SU851354A1 - Устройство дл регулировани темпе-РАТуРы ВОды B АКВАТОРии САдКОВ - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике регулирования температуры воды водоемов и может быть использовано для регулирования температуры воды в садках рыбного хозяйства, использующего термальные воды тепловых электростанций .

Известны автоматизированные системы регулирования (АСР) температуры воды в емкостях путем смешивания потоков - холодного и горячего.

Наиболее близкая к предлагаемой установка для автоматического приготовления воды с заданным температурным режимом. В этом устройстве АСР со держит трехходовой клапан, связанный с линиями подачи холодной и горячей воды, датчик и задатчик температуры, связанные с' регулятором, выход которого соединен с смесительным клапаном, смесительную емкость, инжекционный насос на линии подачи холодной воды, связанный через запорный клапан с накопительной емкостью £1].

Известные АСР поддерживают заданную температуру воды в ограниченном объеме (объект регулирования со средоточенными параметрами). При регулировании температурного режима вода в акватории садкового хозяйства необ2 ходимо решать задачу поддерживания постоянства температуры воды вдоль садковой линии, длина которой достигнет сотен метров*. Естественно, что в этих условиях использовать известные АСР с простейшими законами регулирования не представляется возможным, так как при этом поддерживается; постоянной температура воды лишь в одной точке.

Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры воды в заданных пределах вдоль садков.

Для достижения указанной цели устройство для регулирования температуры воды в акватории садков, содержащее первый и второй датчики температуры, первый и второй задатчики минимальной температуры, первый и второй задатчики максимальной температуры, первые и вторые элементы сравнения, причем входы первых элементов сравнения связаны с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков минимальной температуры, входы вторых элементов сравнения - с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков максимальной температуры, а также каналы управления и блоки управления шлюзовым затвором, основной и дополнительной группами ’насосов, устройство также содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, а каждый канал управления содержит первый элемент НЕ и последовательно соединенные реле времени, пятый элемент И, элемент задержки, шестой элемент И и второй элемент НЕ, причем в каждом канале управления вход реле времени и второй вход пятого элемента И связан с выходом соответствующего элемента* ~ , сравнения, второй вход элемента-Задержки - с выходом первого элемента НЕ и вторым входом третьего элемента И, а входы первых элементов НЕ первого и третьего каналов управления подключены к выходам соответствующих вторых элементов сравнения, входы первых элементов НЕ второго и четвертого каналов управления - к выходам соответствующих первых элементов сравнения , причем первый и второй элементы И входами связаны соответственно с выходами шестого элемента И первого канала управления и второго элемента НЕ второго канала управлениям с выходами шестого элемента И второго канала управления и второго элемента НЕ первого канала управления, третий элемент И входами связан с выходами вторых элементов НЕ второго и четвертого каналов управления, а четвертый элемент И - с выходами вторых элементов НЕ первого, 'Третьего и четвертого каналов управления, выходы второго и четвертого элементов Й. подключены ко входам блоков управления соответственно дополнительной и основной группами насосов, выходы первого и третьего элементов И через элемент ИЛИ подключены ко входу блока управления шлюзовым затвором.

На фиг. 1 изображена предлагаемая функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы системы.

Датчики температуры 1 и 2 установлены соответственно в первой и второй точках акватории садков. Повышение температуры воды в садках производится за счет перелива горячей вода через дамбу при опускании шлюзового затвора. Понижение же температуры вода производится подачей холодной вода путем включения основной и дополнительной группы насосов.

I .

Первый и второй задатчики 3, 4 минимальной температуры, первый и второй задатчики 5, 6 максимальной температуры, первые и вторые элементы 9, 10 сравнения, элемейты 11-14 задержки сигнала; первые элементы 1518 НЕ реле 19-22 времени, первый 23, второй 24, третий 25, четвёртый 26, пятые 27_л-27_д , шестые 28^-28$, элементы И, вторые элементы 29, 32 НЕ, элемент ИЛИ 33.

Блоки управления шлюзовым затвором, основной и дополнительной группами насосов на чертеже не изображены.

Равномерное температурное поле вдоль садков достигается за счет взаимодействия работы блоков управления между собой и соответственно нанесением целесообразного управляющего воздействия.

Каждый блок управления работает следующим образом (на примере первого блока минимума).

Текущее значение температуры,измеренное датчиком трмпеоатчоы .соавншчется с заданным значением (задатчик 3) на элементе 7 сравнения. При достижении текущего значения температуры экстремального значения (в данном случае минимума), на выходе элемента 7 сравнения появляется сигнал единица, который выключает на время to реле 19 времени. В течение этого времени, определенного в соответствии с динамическими свойствами акватории садков, текущее значение температуры может еще больше понизиться (выход элемента 7 единица) либо повысится (выход элемента 7 ноль).

Таким образом, в экстремальной >ной по температуре точке, блок управления определяет, какое воздействие необходимо наносить в данной точке садков . В первом случае (t_T 4 _здд) необходимо включить подачу горячей воды, во втором (t_T > tminbce) вода нагревается до 'максимума·· за счет естественных процессов. Выбор управляющего воздействия достигается взаимодействием работы элементов 19, 27 и 11. По истечении времени реле времени включится (логическая единица) , если на выходе элемента 7 будет единица и останется в нулевом состоянии, если на выходе элемента 7 будет ноль. Если на выходе элемента 19 единица, то на входе элемента И 27 будут две единицы,а на его выходе тоже единица, которая, пройдя через элемент задержки 11 и элемент 28, разрешит подачу горячей воды в первой точке садков, а далее сигнал поступит на схему коммутации блоков.между собой, при помощи которой и вырабатывается окончательное управляющее воздействие. После того, как блок управления начнет реагировать на управляющее воздействие и t_T станет больше t_m;nbaA на выходе элемента И 27 станет два ноля, но это не приведет к остановке подачи горячей воды, за счет работы элемента задержки 11. Отключение сигнала с блока управления на схему коммутации производится с помощью элемента НЕ 15.

Работа блока максимума аналогична работе блока минимума.

В течение времени и происходит нагревание воды в первой и

851354.

.второй точке акватории садков. В течение времени ΐη. происходит определение, ’нужно ли наносить управляющее воздействие или нет, так как вода нагревается, происходит включение основной группы насосов, а дополнитель- _ ной нет (температура в первой точке ⁵ не достигла максимума).В течение времени t-j и + % происходит остывание воды, а в период ^происходит отключение подачи холодной воды и т.д.

Предлагаемая автоматическая систе- ** ма регулирования температуры выгодно отличается от известной, так как улучшает качество регулирования температуры воды в заданных пределах вдоль акватории садков, что соэдает равномерное температурное поле вдоль садков и в конечном счете приводит к интенсификации роста рыбы.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к технике регулировани  температуры воды водоемов и может быть использовано дл  регулировани  температуры воды в садках рыбного хоз йства, использующего термальные воды тепловых электростанций .X Известны автоматизированные системы регулировани  (АСР) температуры воды в емкост х путем смешивани  потоков - холодного и гор чего, Наиболее близка  к предлагаемой установка дл  автоматического приготовлени  воды с заданным температурным режимом. В этом устройстве АСР со держит трехходовой клапан, св занный с лини ми подачи холодной и гор чей воды, датчик и задатчик температуры, св занные с регул тором, выход которого соединен с смесительным клапаном , смесительную емкость, инжекционный насос на линии подачи холодной воды, св занный через запорный клапа с накопительной емкостью l. Известные АСР поддерживают заданную температуру воды в ограниченном объеме (объект регулировани  со средоточенными параметрами). При регули ровании температурного режима водаа в акватории садкового хоз йства необ ходимо решать задачу поддерживани  посто нства температуры воды вдоль садковой линии, длина которой достигнет сотен метров. Естественно, что в этих услови х использовать известные АСР с простейшими законами регулировани  не представл етс  возможным, так как при этом поддерживаетс : посто нной температура воды лишь в одной точке. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  температуры воды в заданных пределах вдоль садков. Дл  достижени  указанной цели устройство дл  регулировани  температуры воды в акватории сгщков, содержащее первый и второй датчики температуры , первый и второй задатчики минимальной температуры, первый и второй задатчики максимальной температуры, первые и вторые элементы сравнени , причем входы первых элементов сравнени  св заны с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков минимальной температуры, входы вторых элементов сравнени  - с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков максимальной температуры , а также каналы ynpaBjieHHH и блоки управлени  шлюзовым затвором, основной и дополнительной группами насосов, устройство также содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, а каждый ка нг1Л управлени  содержит первый элемент НЕ и последовательно соединенны реле времени, п тый элемент И, элемент задержки, шестой элемент И и вто рой элемент НЕ, причем в каждом кана ле управлени  вход реле времени и вто рой вход п того элемента И св зан с выходом соответствующего элемента , сравнени , второй вход элемента-Задержки - с выходом первого элемента НЕ и вторым входом третьего элемента И, а входы первых элементов НЕ перво Л) и третьего каналов управлени  под ключены к выходам соответствующих вторых элементов сравнени , входы пе вых элементов НЕ второго и четвертого каналов управлени  - к выходам со ответствующих первых элементов сравнени  , причем первый и второй элемен ты И входами св заны соответственно с выходами шестого элемента И первого канала управлени  и второго элемента НЕ второго кансша управлени ,и с выходами шестого элемента И второго канала управлени  и второго элемента НЕ первого канала управлени , третий элемент И входами св зан с выходами вторых элементов НЕ второго и четвертого каналов управлени , а четвертый элемент И - с выходами вто рых элементов НЕ первого, тр .тьего и четвертого каналов управлени , выходы второго и четвертого элементов И. подключены ко входам блоков управлени  соответственно дополнительной и основной группами насосов, выходы первого и третьего элементов И через элемент ИЛИ подключены ко входу блока управлени  шлюзовым затвором. На фиг. 1 изображена предлагаема  функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  flaarpafiMa работы системы. Датчики температуры 1 и 2 установ лены соответствеино в первой и второй точках акватории садков. Повышение температуры воды в садках производитс  за счет перелива гор чей вода через дамбу при опускании шлюзово го затвора. Понижение же температуры воды производитс  подачей холодной вода путем включени  основной и дополнительной группы насосов. 1 . , Первый и второй задатчики 3, « ми нимальной температуры, первый и второй задатчики 5, б максимальной температуры , первые и вторые элементы 9, 10 сравнени , элемейты 11-14 задержки сигнала; первые элементы ISIS НЕ реле 19-22 времени, первый 23, второй 24, третий 25, четвёртый 26, п тые , шестые элементы И, вторые элементы 29, 32 НЕ, элемент ИЛИ 33. Блоки управлени  шлюзовым затвором , основной и дополнительной группами насосов на чертеже не цзображены . Равномерное температурное поле вдоль садков достигаетс  за счет взаимодействи  работы блоков управлени  между собой и соответственно нанесением целесообразного управл ющего воздействи . Каждый блок управлени  работает следующим образом (на примере первого блока минимума). Текущее значение температуры,изме- ренное датчиком трмпеоатуоы.соавни аетс  с заданным значением (задатчик 3) на элементе 7 сравнени . При достижении текущего значени  температуры экстремального значени  (в данном случае минимума), на выходе элемента 7 сравнени  по вл етс  сигнал единица, который выключает на врем  to реле 19 времени. В течение этого времени, определенного в соответствии с динамическими свойствами акватории садков, текущее значение температуры может еще больше понизитьс  (выход элемента 7 единица) либо повыситс  (выход элемента 7 ноль). Таким образом,в экстремальной-ной по температуре точке, блок управлени  определ ет, какое воздействие необходимо наносить в данной точке садков . В первом случае (t 4 Чпт «JAнеобходимо включить подачу гор чей воды, во втором (ц trniniceJ вода нагреваетс  до максимума за счет естественных процессов. Выбор управл ющего воздействи  достигаетс  взаимодействием работы элементов 19, 27 и 11. По истечении времени t реле времени включитс  (логическа  единица ) , если на выходе элемента 7 будет единица и останетс  в нулевом состо нии, если на выходе элемента 7 будет ноль. Если на выходе элемента 19 единица, то на входе элемента И 27 будут две единицы,а на его выходе тоже единица, котора , пройд  через элемент задержки 11 и элемент 28, разрешит подачу гор чей воды в первой точке садков, а далее сигнал Поступит на схему коммутации блоков . между собой, при помощи которой и вырабатываетс  окончательное управл кхцее воздействие. После того, как блок управлени  начнет реагировать На управл ющее воздействие и IT станет больше 1, на выходе элемента И 27 станет два нол , но это не приведет к остановке подачи гор чей воды, за счет работы элемента задержки 11. Отключение сигнала с блока управлени  на схему коммутации производитс  с помощью элемента НЕ 15. Работа блока максимума аналогична работе блока минимума. В течение времени t и t + происходит нагревание воды в первой и , второй точке акватории садков. В течение времени Cqi происходит определение ,нужно ли наносить управл ющее, воздействие или нет, так как вода на греваетс , происходит включение основной группы насосов, а дополнитель ной нет (температура в первой точке не достигла максимума).В течение вре мени t и tj t;, происходит остывание воды, а в период t, происходит отклю чение подачи холодной воды и т.д. Предлагаема  автоматическа  систе ма регулировани  температуры выгодно отличаетс  от известной, так как улучшает качество регулировани  температуры воды в заданных пределах вдоль акватории садков, что создает равномерное температурное поле вдоль садков и в конечном счете приводит к интенсификации роста рыбы. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  температуры воды в акватории садков, . содержащее первый и второй датчики температуры, первый и второй згщатчи ки Минимальной температуры, первый и второй задатчики максимальной температуры , первые и вторые элементы сравнени , причем входы первых элементов сравнени  св заны с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков минимальной температуры входы вторых элементовсравнени  с выходами соответствующих датчиков температуры и задатчиков максимальной температуры, а также каналы управлени  и блоки управлени  шлюзовым затвором, основной и ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ группами насосов, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности регулировани  температуры воды вдоль садков, устройство содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, а каждый канал управлени  содержит первый элемент НЕ и последовательно соединенные реле времени, п тый элемент И, элемент эгшержки, шестой элемент И и второй элемент НЕ, причем в каждом канале управлени  вход реле времени и второй вход п того элемента И св зан с выходом соответствующего элемента сравнени , второй вход элемента задержки - с выходом первого элемента НЕ и вторым входом третьего элемента И, а входы первых элементов НЕ первого и третьего каналов управлени  подключены к выходам соответствующих вторых элементов сравнени , входы первых элементов НЕ второго и четвертого каналов управлени  - к выходам соответствующих первых элементов сравнени , причем первый и второй элементы И входами св заны соответственно с выходами шестого элемента И первого канала управлени  и второго элемента НЕ второго канала управлени , и с выходами шестого элемента И второго канала управлени  и второго элемента НЕ первого канала управлени , третий элемент И входами св зан с выходами вторых элементов НЕ второго и четвертого каналов управлени , а четвертый элемент И - с выходами вторых элементов НЕ первого, третьего и четвертого каналов управлени , выходы второго и четвертого элементов И подключены ко входам блоков управлени  соответственно допрл-i нительной и основной группами насосов , выходы первого и третьего элементов И через элемент ИЛИ подключены ко входу блока управлени  шлюзовым затвором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 571290, кл. d 05Т1 23/13, 1972 (прототип).