RU1837263C - Canal water level control system - Google Patents

Canal water level control system

Info

Publication number
RU1837263C
RU1837263C SU904851006A SU4851006A RU1837263C RU 1837263 C RU1837263 C RU 1837263C SU 904851006 A SU904851006 A SU 904851006A SU 4851006 A SU4851006 A SU 4851006A RU 1837263 C RU1837263 C RU 1837263C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
section
reservoir
input
output
Prior art date
Application number
SU904851006A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Иванович Коваленко
Евгений Михайлович Мацелюк
Ривас Перес Рауль
Виктор Иванович Лебедев
Original Assignee
Всесоюзное Научно-Производственное Объединение По Гидротехнике И Мелиорации Земель В Украинской Сср И Молдавской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзное Научно-Производственное Объединение По Гидротехнике И Мелиорации Земель В Украинской Сср И Молдавской Сср filed Critical Всесоюзное Научно-Производственное Объединение По Гидротехнике И Мелиорации Земель В Украинской Сср И Молдавской Сср
Priority to SU904851006A priority Critical patent/RU1837263C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1837263C publication Critical patent/RU1837263C/en

Links

Landscapes

  • Flow Control (AREA)

Abstract

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности регулирова- ни , надежности функционировани  системы при использовании ее дл  регулировани  водораспределени  на открытых каналах, принадлежащих к системе Гидротехническое сооружение - водохранилище - насосна  станци  - гидротехническое сооружение . Эта цель достигаетс  тем, что система содержит п участков канала по числу гидротехнических сооружений, причем каждый участок канала содержит датчики уровн  в начале и в конце участка, последовательно соединенные датчик расхода потребител  и первый сумматор, последовательно соединенные широтно- импульсный регул тор и исполнительный блок, св занный выходом с затвором гидротехнического сооружени , участок канала после водохранилища содержит последовательно соединенные первый пороговый блок, блок управлени  и насосную станцию перекачки, а также последовательно соединенные расходомер, блок сравнени  и второй пороговый блок. 7 ил.The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of regulation, the reliability of the system when used to control the water distribution on open channels belonging to the Hydraulic structure - reservoir - pump station - hydraulic structure system. This goal is achieved in that the system contains n channel sections according to the number of hydraulic structures, each channel section containing level sensors at the beginning and at the end of the section, series-connected consumer flow sensors and the first adder, series-connected pulse-width regulator and actuator unit associated with the gate outlet of the hydraulic structure, the channel section after the reservoir contains a first threshold block, a control unit, and a pump station rekachki and serially connected flowmeter, a comparison block and a second threshold unit. 7 ill.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию, а именно, к системам автоматического водорегулировани  уровней и расходов воды на открытых каналах.The invention relates to automatic regulation, and in particular, to systems for automatically controlling the levels and flow rates of water in open channels.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности регулировани , надежности функционировани  системы при использовании ее дл  регулировани  водораспределени  на открытых каналах, принадлежащих к системе гидротехническое сооружение - водохранилище - насосна  станци  - гидротехническое сооружение .The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of regulation, the reliability of the system when used to control water distribution on open channels belonging to the hydraulic structure - reservoir - pump station - hydraulic structure system.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемой системы.In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed system.

Система содержит участки канала 11,12,..., 1п, водохранилище 2, датчики 3i уровн  в начале и датчики За уровн  в концеThe system contains sections of the channel 11,12, ..., 1p, reservoir 2, level 3i sensors at the beginning and level 3 sensors at the end

каждого участка канала, насосные станции 4 подкачки, датчик расхода 5 потребител , первый сумматор 6, широтно-импульсный регул тор 7, исполнительный блок 8, затвор 9, насосную станцию 10 перекачки, первый пороговый блок 11, блок 12 сравнени , второй пороговый блок 13, блок управлени  14, расходомер 15.of each channel section, pumping stations 4, pump, flow sensor 5, first adder 6, pulse-width regulator 7, actuating unit 8, shutter 9, pumping station 10, pumping, first threshold block 11, comparison block 12, second threshold block 13 , control unit 14, flow meter 15.

В качестве датчика уровн  примен ютс  датчики уровн  типа РУС. Кроме того датчик 3 уровн  содержит измерительное устройство 16, элемент 17 сравнени  и задающее устройство 18 (фиг. 2). Таким образом, на выходе каждого датчика 3 уровн  имеютс  сигналы ДНн(х), ДНк(т.), пропорциональные отклонению уровней воды от заданного значени  в начале и/или в конце участков канала.As a level sensor, level sensors of the RUS type are used. In addition, the level sensor 3 comprises a measuring device 16, a comparison element 17 and a driver 18 (Fig. 2). Thus, at the output of each level sensor 3, there are signals Dn (x), DN (t), proportional to the deviation of the water levels from the set value at the beginning and / or at the end of the channel sections.

ь/ b /

ЈЈ

аand

о:about:

ч N О Слh N About SL

Широтно-импульсный регул тор 7, св занный с гидротехническим сооружением в начале каждого участка канала, содержит мостовую схему 19, второй сумматор 20, блок 21 выделени  модул , генератор 22 пилообразного напр жени , компаратор 23, релейный элемент 24 и формирователь 25 импульсов (фиг. 3).The pulse-width regulator 7 associated with the hydraulic structure at the beginning of each section of the channel contains a bridge circuit 19, a second adder 20, a module selection unit 21, a sawtooth voltage generator 22, a comparator 23, a relay element 24, and a pulse shaper 25 (Fig. . 3).

Широтно-импульсный регул тор 7, св занный с гидротехническим сооружением в конце участка 12 канала перед водохранилищем , содержит третий сумматор 26, блок 27 выделени  модул , генератор 28 пилообразного напр жени , компаратор 29, релейный элемент 30 и формирователь 31 импульсов (фиг. 4).The pulse-width controller 7 associated with the hydraulic structure at the end of the channel section 12 in front of the reservoir contains a third adder 26, a module isolation unit 27, a sawtooth generator 28, a comparator 29, a relay element 30, and a pulse shaper 31 (Fig. 4 )

Насосна  станци  10 перекачки содержит насосные агрегаты 32i, 32232m (фиг.The pumping station 10 of the transfer contains pumping units 32i, 32232m (Fig.

5). Первый пороговый блок 11 содержит пороговые элементы 33i, 332 (фиг. 5). Второй пороговый блок 13 содержит пороговые элементы 34i, 342 (фиг. 5). Блок 14 управлени  содержит определитель 35 очередности включени , определитель 36 очередности отключени  и логические схемы ИЛИ 37i, 372 (фиг. 5). Определитель 35 очередности включени  содержит первое реле 38 времени , первый формирователь 39 импульсов, первый распределитель 40 импульсов и блок 41 включени  (фиг. 5). Блок 41 включени  содержит, электронные ключи 42i, 42242m, реле 43i, 43243m (фиг. 5).5). The first threshold block 11 comprises threshold elements 33i, 332 (FIG. 5). The second threshold block 13 comprises threshold elements 34i, 342 (FIG. 5). The control unit 14 comprises an on-line order determiner 35, an off-order order determiner 36, and OR gates 37i, 372 (Fig. 5). The switch-on switch 35 includes a first time relay 38, a first pulse shaper 39, a first pulse distributor 40 and a switch-on unit 41 (Fig. 5). The power-on block 41 contains electronic switches 42i, 42242m, relays 43i, 43243m (Fig. 5).

Определитель 36 очередности отключени  содержит второе реле 44 времени, второй формирователь 45 импульсов, второй распределитель 46 импульсов и блок отключени  47 (фиг. 5).The shutdown priority determiner 36 comprises a second time relay 44, a second pulse shaper 45, a second pulse distributor 46, and a shutdown unit 47 (Fig. 5).

Блок 47 отключени  содержит электронные ключи 48i, 48248m, реле 49i,The shutdown unit 47 contains electronic switches 48i, 48248m, relays 49i,

49249m, (фиг. 5).49249m, (Fig. 5).

На фиг. 6 представлен возможный вариант реализации первого 40 или второго 46 распределителей импульсов дл  случа  (т - количество насосных агрегатов насосной станции 10 перекачки).In FIG. Figure 6 shows a possible implementation of the first 40 or second 46 pulse distributors for the case (t is the number of pump units of the pumping station 10 transfer).

Распределители 40, 46 импульсов при содержат триггеры 50i, 502, 50з, 504 и элемент 51 ИЛИ-НЕ. Элемент 51 ИЛИ-НЕ предотвращает возможность одновременного включени  двух триггеров или более, дл  этого выходы всех триггеров 311, 312, , подаютс  .на входы элемента 51 ИЛИ- НЕ. Когда переключитс  последовательный триггер 504, на входе элемента 51 ИЛИ-НЕThe pulse distributors 40, 46 contain triggers 50i, 502, 50z, 504 and an OR-NOT element 51. The OR-NOT element 51 prevents the simultaneous activation of two or more triggers, for this the outputs of all the triggers 311, 312, are supplied to the inputs of the OR 51 element. When the serial trigger 504 is switched, the input of the element 51 is OR NOT

со всех выходов триггеров 50i, 502,504from all outputs of triggers 50i, 502,504

будут поданы нули, то есть комбинацию 0000, что обеспечит поступление на вход первого триггера 50т единицы и подготовку распределителей 40-46 к работе. Если вместе с переключением последнего триггераzeros will be given, that is, a combination of 0000, which will ensure that the first trigger 50t arrives at the input and the valves 40-46 are prepared for operation. If together with switching the last trigger

504 будет переключатьс  еще какой-нибудь триггер, например, второй 502, то на вход элемента 50-| ИЛИ-НЕ будет подана комбинаци  0100 вместо 0000, что не обеспечит504 some other trigger will switch, for example, the second 502, then to the input of the element 50- | OR NOT a combination of 0100 will be given instead of 0000, which will not provide

сн тие с его выхода единицы и в этом случае распределители 40-46 не работают.removing units from its outlet, in this case, valves 40-46 do not work.

На фиг. 7 представлена временна  диаграмма функционировани  распределителей 40-46, котора  иллюстрирует ихIn FIG. 7 is a timing diagram of the operation of valves 40-46, which illustrates their

принцип работы.principle of operation.

В системе регулирование уровней воды на канале осуществл етс  по схеме с перетекающими объемами, согласно которой св зь между отклонением уровней водыIn the system, the regulation of water levels on the channel is carried out according to the scheme with flowing volumes, according to which the relationship between the deviation of water levels

A HH(t) от заданного значени  в начале каждого участка канала и отклонением уровней воды Л HK(t) от заданного значени  в конце этих участков определ етс  соотношениемA HH (t) from the set value at the beginning of each section of the channel and the deviation of the water levels L HK (t) from the set value at the end of these sections is determined by the ratio

AHH(thKAHK(t), AHH (thKAHK (t),

где К- коэффициент, учитывающий соответствие расхода потребителей Qn и расхода, подаваемого гидротехническим сооружением в голове рассматриваемого участка канала QB.where K is the coefficient taking into account the correspondence of the consumer flow Qn and the flow supplied by the hydraulic structure in the head of the considered section of the QB channel.

Учитыва , что многие оросительные системы оснащены телемеханическими лини ми св зи, в предлагаемой системе дл  увеличени  надежности функционировани Taking into account that many irrigation systems are equipped with telemechanical communication lines in the proposed system to increase the reliability of operation

путем сокращени  элементов системы регулировани  уровн  воды, в отличие от прототипа , примен етс  не радиолини  св зи, а кабельна  лини  св зи системы телемеханики .by reducing the elements of the water level control system, in contrast to the prototype, not a radio link is used, but a cable link of the telemechanics system.

Система работает следующим образом. В исходном состо нии расход, подаваемый в канал и разбираемый насосными станци ми 4 подкачки (потребител ми), сбалансирован и система работает устойчиво. При этомThe system operates as follows. In the initial state, the flow rate supplied to the channel and disassembled by the pumping stations 4 of the swap (consumers) is balanced and the system operates stably. Wherein

уровни воды в начале и конце каждого участка канала и в конце водохранилища поддерживаютс  посто нными.The water levels at the beginning and end of each section of the canal and at the end of the reservoir are maintained constant.

При нарушении баланса между подаваемым расходом и забираемым на каком-либо участке, например, п том Is, с выхода .датчика 5 расхода потребител  снимаетс  сигнал qs(t), пропорциональный величине изменени  расхода насосной станции 4 подкачки этого участка. Информаци  с этогоIf the balance between the supplied flow rate and the flow rate taken away at any site, for example, Is, is violated, the signal qs (t) is proportional to the value of the change in the flow rate of the pumping station 4 of the pumping station of this section from the output of the consumer flow sensor 5. Information from this

датчика поступает на первый вход первого сумматора 6 рассматриваемого участка, где суммируетс  сигналами об изменении расхода потребителей на всех нижерасположенных участках канала. При этом наthe sensor enters the first input of the first adder 6 of the considered section, where it is summed with signals about the change in the consumption of consumers in all downstream sections of the channel. Moreover, on

выходе первого сумматора 6 п того участка канала имеетс  сигнала (I(t), пропорциональный суммарному расходу потребителей рассматриваемого и всех нижерасположенных участков канала.Таким образом,сигналthe output of the first adder 6 of the fifth section of the channel has a signal (I (t) proportional to the total consumption of consumers of the considered and all lower sections of the channel. Thus, the signal

ft(t) на выходе первого сумматора 6 i-ro участка канала (,4,...n) определ етс  выражениемft (t) at the output of the first adder 6 i-ro channel section (, 4, ... n) is determined by the expression

&(t)-qi(t)+ Фм- 9 qi(t). (2)& (t) -qi (t) + Фм- 9 qi (t). (2)

где п - общее количество участков канала;where n is the total number of sections of the channel;

qi(t)- сигнал, пропорциональный расходу потребител  1-го участка;qi (t) is the signal proportional to the consumption of the consumer of the 1st section;

Ф-м - сигнал, пропорциональный суммарному расходу потребителей всех нижерасположенных участков канала, ,4...п.Fm - a signal proportional to the total consumption of consumers of all the lower sections of the channel,, 4 ... p.

Сигнал fe(t) на выходе первого сумматора 6 п того участка канала поступает на третий вход широтно-импульсного регул тора 7, св занного с гидротехническим соо- ружением в начале участка. Широтно-импульсный регул тор 7 по сигналу ФБ(Т.) формирует управл ющие импульсы , которые воздействуют на исполнительный блок 8 и перемещают затвор 4 гидротехнического сооружени . На- правление перемещени  затвора 4 определ етс  знаком суммарного сигнала на выходе второго сумматора 20 широтно- импульсного регул тора 7. Необходимо отметить , что суммирование сигналов во втором сумматоре 20 производитс  с учетом коэффициента ft соответстви  изменени  уровней воды от изменени  расходов воды потребителей и посто нного коэффициента веса К, характеризующего специфические особенности участков канала (осредненна  глубина, ширина по дну, длина и т.д.).The signal fe (t) at the output of the first adder 6 of the fifth channel section is fed to the third input of the pulse-width regulator 7, which is connected with the hydraulic engineering structure at the beginning of the section. The pulse-width regulator 7, on the basis of the signal FB (T.), generates control pulses that act on the actuating unit 8 and move the shutter 4 of the hydraulic structure. The direction of movement of the shutter 4 is determined by the sign of the total signal at the output of the second adder 20 of the pulse-width regulator 7. It should be noted that the summation of the signals in the second adder 20 is made taking into account the coefficient ft of the correspondence between the changes in water levels and the change in water consumption of consumers and a constant weight coefficient K, characterizing the specific features of the channel sections (averaged depth, bottom width, length, etc.).

Дл  увеличени  точности управлени  водораспределением на каждом участке канала выходные сигналы датчиков 3i, 32 уровней воды, пропорциональных отклонени м AHH(t), AHK(t) уровней воды в начале и конце участка канала, поступают соответственно на первый и второй вход широтно-. импульсного регул тора 7, св занного с гидротехническим сооружением в начале участка. При этом, если равенство (1) не выполн етс , на выходе (в диагонали) мостовой схемы 19 регул тора 7 по вл етс  сигнал Ux(t), пропорциональный величине несоответстви  расхода потребител  и расхода , подаваемого в начале участка. Широтно-импульсный регул тор 7 i-ro участка (.5Сформирует управл ющие импульсы согласно алгоритму ПIn order to increase the accuracy of controlling the water distribution in each channel section, the output signals of sensors 3i, 32 of water levels proportional to the deviations of AHH (t), AHK (t) water levels at the beginning and end of the channel section are respectively transmitted to the first and second input latitudinally. pulse regulator 7 associated with the hydraulic structure at the beginning of the section. In this case, if equality (1) is not satisfied, the signal Ux (t) appears in the output (diagonal) of the bridge circuit 19 of the controller 7, which is proportional to the discrepancy between the consumer flow rate and the flow rate supplied at the beginning of the section. Pulse-width regulator 7 of i-ro section (.5 Forms control pulses according to algorithm П

UmMMi(t)(t)+KiUxi(t).(3)UmMMi (t) (t) + KiUxi (t). (3)

где Ki - посто нный коэффициент веса i-ro участка канала:where Ki is the constant weight coefficient of the i-ro channel section:

Uxi(t)- сигнал в диагонали мостовой схемы 19 регул тора 7 i-ro участка.Uxi (t) is the signal in the diagonal of the bridge circuit 19 of the controller 7 of the i-ro section.

Таким образом, величина открыти  затвора 4 любого участка канала зависит от суммарного расхода потребителей данного и всех нижерасположенных участков канала и от величины несоответстви  расхода потребител  и расхода, подаваемого в началеThus, the magnitude of the opening of the shutter 4 of any section of the channel depends on the total consumption of consumers of this and all downstream sections of the channel and on the magnitude of the discrepancy between the consumer and the flow rate

рассматриваемого участка. В отличие от прототипа в предлагаемой системе сигналы об отклонени х уровней воды в начале и конце каждого участка канала не передаютс  в вышерасположенные участки канала.the site in question. Unlike the prototype in the proposed system, signals about deviations of water levels at the beginning and end of each section of the channel are not transmitted to the upstream sections of the channel.

Это объ сн етс  тем, что дл  достижени  требуемого быстродействи  управлени  достаточно формировать управл ющие сигналы на каждом участке канала с учетом сигнала, пропорционального суммарномуThis is explained by the fact that in order to achieve the required control speed it is enough to generate control signals in each section of the channel taking into account the signal proportional to the total

расходу потребителей рассматриваемого и всех нижерасположенных участков канала. При этом сокращаетс  количество элементов системы и увеличиваетс  надежность ее функционировани .consumption of consumers of the considered and all downstream sections of the channel. This reduces the number of system elements and increases the reliability of its operation.

На выходе блока 12 сравнени  имеетс  сигнал Ј (t), определ ющий разницу между расходом QHC. подаваемым насосной станцией 10 перекачки, и суммарным расходом потребителей участка канала после водохранилища и всех нижерасположенных участков канала, то естьAt the output of the comparison unit 12, there is a signal Ј (t) defining the difference between the flow rate QHC. pumping station 10 pumping, and the total consumption of consumers of the channel section after the reservoir and all the lower sections of the channel, that is

ЈМ Онс«- «,ОнМ Ons “-“,

(4)(4)

3535

Если QHc(t)If QHc (t)

qi(t).qi (t).

(5)(5)

то сигнал Ј (t) равен нулю и при этом блокthen the signal Ј (t) is equal to zero and the block

14 управлени  не измен ет количество работающих насосных агрегатов 32i насосной станции 10. При нарушении равенства (5) на выходе блока 12 сравнени  по витс  сигнал Ј (t), который одновременно поступает на14 of the control does not change the number of operating pumping units 32i of the pumping station 10. If equality (5) is violated, the output of the comparison unit 12 receives a signal Ј (t), which simultaneously arrives at

вход второго порогового блока 13, на второй вход первого сумматора участка канала, расположенного перед водохранилищем и на второй вход регул тора 7, св занного с гидротехническим сооружением в концеthe input of the second threshold unit 13, to the second input of the first adder of the channel section located in front of the reservoir and to the second input of the controller 7, connected with the hydraulic structure at the end

участка канала перед водохранилищем. Если сигнал Ј (t) имеет положительный знак, то расход, подаваемый насосной станцией 10, больше суммарного расхода, отбираемого потребител ми. И наоборот, если сигналsection of the channel in front of the reservoir. If the signal Ј (t) has a positive sign, then the flow rate supplied by the pumping station 10 is greater than the total flow rate selected by consumers. Conversely, if the signal

Ј (t) имеет отрицательный знак, то расход, отбираемый потребител ми, больше расхода , подаваемого насосной станцией 10. Сигнал Ј (t) одновременно поступает на вход пороговых элементов 34i, 342 второго порогового блока 13. Если сигнал е (t) имеет отрицательный знак и его значение превышает пороговое значение, равно 70% расхода дополнительных насосных агрегатов 32| насосной станции 10 перекачки, то срабатывает пороговый элемент 34i и через логическую схему ИЛИ 37i блока 14 управлени  включаетс  определитель 35 очередности включени , который включает в работу первое реле 38 времени с задержкой, необходимой дл  подтверждени  возникшего значени  разбаланса. При этом первый формирователь 39 импульсов формирует один пр моугольный импульс, который поступает на вход первого распределител  40 импульсов .Ј (t) has a negative sign, then the flow rate taken by consumers is greater than the flow rate supplied by the pump station 10. The signal Ј (t) is simultaneously input to the threshold elements 34i, 342 of the second threshold unit 13. If the signal e (t) has a negative sign and its value exceeds the threshold value, equal to 70% of the flow of additional pumping units 32 | of the pumping station 10, the threshold element 34i is triggered, and the ON sequence determiner 35 is activated via the OR logic 37i of the control unit 14, which switches on the first time relay 38 with a delay necessary to confirm the unbalance value that has occurred. In this case, the first pulse shaper 39 generates one rectangular pulse, which is fed to the input of the first pulse distributor 40.

Распределитель 40 импульсов распредел ет подаваемые на его вход импульсы по всем его выходам. При этом обеспечиваетс  поочередное возникновение импульсов на его выходах.A pulse distributor 40 distributes the pulses supplied to its input across all its outputs. In this case, alternating pulses are generated at its outputs.

Так как первый насосный агрегат 321 насосной станции 10 включен, выходной импульс формировател  39 импульсов поступает на вход второго триггера 502 распределител  40 импульсов. При этом на втором выходе 02 распределител  40 по витс  импульс, который поступает на вход ключа 422 блока 41 включени , что обеспечивает срабатывание реле 432, замыкание его контакта и включение насосного агрегата 322. Это обеспечивает ступенчатое изменение на величину расхода агрегата 32а расход, подаваемый на участок канала, расположенный после водохранилища. Если после включени  дополнительного насосного агрегата 322 выходной сигнал c(t) блока сравнени  еще превышает пороговое значение порогового элемента 34i, то процесс повтор етс  и при этом включаетс  дополнительный насосный агрегат 32з и т.д. Дополнительные агрегаты насосной станции 10 будут включены, пока не зополн тс  резервные объемы участка после водохранилища и всех нижерасположенных участков канала.Since the first pumping unit 321 of the pumping station 10 is turned on, the output pulse of the pulse generator 39 is fed to the input of the second trigger 502 of the pulse distributor 40. At the same time, at the second output 02 of the distributor 40, a pulse arrives at the input of the key 422 of the switching unit 41, which ensures the relay 432 is activated, its contact is closed and the pump unit 322 is turned on. This provides a step change in the flow rate of the unit 32a, the flow rate supplied to a section of the canal located after the reservoir. If after turning on the additional pumping unit 322, the output signal c (t) of the comparison unit still exceeds the threshold value of the threshold element 34i, the process is repeated and the additional pumping unit 32z and so on is turned on. Additional units of the pumping station 10 will be turned on until the reserve volumes of the section after the reservoir and all the lower sections of the channel are filled up.

Если сигнал Ј (t) имеет положительный знак и его значение превышает пороговое значение, равное 70% расхода дополнительного насосного агрегата 32к то есть если расход, подаваемый насосной станцией 10 больше расхода, забираемого потребител ми , то срабатывает второй пороговый элемент 342 второго порогового блока 11 и при этом через логическую схему ИЛИ 372 блока 14 управлени  включаетс  определитель 36 очередности отключени . Второе реле 44 времени с задержкой, необходимой дл  подтверждени  возникшего разбаланса.If the signal Ј (t) has a positive sign and its value exceeds a threshold value equal to 70% of the flow rate of the additional pumping unit 32k, that is, if the flow rate supplied by the pumping station 10 is greater than the flow rate taken by consumers, then the second threshold element 342 of the second threshold unit 11 is triggered and at the same time, through the OR logic 372 of the control unit 14, the shutdown priority determiner 36 is turned on. The second time relay 44 is delayed to confirm the imbalance that has occurred.

выдает команду на второй формировательissues a command to the second shaper

45импульсов. При этом формирователь 45 формирует один пр моугольный импульс, который поступает на вход второго распределител  46 импульсов. Пр моугольный импульс формировател  45 поступает на вход С первого триггера 50i распределител  46. При этом на первом выходе распределител 45 pulses. In this case, the driver 45 generates one rectangular pulse, which is fed to the input of the second pulse distributor 46. The rectangular pulse of the driver 45 is input to the first trigger 50i of the distributor 46. In this case, at the first output of the distributor

46по витс  импульс, который поступает на 0 вход ключа 48i блока выключени  47 и обеспечивает срабатывание реле 49i, размыкание его контакта и отключение насосного агрегата 32i. Это обеспечивает ступенчатое изменение на величину расхода агрегата46, a pulse is generated which is fed to the 0 input of the key 48i of the shutdown unit 47 and enables the relay 49i to operate, open its contact and turn off the pump unit 32i. This provides a step change in the amount of flow of the unit

5 32i расход, подаваемый на участок канала после водохранилища. Если после выключени  дополнительного насосного агрегата 32i выходной суммарный сигнал блока 12 сравнени  не изменил знак и превышает5 32i flow rate supplied to the channel section after the reservoir. If after switching off the additional pump unit 32i, the output total signal of the comparison unit 12 does not change sign and exceeds

0 пороговое значение порогового элемента 34а, то процесс повтор етс  и при этом выключаетс  очередной агрегат 322 и т.д.0 threshold value of the threshold element 34a, the process is repeated and the next unit 322 is turned off, etc.

Настройка пороговых элементов 34i, 342 второго порогового блока 13 обеспечи5 ваетс , исход  из требовани  уменьшени  числа срабатываний насосных агрегатов 32j насосной станции 10 за счет максимального использовани  резервных объемов в канале . Это увеличивает надежность функциони0 ровани  насосной станции 10 и существенно сокращает расход электроэнергии .The adjustment of the threshold elements 34i, 342 of the second threshold block 13 is provided, proceeding from the requirement to reduce the number of trips of the pump units 32j of the pump station 10 due to the maximum use of the reserve volumes in the channel. This increases the reliability of the operation of the pumping station 10 and significantly reduces energy consumption.

Если в результате включени  или отключени  насосных агрегатов 32i насоснойIf as a result of turning on or off the pumping units 32i pumping

5 станции 10 уровень воды в начале и/или конце участка канала после водохранилища достигает максимально или минимально допустимых значений, то срабатывает первый пороговый блок 11. Пороговый элемент 33i5 stations 10, the water level at the beginning and / or end of the channel section after the reservoir reaches the maximum or minimum acceptable values, the first threshold block 11 is triggered. Threshold element 33i

0 первого порогового блока 11 срабатывает, если уровень воды в начале и/или в конце участка канала после водохранилища достигает минимально допустимого значени . При этом на его выходе по витс  сигнал,0 of the first threshold block 11 is triggered if the water level at the beginning and / or at the end of the channel section after the reservoir reaches the minimum acceptable value. At the same time, a signal is output at its output,

5 который через логическую схему ИЛИ 37i блока 14 управлени  включает определитель 35 очередности включени  и, соответственно , включаютс  в работу дополнительные насосные агрегаты 32i на0 сосной станции 10, что не допускает опорожнени  участка канала и увеличивает надежность функционировани  насосной станции 10. Пороговый элемент 332 порогового блока 11 срабатывает, если уровень5 which, through the OR logic 37i of the control unit 14, turns on the switching sequence determiner 35 and, accordingly, additional pump units 32i at the pump station 10 are activated, which prevents the channel section from being emptied and increases the reliability of the pump station 10. The threshold element 332 of the threshold block 11 triggers if level

5 воды в начале и/или в конце участка канала достигает максимально допустимого значени . При этом на его выходе по витс  сигнал , который через логическую схему ИЛИ блока 9 управлени  включает определитель 36 очередности отключени  и, соответственно , отключаютс  дополнительные насосные агрегаты 32| насосной станции 10, что не допускает непроизводительные сбросы оросительной воды и излишние расходы электроэнергии.5, the water at the beginning and / or at the end of the channel section reaches its maximum value. At the same time, a signal is generated at its output, which, through the OR logic of the control unit 9, turns on the shutdown priority determiner 36 and, accordingly, additional pump units 32 | pumping station 10, which does not allow unproductive discharges of irrigation water and excessive energy consumption.

Дл  обеспечени  безопасной работы насосной станции 10 необходимо поддерживать заданный уровень воды в водохранилище . Дл  этого сигнал об отклонени х уровн  воды в выбранном створе водохранилища (в данном случае целесообразно установить створ в конце водохранилища) передаетс  на первый вход широтно-им- пульсного регул тора 7,с в занного с гидротехническим сооружением в конце участка канала перед водохранилищем.In order to ensure the safe operation of the pumping station 10, it is necessary to maintain a predetermined water level in the reservoir. To this end, a signal about deviations of the water level in the selected site of the reservoir (in this case, it is advisable to install the target at the end of the reservoir) is transmitted to the first input of the pulse-width regulator 7, connected to the hydraulic structure at the end of the channel section in front of the reservoir.

Дл  увеличени  быстродействи  управлени  водораспределением по всему каналу выходной сигнал е (t) блока сравнени  12, несущий информацию о рассогласовании между расходом, подаваемым насосной станцией 10 и расходом потребителей всех нижерасположенных участков канала, начина  с участка, расположенного после водохранилища , поступает на второй вход широтно-импульсного регул тора 7, св занного с гидротехническим сооружением в конце участка перед водохранилищем и на второй вход первого сумматора 6 участка канала перед водохранилищем.To increase the speed of water distribution control over the entire channel, the output signal e (t) of the comparator 12, which carries information about the mismatch between the flow rate supplied by the pump station 10 and the flow rate of consumers of all the lower sections of the channel, starting from the section located after the reservoir, is fed to the second input a pulse controller 7 associated with a hydraulic structure at the end of the section in front of the reservoir and to the second input of the first adder 6 of the channel section in front of the reservoir.

Широтно-импульсный регул тор 7, св занный с гидротехническим сооружением в конце участка канала перед водохранилищем , формирует управл ющие импульсы согласно алгоритмуThe pulse-width regulator 7, associated with the hydraulic structure at the end of the channel section in front of the reservoir, generates control pulses according to the algorithm

иШимвМ / к (t)+KB ДНквМ.(6)ISMVM / k (t) + KB DNKVM. (6)

где-УшимвСт) - выходной сигнал широтно-импульсного регул тора 7, св занного с гидротехническим сооружением в конце участка канала перед водохранилищем;where-UshimvSt) is the output signal of the pulse-width regulator 7 associated with the hydraulic structure at the end of the channel section in front of the reservoir;

KB посто нный коэффициент веса, характеризующий специфические особенностиводохранилища (глубина, геометрические параметры и т.д.); А НквМ отклонение уровней воды от I заданного значени  в выбранном створе во- j дохранилища.KB constant weight coefficient characterizing the specific features of the reservoir (depth, geometric parameters, etc.); And НквМ is the deviation of water levels from I setpoint in the selected section of the reservoir j.

| Необходимо отметить, что третий сум- |матор 26 широтно-импульсного регул тора |7, св занного с гидротехническим сооруже- j нием в конце участке канала перед водохра- нилищем. осуществл ет суммирование сигналов Ј(t)n Д HK(t) с учетом коэффици- |ентов flu Кв.| It should be noted that the third | adder 26 pulse-width regulator | 7, associated with hydraulic engineering j at the end of the channel in front of the reservoir. performs the summation of the signals Ј (t) n Д HK (t) taking into account the coefficients of flu Kv.

| Таким образом, регулирование уровней воды в водохранилище осуществл етс  с учетом изменени  расхода потребителей| Thus, the regulation of water levels in the reservoir is carried out taking into account changes in the consumption of consumers

00

всех нижерасположенных участков канала, начина  с участка после водохранилища.all lower sections of the canal, starting from the section after the reservoir.

Выходной сигнал первого сумматора 6 участка перед водохранилищем и первого участка канала определ етс  выражениемThe output signal of the first adder 6 of the section in front of the reservoir and the first section of the channel is determined by the expression

ФМ Jqi(t)+ e(t)..2.(7)FM Jqi (t) + e (t) .. 2. (7)

то есть, выходной сигнал блока 12 сравнени  в первом сумматоре 6 участка перед водохранилищем и первого участка канала суммируетс  с сигналом, пропорциональным расходу потребителей этих участков канала . Это также приводит к увеличениюthat is, the output of the comparison unit 12 in the first adder 6 of the section in front of the reservoir and the first section of the channel is summed with a signal proportional to the consumption of consumers of these sections of the channel. It also leads to an increase

с быстродействи  управлени  водораспределением по всему каналу.with fast water management throughout the canal.

Широтно-импульсный регул тор 7, св занный с гидротехническим сооружением в начале первого или участка канала передPulse-width regulator 7, associated with the hydraulic structure at the beginning of the first or section of the channel before

п водохранилищем, формирует управл ющие импульсы согласно выражениюp reservoir, generates control pulses according to the expression

ишим(т) Ј P W+ «W +KiUXi(t), (8)ishim (t) Ј P W + «W + KiUXi (t), (8)

5 где .2.5 where .2.

Таким образом, широтно-импульсный регул тор 7, св занный с головным гидротехническим сооружением, формирует сигнал управлени  водораспределением сThus, the pulse-width regulator 7, associated with the main hydraulic structure, generates a water distribution control signal with

0 учетом суммарного расхода потребителей всех участков канала, что существенно повышает быстродействие управлени  по всему каналу. Динамическа  точность управлени  повышаетс  в результате учета0 taking into account the total consumption of consumers of all sections of the channel, which significantly increases the speed of control throughout the channel. Dynamic control accuracy increases as a result of accounting

5 в алгоритме управлени  широтно-импульсного регул тора каждого участка канала отклонени  уровней воды от заданных значений в начале и/или в конце рассматриваемого участка канала в отдельности, т.е.5 in the algorithm for controlling the pulse-width regulator of each channel section, the deviations of the water levels from the set values at the beginning and / or at the end of the channel section under consideration separately, i.e.

0 без учета отклонений уровней воды от заданных значений в начале и/или конце всех нижерасположенных участков канала. Надежность функционировани  системы повышаетс  за счет сокращени  количества0 without taking into account deviations of water levels from the set values at the beginning and / or end of all lower sections of the channel. The reliability of the system is improved by reducing the number of

5 элементов системы управлени , передачи сигналов об изменении уровней или расходов воды на каждом участке канала по кабельной линии св зи и применени  бесконтактных электронных элементов (уст0 ройств).5 elements of a control system, transmitting signals about changes in water levels or flow rates in each section of the channel via a cable communication line and the use of contactless electronic elements (devices).

Введенна  совокупность отличительных признаков позвол ет управл ть водораспределением на открытых каналах, принадлежащих к системе гидротехниче5 ское сооружение - водохранилище - насосна  станци  - гидротехническое сооружение а также значительно уменьшить непроизводительные сбросы оросительной воды.The introduced set of distinguishing features makes it possible to control the water distribution on open channels belonging to the hydraulic engineering structure - reservoir - pump station - hydraulic engineering system and also significantly reduce unproductive irrigation water discharges.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Система регулировани  уровн  воды на канале, содержаща  п участков канала по числу гидротехнических сооружений, причем каждый участок канала содержит датчики уровн  в начале и конце участка, последовательно соединенные датчик расхода потребител  и первый сумматор, последовательно соединенные широтно-импульсный регул - тор и исполнительный блок, св занный выходом с затвором гидротехнического сооружени , участок канала после водохранилища содержит последовательно соединенные первый пороговый блок, блок управлени  и насосную станцию перекачки, а также последовательно соединенные расходомер , блок сравнени  и второй пороговый блок, причем выход датчика уровн  в начале этого участка соединен с первым входом первого порогового блока, второй выход которого соединен с вторым входом блока управлени , третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго порогового блока, отличающа с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности регулировани , надежности функционировани  системы при использовании ее дл  регулировани  водораспределени  на от- крытых каналах, принадлежащих к системе гидротехническое сооружение - водохранилище - насосна  станци  - гидротехническое сооружение она дополнительно содержит датчик уровн , расположенный в конце водохранилища, на каждом участке канала насосную станцию подкачки, выход которой подключен к входу датчика расхода потребител , выходы датчиков уровн , расположенных в начале и конце каждого участка канала, расположенного после водохранилища , подключены соответственно к первым и вторым входам широтно-импульсного регул тора, св занного с гидротехническим сооружением в начале каждого участка канала , третий вход которого одновременно подключен к выходу первого сумматора каждого участка канала и входу первого сумматора вышерасположенного участка, выход первого сумматора участка канала после водохранилища подключен к второму входу блока сравнени , выход датчика уровн , расположенного в конце водохранилища , соединен с первым входом широтно-импульсного регул тора, наход щегос  на гидротехническом сооружении в конце участка канала, расположенного перед водохранилищем, второй вход которого соединен с выходом блока сравнени  и вторым входом первого сумматора данного участка канала, выход датчика уровн  в конце участка канала после водохранилища соединен с вторым входом первого порогового блока.A system for regulating the water level on the channel, comprising n sections of the channel according to the number of hydraulic structures, each channel section containing level sensors at the beginning and end of the section, series-connected consumer flow sensors and a first adder, series-connected pulse-width regulator and executive unit, associated with the gate outlet of the hydraulic structure, the channel section after the reservoir contains a first threshold block, a control unit, and a pump station pumping, as well as series-connected flowmeter, a comparison unit and a second threshold unit, the output of the level sensor at the beginning of this section being connected to the first input of the first threshold unit, the second output of which is connected to the second input of the control unit, the third and fourth inputs of which are connected respectively the first and second outputs of the second threshold block, characterized in that, in order to increase the speed and accuracy of regulation, the reliability of the system when used to regulate additional distribution on open channels belonging to the system hydraulic structure - reservoir - pump station - hydraulic structure it additionally contains a level sensor located at the end of the reservoir, at each section of the channel a pumping station, the output of which is connected to the input of the consumer flow sensor, the outputs of the sensors level located at the beginning and end of each section of the channel located after the reservoir are connected respectively to the first and second inputs of the pulse-width the controller associated with the hydraulic structure at the beginning of each channel section, the third input of which is simultaneously connected to the output of the first adder of each channel section and the input of the first adder of the upper section, the output of the first channel section adder after the reservoir is connected to the second input of the comparison unit, the output of the level sensor located at the end of the reservoir is connected to the first input of the pulse-width regulator located on the hydraulic structure at the end of the channel section located th front reservoir, the second input of which is connected to the output of comparison unit and the second input of the first adder of the channel portion, the sensor output level at the end of a channel portion after the reservoir is connected to the second input of the first threshold unit. ,, Фиг.1Figure 1 Щи бCabbage soup b 77х77x €(t)€ (t) 11 ППтНТтН 29 H J/PPtNTtN 29 H J / л Iлl Il 0/7 3,0W.J20/7 3.0W.J2 MMMM Фиг. I.FIG. I. фиг.Зfig.Z WAf/lfJWAf / lfJ 0Z/.40Z / .4 Фа г. 5Fa 5 От 39,45From 39,45 Фаг. 7Phage 7 Фиг. 6FIG. 6
SU904851006A 1990-07-09 1990-07-09 Canal water level control system RU1837263C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904851006A RU1837263C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Canal water level control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904851006A RU1837263C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Canal water level control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1837263C true RU1837263C (en) 1993-08-30

Family

ID=21527450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904851006A RU1837263C (en) 1990-07-09 1990-07-09 Canal water level control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1837263C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1308993, кл. G 05 D 9/12, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2389018A1 (en) Method and system for suppressing and controlling slug flow in a multi-phase fluid stream
US3742148A (en) Multiplexing system
GB1576091A (en) System and method for limiting energy consumption
EP2587171B1 (en) Method of controlling a variable delivery pump fitted to a heating system
RU1837263C (en) Canal water level control system
US6055945A (en) Full range feedwater control system for pressurized water reactor steam generators
US4268383A (en) Flow system control with time delay override means
SU1495756A1 (en) System for regulation of flow rate and water level in channel
DE19539879A1 (en) Method for electronically controlling the outlet volume and temperature of water supply in home
RU1800449C (en) System for regulation of water flow rates and levels in canal
RU1798769C (en) System of automatic control over distribution of water in canal of two-way action
US3445638A (en) Process control apparatus in which a measured value is controlled in comparison with a desired value
JPH0623306A (en) Water jet control device
Clemmens Canal automation
SU1683562A1 (en) Method and device for controlling hothouse temperature condition
EP0048518A1 (en) A district or block heating system
SU861840A1 (en) Water flowrate control system in double-flow steam generator
SU1008495A1 (en) Sprinkling machine pumping station automatic control apparatus
SU1727116A1 (en) Channel water flow rate and level control system
SU1099902A1 (en) Automated control system for furrow irrigation
SU901729A1 (en) System for automatic control of water consumption in two-flow steam generator
SE438178B (en) ANGTURBINANLEGGNING
JP2883663B2 (en) Bubble bath unit
SU1308993A1 (en) Device for controlling water level in channel
US20220055753A1 (en) Aircraft water supply system