Устройство для управления группой вакуумных деаэраторов

).,)ПИ НИЕ ИЗО Е ЕЛЬСТВ ТОРСКОМУ СВИ ится к теплоэнергеемам водоподготовки, ение при автоматипроцессов в группе в тепловых электроых теплосиловых ус.21) 4860246/0622) 11.07.90(71) Одесский политехнический институт(72) В,А.Герлига, Н,П.Мороз, Рауль РивасПерес, Као Тиен Гиунь и В.О.Яковлев(56) Авторское свидетельство СССРВ 1455123, кл, Р 22 О 1/50, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯГРУППОЙ ВАКУУМНЫХ ДЕАЭРАТОРОВ(57) Использование: теплоэнергетика приавтоматизации технологических процессовв группе вакуумных деаэраторов тепловых 1Изобретение относ1тике, в частности ксисти может найти примензации технологическихвакуумных деаэраторостанций и промышленнтановок,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия группы деаэраторов.На фиг. 1-3 показано предлагаемое уст ройство для управления группой вакуумных. деаэраторов,Устройство содержит вакуумные деаэ раторы 11, 12, 13, трубопровод подачи недеаэрированнойводы 2, трубопровод отводадеаэрированной воды 3, трубопровод под 1 вода греющей среды 4, трубопроводы отво да неконденсирующихся газов 51, 52, 5 з,первые исполнительные устройства 61, 62,; бз, вторые исполнительные устройства 71,72, 7 з, третьи исполнительные устройства 81,, 82, 8 з, четвертые исполнительные устройст 1 ва 91, 92, 9 з, зжекторы 101, 102. 10 э отсоса электростанций и промышленных теплосоловых установок. Сущность изобретения: устройство содержит микропроцессорное управляющее устройство с блоком аналогоцифровых преобразователей и блоком цифроаналоговых преобразователей, Входы микропроцессорного управляющего устройства через преобразователи связаны с датчиками давления и датчиками температуры воды. Выходы микропроцессорного управляющего устройства соединены со входами исполнительных блоков. 1 э.п. ф-, лы,3 ил,неконденсирующихся газов, бак-аккумуля-тор 11, откачивающий насос 12 с регулируеМой производительностью, датчики 131, 132, Я13 з давления, датчики 141, 142, 14 з температуры воды, преобразователи 151, 152, 15 з,элементы 161, 162, 16 з сравнения, первый дпороговый блок 17, блок 18 аналого-цифро- ООвых преобразователей, микропроцессорное (дфуправляющее устройство 19, блок 20 цифроаналоговых преобразователей, датчик 21 вуровня, второй пороговый блок 22. СдПреобразователи 15) содержат седьмойаналого-цифровой преобразователь 23, постоянное запоминающее устройство 24 иседьмой цифроаналоговый преобразова-,Ятель 25 ь, 2, 3 (фиг,2).4 Ю 4Первый пороговый блок 17 содержитпороговые элементы 171, 172, 17 з (фиг. 1),Блок 18 аналого-цифровых преобразователей содержит первый 181. второй 182.третий 18 з, четвертый 184, пятый 185 и шестой 186 аналого-цифровые преобразователи1837136 10 Блок 20 цифроаналоговых преобразователей содержит первый 201, втОРой 202, третий 20 з, четвертый 204, пятый 20 и шестой 206, цифроаналоговые преобразователи (Фиг,1).Второй пороговый блок 22 содержит пороговые элементы 221, 222, 22 з.В устройстве для управления технологическим процессом применяется следующий закон регулирования 1О(1):к,о(с)+ - .,Г в(г)б+Тщ о+ . Ою(с где 0(т) - управляющее воздействие(сигнал управления на выходе 1-го канала регулирования); е (т) - сигнал рассогласования на 1-.м канале регулирования (отклонение регулируемой величины от заданного значения); Кр - коэффициент усиления управляющего устройства на 1-м канале регулирования; Тд - постоянная времени дифференцирования на 1-и канале регулирования; Тщ - постоянная времени интегрирования на 1-м канале регулирования;1=1, 2, 3, 4, 5, 6,.Учитывая, что в устройстве, в качестве блока управления, применяется микроядро. цессорное управляющее устройство 19, закон регулирования (1) в дискретной форме для 1-го канала принимает вид О ( и То) = 01 ( ( и - 1) Той)+ КР 1 х( + т, + - ,",) " т +к хп - 1)Тм)+ Т хКр Тл х е 1 и - 2 ) Тою), (2) где То - постоянный период квантования 1-го канала регулирования;ОЦп)То 1- сигнал управления на предыдущем шаге квантования;е Ци)Тю), а и)Тю) - сигналы рассогласования на предыдущем шаге квантования и на (и) шаге квантования соответственно;и - количество интервалов дискретизации; п=0, 1, 2, Введем обозначения А 2 =КР -Тд+ А ц О ( ( и - 1 ) То ) + А 21 й( и - 2 ) Ты ) Таким образом, закон регулирования (6)представлен в удобной форме для программирования на микропроцессорном управляющем устройстве 19.В качестве микропроцессорного управляющего устройства 19 можно, например, применять микропроцессор типа К 580.Учитывая, что в деаэраторе максимальное удаление растворенных газов из воды имеет место тогда, когда температура воды достигает температуру насыщения, и что давление в деазрэторе с достаточной точностью характеризует температуру насыще"ния вод 9, то для повышения эффективностии точйости управления процессом водоподготовки в предлагаемом устройстве в зависимости от текущего значения давления Рф) внутри деээратора 1 определяется соответствующее значение температуры насыщения воды Т 1 ф Для этого в постоянном запоминающем устройстве 24 преобразователяя 1 Ь хранятся цифровые коды соответствующие значений температуры насыщения воды Тв(т) в зависимости от значений давления Р(т) внутри деаэратора 1 в диапазоне (0,0075; 0,05 МПа) с шагом 0,0005 МПэ, согласно таблице. М.П.Вукаловича, Учитывая, что в вакуумных деазраторах, как правило, давление изменяется в Диапазоне (0,0075- 0,05 МПэ), цифровые коды. хранящиеся в 45 постоянном запоминающем. устройстве 241обеспечивают. эффективную работу преоб разователя 15 ь Преобразователь 15 работает следующим образом.Выходной аналоговый сигнал Р(т) датчика давления 13 поступает на вход преоб разователя 15 ь При этом аналого-цифровойпреобразователь 23 преобразует аналоговый сигнал в двоичный цифровой код соответствующий давлению внутри деаэраторэ 1 ь Указанный код поступает на вход постоянного запоминающего устройства 24 ь Постоянное запоминающее устройство 24 в зависимости от значения входного цифрового кода нэ выходе дает единственный цифровой код соответствующий значению50 е ц (1)=Твф)-Тву(т) (7) Так как процесс приближения фактичеого значения температуры воды и значения мпературы насыщения носит инерционый характер и является очень длительным, я увеличения оперативности управления, устройстве введен первый пороговый блок с пороговыми элементами 171, 172, 17 з, держащими порог 6=0,5 С, Как только емпературы насыщения Тв(с), Указанный од поступает на вход цифроаналогового реобразователя 25 ь который преобразует ифровой код в аналоговый сигнал. При том на выходе преобразователя 151 имеет Я аналоговый сигнал Тв 1(1), пРопоРциоальный температуре насыщения воды нутри деаэратора 1;. Таким образом преобазователь 15 обеспечивает высокую точость преобразования текущего значения 10 авления внутри деаэратора в соответствущее значение температуры насыщения воы, что позволяет повысить точность правления процессом водоподготовки и ффективности работы группы деаэрато ов.Устройство работает следующим обраом, Недеаэрированная вода после химводочистки с температурой 30-35 С поступает в акуумные деаэраторы 1 требуемым расхо ом( 0 не деаэр(т) по трубопроводу 2. Грещая среда (вода с температурой -90 С) одводится в деаэраторы 1 требуемым расодом ( о гор (1) по трубопроводу 4, Проходя ереэ отсеки деараторов 1, заполненнь 1 е па ом, недеаэрированная вода нагревается о 45-55 С, деаэри руется и затем по трубоп- ОВОДУ 3 РасхоДОм ( О деввр (т) ОтВОДится из еаэраторов 11 в бакаккумулятор 11, При том неконденсирующиеся газы из деаэра оров 1 отсасываются эжекторами 10 ьНа выходе датчика 14 температуры воы имеется сигнал Тв 1(1) пропорциональный актическому значению температуры воды нутри деаэратора 1 ь Указанный сигнал по тупает на второй вход элемента 16 сравнеия, на первый вход которого имеется ыходной сигнал Твф преобразователя 151 ропорциональный фактическому значеию давления внутри деаэратора 11 и харак ериэующий температуру насыщения воды деаэратора 1 ь Таким образом, на выходе лемента 161 сравнения появляется сигнал ассогласования ец(1) между значением емпературы. насыщения воды и фактиче ким значением температуры воды внутри еаэратора, который определяется выраже- ием величина сигнала рассогласования поступающего на вход порогового элемента 171 достигает указанное пороговое значение, на выходе порогового элемента 17 сигнала нет и микропроцессорное управляющее устройство 19 временно прекращает управление на его 1-ом канале. То есть е ц Л то на выходе порогового элемента 171 появляется сигнал Ец(е), который поступает на 1-й вход блока 18 аналого-цифровых преобразователей. Аесли гц(1)Ь, то на выходе порогового элемента 17 сигнала нет и соответствующий канал микропроцессорного управляющего устройства 19 в работу не включается,Сигнал рассогласования я ц(1) будет являться всегда положительной величиной, то есть Тв (т)Тв (1)Если в каком либо из деаэраторов 11 или одновременно во всех деаэраторах фактическое значение Тв(т) температуры воды отличается от значения Тв(т) температуры насыщения воды, то на выходе соответствующего элемента 16 сравнения, появится сигнал рассогласования гц(1), который поступает на вход соответствующего порогового элемента 17 ь Если значение сигнала рассогласования е ц(т) превышает порогового значения Л порогового элемента 17 ь то сигнал рассогласования е ц(т) поступает на вход соответствующего аналого-циФрового преобразователя 18 ь В аналого-цифровом преобразователе 18 осуществляется квантование непрерывного сигнала я ф) по времени с периодом квантования То, в результате чего сигнал я ц(т) преобразуется в решетчатую функцию е пТо а также осуществляется преобразование функции е пТы) в цифровой код, который соответствует дискретным значениям функции е пТо) Цифровой код е пТо) поступает на вход 1-го канада микропроцессорного управляющего устройства 19, При этом микропроцессорное управляющее устройство 19 на основе алгоритма (3) - (6) формирует на его 1-ом канале управляющее воздействие ЩпТо) в виДе ЦифРового коДа, котоРый В каждый период квантования То передается на вход цифроаналогового преобразователя 20 ь Посредством цифроаналогового преобразователя 20 осуществляется преобразование последовательности значений ЩпТою) в непрерывный сигнал О который остается постоянным на протяжении очередного периода квантования пТо до прихода следующего члена последовательности Щ(п+1)ТоД, Сигнал управления О(т) для 1 1, 2, 3 одновременно поступает на вход второго 7 и третьего 8; исполнительных блоков.10 15 20 25 30 35 50 55 Второй исполнительный блок 7 при действии сигнала В(т) увеличивает величину подачи пара (Опара(1 путем изменения положения задвижки соответствующего клапана, что приводит к уменьшению давления в 1-ом деаэраторе, а третий исполнительный блок 8 при действии сигнала Ь(1) увеличивает величину подачи расхода горячей воды ( пгор(1, что способствует увеличению фактического значения температуры воды в 1-ом деаэраторе. Процесс управления величиной подачи пара и величиной подачи горячей воды будет иметь место пока значение сигнала е ф) не.станет равным пороговому значению Ь (см. фиг, 3).Таким образом, если в деаэраторах 11,.1 р, 1 з фактическое значение температуры воды отличается от значения температуры насыщения, то температура насыщения достигается путем одновременного уменьшения давления в деаэраторах и повышения величины подачи расхода горячей воды. При этом значительно повышается быстродействие управления процессом водоподготовки, а также экономия горячей воды, и эффективность работы группы деазраторов.В баке-аккумуляторе 11 поддерживается уровень воды в диапазоне. Нзад.гпп(т)Н(1)Н Зад,гпах(т) (8) где Нзэд.гпьп(т), Нзад гпах - заданные минимальные и максимальные значения уровней воды в баке-аккумуляторе 11.Если уровень воды в баке-аккумуляторе 11 превышает заданный максимальный уровень воды, то есть, если Н(т) = Нзад,гпах(т), то на выходе порогового элемента 221 второго порогового блока 22 появится сигнал рассогласования е 4(т), который поступает на четвертый вход блока 18 аналого-цифровых преобразователей, При этом на выходе аналого-цифрового преобразователя 184 имеется цифровой код е 4(пТо 4), который поступает на четвертый вход микропроцессорного управляющего устройства 19, Микропроцессорное управляющее устройство 19 на основе алгоритма (3)-(6) формирует на его четвертом канале, управляющее воздействие О 4(пТо 4) в виде цифрового кода, который в каждый период квантования То 4 передается на четвертый вход блока 20 цифроаналоговых преобразователей. Цифроаналоговый преобразователь 204 осуществляет преобразование последовательности значений О 4(пТО 4) в непрерывный сигнал О 4(т), который остается постоянным на протяжении очередного периода квантования пТо 4 до прихода следующего члена последовательности Щ(гг+1)Т,4). Сигнал управления О 4(1) одновременно поступает на первый вход первого и четвертого исполнительных блоков 6 ь 9 всех деаэраторов 1 ьПри действии сигнала Оф) первый 6 и четвертый 91 исполнительные блоки всех деаэраторов 1 соответственно уменьшают величину подачи расхода недеаэрированной воды и горячей воды на все деаэраторы 1 ь При этом уменьшается уровень воды в баке- аккумуляторе 11,Если уровень воды в баке-аккумуляторе 11 становится меньше заданного минимального уровня, то есть если Н(т)Нзад.гпь(1),то на выходе порогового элемента 22 з второго порогового блока 22, появится сигнал рассогласования я ф), который поступает на шестой вход блока 18 аналого-цифровых преобразователей. При этом на шестой выход блока 20 цифроаналоговых преобразователей поступает сигнал управления О 6(т). Сигнал управления Об(т) поступает на второй вход электропривода откачивающего насоса 12 с регулируемой производительностью,Откачивающий насос 12 с регулируемой производительностью по сигналу управления Оф) уменьшает величину подачи расхода деаэрированной воды до допустимого значения и при этом увеличивается уровень воды в баке-аккумуляторе 11,Если уровень воды в баке-аккумуляторе 11 находится в диапазоне Нзадлпгп(т) Н(т)Нзад.гпах(1), то на выходе порогового элемента 222 второго порогового блока 22, ИМЕЕТСЯ СИГНаЛ РаССОГЛаСОВаНИЯ Я з(1), КО- тарый поступает на пятый вход блока 18 аналого-цифровь 1 х преобразователей появится сигнал Оз(т), который одновременно поступает на второй вход первого и четвертого исполнительных блоков бь 9 всех деаэраторов 1 и на первый вход электропривода откачивающего насоса 12 с регулируемой производительностью,При действии сигнала Оз(1) первый 6 и четвертый 91 исполнительные блоки всех деаэраторов 1 г соответственно увеличивают величину подачи расхода недеаэрированной воды и горячей воды на все деаэраторы 1 ь а откачивающий насос 12 с регулируемой производительностью увеличивает величину подачи расхода деаэрированной воды до требуемого значения. То есть, когда уровень воды в баке-аккумуляторе 11 находится в диапазоне Нзад.гпь(т)Н(т)Нзад.гпах(1), сигнал управления Оз(т) позволяет поддерживать на максимально открытом положении задвижки соответствующих клапанов подачи расхода недеаэрированной воды и горячей1837136 Яф 4 Составитель В.ТерличаТехред М.Моргентал Корр Пек редактор дписноеи открытиям при ГКНТ СССРб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж, ул.Гагарина, 1 з 2858 ТиражВНИИПИ ГосУдарственного комитета по113035, Москва, Жобретени аушская гЙ