Способ управления насосной станцией

(56) Авторское свидеМ 1373881, кл. Е 04Авторское свидеВ 1551827, кл, Е 04 0 мелиоративньв инс ельство ССС 15/00, 1988,ельство СССР 15/00, 07,06.8 Ь, ощие насосост системахи, насосы пардлопроводу ие нддежднции пуержания еньшения ний насо Ован И О Т Э Н Г) И 5 Модключе му труб овышен дботь ст ти подд тра и ум отключе оед, ру етрс),л 5технптчк,.ив ема устроисвд,цией, реализую Гд) ия; нд фл.2 - Фрд ЕХНОЛОГ 1 ГОСУДЛРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ УПРАРПЕНЙЯ НАСОС 110 Й СТАНЦИЕЙ(57) Изобретение позволяет повь 01 ть нд дежность и экономичность работы с днии путем увеличения гочности по держания технологического параметра и у(л 01, шения количества включений и отключений насосов, Измеряют технологический пдрд(летр, сравнивают его с заданными уставками и блокируют сигналы управления нд здданИ. зобретение относит нию и может быть исполь управления насосньми с ные агрегаты которых и лельно к общему напорноЦель изобретения - и нс)сти и экономичности р тем увеличения точнос технологического параме количества включений и СОВ. На фиг,1 показана равления насосной ста данный способ упрдвл, Ы 163483 О ный инервал времени после вОв=Отклю-ения насосов. Пэи э011 оп,:,"ОСРЕДНЕННОЕ ЗНДЧЕН 1)Е 1 ЕХНО.ОГ :.(.г ,параметра нд заданном интервале вре(": 1и определяют разность между этим и ГсгуЩ 111 Л ЗНДЧЕНИЯЛ 1 ИЕХНО 10 ГИ С 1 Г)ГО ГГ)метра. Срдшивдют абсо(ОГ)ую вели,агой разности с сс здд)ным зндГЭор 5 лировдние си налов 1 д вклоч(отключение нассов Осуцсствляю) всилости 01 величинь рдссоглдсосэнологического параметра с з, даннымиустдвкдл;и при абсолютой велич не Г,".0.сти, большей задднногз зн: чения ПГ)меньшей разОст 1 форлиру)т дОГ".;гель ныо устави в заг ис 1 мости от т( ку.,(;0значе ия техно СОГ 1 ОГ кпГ 0 и драмеГ)д 11 веЛИЧИНЫ ЕГО 11ЗЛ,(Ых НЕГОХНОЛ 0 ЕСКИизменений. Сигдлы на вкло еГие и отклкчение асосов этом случае фор(1 Гуюг ирезульгвтдм сравнения с дополнительн, 1устдвкдми 1 3 п ф-ль, "ил,менты НО диаграмм данный способ упрдвле)Насосная станция группу насосов (блок 1), ненных к общему напор рез обратные клап,.ны текущего значения конт логического параметра ( аналоговым выходом), б кущего значния котро гического параметра с, чением зд заданный пр 1 ежуток Гре( н (блок ние контр .вируелбго илл юстпи Г) уия,(фиг,1) содепараллельно сному коллектоблок 2 конролируемогондпр 11 лер, ддлок 3 сравнслируемого тсх0 средн 111 егоедшествующ3 определяет, 16348305 10 ния контролируемого параглетра Лг, д 1, Л 2, 0215 45 5055 параметра, соответствующее установившемуся (рабочему) режиму, т,е. значение контролируемого технологического параметра, соответствующее точкам А, В, С, Д, Е и т.д, (характеристики 1 и 2 характеризуют возможные положения характеристик 1 и 2 при наличии утечек), блок 4 вычисления среднего значения контролируемого технологического параметра за заданный промежуток времени, блок 5 фиксации мгновенных значений контролируемого технологического параметра, блок 6 контроля состояния (работы) насосов, блок 7 задания расчетных или опытных величин диапазонов изменеи Лз или дополнительных уставок, ограничивающих диапазон Л блок 8 сравнения усатановившегося значения контролируемого технологического параметра с граничными значениягли (расчетных или опытных) величин диапазонов его изменения Л 1 и Лэ (или с заданными дополнительными уставками), блок 9 формирования промежуточных (втори ггых) уставок включения и выключения насосов, блок 1 О аварийной сигнализации, блок 1 выдержки времени, блок 12 сравнения текущего значения контролируеглого технологического параметра со сформированными в блоке 9 уставками, блок 13 зада;ния и счета времени, блок 14 форглирования управляющего сигнала, блок 15 управления, блок 16 задания первичных уставок включения и выключения насосов (первичные уставки задаются согласно известному способу), блок 17 сравнения текущего значения контролируемого технологического параглстрд с первичными уставками включения и выключения насосов и блок 18 временной блокировки включения и выключения насосов.Соединение элементов схемы показано на фиг.1. Способ управления насосной станцией осуществляется следующим образом.Сеть предваоительно заполняется откачиваемой жидкостью с помощь;о вспомогательного насоса и в ней поддерживается заданное давление последним за счет функционирования локальной системы автоматики. При включении потребителя и соответствующем увеличении подачи вспомогательного насоса до заданной величины локальная система автоматизации включает первый основной насос (порядок включения и вь,ключения насосов устанавливается по времени выработки) и включает в работу систему автоглатики насосной станции. С этого моглента Г;оки 2 и 6 непрерывно к,.:н 20 25 ЗО 35 40 тролируют заданный технологический параметр и работу насосов (работает - не работает) при функционировании хотя бы одного насоса. Через данные блоком 13 интервалы времени блок 5 фиксирует показания датчиков блока 2 и по истечении заданного блоком 13 времени блок 4 вычисляет среднее значение контролируемого технологического параметра за заданный промежуток времени. Блок 3 сравнивает текущее значение контролируемого технологического параметра с его средним значением, вычисленныгл блоком 4. Если они отличаются друг от друга на величину, большую заданной, повторно определяют среднее значение контролируемого технологического параметра и сравнивают его с текущигл значением. Это продолжают до тех пор, пока абсолютное значение разности глежду сравниваемыми величинами не будет меньше заданного. В этом случае по имеющемуся установившемуся значению контролируемого технологического параметра осуществляется формирование вторичной установки включения и выключения очередного насоса, Далее алгоритм автоматического управления насосной станцией может быть задан в трех вариантах.вариант - каждое количественное сочетание работающих основных насосов с характеристикой "Х" обслуживает одно единственное количественное сочетание потребителей с характеристикой П (фиг,2 а),В этом случае прибавлением к установившемуся значению контролируемого технологического параметра (оно может соответствовать, например, рабочей точке А) величины Л= Л+ Л (Л - возможные нетехно 1логические колебания контролируемого параметра, например, эа счет колебаний уровня откачиваемой жидкости в ее источнике, напряжения пиающей сети и т.д,: Л -П возможные нетехнологические фиктивные отклонения контролируемого параметра изэа погрешности датчиков) или вычитанием от него блок 9 определяет дополнительные вторичные уставки включения и выключения насосов и выдает их в блок 12. Последний непрерывно сравнивает текущее значение контролируемого технологического параметра, выдаваемое блоком 2 с выработанными блоком 9 установками. Если в результате сравнения текущее значение контролируемого технологического параметра станет больше верхней или меньше нижней эаданг;ых вторичных уставок, блок 14 формирует сигнал на включение второго или выключение работающего (первого) насоса, Однако вы работ",нный блоком 14 сигнал ре 1634830510 ализовывается блоком 15 только тогда, когда с момента осуществления последнего переходного режима истечет заданное в блоке 18 время, Если же одновременно включились или выключились несколько потребителей, время настройки блока 18 истекло, режим совместной работы функционирующего насоса и потребителей не установился, не сформировалась вторичная уставка на включение второго или выключение работающего насоса, а текущее значение контролируемого параметра достигло верхнего или нижнего уровня первичных уставок, предварительно заданных в блоке 16, то по данным блока 17, непрерывно сравнивающего зти параметры, блок 14 подает сигнал на включение второго или в,кгочение работающего насоса,Таким образом, включается третий на. сос или выключается второй и т.д После включения всех работоспособных насосов вторичная уставка, выработанная блоком 9 и предназначенная для включения очередного(не имеющегося или неработоспособ. ного) насоса, используется в качестве аварийной, При достижении текущего значения контролируемого параметра уровэтой уставки во время работы всех работоспособных насосов блок 14 формирует сигнал "Порыв трубопровода", Последний реализовывается блоком 10. При этом одновременно с подачей аварийного сигнала включается блок 11 отсчета времени, настроенный на определенную временную установку. Если до истечения заданного в блоке 11 времени текущее значеие контролируемого технологического параметра достигнет уровня первичной уставки очередного включения, то блок 14 по выходному сигналу блока 17 формирует команду на аварийное выключение насосной станции и останов блока 11 отсчета времени (в этол случае снятие сигнала "Порыв трубопровода" осуществляется вручную), Если до истечения заданно о о блоке 11 времени суммарная подача уменьшится и текущее значение контролируемого параметра станет выше уровня нижней вторичной у:таоки и ниже уровня верхней, то блок 14 снимает с блока 10 аварийный сигнал "Порыв трубопровода" и останавливает (обнуляет показания) блок 11 отсчета времени, Есл же до истечения заданного в блокс 11 времени режим совместной рдбпть насосов и потребителей не изменится, то по истечении указанного времени блок 14 формирует сигнал на останов блока 11, снятие аварийного сигнала с блока 10 и аварийное выключение насосной станции. 20 25 30 35 40 45 50 55 1 оаридт - : а кдое кол ествено гг четдние работы основных ндсосов с хдрдтеристикой Х обслуживает доа и более количественньо сочетаний потребгелей с характеристиками П, П 2 и Пъ пр ем эдддны расчетные или опытнь;е оелчины робо чих диапазонов изменения контролируемого технологического парамет рд Ж, Й,Лз (Фиг, 2 б),В этол случае в блоке 8 проверяется попадает ли установившееся зндее контролируемого технологического дрдметра при заданном количестве рдбо гд,:х "дсосов (их работа контролируегся бло о 6 определенное бло:ол 3, нд расчетныели опытные граничные рабочие дапазонц, ндпримср Л 1 и А или о арабо е дидгдзг н, д и Оиэлеения конгролируелоо технолпгическоо параметра, заданные о блоке 7 или нет, Если оно попдд.:е о уппмянутце гранчнье ддгдзонь, то блок 9 Фгрлипует соответственно уставку выключея работающеголи включения второго насоса выдает их о блок 12 Если оно попадает о нерабо е диапазоны д А 1 пнто ке задаются о блоке 7). то оклю дется блока 11 отсчета времеи подается блоком 10 дод рйьй сигнал "Пор,о трубопропдд, Если в тс ение орел ен, заданного о блоке 11 изменится подача рдботдющх насосов, чо с блока 10 снимается доврйньп сигнал, останавливается блок 11 отсчета времени, опять выявляется установившийся режим, и алгоритм пооторяется, Есл о течение этого времени режимы работы насосов и потребителей не изменяются, то по его истечении блок 14 формирует сигнал на аварийное выключение блоком 15 насосной станции(блока 1) и выключение блока 11, Форлюрование вторичных уставок на включение третьего, выключение второго и т,д. насосов осуществляется аналогично,Далее включение и выключение насосов осуществляотся тдк же, как при 1 варианте.111 вариант - каждое количественное сочетание работы основных насосов с характеристикой Х обслуживает два и более количественных сочетаний потребителей с характеристиками П 1, П 2 и Пз, причем между граничными расчетными или опыньли рабочими диапазоали Ь 1 и Лз изменения контролируемого технологического параметра заданы две дополнительные усгдок определяющие диапазон при попадании оабочей точки в который формирование управляющегоо сигнала не осущестоляется (Фиг. 26).Б этом случае о блоке 8 прооерчется, выходки ли установившееся зндене ко;тролируемого технологического ;др.легрдпри имеющемся количестве работающих насосов за пределы диапазопа изменения контролируемого параметра Л ограниченного дополнительными уставками, задаваемые в блок 7, Если оно выходит эа пределы указанного диапазона изменения контролируемого технологического параметра при заданном числе насосов, то блок 9 формирует соответственно уставки на включение второго или выключение работающего насосов, При этом диапазон Ь может быть задан для каждого количественного сочетания работы насосов индивидуально, Формирование вторичных уставок на включение третьего, выключение второго и т,д. насосов осуществляется аналогично. После формирования соответствующих уставок в блоке 9 включение и выключение насосов осуществляется так же. как приварианте. Во И ивариантах соответственно формирование уставок на включение осуществляется каждый раз при попадании установившегося значения контролируемого технологического параметра в граничные рабочие диапазоны Ь 1 и Лз или при выходе его эа пределы диапазона Ьпо новой.Для насосных станций, в которых однколичественные сочетания совместной работы насосов обслуживают по одному количественному сочетанию потребителей, а другие по два и-более,вариант может использоваться в сочетании соивариантами,Таким образом, при реализации предлагаемого способа автоматического управления насосной станцией значительно сокращаются колебания давления на выходе насосной станции и уменьшается требуемый для включения и выключения насосов диапазон изменения контролируемого технологического параметра, что повышает экономичность и надежность автоматизации работы насосной станции.При этом высокая надежность подачи сигналов управления обеспечивается также за счет дублирования первичными устгвками функций промежуточных (вторичных) уставок включения и выключения и за счет задания величины времени блокировки подачи сигналов управления, равной макси 10 15 20 25 30 35 40 45 50 мальной длительности переходных процессов в напорных коммуникациях насоснойстанции, определяемой экспериментальным путем. Формула изобретения 1. Способ управления насосной станцией, включающий измерение технологического параметра, сравнение его с заданными уставками, блокировку сигналов управления на заданный интервал времени после включения или отключения насоса, определение сочетания подключенных потребителей и в зависимоси от него изменение режима работы насосной станции путем включения или отключения насосов с изменяемой очередностью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы станции путем увеличения точности поддержания технологического параметра и умсньшения количества включений и отключений насосов, определяют осредненное значение технологического параметра на заданном интервале времени и определяют разность между осредненным и текущим значениями технологического параметра, сравнивают абсолютную величину этой разности с ее заданным значением, при этом сигналы на включение или отключение насосов формируют в зависимости от величины рассогласования технологического параметра с заданными уставками при абсолютной величине разности большей ее заданного значения, при меньшей разности формируют дополнительные уставки в зависимости от текущего значения технологического параметра и величины его возможных нетехнологических изменений, а сигналы на включение и отключение насосов формируют по результатам сравнения с дополнительными уставками.2. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сравнивают текущее значение технологического параметра с границами рабочих диапазонов, соответствующих числу работающих насосов и сочетаниям подключенных потребителей, а дополнительные уставки формируют при попадании в соответствующий рабочий диапазон,1634830 Фиг Гставитель К,Староверовхред М,Моргентал Корректор Н, Ревская Келемеш дак изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 739 Тираж 361 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5