Файл: Баясанов, Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства.pdf

В этом случае за полное начальное условие можно взять кривую:

Из соотношения (3.68) легко видеть, что определяются по­

стоянные C j, Си а. Важно определить величину Т, которая

представляет собой постоянную времени экспоненциально

уменьшающегося давления Р [решение уравнения (3.65) оп­

при различных величинах h и АС Результаты двух наиболее интересных вариантов (грубого и более точного) приведены в табл. 2 .

169

Там же даны значения постоянной времени Т, вычислен­

ные по двум ближайшим табличным значениям решения:

Из данных табл. 2 видно, что величина Т быстро дости­

гает расчетного значения, да и с самого начала отличается от него незначительно. Дело в том, что решение уравнения (3.61) с начальными и граничными условиями (3.69) очень быстро приближается к функции, определенной уравнением (3.67), что было подтверждено экспериментом.

Для решения конкретных задач управления большими

многосвязанными и закольцованными газовыми сетями в коммунальных хозяйствах в условиях АСУ необходимо знать параметры статических и динамических режимов газо-

передачи. Только при этих условиях можно оптимально

управлять описываемым комплексом. Покажем, как разра­

батывают алгоритм и программу расчета нестационарных

процессов применительно к ЭЦВМ «Урал-2» (аналогичным

образом можно решить задачу и применительно к другим

типам ЭЦВМ). Приведем и методику решения конкретных задач переходных процессов как по элементам газовой си­

стемы, так и по газопроводным кольцам в целом. Программа решения этих задач предполагает газовую сеть любой слож­

ности с учетом работы управляемых ГРС и ГРП в различ­ ных ее точках. Она решает нелинейные дифференциальные уравнения (3.31) для всех участков закольцованной газовой

сети с учетом схемы их соединений. Решение осуществляют

на ЭЦВМ одновременно для всех участков системы. Про­

грамма обеспечивает простоту ввода в машину информации

опараметрах отдельных участков, о порядке их соединения,

оначальных и граничных условиях. Она является хорошей основой для выяснения путей оптимизации режимов газо­ снабжения, разработки стратегии и методов управления и

регулирования потоками газа по городским трубопроводам,

а также может служить машинной базой для целей оператив­

ного управления работой сложного комплекса газоснабже­ ния в общей системе АСУ.

Краткое описание программы. Работу с программой начинают с внесения необходимой информации в ее вспо­

могательный блок автоматического ввода, в блок занесения в числовую зону новых значений давлений газа в точках разветвлений газопроводов. Затем вспомогательный блок

170

автоматического ввода вычисляет количество точек развет­ влений, двойное число труб и точек разбиений, число точек

разветвлений плюс число труб и т. п. Эти показатели управ­

ляемой системы газоснабжения необходимы для нормаль­

ной работы отдельных блоков программы. Их вводят после

расчета в соответствующие ячейки памяти ЭЦВМ. Для осу­

ществления реализации программы по зонам: печати,

команд, констант, предварительной, числовой, перевода чис­

лового материала из двоичной системы в десятичную и об­

ратно предусмотрены команды цикла, отбора определенных

ячеек, посылок в них и т. п. Эти команды вводятся из пред­ варительной зоны, потому что для каждой задачи содер­ жание команд должно меняться.

Перед переводом и печатью числовой зоны проверяют перевод числового материала из десятичной системы в двоич­

ную, извлечения корня, перевода из двоичной системы в де­

сятичную. Для этого из числовой зоны берется число 16,

переводится в двоичную систему, извлекается из него ко­

рень, переводится в десятичную систему и заносится в чис­

ловую зону. При печатании числовой зоны по значению

корня судят о правильности работы программы.

Перед печатанием числовой зоны освобождается ячей­

ка времени, вычисляются граничные условия, если в этом

есть необходимость. Эту операцию производят путем пере­

несения нуля из числовой зоны в ячейку времени. Для вычисления граничных условий из предварительной зоны

берется определенная команда. Если вычисления гранич­ ных условий не требуется, то используется команда безус­ ловной передачи управления следующей ячейкой. После перечисленных выше операций печатают числовую зону. Печать числовой зоны до решения задачи необходима для сравнения информации числовой зоны при t = Ос програм­

мным решением. После печати числовой зоны числовой ма­

териал переводится из десятичной системы в двоичную, что необходимо для предстоящих арифметических действий

над ним. До начала вычислений изменяется содержание

ячейки времени на At, чтобы при следующей печати число­ вой зоны было известно время, которому эти значения со­

ответствуют. В ячейку автоматического останова вносится

команда для изменения цикла времени, что необходимо

для учета работы этого блока программы.

Для начала счета на ЭЦВМ необходимо еще занести число времени. Затем в условном коде на ЭЦВМ реализует­

ся цикл времени. Вновь учитываются граничные условия,

171

вернее их изменение в зависимости от времени. Затем под­ готовляются вспомогательные ячейки с помощью блока ав­

томатического ввода информации. В программе предусмот­ рена возможность взятия команд из зоны команд и констант

из числовой зоны. Перед циклом точек разветвления со­

ответствующие ячейки, которые должны быть использо­

ваны, очищаются. Если имеется одна точка разветвления газопроводов и нет необходимости учета кольца газопровод­

ной сети, то рассчитывают эту точку. При решении задач

для газопроводов с несколькими точками разветвления

в одну из ячеек, с содержанием которой затем идет сравне­

ние, заносится соответствующее число. С этой ячейки и

начинается цикл. Затем осуществляется, переход на цикл

расчета самих труб. В этот цикл предварительно вводится

число труб первой точки разветвления в условном коде

логичные коэффициенты в порядке последовательного сче-

ft'D

та вычисляют и для других труб. Коэффициент 2Д^ (1) пер­

вой трубы необходим как исходный для расчета давления

в последней точке разветвления труб и в случае наличия

газопроводного кольца. Операцию запоминания коэф-

/г(1>

фициента 2Д^ (1) осуществляют в программе блока учета

первой трубы в определенной ячейке. Далее рассчитывают

тh(i)

параметр Дj • Этот блок программы работает в сле­

дующем порядке. Содержимое ячейки с нулевой отметкой

складывается с содержимым первой ячейки, в которой рас-

Л<!)

полагается значение коэффициента ^д7 б<ГГЗатем эта сумма

посылается в следующую ячейку, где также осуществляется последующее суммирование. Таким образом, в конечной ячейке N образуется сумма коэффициентов всех труб точки разветвления газопроводов. Трубы пересчитываются с по­

мощью специальной стандартной программы по самостоя­

тельному алгоритму. Прежде чем осуществляется счет по этой программе, в блоке подготовки проводится ряд опе­ раций, в результате которых в нее заносится соответству­ ющий числовой материал. Спомощью этой программы вычис­

ляются новые значения давлений Р в точках разбиения газо­

172