Устройство для регулирования соотношения компонентов смеси

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ, содержащее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозирювания, каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключеннъш первым выходом через злемент совпадения к исполнительному репе, отличающееся ГСМ, что, с целью повыщения точности устройства, оно содержит в каждом канале дозирования инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа зона нечувствительности и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора связаны соответственно со вторыми выходами дозаторов и выходами инверторов других каналов дозирования, а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода. Ю 4 Ю Ф

„„SU„„1124264

СС1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3159 6 05 0 11 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

2(,r 1 „-..-,., 1 "g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ", 1.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3518563/24-24 (22) 07.12.82 (46) 15.11.84. Бюл. У 42 (72) В, С. Зарицкий, Ю. А. Капустин, В. Т. Тозик и Г. А. Скориков (53) 62 — 50 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 660029, кл. G 05 D 11/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР М 273072, кл. G 05 О 11/00, 1968 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА—

НИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ, содержащее по количеству дозируемых компонентов и каналов дозирования, каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом через элемент совпадения к исполнительному реле, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит в каждом канале дозирования инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа "зона нечувствительности" и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора связаны соответственно со вторыми выходами дозаторов и выходами инверторов других каналов дозирования, а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода.

1124264

15

25

40

Изобретение относится к управлению процессом регулирования соотношения компонентов смеси и может быть использовяо в системах управления технологическим процессом в различных областях промышленности и сельского хозяйства, Известно устройство для управления соотношением, содержащее датчики первого и второго параметров, подключенные к входам двух регуляторов соотношения, первый и второй исполнительные механизмы, задатчик и регулятор суммы параметров (1).

Однако устройство это имеет низкую динамическую точность поддержания заданного соотношения расходов в связи с тем, что при значительном отклонении соотношения расходов регулятор суммы параметров будет задерживать восстановление заданного соотношения, что существенно увеличивает время переходного процесса. Кроме того, это устройство имеет ограниченную область применения в связи с тем, что устройство предназначено для дозирования только двух компонентов, в то время как на практике часто возникает необходимость дозировання трех и более компонентов в заданном соотношении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для непрерывного дозирования нескольких компонентов в заданном весовом соотношении, содержащее по количеству дозируемых компонентов fl каналов дозирования, каждый из которых содержит последовательно соединенный задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом через элемент совпадения к исполнительному реле (21.

Однако это устройство также имеет низкую динамическую точность поддержания соотношения расходов в связи с тем, что при наличии постоянного снижения расхода одного из дозируемых компонентов, возникающего, например, при недостатке подачи дозируемого компонента в дозатор либо прн изменении его плотности, устройство будет работать в переходном режиме, то подгоняя все дозаторы к отстающему дозатору, то увеличивая производительность всех дозаторов, При этом непрерывная работа всех дозаторов в переходном реж ме резко снижает их ресурс.

Целью изобретения является повышение 50 точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования соотношения компонентов смеси, содержащее по количеству дозируемых компонентов и каналов дози- 5 рования, каждый из которых содержит по. следовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом через элемент совпадения к исполнительному реле, содержит в каждом канале дозирования инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа

"зона нечувствительности" и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора связаны соответственно со вторыми выходами дозаторов и выходами инверторов других каналов дозирования, а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — характеристика нелинейного звена типа "зона нечувствительности".

Устройство содержит автоматические дозаторы 1 непрерывного действия) по количеству дозируемых компонентов с эадатчиками расхода 2, датчиками веса 3, усилителями 4, исполнительными механизмами 5, а также схему регулирования соотношением, включающую в себя инверторы 6, сумматоры 7 и нелинейные. элементы типа "зона нечувствительности" 8, причем входы сумматора каждого дозатора соединен с датчиками веса и через инверторы с задатчиками расхода остальных дозаторов, а его выход подключен к выходу нелинейного элемента, выход которого связан с входом усилителя 4. Кроме того, устройство содержит блок из схемы автоматического включения схемы регулирования соотношения, состоящий иэ элемента совпадения 9, входы которого подключены к выходам усилителей

4 всех дозаторов и исполнительное реле 10, срабатывающее по сигналу от элемента совпадения, причем замыкающие контакты реле включены между входами усилителей 4 и выходами соответствующих нелинейных элементов

8 всех доэаторов.

Нелинейный элемент характеризуется двумя параметрами: зоной нечувствительности д и коэффициентом усиления К, равным тангенсу угла наклона характеристики е(, причем коэффициент усиления К численно равен относительному содержанию соответствую-. щего компонента в смеси, а зона нечувствительности определяется исходя из допустимой точности поддержания соотношения. Например, если требуется поддерживать соотношение расходов трех дозируемых компонентов 2:3:10, то коэффициент усиления нелинейного элемента первого доэатора будет равен 2, второго—

3, третьего — 10.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания устройства с выхода задатчиков 2 на входы усилителей 4 подается сигнал, пропорциональный заданной про1124264

ВНИИПИ Заказ 8278/36 Тираж 841 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 изводительности соответствующих дозаторов.

При этом исполнительным механизмом 5 расход, измеряемый датчиками веса 3, увеличивается. Нри равенстве сигналов задатчика 2 и датчика веса 3 сигнал на выходе усилителя

4 становится равным нулю и увеличение расхода прекращается. При этом по нулевому сигналу от усилителей всех дозаторов сраба тывает элемент совпадения 9 и включает реле 10, которое становится на самоблокиров- 1о ку и своими замыкающими контактами подключает соответствующие выходы нелинейных элементов 8 к входам усилителей 4.

При изменении соотношения расходов устройство может работать в двух режимах.

Первый режим. Режим работы устройства при малом отклонении соотношения расходов от заданного. При этом режиме каждый из дозаторов за счет наличия обратной связи между выходом датчика веса 3 и входом усилителя 4 поддерживает заданную производительность каждого дозатора, а следовательно, и заданное соотношение расходов.

При этом выходной сигнал нелинейных элементов будет равным нулю в связи с тем, что алгебраическая сумма сигналов, поступающих на вход сумматоров 7 от датчиков веса 3 и через ииверторы 6 от эадатчиков расхода 2, не превышает зоны нечувствительности нелинейных элементов 8, вследствие чего в режиме никакого взаимного воздействия дозатора, входящих в устройство, не осуществляется. Таким образом, при незначительном изменении соотношения расходов все дозаторы работают. в автоножюм режиме, вследствие чего в работу включается толь-35 ко тот дозатор, который изменил свою производительность.

Второй режим. Режим работы устройства при значительном отклонении соотношения расходов. В этом режиме сигнал на входе нелинейного элемента превышает зону нечувствительности Л . В этом случае при изменении расхода одного из дозаторов его исполнительный механизм, как и при первом режиме, будет стремиться возвращать расход к исходному значению. Одновременно сигналы рассогласования. представляющие собой сумму сигналов инверторов 6 и соответствующих датчиков веса 3, суммируются на сумматорах 7 и поступают через нелинейные элементы 8 и усилители 4 иа исполнительные механизмы остальных дозаторов. При суммировании сигналов рассогласования на сумматорах 7 каждый сигнал рассогласования умножается на коэффициент; обратно пропорциональный заданному значению расхода в этом канале. Таким образом, корректирующий сигнал по каждому каналу дозирования (на выходе .нелинейного элемента), поступающий от других каналов, определяется коэффициентом усиления К нелинейных элементов 8 и коэффициентом усиления соответствующих сумматоров 7, т.е. зависит от заданного соотношения расходов, вследствие чего после окончания переходного процесса соотношение расходов возвратится к прежнему значению.

Введение в схему регулирования соотношением компонентов смеси сумматоров и нелинейных элементов с коэффициентами усиления, зависящими от заданного соотношения расходов, позволяет повысить точность работы устройства в переходных режимах.