SU1200256A1 - Устройство дл многокомпонентного дозировани - Google Patents

Abstract

1; УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ДОЗИРОВАНИЯ, содержащее и дозаторов по числу каналов, блоки умножени , блок определени  максимума и сумматор, о т л и. чающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  устройства, оно содержит задатчики, блок пам ти, переключатели, элемент И, элемент сравнени , первые ключевые элементы, регул торы, элемент запаздывани  и второй ключевой элемент, причем в каждом канале вход дозатора соединен с первым выходом регул тора, а выход - с первым входом регул тора и с первым входом первого ключевого элемента, св занного выходом с входом первого блока умножени , выход задатчика каждого канала подключен к первому входу переключател , второй вход которого соединен с выходом второго блока умножени , а выход - с вторым входом регул тора, причем выходы задатчиков всех каналов св заны с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с первым входом элемента сравнени , подключенного вторым входом к выходу блока определени  максимума и к первому входу второго ключевого элемента, а выходом к третьим входам переключателей и регул торов всех каналов, первые выходы элемента И соединены с соответствующими вторыми входами первых ключевых элементов всех каналов, второй выход - с входом элемента запаздывани , а входы - с соответствующими вторыми выходами регул торов, выход элемента запаздывани  подклюСО чен к второму входу вГорого ключевого элемента, соединенного выходом с входом блока пам ти, выход которого св зан с входами вторых блоков умножени , выходы первых блоков умножени  подключены к соответствующим IsD входам блока определени  максимума. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в нем каж1 Q СП дый регул тор содержит блок фиксации точной массы и последовательно соеО5 диненные блок фиксации грубой массы, элемент ИЖ, формирователь длительности импульсов и логический блок, второй вход которого св зан с выходом блока фиксации точной массы, третий вход - с выходом блока фиксации грубой массы и с вторым выходом регул тора, четвертый вход - с вторым входом элемента ИЛИ и с третьим входом регул тора, а выход - с первым выходом регул тора, первьш вход блока фиксации грубой массы подклвэ чен к первому входу блока фиксаций

Description

точной массы и к л тора, а второй второму входу регу- входу блока фиксации точной массы вход - к второму и к первому входу регул тора. 1200256

1

Изобретение относитс  к системам

управлени  соотношением компонентовв смес х различных материалов и может примен тьс  в строительной, металлургической , химической и других отрасл х промьшшенности.

Цель изобретени  - повьпцение точности и быстродействи  уст;ройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема подключени  одного из регул торов .

Устх ойство дл  многокомпонентного доз1|ро ани  содержит п по числу каналов дозаторов 1 многокомпонентной . смеси, стабилизирующие регул торы 2, п первых ключевых элементов 3, п первых блоков 4 умножени , блок 5 определени  максимума, блок 6 пам ти, п вторых блоков 7 умножени , п задатчиков 8, п переключателей 9, логический элемент И 10, сумматор 11, элемент 12 сравнени , ключевой элемент 13 и элемент 14 запаздывани .

Каждый из автоматизированнь 1 х,дозаторов 1 содержит впускной 15, бункер с весовьм механизмом 1.6.-и-датчик 17 веса.

Кроме того, каждый стабилизирующий регул тор 2 содержит блок 18 фиксации точного веса, блок 19 фиксации грубого веса, формирователь 20 длительности импульсов, логический блок 21 и элемент ИЛИ 26.

В свою очередь, блок 18 фиксации точного веса содержит повторитель 22 со сдвигом и элемент 23 сравнени .

Блок 19 фиксации грубого веса содержит повторитель 24 со сдвигом и элемент 25 сравнени .

Формирователь 20 длительности импульсов имеет два регулируемых сопротивлени  27 и 28, переключатель 29 конечный выключатель 30, емкость 31 и реле 32.

Логический блок 21 содержит два инвертора 33 и 34, два логических элемента И 35 и 36, ключевой элемент 37 и логический элемент ИЛИ 38.

В каждом канале (фиг.1) вход дозатора 1 соединен с первым входом регул тора 2, а выход - с первым входом регул тора 2 и первым входом первого ключевого элемента 3, св занного своим выходом с входом первого блока 4 умножени . Выход задатчика 8 каждого канала подключен к первому входу переключател  9, второй вход

0 которого соединен с выходом второго блока 7 умножени , а выход - с вторым входом регул тора 2, причем выходы задатчиков 8 всех каналов св заны с соответствующими входами сумматора 11, выход которого соединен с первым входом элемента 12 сравнени , подключенного вторым входом к выходу блока 5 определени  максимума- и к первому входу второго ключевого элемента 13, а выходом - к .третьим управл ющим входам переключателей 9 и регул торов 2 всех каналов, первые выходы элемента И 10 соединены с соответствующими вторыми управл ющими входами первых ключевых элементов 3 всех каналов, второй выход - входом элемента 14 запаздывани , а входы - с соответствующими вторыми выходами регул торов 2, выход

элемента 14 запаздывани  подключен к второму входу второго ключевого элемента 13, соединенного выходом с входом блока 6 пам ти, выход которого св зан с входами вторых блоков 7 умножени , выходы первых блоков 4 умножени  подключены к соответствующим входам блока 5 определени  максимума.

При этом в каждом регул торе 2 последовательно соединены блок 18 фиксации точного веса, блок 19 фиксации грубого веса, элемент ИЛИ 26, формирователь 20 длительности импульсов и логический блок 21, второй вход

которого св зан с выходом блока 18 фиксации точного веса, третий вход с выходом блока 19 фиксации грубого веса и с вторым выходом регул тора, четвертый вход - с вторым входом

элемента ИЛИ 26 к с третьим входом регул тора, а выход - с первым выходом регул тора, первый вход блока 19 фиксации грубого веса подключен к первому входу блока 18 фиксации точного веса и к второму входу регултора , а второй вход - к второму вход блока 18 фиксации точного веса и к первому входу регул тора. Выход переключател  9 соединен с входами повторителей 22 и 24 со сдвигом, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов 23 и 25 сравнени , вторые выходы которых соединены с датчиком 17 веса, а выход первого элемента 23 сравнени  соединен с входом первого инвертора 33, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 35, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 38, выход которого соединен с входом впускного затвора 15, а выход второго элемента 25 сравнени  соединен с СчОответствующим входом элемента И 10 системы, первым входом второго элемента ИЛИ 26 и входом второго инвертора 34, выход которого подключен к входу ключевого элемента 33 второй вход которого соединен с выходом элемента 12 сравнени  системы и вторым входом второго элемента ИЛИ 26, а выход второго ключевого элемента 37 соединен с впервым входом второго элемента И 36, выход.которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 38, выход же второго элемента. ИЛИ 26 соединен с входом первого регулируемого сопротивлени  27, выход которого соединен с входом переключател  29, первый |выход которого соединен с вторым регулируемым сопротивлением 28, а второй выход - с входом емкости 31, выход которой соединен с входом реле 32, в. которого соединен с тр.етьим входом первого элемента И 35, а управл ющий вход переключател  29 соединен с конечным выключателем 30.

Теоретическое обоснование работы устройства.

Дл  смеси, состо щей из п компонентов , их долевое содержание, устаг новленное по технологическим нормам, равно

и 7V пТ ,..«,п)

U1

где и. - значение дозы компонента х, соотве ствующее положению задатчика 8, i-й компонент дозируетс  соответствующим дозатором.

Сначала производ т одновременное дозирование всех компонентов в режиме Груёо с последующим взвешиванием . Из-за того, что процесс дозировани  часто сопровождаетс  выбросами массы (передозированием) в грубом режиме по отношению к номиналу точного режима дозировани , устройство производит коррекцию номинала дл  досыпки

в каждом цикле дозировани  с тем, чтобы дол  каждого компонента в смеси оставалась заданной.

I .

При этом выбирают ведущий компонент , в св зи с чем дл  каждой отдозированной в грубом режиме массы компонентов Xj определ ют нормированные массы V смеси, т.е. такие массы смеси, при которых погрешность дозировани  компонента i нулева . Это значение нормированной массы дл  компонента х,; равно

V.2iiyj). ц,2п),

„ ; где и. - измеренное значение отдозированной .массы компонента i.

Исход  из величины нормированных . масс V ,. . .V.| ,...Vf,, определ ют максимальное значение в. соответствии с функцией максимума

мйкс MdncVi 2. i nJ

V

Затем сигнал передают во все каналы и умножают на соответствующие заданные доли компонентов

,K.cri

Полученные величины скорректированных заданий подают в качестве новых заданий стабилизирующим регул торам и по ним производ т подсыпку в режиме точного дозировани 

одновременно по всем каналам.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом дозировани  с помощью задатчиков 8 устанавливаетс  уровень аналогового сигнала Ц (номинала ), пропорциональный заданному веpy . Дозаторы 1, управл емые своими

стабилизирующими регул торами 2,

в соответствии с.заданными на задатчиках 8 номиналами, подаваемыми через переключатели 9, производ т дозирование всех п компонентов смеси в режиме грубого дозировани . После окончани  грубого дозировани  во всех дозаторах 1 тактирующим сигналом Грубо (ТСГ), формируемым в элементе И 10, открываютс  ключи 3, и сигналы набранного грубого веса компонента смеси поступают через блоки 4 умножени  (где дел тс  на свой заданные весовые доли ) на блок 5 выбора максимума, (где выбираетс  максимальное значение нормированного веса V . В случае перегрузки, при введении скорректированного номинала, сигнал ТС Г может стать равным нулю. Поэтому значение максимального нормированного вепосле прохождени  через ключевой элемент 13, открываемый по сигналу ТСГ с вьщержкой времени (определ емой элементом 14 запаздывани ), запоминаетс  в блоке ,6 ам ти. Затем сигнал VM«KC умножаетс  в блоках . 7 умножени  на у. , где формируетс  значение скорректиро ванного задани  U.V Ti после чего оно поступает на второй вход пе реключател  9. С выходом задатчиков 8, сигналы поступают на сумматор 11, где формируетс  величина заданной массы замеса . Эта величина заданной массы одно временно с сигналом подаетс  на элемент 12 сравнени . Сформированньй в элементе 12 сигнал Z равен логическому О при отсутствии перегрузки при грубом,дозировании и равен логической; при перегрузке (акс на выход переключател  9проходит сигнал задани  номинала U. с задатчи ка 8. При на выход переключател  9 проходит сигнал скорректированного значени  задани  U- , и регул тор-2 отрабатывает его величину. Стабилизирующий регул тор работае следующим образом. До начала дозировани , пока грубьй .вес.не набран, , на выходе элемента 25 сравнени  блока 19 фикса ции, грубого веса остаетс  логический О, которьй затем инвертируетс  в элементе 34 и через ключевой элемент 37 поступает на первый вход элемента И 36. Дл  включени  дозировани  на логический блок 21, а именно на вторые входы элементов И 35 и 36 (фиг. 2) подают сигнай Пуск, который сохран етс  до конца цикла дозировани , .т.е. набора точного веса на дозаторах. Это .необходимо дл  того, чтобы при разгрузке не началась досыпка материала. На первый вход элемента И 36 поступает с инвертора 34 через ключевой элемент 37 сигнал логической 1. При этом на выходе элемента ИЛЙ 38 логического блока 21 по вл етс  сигнал логической 1, и затвор 15 открываетс . Дозируемый материал начинает поступать через открытый затвор 15 в бункер 16 весовой системы, и набираемьш в нем вес отслеживаетс  датчиком 17, который формирует аналоговый сигнал П (параметр), пропорциональный набираемому в бункере весу дозируемого материала. Повторитель 24 со сдвигом блока 19 фиксации грубого веса придает уровню выходного сигнала Н задатчика 8 отрицательный сдвиг С, величина которого определ ет зону грубого дозировани . После набора дозатором грубого веса при П7Н-С1 элемент 25 сравнени  формирует на выходе дискретную логическую 1, котора  проходит через инвертор 34 и ключевой элемент 37 на выход элемента И 36. Инвертированный сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 38 логического блока 21 и отключает сигнал ИМ (исполнительный механизм)и затвор 15 закрываетс . На выходе блока 25 по вл етс  логическа  1 и начинаетс  дозирование. Когда по окончании режима грубого дозировани  на выходах элементов 25 сравнени  блоков 19 фиксации грубого веса на всех каналах по вл ютс  сигналы ло- гической 1, в логическом .элементе И 10 формируетс  сигнал ТСГ, равный логической 1, означающий завершение грубого дозировани  во всех канал а.х. Точное дозировй.нне может идти по двум режимам. В случае, если (передозирование не происходит), переключатель 9 находитс  в первом положении, при котором через него проходит сигнал номинала с задатчика 8. Ключевой элемент 37 открыт. Сигнал логической 1, по вившийс  на выходе,элемента 25, поступает на элемент ИЛИ 26. После закрыти  затвора 15 конечный выключатель 26 от формировател  20 длительности формирует сигнал, который поступает на управл ющий вход переключател  29.

7

Последний замыкает свой нормально разомкнутый контакт, и сигнал от элемента 26, проход  через регулируемое сопротивление 27, переключатель 29 и емкость 31, включает реле 32 с выдержкой времени (равной времени полного успокоени  динамических возмущений весоизмерительной системы),

Затем выходной сигнал от реле 32 поступает через элемент И 35 и элемент ИЛИ 38 логического блока 21, который формирует сигнал ИМ, на открытие затвора 15. Сектор затвора 15, перемеща сь, освобождает рычаг конечного выключател  30, сигнал от которого исчезает, и переключатель 29 замыкает свой нормально замкнутый контакт.

Емкость 31 через нормально замкнутый контакт переключател  29 и регулируемое сопротивление 28 разр жаетс , и через заданное врем  сигналы от реле 32 и соответственно ИМ от элемента ИЛИ 38 блока 21 управлени  исчезают, после чего затвор 15 закрываетс  .

Элементы 28, 31 и 32 играют роль импульсаторов. Регулируемым сопротивлением 28 настраивают длительность импульса (сигнала). Импульсна  досыпка происходит до полного набора веса. Точный набор веса отслеживаваетс  блоком 18 фиксации точного веса, в котором аналоговый сигнал Н от задатчика 8 или 0.. от блока 7 . умножени , пройд  через повторитель 22 со сдвигом получает отрицательньй сдвиг, равньй уровню сигнала , пропорционального погрешности, вносимой инерционностью исполнительного механизма и погрешностью элемента 23 сравнени  плюс половина веса порции досьшки в зоне точного взвепшвани .

Когда сигнал датчика 17 веса достигает заданной величины, по вл етс  дискретный сигнал от элемента 23

002568

сравнени , которьй через инвертор 33 поступает в элемент И 35 и формирует на его выходе логический О. При этом элемент ИЛИ 38 снимает сигнал

5 ИМ, и затвор 15 закрываетс . Заданный вес набран, процесс дозировани  заканчиваетс .

В случае, если (происходит передозирование одного из компонентов в грубом режиме), переключатель 9 переключаетс  сигналом z, и на его выходе по вл етс  сигнал скорректированного номинала, поступающий из блока 7 умножени . Далее

15 дозирование идет аналогично указанному .

Чтобы при подаче скорректированного номинала на вход блока 24 не произошло вторичного переключени 

20 на режим грубого дозировани  (так как при Нк7П, на выходе элемента 25 может вторично по витьс  логический О), сигнал Z закрывает ключевой элемент 37, и по вивша с  на выходе

25 блока 34 логическа  1 не проходит на вход блока 36. Одновременно дл  того, чтобы произошло своевременное переключение системы на импульсный режим (при исчезновении выхоэ- де блока 25), на второй вход блока ИЛИ 26 подают сигнал z, функционально замен ющий собой пропавшую на выходе блока 25 логическую 1.

Изобретение позвол ет осуществить процесс дозировани  всех компонен35 тов одновременно, что снижает длительность цикла дозировани . Кроме того, возможность производить коррекцию заданий в процессе каждого цикла дозировани  позвол ет значительно

40 повысить стабильность состава смеси.

Применение изобретени  в производстве железобетонных смесей позвол ет снизить коэффициент вариации прочности готовых изделий на 5-7%, что,

45 в свою очередь, позвол ет уменьшить расход цемента на изготовление бетонной смеси в среднем на 5%.

Фмг.1

Фиг, 2

Claims (2)

1; УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ДОЗИРОВАНИЯ, содержащее и дозаторов по числу каналов, блоки умножения, блок определения максимума и сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит задатчики, блок памяти, переключатели, элемент И, элемент сравнения, первые ключевые элементы, регуляторы, элемент запаздывания и второй ключевой элемент, причем в каждом канале вход дозатора соединен с первым выходом регулятора, а выход - с первым входом регулятора и с первым входом первого ключевого элемента, связанного выходом с входом первого блока умножения, выход задатчика каждого канала подключен к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом второго блока .Z умножения, а выход - с вторым входом регулятора, причем выходы задатчиков всех каналов связаны с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения максимума и к первому входу второго ключевого элемента, а выходом к третьим входам переключателей и регуляторов всех каналов, первые выходы элемента И соединены с соответствующими вторыми входами первых ключевых элементов всех каналов, второй выход - с входом элемента запаздывания, а входы - с соответствующими вторыми выходами регуляторов, выход элемента запаздывания подключен к второму входу второго ключевого элемента, соединенного выходом с входом блока памяти, выход которого связан с входами вторых блоков умножения, выходы первых блоков умножения подключены к соответствующим входам блока определения максимума.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что в нем каждый регулятор содержит блок фиксации точной массы и последовательно соединенные блок фиксации грубой массы, элемент ИЛИ, формирователь длительности импульсов и логический блок, второй вход которого связан с выходом блока фиксации точной массы, третий вход - с выходом блока фиксации грубой массы и с вторым выходом регулятора, четвертый вход - с вторым входом элемента ИЛИ и с третьим входом регулятора, а выход - с первым выходом регулятора, первый вход блока фиксации грубой массы подклю· чен к первому входу блока фиксаций'

SU „„1200256 точной массы и к второму входу регу- входу блока фиксации точной массы лятора, а второй вход - к второму ^{и к} первому входу регулятора.