RU1789974C - Устройство дл многокомпонентного дозировани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к дискретному доэированию составл ющих многокомпонентных смесей и может быть использовано в различных отрасл х промышленности, например химической, в частности, при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств. Устройство позвол ет повысить производительность работы за счет сокращени  длительности цикла дозировани  из-за проведени  коррекции рецептурного состава смеси только при превышении его фактической величиной допускаемого значени , установленного технологическими нормами, путем дополнительного введени  элемента И, ключа, цифрового компаратора и задатчика допуска, а в каждый канал дозировани  - блока делени , а также конструктивного выполнени  дозатора и блока выбора максимума , 2 з,п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области дискретного дозировани  составл ющих многокомпонентных смесей и может быть использовано в различных отрасл х промышленности , например, химической, в частности, при приготовлении композиции в производстве синтетических моющих средств (CMC).

Известно устройство дл  управлени  многокомпонентным дозированием, содержащее (п)-каналов дозировани , включающих задатчики доз и дозаторы с блоками управлени  и коррекции.

Известное устройство обеспечивает высокую точность дозировани , однако его производительность недостаточна из-за последовательной работы каналов дозировани .

Известно также устройство дл  многокомпонентного дозировани , содержащее

4 канала дозировани , состо щих из за- датчиков доз, выполненных в виде блоков умножени , подключенных к общему за- датчику массы смеси, а также блоки управлени  и коррекции. Указанное устройство обеспечивает повышение производительности доэировани  за счет параллельно-последовательной работы каналов и повышение его точности путем попарной коррекции доз компонентов. Однако производительность работы устройства недостаточна , т.к. в параллельном режиме работает только часть каналов дозировани , а их ограниченное количество затрудн ет использование устройства дл  приготовлени  смесей из большего количества компонентов .

Из известных наиболее близким по технической сущности и прин тым за прототип

XI 00

ч ю

2

 вл етс  устройство дл  многокомпонентного дозировани , включающее задатчик массы смеси, блок выбора максимума и (п)- каналов параллельного дозировани , каждый из которых содержит два блока умножени , один из которых включает задатчик долевого содержани  компонента, и пор- ционный дозатор. Известное устройство обес1 е чИ1а ет повышение производительности счет параллельной работы каналов дозировани  и повышение точности путем выравнивани  погрешностей отвеса дозы по каждому каналу. Однако производительность устройства недостаточна, т.к. коррекци  доз компонентов, заключающа с  в проведении догрузки определенных каналов после окончани  набора заданной дозы, осуществл етс  независимо от результата дозировани , определ емого фактическим рецептурным составом смеси. При достаточной точности последнего, т.е. когда величина долевого содержани  компонентов не выходит за рамки допустимых значений, установленных технологическими нормами (например, при стабильном качестве сырь , четкой настройке дозаторов и т.п.), проведение указанной коррекции, не оказыва  существенного вли ни  на качество смеси, приводит к увеличению длительности цикла дозировани  (на врем  проведени  коррекции), т.е. снижает производительность устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности устройства за счет сокращени  длительности цикла дозировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  многокомпонентного дозировани , содержащее задатчик массы смеси, блок выбора максимума и п каналов дозировани , включающих задатчик долевого содержани  компонента, два блока умножени  и порционный дозатор, дополнительно введены блок делени  в каждый канал дозировани , а также элемент И, ключ, цифровой компаратор и задат- чик допуска величины фактического рецептурного состава.

На фиг.,1 представлена блок-схема устройства дл  многокомпонентного дозировани .

Устройство содержит задатчик 1 массы смеси, задатчики 2-|-2п долевого содержани  компонента, первые и вторые блоки и умножени , дозаторы . блоки делени , элемент И 7, блок 8 выбора максимума, ключ 9, цифровой компаратор 10 и задатчик 11 допуска величины фактического рецептурного состава.

Устройство работает следующим образом .

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В исходном состо нии включен режим разгрузки дозаторов (открыт донный клапан весового бункера), на выходе дозатора присутствует сигнал логического О, который подаетс  через элемент И 7 на его вход. На разр дном выходе дозатора устанавливаетс  нулевое значение информационного сигнала . На задатчике 11 устанавливаетс  величина допуска (Дуо) на отклонение долевого содержани  компонентов в смеси (в соответствии с технологическими нормами), на задатчике 1 - требуема  масса смеси (V0), а на задатчиках 2i-2n - величина долевого содержани  компонента в смеси yi. В результате на выходе первого блока умножени  формируетс  сигнал

Х| у, Vo. l 1,n,(1) где Xi - рецептурна  доза 1-го компонента, а на выходе блоков делени  - сигнал Ui/Xi, I -- 1,п, (2) где Ui - сигнал на разр дном выходе дозатора 5|. При этом выходной сигнал блока 8 определ етс  соотношением

Дутзх max Ayfj, I 1, n (3) т.к. в исходном состо нии Ui 0, т.е. Ду| О, то

Дутах 0.(4)

На выходе компаратора 10 формируетс  сигнал логической 1 при выполнении услови 

Ду0 Душах .(5)

С учетом (4) на выходе компаратора 10 - сигнал логического О, запирающий ключ 9. Выходной сигнал блока 4i определ етс  соотношением

X|k Xi Дутах ,(6)

и представл ет собой рецептурную дозу 1-го компонента (Xik), учитывающую максимальную ошибку данной дозировки. Т.к. ключ 9 закрыт, то на соответствующие входы вторых блоков умножени  подаетс  нулевой сигнал, т.е. в исходном состо нии выполн етс  соотношение

Xik - 0 .(7)

При запуске устройства в работу (цепи пуска условно не показаны) режим разгрузки дозатора выключаетс  и включаетс  режим загрузки, который продолжаетс  до достижени  весом загружаемого в дозатор материала значени  (1). При этом режим загрузки выключаетс , на выходе дозатора 5 формируетс  сигнал логической 1, а на разр дном выходе фиксируетс  величина (иОдозы загруженного в дозатор материала. В результате на выходе блока 6 формируетс  сигнал относительной ошибки отвеса (2).

После окончани  загрузки всех дозаторов на выходе блока 8 выбора максимума присутствует сигнал, соответствующий значению (З). Если указанный сигнал находитс  в рамках допуска, т.е. условие (5) не выполн етс , выходной сигнал блока 4, соответствующий значению (7), не измен етс  (т.к. закрыт ключ 9), а по сигналу логической 1 с выхода элемента И 7 (формируетс  после окончани  загрузки всех дозаторов, т.е. при поступлении на все входы элемента И 7 сигналов логической 1) происходит включение разгрузки дозаторов, по окончании которой устройство устанавливаетс  в исходное состо ние: т.е. в данном случае коррекци  рецептурного состава смеси не производитс .

Если после окончани  загрузки дозаторов выполн етс  условие (5), т.е. ошибка рецептурного состава смеси превышает технологические нормы, на выходе компаратора 10 формируетс  сигнал логической 1, открывающий ключ 9. В результате на соответствующие входы блока 4| подаетс  сигнал (3), а на выходе указанного блока формируетс  сигнал (6). При этом после подачи сигнала логической 1 с выхода элемента 7 на вход дозатора 5i включаетс  режим догрузки указанных дозаторов до величины (6), т.е. происходит выравнивание погрешностей всех каналов дсзировани . После окончани  догрузки включаетс  режим разгрузки , и устройство устанавливаетс  в исходное состо ние.

На фиг. 2 представлена структурна  схема дозатора 5i, который содержит датчик 12 веса, преобразователь 13 аналог-код, цифровой компаратор 14, элемент 15 пам ти , цифровой компаратор 16. регистр 17, элемент 18 пам ти, элемент И 19, инвертор 20, элемент 21 пам ти, исполнительный механизм 22 загрузки, элемент И 23, исполнительный механизм 24 разгрузки и инвертор 25.

Дозатор 5i работает следующим образом .

В исходном состо нии элемент 15 пам ти устанавливаетс  в нулевое состо ние по цепи сброс по питанию (условно не показана ), на выходе регистра 17 устанавливаетс  нулевой сигнал. Сигнал логического О с выхода элемента 15 подаетс  на вход инвертора 20, с выхода которого сигнал логической 1 подаетс  на входы сброса элементов 18 и 21 пам ти и также устанавливают их в нулевое состо ние, включа  при этом исполнительный механизм 24 разгрузки . На выходах элементов И 19 и 23 формируютс  сигналы логического .

При запуске дозатора в работу (импульс Пуск на входе элемента 15) включаетс  элемент 15 пам ти, на выходе которого формируетс  сигнал логической 1. В результате на выходе инвертора 20 формируетс  сигнал логического О, отключающий исполнительный механизм 24 разгрузки (закрываетс  донный клапан весового 5 бункера). На входы элемента И 23 подаютс  сигналы логической 1 с выходов инвертора 25 и элемента 15 пам ти, что приводит к формированию на выходе элемента 23 сигнала логической 1, поступающего на вход 10 исполнительного механизма 22 загрузки и включающего последний в режим номинальной производительности.

Сигнал веса загружаемого в дозатор материала с выхода датчика 12 веса поступает 5 на вход преобразовател  13, где преобразуетс  в цифровую форму и подаетс  на вход компаратора 16, на другой вход которого поступает сигнал (1). При равенстве указанных сигналов срабатывает компаратор 16,

0 на выходе которого формируетс  сигнал логической 1, включающий элемент 21 пам ти . В результате на выходе элемента 21 формируетс  сигнал логической 1, отключающий через элементы 25 и 23 исполни5 тельный механизм 22 загрузки, а по фронту указанного сигнала осуществл етс  запись величины Ui с выхода преобразовател  13 в регистр 17.

При поступлении сигнала логической

0 1 на вход дозатора включаетс  элемент 18 пам ти, а сигнал логической 1 с его выхода подаетс  на соответствующий вход исполнительного механизма 22 загрузки, включа  его в режим досыпки. При достижении сиг5 налом текущего веса на выходе преобразовател  13 величины (6), подаваемой на вход компаратора 14, на выходе указанного компаратора формируетс  сигнал логической 1. В результате на выходе элемента И 19

0. также формируетс  сигнал логической 1, отключающий элемент 15 пам ти, а последний , в свою очередь, устанавливает в нулевое состо ние элементы 18 и 21 пам ти. При этом режим досыпки выключаетс , и вклю5 чаетс  исполнительный механизм 24 разгрузки , после чего дозатор устанавливаетс  в исходное состо ние.

С приходом очередного импульса Пуск цикл работы дозатора повтор ет0 с .

На фиг. 3 приведена структурна  схема блока 8 выбора максимума, который содержит цифровые компараторы 26i-26n-l и мультиплексоры 27i-27n-i,

5 На входы компаратора 26i подаютс  сигналы с первого и второго входов блока 8. Если первый из указанных сигналов не. меньше второго, на выходе компаратора 26i формируетс  сигнал логической 1, посту- пающий на управл ющий вход мультиплексора 27i, который коммутирует на выход сигнал с первого входа блока 8.

В противном случае на выходе компаратора 26i формируетс  сигнал логического О, а на выходе мультиплексора 27ч - сигнал со второго входа блока 8. Иными словами , на выходе мультиплексора 27i формируетс  больший из сигналов на первом и втором входах блока 8.

Аналогично, на выходе мультиплексора 21ч формируетс  больший из сигналов на первых трех входах блока 8, на выходе мультиплексора 27з - больший из сигналов на первых четырех входах и т.д. В результате на выходе последнего мультиплексора 27n-i;  вл ющегос  выходом блока 8, формируетс  больший из сигналов, поданных на п входов указанного блока.

Т.о. предлагаемое устройство обеспечивает повышение производительности работы путем сокращени  длительности цикла дозировани  за счет проведени  коррекции доз компонентов только при превышении величиной фактического рецептурного состава смеси допустимого значени , установленного технологическими нормами. Это, в свою очередь, повышает эффективность использовани  устройства при приготовлении многокомпонентных смесей, например, при производстве CMC, так как положительно

вли ет на увеличение выпуска готового продукта .

Ф о р м ула изобретени 

Claims (3)

1, Устройство дл  многокомпонентного дозировани , содержащее К каналов дозировани , каждый из которых включает последовательно соединенные задатчик долевого содержани  компонента, первый блок умножени  и дозатор, второй блок умножени , соединенный первой группой разр дных входов с первой группой входов дозатора, втора  группа разр дных входов которого соединена с разр дными выходами второго блока умножени , а также задатчик массы смеси, соединенный разр дными выходами с другой группой разр дных входов первого блока умножени  каждого канала дозировани , и блок выбора максимума, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности путем сокращени  длительности цикла дозировани , устройство содержит элемент И, ключ и последовательно соединенные задатчик допуска величины фактического рецептурного состава и цифровой компаратор, а в каждом канале дозировани  - блок делени , первой группой разр дных входов соединенный с первой группой разр дных входов дозатора, второй группой разр дных входов с группой разр дных выходов дозатора, а разр дными выходами - с соответствующей группой разр дных входов блока выбора максимума,разр дный выход которого подключен к другой группе разр дных входов цифрового компаратора и к разр дным входам ключа, управл ющий вход которого соединен с выходом цифрового компаратора, а разр дные выходы - с второй группой разр дных входов второго блока умножени 

каждого канала дозировани , входы элемента И соединены с аналоговыми выходами дозаторов всех каналов дозировки, а выход - с аналоговыми входами дозаторов всех каналов доэировани ,

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что дозатор содержит последовательно соединенные датчик веса, преобразователь аналог-код, первый цифровой компаратор, втора  группа входов которого  вл етс  первой группой разр дных входов дозатора, первый элемент пам ти, входом Сброс соединенный с выходом первого инвертора, входом запуска исполнительного механизма разгрузки и входом Сброс второго элемента пам ти, второй инвертор, первый элемент И, вторым входом св занный с входом первого инвертора и с выходом третьего элемента пам ти, выход первого элемента И соединен с входом запуска номинальной производительности исполнительного механизма загрузки, вход запуска досыпки которого св зан с выходом второго элемента пам ти, установочный вход которого  вл етс  аналоговым входом дозатора, и с первым входом второго элемента И, выходом св занного с установочным входом третьего элемента пам ти, а вторым входом - с выходом второго цифрового компаратора, перва  группа входов которого соединена с выходом преобразовател  аналог-код и с группой входов регистра, а втора  группа входов  вл етс  второй группой разр дных входов дозатора, при этом вход Сброс регистра соединен с выходом первого элемента пам ти и выход  вл етс  группой разр дных выходов дозатора, а

вторым входом третьего элемента пам ти  вл етс  вход Сброс по питанию.

3. Устройство по п. 1, от л и ч а ю щее- с   тем, что блок выбора максимума содержит п - 1 цифровых компараторов и п - 1 мультиплексоров, причем первые разр дные входы первых цифрового компаратора и мультиплексора объединены и  вл ютс  первой группой разр дных входов блока, вторые разр дные входы первых цифрового компаратора и мультиплексора объединены и  вл ютс  второй группой разр дных входов блока, первые разр дные входы остальФ# . /

ных цифровых компараторов и мультиплексоров аналогично попарно объединены и- подключены к разр дным выходам соответствующих предыдущих мультиплексоров, выход последнего из которых  вл етс  разр дным выходом блока, вторые разр дные входы остальных цифровых компараторов и мультиплексоров также попарно объединены и  вл ютс  соответствующими группами разр дных входов блока, а выходы цифровых компараторов соединены с уп- рачл ющими входами соответствующих мультиплексоров,

4ti2