Файл: Баясанов, Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 0
, 42 a » 4 a ? |
для последней точки разветвле |
42 a f 4 |
ния |
|
В состав программы входит подпрограмма граничных
условий, состоящая из двух частей—вспомогательной и глав ной. Значение вспомогательной части состоит в том, чтобы
с помощью команды безусловной передачи управления пере
дать последнюю дальше, минуя главную часть, при неизме-
няющихся граничных условиях; при изменении граничных
условий управление передается в главную часть для вы
числения новых значений граничных условий. В главной
части подпрограммы граничных условий они вычисляются
и заносятся в числовую зону.
Назначение вспомогательного блока заключается в вы
числении чисел точек разветвлений, -точек разветвлений плюс числа труб, труб в удвоенном виде, удвоенное число
точек разбиения. Для решения этих задач вначале освобож
даются необходимые ячейки, вычисляющие число точек
разветвлений, которое затем заносится в ячейку 0544 для ввода команды цикла расчета труб. После этой предвари тельной операции переходят к вычислению вышеуказанных
величин. Для этого используются команды 02 А 0,01 ВО, 16 АО. Содержание ячейки меняется в цикле, что и позволяет автоматически вычислять необходимые числа. Блок зани
мает ячейки 0604—0655.
Основной блок автоматического ввода заносит в вспо могательные ячейки нужное содержание, чтобы затем ис
пользовать команду 30 АО, в результате чего в программу
вводится необходимая информация. Блок располагается в ячейках 0760—1000.
Блок предварительного ввода информации подготавли вает к работе остальные блоки программы. При этом в опре
деленные ячейки заносятся нужные команды из предвари тельной зоны.
После автоматического останова и занесения в числовую зону давлений в точках разветвлений для следующего сче
та необходимо занести значения давлений в ячейки, в кото
рых находятся уже величины давлений точек разбиения, являющихся и точками разветвлений системы. Для этого
используется информация зоны команд. В блок-схеме авто матического останова машины вначале вычисляется число
178
2 М , с которым затем сравнивается числовое содержание
ячейки Ю. До начала работы блока останова вычисленные
значения давлений в точках разветвлений заносятся в опре деленные ячейки, в которых эти показатели запоминаются. В блоке автоматического останова начинается сравнение новых значений давлений со старыми, которые находятся в числовой зоне. Вначале сравниваются показатели для первой точки. В случае равенства числового содержания
ячейки Ю е числом 2М цикл времени изменяется и, чтобы
при следующем счете вновь не вносился тот же цикл вре
мени, в ячейку 1421 заносится команда безусловной передачи
управления в блок занесения новых значений давлений в точках разветвлений в зону сравнения чисел. Эта опера ция необходима для нового сравнения уже при другом, увеличенном на At, времени. Затем расчет ведут еще для какого-то времени, после чего машина останавливается. Этот останов через некоторое время, после наступления
установившегося процесса движения газа в газопроводах,
необходим для регистрации небольших колебаний, если они
имеются, и для того, чтобы быть убежденным в стационар
ности режима.
В блок-схеме стандартной подпрограммы вначале в ячей
ки ввода заносится информация из числовой зоны о значе
ниях |
давлений в точках разбиения труб, а также |
Qo и |
|||||
Qn- Затем вычисляется значение Ф к: |
|
|
|||||
|
Фй= т ш [ с ] / | p ! + i — р \ | > |
u \ P k + i — P h \ ] x |
|
||||
|
X sign ( P k+ i —Р к ) ’ |
с = |
M b |
|
ос = 0 ,5 ; |
|
|
|
---- — ; |
|
|||||
|
|
|
|
h 1 /ah |
|
|
|
|
|
fe = 0 , 1 , 2 , .. . , n — 1 . |
|
|
|||
Вычисление |
Ф к необходимо для определения P k, так как |
||||||
Рк = |
Рп + |
Фи — Фк-в где |
k = |
1 , |
..., |
п — 1 . |
|
Давления в крайних точках разбиения трубы вычис |
|||||||
ляются путем сравнения, показателей |
с признаком. |
Если |
|||||
в вычислениях нет необходимости, то программа обеспечи
вает работу блока занесения новых значений давлений в точ
ках разбиений труб в числовую зону. Параметры крайних точек труб вычисляются в том случае, если в них задаются
граничные условия второго рода.
Числовой материал и рабочие ячейки стандартной под программы расположены следующим образом:
179
Рд — посылается |
в |
ячейки ввода (0302—0350). |
|
Pft — то же. |
в |
ячейки |
0250—0350. |
Ф ь — посылается |
|||
Qo — посылается |
в |
ячейку |
0500. |
Qn — посылается |
в |
ячейку |
0466. |
а — берется из числовой зоны |
|||
С — берется из |
ячейки 0470. |
||
h |
ячейки 0476. |
||
~2/у ф — берется из |
|||
2Лtb |
ячейки 0474. |
||
—^— — берется из |
|||
Число признак — берется из числовой зоны. А/, b, a, h — берутся из числовой зоны.
Обоснование алгоритма программы. Рассмотрим задачу моделирования на ЭЦВМ разветвления сложной трубопро
водной газовой системы, являющейся координальным пунк
том работы описанной программы. Для каждого участка
системы, сходящейся в точке разветвления, запишем систе
му уравнения движения газа в следующем виде:
|
яр(0 2 = ^ )Q (O jQ<0 |
|; |
(3.70) |
|
|
дх |
|
|
|
|
дрМ |
m aq<‘> |
|
(3.71) |
|
dt |
Qx ( i ) ’ |
|
|
|
|
|
||
где 0 Д‘>s=7 |
i = 1, 2, |
......... , т. Точке разветвления |
||
соответствуют |
координаты |
Д г) = /(»>. |
Для |
простоты из |
ложения проанализируем случай, когда число звеньев раз
биения всех |
газопроводных участков равно п. Обозначив |
|||
|
P h {t) = |
P ( k H , |
t), k = 0 , |
1, 2 ....... п; |
Qh(n = Q |
^ ~ - |
h, |
ft=0, 1, |
2,..., n — 1, A = - ^ - |
и заменив частные производные уравнений (3.70) и (3.71) их
конечно-разностными |
выражениями, |
получим новую си |
||||
стему: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k=0, 1 , |
2 ...... п—1 ; |
|
dPu |
= |
6 <‘> |
|
* = 1 . |
2 ...... |
п— 1; |
dt |
h(i) |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
dt |
/Д) |
1 |
,). |
(3.72) |
|
|
|
|
|
||
180
В самой точке разветвления должен выполняться закон не прерывности газового потока, и давление должно быть об щим для всех участков газопроводной системы, т. е.
2 Q i°= 0 , Р ^ ^ Р п , г = 1 ...., т . |
(3.73) |
г = 1 |
|
Таким образом, для определения Р п и Qi0 вместо третьего уравнения системы (3.72) получим равенство
А(<) d P n
bW dt
Складывая почленно левые и правые части этого равенства.и учитывая уравнение (3.73) для i = 1, ..... , т, получим
y!L л1л=у 0ц) |
(3.74) |
||
2d |
bu) dt |
2 d 4n- '- |
|
(■ =1 |
° |
i = 1 |
|
Очевидно, из системы (3.72) можно исключить неизвест
ные Qn). Теперь разветвленный участок газопроводной схе
мы опишется первыми двумя уравнениями системы (3.72) и уравнением (3.74). Новое значение давления в точке раз ветвления для каждого участка газопроводной системы с учетом граничных условий, заданных по расходу газа, вычисляют по уравнению
. . . |
M 2 b (i) |
* |
(3.75) |
Рп = Рп - 2Ф</1 j + |
— — |
Q l |
|
|
h{l> |
|
|
Умножив обе части уравнения (3.75) на |
2 № w |
получим |
|||
hSl) |
- |
—------ Р п - Ю У и |
У0 |
* |
|
_____ р |
------ + QП(О |
|
|||
2 M b (i) |
П |
2Atb(i) |
А |
|
|
Если просуммировать почленно левые и правые части этого
равенства с учетом 7 = 1 , 2 , ......, т, то будет справедливо
уравнение
181