Система регулирования уровня жидкости в емкости

(51) 4 С 05 Р 9/12 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ(46) 23.02.87. БДонецкий орЗнамени пол Р 7на Трудового Крас ехнический инсти(71)ноготут(72) ала соемени т да.Цель ности и я сиссти азлич стями сист го профиля. Для этоирования уровня жидрег В.И. Груба, А.В. Аксенов,Ф.А. Папаяни, И.Н. Федорущенко,А.Д. Тихонов, И.А. Скворцоваи В.В. Филатов(56) Спиваковский А.О. и др. Автоматизация трубопроводного транспорта в горной промышленности. И.: Недра, 1972, с. 394,Авторское свидетельство СССРФ 822150, кл. С 05 В 19/18, 1978.Авторское свидетельство СССРВ 830332, кл. С 05 Р 9/12, 1979;(54) СИСТЕИА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯЖИДКОСТИ В ЕИКОСТИ(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию уровня в емкостях (пульповодосборниках) по притоку жидкости (гидросмеси) и можетбыть использовано на производствах,содержащих безнапорное и напорное гидротранспортирование ма случайными прерываниями во номинального значения расх изобретения - повышение то расширение области примене темы путем обеспечения воз нормального функционирования прислучайных прерываниях во времени номинального значения расхода и с емкости в емкости содержит безнапорныйканал 1, емкость (пульповодосборник)2, всасывающее устройство 3 с органом 4 управления, напорный канал 5 сорганом 6 управления, датчики 7, 8,919369, 10 расхода датчик 11 уровня,дешифратор 12, блок 13 прогноза, блок 14 компараторов, блок 15 логики и блок 16 исполнительных механизмов, 1 н.з. ф-лы 5 ил.Изобретение относится к автоматическому регулированию уровня в емкостях (пульповодосборниках) по притоку жидкости (гидросмеси) и можетбыть использовано на производствах, 5содержащих безнапорное и напорноегидротранспортирование материала сослучайными прерываниями во времениноминального значения расхода.Цель изобретения - повышение точ 10ности и расширение области применения системы.На фиг.1 показана структурная схема системы; на фиг.2 - графа состоя 15ний всасывающего устройства", на фиг. 3 функциональная схема дешифратора,нафиг.4 - функциональная схема блокапрогноза; на фиг.5 - функциональнаясхема блока сравнения,гоСистема регулирования уровня жидкости в емкости содержит безнапорныйканал 1, емкость (пульповодосборник)2, всасывающее устройство 3 с органом 4 управления, напорный канал 5с запорным устройством и органом 6управления, датчики 7-10 расхода,датчик 11 уровня, дешифратор 12, блок13 прогноза, блок 14 компараторов,блок 15 логики и блок 16 исполнительных механизмов,Блок 13 прогноза содержит сумматоры 17-20, интеграторы 21-23, ключи 24-29, задатчики 30-32 и преоб разователь 33 уровень - объем.Блок 14 компараторов содержит эадатчики 34-36 и компараторы 37-39.Дешифратор, 12 содержит элементы НЕ 40 и 41 и элементы И 42 и 43.Всасывающее устройство 3 (фиг.1 и 4 О2) может находиться в одном иэ трехсостояний: Я, - с подачей Я, (по гидросмеси), Я- с подачей 0,1 Ц, (поводе) и Я - выключено. Каждое сосзтояние характеризуется инерционностью Т, (временем переключения вдругое состояние). Численное эначе ние инерционности определяется конкретными типами всасывающего 3 и запорного 6 устройств и параметрами напорного канала 5, Типичные значения инерционности Т, находятся в пределах: 8-12 мин для Т 2-3 мин для Т , 6-10 мин для Т . Поэтому управлять всасывающим устройством 3 так, чтобы уровень 1. заполнения емкости 2 находился в строго заданных пределах, можно лишь рассчитываяобьем притока Ы, в емкость за период времени Т, . Это позволяет своевременно (с упреждением) выработать управляющее воздействие, обеспечивающее заданный уровень жидкости. С этой цедью для притоков гидросмеси со случайными прерываниями во времени номинального значения расхода нЯ датчики 7-9 устанавливаются на безнапорном канале 1 на расстояниях Ь; от емкости 2 так, чтобы удовлетворялось следующее соотношение: а=1,2,3,. Ь =ТЧ 1 1 н где Ч - скорость номинального энан нчения расхода Я. Устройство работает следующим образом,Сигналы датчиков 7-10 расхода соответственно К, Я, Онф,(Е, пропорциональные притокам,поступают на блок 13 прогноза, надругие входы которого поступают с дешифратора 12 логические сигналы 1 Я 1,характеризующие текущее состояниевсасывающего устройства 3. Блок 13определяет прогнозную величину объема заполнения (уровня) И, в емкости2 на период прогноза Т однозначнозаданного состоянием Я, Значение И,поступает далее на блок 14, где осуществляется сравнение его с верхними нижним значениями допустимых границ заполнения. Блок 14 формирует ло40 Формула из обре те ния 3 129193гические сигналы 1,2,1 перевода всасывающего 3 и запорного 6 устройств втребуемое состояние в тех случаях,когда Ю выходит за пределы допустимых значений. По сигналам блока14 блок 15 управления вместе с блоком16 исполнительных механизмов переключают всасывающее 3 и запорное 6устройства в требуемое состояние супреждением Т; и тем самым обеспечивают колебания уровня (объема заполнения) в строго заданных пределах.Дешифратор 12 (фиг.З) работаетследующим образом,Сигнал У с выхода органа 4 управ" 15ления характеризует состояние двигателя всасывающего устройства 3 (1включено, О - выключено) и поступает на входы элементов И 42 и 43 иэлемента НЕ 41. Сигнал Бс выхода 20органа 6 управления характеризуетсостояние напорного канала 5 (1 - открыт, О - закрыт). По сигналам У иЯ, дешифратор 12 формирует сигналы8 Б , Яз в соответствии с логическими функциями Б, = У Я; ЯУ ЯЯзБлок 13 прогноза (фиг.4) работает следующим образом. 30Сумматор 18 определяет величинуразности Ц - Я (С), которая интегрируется интегратором 21. На выходе интегратора 21 формируется сигенал М , характеризующий прогнОзный 35т, фобъем притока в емкость 2 за периодвремени Т . Если дешифратором 12определено состояние 8, (Я, = 1 тЯБО), то сигнал И," через открытый сигналом Я, = 1 ключ 24 поступает на вход сумматора 17. Каналы8-19-22-25 и 9-20-23-26 работают анаПлогично и формируют сигналы Ю ип тЗУт соответственно. Таким образом,тдна входе сумматора 17 формируется 45ОДин из сигналов Ят т чтт , 1 тч В заф тф фвисимости от того, сформировано лизначение Я 8 или Б . Ключи 27-29и задатчики 30-32 предназначены длячзадания объема гидросмеси Ю которую необходимо откачать за время Тв Режиме Б:. Так, например, задатчик 30 формирует сигнал И,Я, Ткоторый поступает на другой вход сумматора 17, если Я,1. Задатчик 31 55формирует сигнал ИТд 0,1 Ц, азадатчик 32 - И = О. Работают каназлы 31-28, 32"29 аналогично. Преобразователь 33 уровень - объем форми 6 4рует сигнал У , соответствующий значению текущего объема заполнения емкости 2 в зависимости от сигнала 1 соответствующего значению текущего уровня. Сигнал Ч(С) поступает на суммирующий вход сумматора 17. Поэтому на выходе сумматора 17 формируется сигнал Ы = Ъ 7(Е) + Ъ 7 - Ю соответствующий прогнозному значению объема заполнения емкости 2 на период прогноза Т,.Далее сигнал Ю, поступает на блок 14 компараторов (фиг.5), где формируются логические сигналы 1,2 1 : 2,аЬ аЬ граничные значения объемов заполнения, соответствующие верхнему, нижнему и аварийному значениям объемов,В зависимости от сигналов (Я;1 и (2; блок 15 формирует управляющие команды; У = Я 2, - режим ЯУ, = Ят- режим Я;Уь = 82 э - ВыключитьУБ 2 - включить.зТаким образом, система поддерживает уровень (объем заполнения) емкости в заданных задатчиками 34-36 пределах, независимо от профиля емкости и позволяет повысить точность регулирования уровня, так как исключаются составляющие погрешности, обусловленные случайными прерываниями во времени номинального значения расхода. 1, Система регулирования уровня жидкости в емкости, содержащая связанный с емкостью безнапорный канал, в котором установлены три датчика расхода, датчик уровня, установленный в емкости, всасывающее устройство с органом управления, напорный канал, в котором установлено запорное устройство с органом управления, и последовательно включенные блок прогноза, блок компараторов, блок логики и блок исполнительных механизмов, первый и второй выходы которого связаны с входами органов управления соответственно всасывающего и эапоо- Жного устройства, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точ 5 12919 ности и расширения области применения системы, в нее введены четвертый датчик расхода, установленный на выходе безнапорного канала, и дешифратор, который подключен первым и вто рым входами к выходам органов управления соответственно всасывающего и запорного устройств, а тремя выходами - к соответствующим входам блока логики и блока прогноза, подключен О ного четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым входами к выходам соответственно первого, второго, третьего, четвертого датчиков расхода и датчика уровня, причем первый, второй и третий датчики расхода установлены в безнапорном канале на расстояниях от емкости, удовлетворяющих условиюЬ,.=ТЧ,1=1, 2, 3,20 где Т, - время переключения всасывающего устройства в другоесостояние;Чц - скорость подачи гидросмеси.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок прогноза содержит последовательно включенные первый сумматор, первый интегратор :и первый ключ, последовательно включенные второй сумматор, второй интегратор и второй ключ и последовательно включенные третий сумматор,третий интегратор и третий ключ, атакже первый задатчик, четвертыйключ, подключенный входом к выходупервого задатчика, второй эадатчик,пятый ключ, подключенный входом квыходу второго задатчика, третий эадатчик, шестой ключ, подключенныйвходом к выходу третьего задатчика,преобразователь уровень - объем ичетвертый сумматор, у которого первый вход подключен к выходам первого,второго и третьего ключей, второйвход =, к выходам четвертого, пятогои шестого ключей, третий вход - квыходу преобразователя уровень - объем, а выход является выходом блокапрогноза у которого первым входомявляются управляющие входы первогои четвертого ключей, вторым входом -управляющие входы второго и пятого ключей, третьим входом - управляющие входы третьего и шестого ключей, четвертым, пятым и шестым входами являются первые входы соответственно первого, второго и третьегосумматоров, седьмым входом являютсяобъединенные вторые входы первого,второго и третьего сумматоров, авосьмым входом является вход преобразователя уровень - объем.1291936 Составитель В. ПрямицынТехред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов Редактор В. Иван Тираж 864 ВНИИПИ Государственного по делам изобретении 13035, Москва, Ж, Раущказ 263/4 Подписнокомитета СССи открытийская наб., д еское предприятие, г. Ужгор Проектная,4 Производственно-поли