-221. Tabele danych 215-221 zawierają parametry używane przez oprogramowanie sterownika 102 w sterowaniu silnikami 130 pomp. Sterownik 102 ma również czasomierz 213 do planowania wykonywania funkcji sterujących. Przetworniki analogowo-cyfrowe 230, 231 przekształcają sygnały analogowe z silników 130 pomp na wartości cyfrowe wykorzystywane przez procesor 210. Sterownik 102 ma rejestry portu wyjściowego 232 i 233 połączone z liniami sygnałowymi PLM 234, 235. Procesor 210 zapisuje do tych rejestrów dane i steruje liniami sygnałowymi PLM 234,235. Na końcu, sterownik 102 ma interfejs wejścia/wyjścia wysyłający i odbierający komunikaty do i ze źródła zewnętrznego przy użyciu protokołu komunikacyjnego RS 485. W korzystnym wykonaniu, wszystkie podzespoły sterownika 102 są zawarte w mikrosterowniku z pojedynczym układem scalonym 68HC705B5, przy czym może on zostać zbudowany także przy wykorzystaniu oddzielnych podzespołów.

174 818

Oprogramowanie sterownika 214-216 nakazuje procesorowi 210 obliczenie ilości czasu, w którym sygnały PLM wyprowadzane liniami 234,235 powinny być włączone w danym cyklu zgodnie z algorytmami sterującymi omówionymi poniżej. Procesor 210 programuje czasomierz 213, generując sygnał w określonym przedziale czasu. Procesor 210 zapisuje do portu wyjściowego wartość wysoką odpowiadającą sygnałowi PLM, aby włączyć ten sygnał PLM i zapisuje wartość niską do tego samego portu wyjściowego, aby wyłączyć sygnał PLM, gdy czasomierz 213 wskaże, że określony czas upłynął.

Sygnały PLM są sygnałami okresowymi (cykl 8,192 ms w niniejszym przykładzie wykonania) i sterują zasilaniem silnika pompy. Jeśli sygnał PLM jest wysoki, silnik jest zasilany mocą powodującą przyspieszenie. Jeśli sygnał PLM jest niski, zasilanie jest wyłączane i silnik porusza się rozpędem. Prędkością silnika można sterować regulując cykl roboczy sygnału PLM. Im dłużej ten sygnał jest włączony podczas cyklu, tym szybciej będzie obracał się silnik.

Odnosząc się do figur 2 i 3, każdy silnik 130 dostarcza do sterownika 102 dwa sygnały czujnikowe. Sygnały siły przeciwelektromotorycznej silnika 130 odbierane na liniach 241, 242 są używane przez sterownik 102 jako miara prędkości silnika 130. Prędkość silnika 130 można mierzyć innymi urządzeniami, takimi jak koder albo obrotomierz. Sygnały prądu na silniku 130 odbierane na liniach 243 i 244 są używane przez sterownik jako wskaźnik obciążenia na każdym silniku 130. Obciążenie silnika 130 można mierzyć także innymi urządzeniami takimi jak czujnik ciśnienia albo momentu obrotowego.

Pomiar sygnału siły przeciwelektromotorycznej jest zsynchronizowany z sygnałem PLM. Oprogramowanie sterownika 102 odczytuje sygnał siły przeciwelektromotorycznej na końcu cyklu napędzania sygnałem PLM tuż przed włączeniem sygnału PLM dla następnego cyklu napędzania. Takie taktowanie umożliwia pomiar siły przeciwelektromotorycznej silnika bez zakłóceń z sygnału napędzania PLM. Taktowanie sygnału prądu silnika 130 nie jest krytyczne. W tym przykładzie wykonania prąd na silniku 130 jest odczytywany w środku cyklu sygnału PLM, ale może być także odczytywany w innych punktach cyklu napędzania sygnałem pLm.

Figura 4 przedstawia wykres prędkości w funkcji obciążenia silnika dla pompy przeponowej, który w szczególności pokazuje, zależność między prędkością silnika 130 a obciążeniem silnika 130 dla pompy przeponowej wspomaganej powietrzem dla dwóch różnych natężeń przepływu. Jak pokazano, aby utrzymać stałe natężenie przepływu przez pompę, gdy obciążenie (tj. ciśnienie wyjściowe) na pompie przekroczy obciążenie progowe, prędkość silnika 130 trzeba zwiększyć, aby utrzymać stałe natężenie przepływu. Na fig. 4 pokazano również, że obciążenie progowe jest różne dla różnych natężeń przepływu i że różne przyrosty dodatniego sprzężenia zwrotnego są wymagane do utrzymania różnych natężeń przepływu.

Figura 5 pokazuje sieć działań dla sterowania sprzężeniem zwrotnym zrealizowany przez sterownik 102. Sterownik 102 stosuje układ podwójnej pętli sprzężenia zwrotnego aby sterować natężeniem przepływu przez silnik 130. Sterownik 102 wykonuje procedurę 215 pierwszego sprzężenia zwrotnego prędkości silnika 130, aby sterować .prędkością silnika 130. Sterownik 102 stosuje określoną wartość polecenia prędkości jako docelową prędkość silnika 130. Otrzymuje sygnał siły przeciwelektromotorycznej z silnika 130, który jest proporcjonalny do prędkości silnika 130. Zastosowany czasomierz 213 wysyła do sterownika 102 sygnały wskazujące, kiedy odczytać sygnał siły przeciwelektromotorycznej, zaś zastosowane przetworniki analogowo-cyfrowe przetwarzają analogowy sygnał siły przeciwelektromotorycznej na sygnał cyfrowy, na którym może operować procesor 210. Sterownik 102 realizuje przekształcenie cyfrowe sygnału siły przeciwelektromotorycznej i wartość polecenia prędkości, aby wybrać cykl roboczy dla sygnału PLM. Wartość błędu proporcjonalna do różnicy między rzeczywistą prędkością (odzwierciedlona przez sygnał siły przeciwelektromotorycznej przekształcony na sygnał cyfrowy) i wartość polecenia prędkości są generowane przez sterownik 102. Zmianę w cyklu roboczym sygnału PLM określa się mnożąc błąd przez przyrost proporcjonalny i dodając całkę z błędu po czasie pomnożoną przez wartość przyrostu wewnętrznego. Ta wartość zmiany jest dodawana do wartości cyklu roboczego PLM stanu stabilnego, określanej przez pomnożenie wartości polecenia prędkości przez przyrost początkowy.

174 818

Poniższy pseudokod pokazuje działanie oprogramowania sterownika 102 realizującego pierwszą pętlę sprzężenia zwrotnego:

Sterowanie Prędkością {

Pobierz Siłę Przeciwelektromotoryczną błąd = Polecenie Prędkości - Siła Przeciwelektromotoryczną akum = akum + (błąd * Przyrost Całkowy) obetnij akum do ustalonego zakresu tymczas = (Polecenie Prędkości * Przyrost Początkowy) + (błąd * Przyrost Proporcjonalny) + akum obetnij akum do ustalonego zakresu cykl roboczy PLM = tymczas

-- sterownik kontynuuje napędzanie silnika tym -- obliczonym cyklem roboczym PLM do aktualizacji tej wartości }

Procedura ta wykonywana jest raz podczas każdego cyklu napędzania sygnałem PLM po odczytaniu sygnału siły przeciwelektromotorycznej.

Oprogramowanie sterujące zawiera procedurę 216 drugiej pętli sprzężenia zwrotnego regulując wartość polecenia prędkości używaną w pierwszej pętli sprzężenia zwrotnego w celu wyrównania strat natężenia przepływu wywołanych zniekształceniem przepony przy dużych ciśnieniach wyjściowych. Sterownik 102 pobiera ze źródła zewnętrznego poprzez łącze szeregowe RS 485 wartość polecenia przepływu, która określa docelowe natężenie przepływu przez pompę. Wartość polecenia przepływu w korzystnym wykonaniu to w zasadzie wartość podstawowej prędkości pompy, przy której osiągnie się żądane natężenie przepływu jeśli obciążenie na silniku 130 pompy jest bardzo małe.

Sterownik 102 otrzymuje z silnika 130 sygnał prądu silnika, który jest proporcjonalny do obciążenia na silniku 130. Sterownik korzysta z wartości prądu silnika 130 i polecenia przepływu wybierając odpowiednią wartość polecenia prędkości. Prąd silnika 130porównuje się z wartością progową. Jeśli prąd silnika 130 jest większy od progu, różnica między prądem silnika 130 a progiem jest mnożona przez przyrost przepływu i dodawana do wartości polecenia przepływu, tworząc nową wartość polecenia prędkości dla procedury 215 sprzężenia zwrotnego prędkości silnika 130. Wraz ze wzrostem obciążenia, zwiększa się wartość polecenia prędkości, wyrównując straty przepustowości spowodowane efektami ciśnienia. Poniższy pseudokod pokazuje działanie oprogramowania sterownika realizującego drugą pętlę sterującą:

Wyrównywanie Obciążenia {

Pobierz Prąd Silnika jeżeli Prąd Silnika > Próg to {

Polecenie Prędkości = Polecenie Przepływu + ((Prąd Silnika - Próg) * Przyrost Przepływu) }

w przeciwnym razie

Polecenie Prędkości = Polecenie Przepływu

Powrót }

Współczynnik przyrost dodatniego sprzężenia zwrotnego, Przyrost Przepływu, jest w tej procedurze liczony z pomiarów przepływu i prędkości rzeczywistych pomp przeponowych wspomaganych powietrzem, tak że natężenie przepływu cieczy przez pompę pozostaje w zasadzie stałe w określonym zakresie ciśnień wyjściowych albo obciążeń silnika. Procedura ta jest wykonywana raz w czasie każdego cyklu sygnału PLM tuż po odczytaniu sygnału prądu silnika 130.

174 818

Za każdym razem gdy poprzez port RS 485 odebrana zostanie nowa wartość polecenia przepływu, procesor 210 wykonuje procedurę inicjalizacyjną. Procedura inicjalizacyjna wybiera wartości dla przyrostu przepływu, przyrostu proporcjonalnego i całkowego i progu prądu silnika przy użyciu tabel 218-221. Istnieje oddzielna tabela dla każdego z tych parametrów. Każda tabela składa się z szeregu par natężenie przepływu/wartość. Wartość będąca w parze z natężeniem przepływu jest zoptymalizowana wartością parametru odpowiadającą temu natężeniu przepływu. Pary te są przechowywane w tabeli według wzrastających natężeń przepływu. Procedura inicjalizacyjna przeszukuje tabele zaczynając od największego natężenia przepływu i znajduje największe natężenie przepływu, które jest mniejsze niż albo równe nowemu poleceniu przepływu. Parametr jest inicjalizowany wartością odpowiadającą temu wyszukanemu natężeniu przepływu. Użycie tabeli przeglądowej z parametrami poindeksowanymi według natężenia przepływu umożliwia optymalizację oprogramowania sterownika 102 dla szerokiego zakresu natężeń przepływu. W korzystnym wykonaniu, parametry można załadować również poprzez łącze szeregowe, umożliwiając sterownikowi głównemu 120 optymalizację oprogramowania sterującego w pewnych sytuacjach.

Procedura inicjalizacyjna zmniejsza następnie lub zwiększa prędkość silnika 130 do żądanego natężenia przepływu zwiększając albo zmniejszając wartość polecenia prędkości o stałą liczbę w każdym cyklu do osiągnięcia docelowej prędkości silnika 130. Gdy prędkość zostanie osiągnięta, procedura inicjalizacyjna uruchamia algorytm sterowania podwójną pętlą, sterując prędkością i wyrównując obciążenie. Poniższy pseudokod pokazuje działanie procedury inicjalizacyjnej:

Inicjalizuj {

Pobierz Polecenie Przepływu jeżeli Polecenie Przepływu jest Nowe {

Próg = Tabela Progów (Polecenie Przepływu)

Przyrost Przepływu =

Tabela Przyrostów(Polecenie Przepływu)

Przyrost Początkowy=

Tabela Przyrostów Pocz(Polecenie/Przepływu)

Przyrost Proporcjonalny=

Tabela Przyrostów Prop(Polecenie Przepływu)

Zmieniaj Polecenie Prędkości w górę albo w dół dopóki Polecenie Prędkości = Polecenie Przepływu

Powrót }

Tabela Progów(Polecenie Przepływu)

-- uwaga. Struktura tabeli progów to

-- Tabela (Przepływ(1:N),Próg(1:N))

Indeks = 1

Wykonuj dla Indeks od 1 do N {

jeżeli Przepływ(Indeks) <= Polecenie Przepływu {

Powrót (Próg(Indeks)) } }

Powrót (Próg(N))

-- wszystkie funkcje Przyrost Przepływu, Przyrost Początkowy i Przyrost Proporcjonalny działają w ten sam sposób, co funkcja Tabela Progów, z tym wyjątkiem, że punkty kontrolne wartości przepływu mogą być różne w każdej tabeli.

Figura 6 przedstawia wykres czasowy pokazujący zależność czasową między pomiarem sygnałów silnika, sygnałów napędzania silnika i oprogramowaniem realizującym algorytm sterowania z podwójną pętlą. Jeśli sygnał PLM napędzania silnika 130 jest wysoki na fig. 6,

174 818 silnik 130 pobiera moc powodującą przyspieszenie. Jeśli sygnał napędzania silnika 130 jest niski, silnik 130 nie pobiera mocy i porusza się rozpędem. Kształt fali siły przeciwelektromotorycznej odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika napędzanego sygnałem PLM. Kształt fali odczytu prądu pokazuje prąd na silniku napędzanym przez sygnał PLM.

Taktowanie pomiaru prądu silnika l30 i siły przeciwelektromotorycznej jest połączone z taktowaniem napędzania silnika, ponieważ siła przeciwelektromotoryczną musi być odczytywana na końcu przedziałów napędzania tuż przed rozpoczęciem części włączonej kształtu fali sygnału napędu. Pomiary prądu wykonuje się w pobliżu środka cyklu napędzania sygnałem PLM. Sygnał PLM napędzania silnika 130 jest włączany i wyłączany zgodnie z sygnałem na wyjściu czasomierza 213 sterownika 102. Ten sam czasomierz 213 stosuje się do dostarczania sygnałów oprogramowaniu sterownika 102 w celu pomiaru prądu i siły przeciwelektromotorycznej, przez co zapewnia się ścisłą zależność między sygnałem PLM i punktami pomiaru sygnału silnika 130.

Prąd silnika jest odczytywany krótko po wyłączeniu sygnału PLM napędzania silnika. Procedura 216 wyrównywania obciążenia wykonuje następnie i oblicza wartość polecenia prędkości do zastosowania w procedurze pierwszej pętli sterującej. Czasomierz 213 jest zaprogramowany tak, aby sterował odczytem siły przeciwelektromotorycznej w określonym czasie przed rozpoczęciem następnego cyklu napędzania sygnałem PLM. Procedura 215 sterowania prędkością jest wykonywana po zmierzeniu siły przeciwelektromotorycznej w celu obliczenia nowej wartości cyklu roboczego dla sygnału PLM, która będzie używana w celu sterowania części włączonej następnego cyklu roboczego sygnału PLM.

Figura 7 przedstawia sieć działań dla alternatywnego sposobu sterowania silnikiem 130 przy użyciu jednej pętli sterującej. Sterownik 102 realizuje pętlę sygnałową sprzężenia zwrotnego, aby sterować prędkością silnika. Sterownik 102 wykorzystuje zadaną poleceniem wartość prędkości, czyli docelowej prędkości silnika 130. Otrzymuje sygnał z silnika 130, który jest proporcjonalny do obciążenia silnika 130. Sterownik 102 wykorzystuje sygnał z silnika 130 i zadaną poleceniem wartości prędkości, aby wybrać cykl roboczy dla sygnału PLM napędzania silnika 130, zwiększając cykl roboczy sygnału PLM napędzania silnika gdy zwiększy się obciążenie.

Oprogramowanie sterownika 102 realizujące sposób z pojedynczą pętlą sterującą ma tylko jedną pętlę sprzężenia zwrotnego, która wykonuje zarówno funkcje sterowania prędkością, jak i wyrównywania obciążenia. Szereg instrukcji w procedurze programu jest podobny do procedury sterującej pierwszego sprzężenia zwrotnego omówionej powyżej. Jednak w tym przykładzie wykonania jako docelowej prędkości silnika 130 używa się zadanej poleceniem wartości przepływu zamiast wartości prędkości. Ponadto wyrównanie obciążenia jest zrealizowane poprzez bezpośrednią regulację cyklu roboczego sygnału PLM zamiast regulacji docelowej prędkości silnika 130. Poniższy pseudokod pokazuje działanie oprogramowania sterownika 102 realizującego te pętlę sprzężenia zwrotnego:

Sterowanie Prędkością z wyrównywaniem obciążenia {

Pobierz Prąd Silnika

Pobierz Siłę Przeciwelektrmot. błąd = Polecenie Przepływu - Siła Przeciwelektromot. akum = akum + (błąd * Przyrost Całkowy) obetnij akum do ustalonego zakresu tymczas = (Polecenie Przepływu * Przyrost Pocz) + (Błąd * Przyrost Proporcjonalny) + akum jeżeli Prąd Silnika > Próg to tymczas = tymczas + ((Prąd Silnika - Próg) *

Przyrost Przepływu) obetnij tymczas do ustalonego zakresu cykl roboczy PLM = tymczas }

Procedura ta wykonywana jest raz podczas każdego cyklu PLM po zmierzeniu prądu silnika 130 i siły przeciwelektromotorycznej.

174 818

100

FIG. 1

174 818

FIG.2

SPRZĘŻENIE ZWROTNE OBCIĄŻENIA SILNIKA (CZUJNIK PRĄDU SILNIKA ALBO CIŚNIENIA)

POLECENIE

PRZEPŁYWU

_? SYGNAŁ NAPĘDZANIA
SILNIKA ✓ u	3ILNIK
X J	I
	POMPA
ηησ-πόΓΜΤΤ’ 7ΜϋΛΦΚΠ?

PRĘDKOŚCI SILNIKA (SIŁA PRZECIWELEKTROMOTORYCZNĄ ALBO OBROTOMIERZ)

FIG.7

174 818

FIG.4

174 818

PROCEDURA WYRÓWNANIA OBCIĄŻENIA 216

POLECENIE

PRZEPŁYW'

PROCEDURA STEROWANIA PRĘDKOŚCIĄ SILNIKA SYGNAŁ

POLECENIE NAPĘDZANIA

PRĘDKOŚCI SILNIKA

215

SILNIK

I

POMPA

SPRZĘŻENIE ZWROTNE PRĘDKOŚCI SILNIKA (SIŁA PRZECIWELEKTROMOTORYCZNA

ALBO OBROTOMIERZ)

ALBO CIŚNIENIA)

FIG.5

8.192

SYGNAŁ PLM NAPĘDZANIA SILNISĄ

PRĄD (OBCIĄŻENIE SILNIKA)

216 U żądana 215 1 ŻĄDANY ψ PRĘDKOŚĆ Λ	CYKL PLM
PRZEPŁYW trn	WYRÓWNANIE	bJ	STEROWANIE
F	OBCIĄŻENIA	F	PRĘDKOŚCIĄ SILNIKA .
	FIG	. 6

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, w trakcie pompowania cieczy przez pompę napędzaną silnikiem, w którym mierzy się prędkość silnika pompy oraz generuje się sygnał prędkości odpowiadający prędkości silnika pompy, znamienny tym, że utrzymuje się prędkość silnika pompy, korzystnie pompy przeponowej wspomaganej powietrzem, na zadanej poleceniem wartości prędkości oraz jednocześnie modeluje się ilość mocy dostarczonej przez układ sterowania silnikiem do silnika pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, po czym mierzy się obciążenia silnika pompy oraz utrzymuje się w zasadzie stałe natężenie przepływu przez pompę i jednocześnie nastawia się zadaną poleceniem wartość prędkości zgodnie ze zmierzonym obciążeniem i określoną prędkością podstawową.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu nastawia się zadaną poleceniem wartość prędkości zgodnie z następującym równaniem:

Zadana Poleceniem Wartość Prędkości = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia silnika pompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest zmierzonym obciążeniem silnika pompy, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie pomiaru obciążenia silnika pompy składającego się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, dokonuje się pomiaru prądu silnika pompy, zaś w trakcie pomiaru prędkości silnika pompy dokonuje się pomiaru siły przeciwelektromotorycznej silnika pompy.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu wykonuje się wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.
5. Sposób sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, w trakcie pompowania cieczy przez pompę napędzaną silnikiem, w którym mierzy się obciążenie silnika pompy oraz prędkość silnika pompy, znamienny tym, że utrzymuje się w zasadzie stałe natężenie przepływu przez pompę, korzystnie pompę przeponową wspomaganą powietrzem oraz jednocześnie moduluje się prędkość silnika pompy zgodnie ze zmierzonym obciążeniem, zmierzoną prędkością i określonym podstawowym natężeniem przepływu, przez co prędkość silnikapompy zwiększa się wraz ze wzrostem mierzonego obciążenia.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w trakcie utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu nastawia się zadaną poleceniem wartość prędkości zgodnie z następującym równaniem:

Zadana Poleceniem Wartość Prędkości = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia silnikapompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest zmierzonym obciążeniem silnika pompy, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.
7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w trakcie pomiaru obciążenia silnika pompy, składającego się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, dokonuje się pomiaru prądu silnika pompy, zaś w trakcie pomiaru prędkości silnika pompy dokonuje się pomiaru siły przeciwelektromotorycznej silnika pompy.

174 818
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że etap utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu wykonuje się wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.
9. Układ sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu zawierający pompę napędzaną silnikiem do pompowania cieczy, do którego jest dołączony układ sterujący silnikiem oraz dołączone do silnika pompy czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości silnika pompy, oraz czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu silnika pompy, znamienny tym, że każda pompa (111, 112) zawiera pompę przeponową (134) wspomaganą powietrzem, zaś do ^układu sterującego (132) silnikiem i linii (241, 242) czujnika prędkości dołączone jest urządzenie sterujące prędkością w sterowniku (102), do utrzymywania prędkości silnika (130) pompy w zadanej, poleceniem wartości prędkości, przy czym urządzenie sterujące prędkością zawiera układ ujemnego sprzężenia zwrotnego do modulacji ilości mocy dostarczonej przez układ sterujący (132) silnikiem do silnika (130) pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, natomiast do urządzenia sterującego prędkością i linii (243, 244) czujnika obciążenia, dołączone jest urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku (102), do utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu przez pompę (111, 112), przy czym urządzenie wyrównywania prędkości zawiera układ dodatniego sprzężenia zwrotnego do nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości zgodnie z sygnałem obciążenia i określoną prędkością podstawową.
10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie wyrównywania prędkości stanowi obwód nastawiania zadanej poleceniem wartość prędkości zgodnie z następującym równaniem:

Zadana Poleceniem Wartość Prędkości = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia silnika (130) pompy przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest wartością obciążenia silnika (130) pompy odpowiadającą sygnałowi obciążenia, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia silnika (130) pompy, zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.
11. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika (130) pompy.
12. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika (130) pompy.
13. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika (130) pompy, zaś sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika (130) pompy.
14. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że urządzenie sterujące prędkością i urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku (102) stanowią obwód modulacji ilości mocy dostarczanej przez układ sterujący (132) silnikiem i nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.
15. Układ sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu zawierający pompę napędzaną silnikiem do pompowania cieczy oraz dołączone do pompy czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu na pompie i czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości pompy, znamienny tym, że każda (111, 112) pompa jest pompą przeponową (134) wspomaganą powietrzem, zaś do pompy (111, 112) jest dołączone urządzenie sterujące prędkością w sterowniku (102), przy czym czujnik obciążenia i czujnik prędkości utrzymują w zasadzie stały przepływ cieczy przez pompę (111, 112) odpowiadający określonej prędkości podstawowej pompy, zaś urządzenie sterujące prędkością zawiera układ sprzężenia zwrotnego do modulowania prędkości pompy (111, 112) zgodnie z sygnałem obciążenia, sygnałem prędkości i określoną prędkością podstawową, przez co prędkość pompy (111, 112) jest zwiększana przez urządzenie sterujące prędkością gdy zwiększy się wartość sygnału obciążenia.

174 818
16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że układ sprzężenia zwrotnego stanowi obwód modulacji prędkości pompy (111, 112) zgodnie z następującym równaniem:

Prędkość Pompy = Prędkość Podstawowa + (Próg Obciążenia Pompy) * Przyrost Przepływu, gdy wartość sygnału obciążenia pompy (111, 112) przekroczy Próg, i gdzie Obciążenie Pompy jest wartością obciążenia pompy (111, 112) odpowiadającą sygnałowi obciążenia, Próg jest ustaloną wcześniej wartością progową obciążenia pompy (111, 112), zaś Przyrost Przepływu jest ustaloną wcześniej wartością przyrostu dodatniego sprzężenia zwrotnego.
17. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika (130) pompy.
18. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika (130) pompy.
19. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że silnik (130) pompy składa się z pobudzanego impulsowo silnika prądu stałego z magnesem trwałym, przy czym sygnał obciążenia odpowiada prądowi silnika (130) pompy, zaś sygnał prędkości odpowiada sile przeciwelektromotorycznej silnika (130) pompy.
20. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że urządzenie sterujące prędkością i urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku (102) stanowią obwód modulacji ilości mocy dostarczanej przez układ sterujący (132) silnikiem i nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.
21. Układ sterowania pompowaniem cieczy z pomiarem przepływu, zwłaszcza do regulacji przepływu płynnych czyszczących substancji chemicznych do przynajmniej jednej pralki, zawierający przynajmniej jeden zespół pomiaru przepływu, każdy zawierający przynajmniej jedną pompę do pompowania płynnych czyszczących substancji chemicznych do wlotu każdej grupy pralek związanych z tym zespołem pomiaru przepływu, przy czym każda pompa zawiera silnik do napędzania pompy, do którego jest dołączony układ sterujący silnikiem oraz podłączone do silnika pompy czujnik prędkości do generowania sygnału prędkości odpowiadającego prędkości pompy i czujnik obciążenia do generowania sygnału obciążenia odpowiadającego obciążeniu silnika pompy, znamienny tym, że każda pompa (111, 112) zawiera pompę przeponową (134) wspomaganą powietrzem, zaś do silnika (130) pompy i linii (241, 242) czujnika prędkości przynajmniej jednej pompy (111, 112) dołączone jest urządzenie sterujące prędkością w sterowniku (102), do utrzymywania prędkości silnika (130) pompy w zadanej pleceniem wartości prędkości, przy czym urządzenie sterujące prędkością zawiera układ ujemnego sprzężenia zwrotnego do modulacji ilości mocy dostarczonej przez układ sterujący (132) silnikiem do silnika (130) pompy zgodnie z sygnałem prędkości i zadaną poleceniem wartością prędkości, natomiast do urządzenia sterującego prędkością i linii (243, 244) czujnika obciążenia przynajmniej jednej pompy (111, 112) dołączonejest urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku (102), do utrzymywania w zasadzie stałego natężenia przepływu płynnej czyszczącej substancji chemicznej przez przynajmniej jedną pompę (111, 112), przy czym urządzenie wyrównywania prędkości zawiera układ dodatniego sprzężenia zwrotnego do nastawiania zadanej, poleceniem wartości prędkości zgodnie z sygnałem obciążenia i określoną prędkością podstawową.
22. Układ według zastrz. 21, znamienny tym, że urządzenie sterujące prędkością i urządzenie wyrównywania prędkości w sterowniku (102) stanowią obwód modulacji ilości mocy dostarczanej przez układ sterujący (132) silnikiem i nastawiania zadanej poleceniem wartości prędkości wiele razy w każdym okresie 0,3 sekundy.