Устройство для вычисления давления в узле трубопроводной системы

51)4 С 06 Р 15/20 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЬР КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н двторСномУ Сеиде(71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиа ции(56) Авторское свидетельство СССР В 748419, кл. С 06 Г 15/36, 1980.Авторское свидетельство СССР В 762009, кл. С 06 Г 15/36, 1980.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЗЧИСЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В УЗЛЕ ТРУБОПРОВОДНОЙСИСТЕМЫ, содержащее блоки суммирова- .ния, .о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьвиения быстродействия, в устройство дополнительновведены блоки вычисления потоков,каждый из которых состоит из трехэлементов-И, элемента ИЛИ и одноразрядного сумматора, выход одно-:разрядного сумматора в каждом блокевычисления потоков подключен к первому входу элемента ИЛИ этого блока,выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И своего блока, вторей вход которого подключен к выходу второго элементаИ этого же блока, первый, второй,и третий выходы каждого блока суммирования, кроме последнего, соединенысоответственно с первым, вторым итретьим входами последующего блокасуммирования, третий выход каждого блока суммирования подключен к пер"вому входу третьегоэлемента И одноименного блока вычисления потоков,четвертый выход каждого блока суммирования соединен с вторым входом второго элемента И одноименного блокавычисления потока, пятый выход каждого блока суммирования подключен квторому входу элемента ИЛИ предыдущего блока вычисления потоков, выходэлемента ИЛИ каждого блока вычисленияпотоков соединен с четвертым входомпоследующего блока суммирования, вы"ходю первого и третьего элементов Ивсех блоков вычисления потоков являются выходами давления в участкахузла трубопроводной сети устройства,установочные входы всех блоков суммирования выходами объединены и подключены к установочной группе выходовустройства, информационная группавходов каждого блока сумммровавияявляется соответствующей группой информационных входов устройства. 2. Устройство по п,1, р т л и ч аю щ е е с я тем, что блок суммирования содержит восемь сумматоров, элементы И, ИЛИ и переключатели, причем входы первого сумматора являются группой информационных входов блока, выходы переполнения первого сумматора подключены к группе входов второго сумматора, вход которого является третьим входом блока, выходы переполнения второго сумматора подключены к группе входов третьего сумматора, вход которого является вторым входом блока, выход переполнения третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, второй1170460 вход которого является первым входомблока, выход переполнения четвертогосумматора является четвертым выходомблока, выход первого сумматора соединен с первым входом пятого сумматора, выход переполнения которогосоединен с первым входом шестогосумматора, выход переполнения которого соединен с первым входом седьмого сумматора, выход переполнениякоторого подключен к первому входувосьмого сумматора, выход переполнения которого является пятым выходомблока, вторые входы пятого, шестого,седьмого и восьмого сумматоров объединены, соединены с управляющим входомпервого элемента И и подключены к четвертому входу блока, выходы второго,третьего и четвертого сумматоров соединены соответственно с третьимивходами шестого, седьмого и восьмогосумматоров, третий вход первого сум-матора соединен с выходом первогопереключателя, управляющий вход которого соединен с управляющими вхо-.дами второго, третьего и четвертогопереключателей и является четвертымвходом блока, информационный входчетвертого переключателя соединенс первым информационным входомтретьего переключателя и подключенк первому установочному входу блока,Изобретение относится к вычислительной техникеи может быть применено в качестве спецпроцессора в комплексе с цифровой вычислительной ма.шиной или в качестве элемента вы-5 числительной сети для моделирования установившихся процессов в трубопроводных системах.Цель изобретения - повышение быстродействия. 0На фиг,1 изображена схема устрой-, ства для вычисления давления в узле трубопроводной системы; на фиг,2 - блоки суммирования; на фиг.З - блок вычисления потоков. 15Устройство содержит блоки 1 суммирования блоки 2 вычисления потоУков, первую 3, вторую 4, третью 5,второй установочный вход которогосоединен с вторым информациоьным входом третьего переключателя и с первым информационным входом второгопереключателя, второй информационныйвход которого соединен с информационным входом первого переключателя иподключен к третьему установочномувходу блока, установочные входы блока соединены соответственно с первымиинформационными входами второго,третьего и четвертого элементов И,вторые информационные входы которыхподключены к выходам соответственновторого, третьего и четвертого сумматоров,выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИи подключен к управляющему входу первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИи подключен к управляющему входу четвертого элемента И, выход которогосоединен а третьим входом элементаИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с управляющими входами переключателей, выходыпятого, шестого и седьмого сумматоровявляются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока, выходвосьмого сумматора является шестымвыходом блока. 3 ) четвертую 6, пятую 7, шестую 8 и седьмую 9 входные шины и выходные шины 10 и 10 (=1,2, н 1 =1,2," е 9, Схема приведена для частного случая, когда и =6, м =3,Блоки 1 суммирования (фиг.2) выполнены, например, в виде (в+1)-разрядного сумматора .11, устройства 12 регистрации сигнала удвоения, устройства 13 удвоения и (в+1)-разряд" ного управляемого сумматора 14, причем (1 г 1+1)-разрядный сумматор 1 1 выполнен, например, из одноразрядных сумматоров 15-18, охваченных шиной переноса, устройство 12 сигнала удвоения содержит элементы И 19 и 20 и элемент ИЛИ 21, устройство удвоения содержит одноразрядные пе3 1170460 4 реключатели 22 и 23, а (ш+1)-разряд- Записывают выражение (2) в раэверный управляемый сумматор 14 содер- нутом виде при п 4, щ =2 и значении жит одноразрядные сумматоры 24, охва- г, равном трем. ченные шиной переноса.Блок 2 вычисления потоков (фиг.3)выполнен, например, в виде сумматора25 по модулю два, трех элементов И26-28 и элемента ИЛИ 29. (3)Работу устройства для моделирования узла трубопроводной системы поясняют на конкретном примере.Каждый к-й узел трубопроводной сетиописывается выражением 11 г-й разрядпределяется01р 01 0 аждый искомоо выраж ктора,ю на, принимающая цел ное значение, равно ству ветвей, инцени к-му узлу.выражение (1) в ра следующем виде ле е 1(1 - значение пер шего разряда деляемого поол са из старктора, опре ыражению нтн ставляе форме в рядно ГЕ . .Г(Цф ч ф ч 1) разрядные векторы представляющие собой разрядное изображение уеу Е, Ок, О соответственно; гдатретью тую 8 ветств етвер разрядные матрицы, представляющие собой разрядное иэображение г при а=4 Гп =2 входные шины ч значения с, подаются сое но Г=- разрядно представленчюа на (г+1)-ю входную шину 9 подачг Оъь ется значениег гг5после чего в устройстве протекает гереходной процесс, После окончания переходного процесса в схеме в первом блоке 1 суммирования реализуется первая строка выражения (5), благодаря чему на его выходе образуется значениеЧ":1-Г, поступающее на первый вход второго блока 1 суммирования, а на втором выходе переноса первого блока 1 суммирования по выражению (4) образуется значение старшего разряда Ц , поступающее через третий вход и.первый выход блока 2 вычисления потоков на первый разрядювыходной шины 10, Во втором блоке 1 суммирования реализуется вторая строка. выражения (5), на его выходеч 2образуется значение ц , а на втором выходе переноса старшего разряда в25 соответствии с (4) - соответственно значение второго разряда 0 которое через второй вход и первый выход второго блока вычисления потоков поступает на второй разряд выходной2Ф шины 1 0 е аналогично В каждом 1 м блоке 1 суммирования моделируется -я строка выражения (5), а на втором выходе переноса старшего-го разряда-го блока 1 суммирования по выражению (4) образуется-е 35 значениеискомой величины, которое через-й блок вычисления потоков поступает на-Ф разряд выходной шины 10, Если на втором выходе переноса 1 -го блока 1 суммирова1ния и соответственно-м разряде выходной шины 10 е значение 0 =О, а на третьем выходе переноса ( +1)-го блока 1 суммирования образовался единичный сигнал, т.е, сформирова-, 45 лось единичное значение переносад 1(р из старшего разряда вектора 5 , образовавшегося на выходе (я+1)-разрядного сумматора 11 по выражению (7), то он через третий вход-го 50 блока 2 вычисления потоков поСтупаЗ ет на 1 -й разряд выходной шины 1 О. Благодаря этому 0 =1, и вычислительный процесс продолжается аналогично описанному.Если на втором выходе-го блока 1 суммирования и соответственно-ом разряде выходной шины=1, а на выходе (в+1)-разрядного сумматора 11 (+1)-го блока 1 суммирочвания значение вектора 5 1 " равное 51 ф 1: 1,2111больше или равно удвоенному вектору Ь, т.е,выполняется неравенство 81 з 2 гЕ 1) (критерием выполнения которого является равенство единице Р-го разряда (Р=1,2 ,.) вектора г и (Р)- У(1 ф 11го вектора Ф ) тогда на выходе)устройства 12 регистрации сигнала удвоения и соответственно первом вы 1ходе старшего разряда (1+1)-го блока 1 суммирования образуется единичный сигнал, поступающий на устройство 13 удвоения этого же блока 1 суммироваФния и на первый вход (1+1)-го блока вычисления потоков. Благодаря э-омуТзначение г в устройстве 13 удвоения ( +1)-го блока 1 суммирования сдвигается на один разряд в сторону старших разрядов, и соответственно выражение (5) реализуется в нем с удвоюенным вектором 21 . Если в результате этого на втором выходе старшего разряда ( 1 +1)-го блока 1 суммирования образуется единица, то она через второй вход и второй выход+1)- го блока 2 вычисления потоков поступает на второй вход 10 1 -го раэряда выходной шины. При этом значение 0 =1, О =1, а О =О, и вычислительный процесс продолжается аналогично описанному. Если на втором выходе старшего разряда (1 +1)-го блока 1 суммирования образовался нулевой сигнал, тогда на выходе (1 +1)-го блока 2 вычисления потоков образуется единица, т.е, в этом случае 0 =1, 0=03 Ц=1, и вычисление продолжается в соответствии с выражениями (4) - (6).1170460 Составитель А.Колчинктор Е.Копча Техред А,Бабинец Коррек кид Заказ 4705 В/46 Тираж 710 НИИПИ Государственногопо делам изобретений 035, Москва, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийская наб д, 4/5