Резервированная управляющая система

О П И С А Н .ИЕ;ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик/11870 3/18-2присоединением заявки М 1)М. Кл.б 05 В 15/1 606 Р 11/О омитет осударственный СССР оо делам изо и откры(23 рите тений 3) УДК 681. 3261 (088. 8 публиковаио 150579. Бюллетень Ио Дата опубликования опи ия 18,05.79(72) Авторы изобретения ксеев и М, А. Фельдман / Всесоюэны аучно-и электро 1) Заявител АЯ СИСТЕМА зе в работецифровой части системы, Недостатком системы является то, что она, практнчески, не обеспечивает функций резервирования 2).Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является резервированная управляющая система, содержащая аналоговые и цифровые астатические звенья, элемент сравнения и выходные сумматоры 31.Недостаток системы заключается в том,что она Недостаточно надежна и не может иметь высокую точность при согласовании основной и резервной систем..Целью изобретения является повышение надежности и точности системы, По" ставленная цель достигается тем, что резервированная управляющая система содержит входные сумматоры астатических звеньев, общее корректирующее звено, два астатических корректирующих звена и коммутатор, причем входы элемента сравнения через коммутатор подключены к выходам выходных сумматоров и к выходам астатических звеньев, вход общего корректирующего звена подключен к выходу элемента соавнения, а выход через коммутатор подключен к входам астатических корректирующих звеньев и к входным сумматорам аста(54) РЕЗЕРВИРОВАННАЯ УПРИзобретение относится к области автоматики и может быть использовано для построения систем автоматическо-го управления режимами энергосистем при работе аналоговой и цифровой части этих систем в режиме взаимного резервирования.Известна резервированная управляющая система, состоящая из цифрового и аналогового регуляторов,соединенных с устройствами согласования сигналов на их выходе при, переходе с одного регулятора на другой. В этой системе аналоговые устройства и их входные цепи используются в качестве циф-т 5 роаналогового преобразователя при работе цифрового регулятора или в качестве самостоятельного аналогового регулятора при отказе в работецифрового регулятора 11, 20Недостаток системы состоит в том, что при повреждении аналоговых устройств вся система становится неработоспособной, а это снижает эффект резервирования.Известна система цифрового управления объектом с большим количеством регулируемых координат, содержащая устройства для восстановления уставок аналоговых регуляторов при отка. довательский институтгетикиФ"ЯМЬркийФФе 6, А 344 д юайидеЩЩУр1 й.-.,М:662912 тйческих звеньев, а выходы астатичес ких корректирующйх звеньев подключены к входам Выходных сумматоров.На чертеже приведена блок-схема резервированной управляющей сйстемы, используемой для конкретного случая регулирования частоты и перетоков актинной мощностиэнергосистемы, при использовании этой системы для ограничения перетоков мощности блок-схема ее остается аналогичной.Резервированная управляющая система содержит коммутатор 1,аналогоцифровой преобразователь 2 сигнала частоты, аналого-цифровой преобразователь 3 сигнала обменной мощности Роб, звено 4 нвода частотного козф" 15 фициента энергосистемы, пропорциональное звено 5, цифровое астатическое (интегрирующее) звено б, выходной сумматор 7 астатического звена, переключатель 8, состоящий из ключей 84 и 82,10 запоминающее звено 9, переключатель 10, состоящий из ключей 104 -104, астатическое корректирующее звено 11, цифроаналоговый преобразователь 12, аналого-цифровой преобразователь 13,2 вйключатель 14, общее корректирующее звено 15, элемент 16 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 17, ас-. татическое корректирующее звено 18, звено 19 ввода частотного коэффициента энергосистемы, пропорциональное звено 20, аналоговое астатическое"1 интегрирующее) звено 21, выходной сумматор 22 астатического звена,запо-. минающее звено 23, телепередатчйк 24, .ъходные сумматоры 25 и 26 астатических звеньев. Кбммутатор 1 содержит шесть ключей 27-32, два из.которых 27 и 32 двухпозицйонйые," "ачеФЙ 5 е ,28-31 однопозйционнйе, и вйходы 33- 36 двухпозиционныхклочей. 40Звенья 2-7, 12, 13, 25 являются элементами цифровой сйстемы автомати ческого управления; звенья 19, 20, 21; 22, 26 являются элементами аналоговой системы; звенья 1, 9, 11, 15- 45 18, 23 служат длясогласовайия аналоговой и цифровой систем, Общеекорректирующее звено 15 может быть выполнено в виде пропорционально-интегрального или инерционного-звена и предназначено для улучшения качества перЕходных процессов при согласовании систем автоматического управления. статические корректирующие звенья 1 В, 18 служат как для улучшения качества переходного процесса, так и55для сохранения сигнала подстройки, поступающего от устройства на выходные сумматоры согласуемых системКоммутатор 1 предназначен для подключения к элементу сравнения выхо дов астатических звеньев или выходйых сумматоров цифровой и аналогоной систем автоматическогб управления, Пере"ключатели 8, 10 служат для переключения с циФровой системы управленияна, 65 аналоговую и наоборот, Ключ 14 служит для отключения устройства согласонания и случае его неисправности,Резервированная управляющая система работает следующим образом. Пустьцифровая система является основной,а аналоговая система является резервной, При этом ключи 8 , 10 , 103 за 2мкнутн, а 82, 10 , 10+ - Г",азомкйуты,На входы аналоговой и цифровой систем поступают сигналы т" и Р . Насамтелепередатчик 24 выводится сигналтолько от цифровой системы управления.С помощью звеньев 2, 3, 4 в цифровойи звена 19 в аналоговой системах формируется по критерию сетевых характеристик регулируемаявеличина Х:=(Х- Х )+ - (Р -Рэад К оьм сам эодгде, у - соответственно текущееи заданное значения частоты энергосистемы;Р,обм сам. д-текущее и заданное значение суммарной обменной мощностиэнергосистемы;К - частотный коэффициентэнергосистемы, вводимый. с помощью звена 4 в цифровой, и с помощью звена19 в аналоговой системах.Формирование необходимого управляющего воздействия происходит по пропорционально-интегральному закону регулирования с помощью звеньев 5, б вцифровой и звеньев 20, 21 в аналоговой системах управленйя.В обейх системах в,астатических(интегрирующих) звеньях б и 21 происходит накойление ошибки, вызваннойдрейфом интегрирующих звеньев. Величина этой ошибки различна для цифровой и аналоговой систем. Кроме. того,различие сйгиалов на выходе интегрирующих звеньев будет обусловлено разлйчием сигналов на их входах из-запогрешностей входных цепей аналоговойи цифровой систем. Рассогласованиевыходных сигналов основной и резервной систем может происходить такжев результате неодновременного или неодинакового- ввода обслуживающим персоналом сигналов ручной коррекции навыходе обеих систем,С целью устранения этих расхождений в резервированной системе управления осуществляется автоматическаяподстройка сигналов на выходе указанных элементов резервной системы (вцанном случае " аналоговой системы),При согласовании система по выводу астатического (интегрирующего)звена ключи 27 и 32 коммутатора 1 соединены соответственно с выходами 34и 35, ключи 28 и 31-замкнуты, 29 и30 - разомкнуты. Сигнал с выхода основной (цифрсвой) системы автоматического управления поступает через ключ27 коммутатора 1 и цифроаналоговыйпреобразователь 12 на один иэ вхоцовэлемента сравнения 16. На другой входтого элемента через ключ 32 коммутатора 1 поступает сигнал с выхода астатического (интегрирующего) звена 21 резервной (аналоговой) системы автоматического управленияНа выходе элемента сравнения 16 в случае неравенства выходных сигналов астатичес ких звеньев вырабатывается сигнал не" баланса, который подается на вход общего корректирующего звена 15, Это звено предназначено для улучшения качества переходного процесса в замкну той динамической системе, образованной схемой согласования, Полученный на выходе общего корректирующего звена 15 сигнал через замкнутые ключи 14, 10 и ключ 31 коммутатора 1 поступает на входной сумматор астатичес" кого звена,21 резервной системы со знаком, противоположным знаку сигнала небаланса, в результате чего выходной сигнал этого .звена резервной 20 системы корректируется вплоть до исчезновения небалайса.Таким образом, в результате работы схемы согласования сигнал на выходе астатического звена резервной системы, станет равным выходному сигналу астатического звена основной работающей системы управления.Контакты коммутатора с заданной периодичностью изменяют свое положение, что обеспечивает с помощью одних 30 и тех же элементов согласование как по выходному сигналу астатических звеньев, так и по неравенству сигналов ручной коррекции. Согласование по неравенству сигналов ручной коррек ции происходит, когда в коммутаторе 1 ключи 27 и 32 соединены с выходами 33 и 36 соответственно, ключи 28 и 31 - разомкнуты, 29 и 30 - замкнуты.: При этом сигнал с выхода выходного сумматора 7 основной системы автоматического управления через ключ 27 коммутатора 1 и цифроаналоговый преобразователь 12 поступает в аналоговой форме на .вход элемента сравнения, На другой вход этого элемента через ключ 32 коммутатора 1 поступает сигнал с выхода выходного сумматора 22 резервной системы автоматического управления. Сйгнал небаланса с выхода элемента сравнения 16 через общее корновной системы автоматического управления оператор размыкает ключ 81 иэамйкает 82При этом сигнал с выходазапоминающего звена 9 через замкнутыйключ 10 и цифроаналоговый преобразователь 17 продолжает поступать навход телепередатчика 24, т,е. последнее значение сигнала на выходе цифровой системы запоминается и продолжает поступать йа объект уйравления,Затем оператор размыкает ключи 10103 и замыкает 10(, 10,При этом навход телепередатчйка начинает поступать управляющий сигнал с выхода запоминающего звена 23 откорректированной резервной системы. Таким обраэомосуществляется плавный переход с основной системы автоматического управления на резервную,В том случае, когда основной системой является аналоговая, а резервной системой - цифровая, подстройка.цифровой системы под аналоговую и переключение аналоговой системы на циф 1 556 С ректирующее звено 15, описанное ранее,и ключ 32 автоматического коьмутатора 1 поступает на вход астатического корректирующего звена 18. Передаточ ная Функция звена 18 вместе с передаточной Функцией общего корректирующего звена 15 обеспечивает необходимое качество работы системы согласования по сигналу ручной коррекции. Сигнал с выхода астатического корректирующе" го звена поступает на вход выходного сумматора 22,В результате осуществля- ется подстройка резервной системы автоматического управления при неравенстве сигналов ручной коррекции основной и резервной систем. Введение астатического корректи(рующего звена 18 обусловлено различными динамическими характеристиками кон- -тура подстройки по неравенству выходных сигналов астатических звеньев инераве ству сигналов ручной коррекции, Астатизм в характеристике звена18 необходим также для сохранениясигнала подстройки по ручной коррекции после окончания процесса подстройки и раэмыкания контактов 31 автоматического коммутатора 1. Необходимо отметить, что подстройка по сигналу ручной коррекции обеспечиваетликвидацию и всех других причин, которые могут вызвать расхождение сигналов на выходе основной и резервнойсистем управленияТем не менее, хотя применение только подстройки по сигналу ручной коррекции без подстройки по выходу астатического звена и компенсировало бы все причины, вызывающие неравенства сигналов на выходе систем регулирования, это привело бы к тому, что из-за некомпенсированного ухода астатического (интегрирующего) звена резервной системы его выходной орган мог бы прийти в предельное положение, что исключило.бы правильную работу резервной системы в момент ее включения вместо основной системы управления,В конкретном случае использования резервированной системы для управления режимом"энергосистемы по частоте и перетокам мощности выходы астатических звеньев достаточно согласовы.вались один раэ"в 2 часа, а непосредственно выходы основной и резервной систем - один раэ в минуту.Выходной сигнал основной системы управления поступает через ключи 8(102, запоминающее звено 9, цифроаналоговйй преобразователь 17 на телепередатчик 24 для передачи на объект управления. В случае неисправности ос