Устройство для управления загрузкой бункеров

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)4 В 65 G 65/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3503976/27-11 (22) 25.10.82 (46) 07.02.86. Бюл. №- 5 (71) Воронежский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (72) М.А.Берман,В.Д.Волков,В.В.Зуев, А.И.Куцовский и Г.F.. Карась (53) 62-526 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 759439, кл. В 65 G 65/30, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 487825, кл. В 65 0 65/30, 1972. (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ, содержащее блок переключения, одни из входов которого соединены с датчиками верхнего уровня, а другие — с датчиками нижнего уровня, подключенными к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом блока переключения, соединенного выходами с одними из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходам блока управления, блок выбора конечного бункера, соединенный выходами с одними входами выходного блока, выходы которого подключены к исполнительным элементам, и генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ .е ес я тем, что, с целью повыщения производительности и равномерности загрузки бункеров, оно снабжено блоком памяти, блоком преобразования кода, блоком сравнения кодов и дополнительным коммутатором, одни иэ входов которого и блока сравнения кодов и входы блока преобразования кода подключены к выходам блока памяти, первый вход которого и один из вхоÄÄ SUÄÄ 1209545 дов блока управления соединены с выходом основного коммутатора, второй вход блока памяти подключен к первому дополнительному выходу блока уп- равления, третий вход — к второму дополнительному выходу блока управления, а остальные входы блока памяти и другие входы блока сравнения кодов соединены с выходами блока управления, подключенного вторым и третьим входами к выходам генератора тактовых импульсов, а четвертым и пятым — к выходам соответственно блока сравнения кодов и дополнительного коммутатора, другие входы которого соединены с выходами блока переключения, входы блока выбора конечного бункера соединены с датчиками верхнего уровня, а другие входы выходного блока — с выходами блока преобразования кода, причем блок управления содержит управляемый переключатель, элементы И, И-НЕ и счетчик, выходы которого являются выходами блока, вход счетчика подключен к выходу элемента И, который является первым дополнительным выходом блока, один из входов элемента И соединен с выходом элемента И-НЕ, а другой его вход и один из входов управляемого переключателя являются соответственно третьим .и вторым входами блока, другой вход управляемого переключателя и один из его выходов являются соответственно пятым входом и вторым дополнительным выходом блока, а другой выход управляемого переключателя подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй и третий входы которого являются соответственно первым и четвертым входами блока.

1 1

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в устройствах автоматической загрузки емкостей сыпучими материалами, например шамотом, песком, керамзитом и т.п, Цель изобретения — повышение производительности и равномерности загрузки бункеров, На фиг, l представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока памяти; на фиг. 3 функциональная схема блока выбора конечного бункера, Устройство содержит установленные в бункерах датчики 1.1 — 1. И нижнего и датчики 2,1 — 2.К верхнего уровней, блок 3 переключения. соединенный одними из входов с датчиками 1 нижнего уровня, элемент

ИЛИ-НЕ 4, подключенный входами к датчикам 1 нижнего уровня, а выходом — к входу блока 3, блок 5 выбора конечного бункера, входы которого и другие входы блока 3 соединены с датчиками 2 верхнего уровня, коммутатор б, подключенный одними из выходам блока 3, блок 7 мяти, один из входов которого соединен с выходом коммутатора 6, блок 8 преобразования кода, подключенный входами к выходам блока 7 памяти, выходной блок 9, одни из входов которого соединены с.выходами блока 5 выбора конечного бункера, а другие с выходами блока 8 преобразования кода, генератор 10 тактовых импульсов, исполнительные элементы 11—

11. N --1, подключенные к выходам выходного блока 9, блок 12 сравнения кодов и коммутатор 13, подключенные одними из входов к выходам блока 7, блок 14 управления, первый вход которого соединен с выходом коммутатора

6, второй и третий — с выходами генератора 10 тактовых импульсов, а. четвертый и пятый входы — с выходами соответственно блока 12 и коммутатора 13. Первый и второй выходы бло.ка 14 управления подключены соответ-ственно к второму и третьему входам блока 7, а другие — к остальным: входам блока 7 и к другим входам коммутатора 6 и блока 12, Брак 14 управления содержит 3 -триггер 15, элементы И 16, И-НЕ 17 и счетчик 18, Вход счетчика 18 подключен к выходу элемента И 16, который является пер вым выходом блока 14, Один из вхо"

209545 2

2О

Сыпучий материал подается транспортером к бункерам, расположенным пронумерованным последовательно яо ходу движения транспортера, 3аг1>узка каждого бункера осуществляется отбором материала с транспортера соответствующим сбрасывателем,кроме последнего (конечного) по ходу движения транспортера Й -го бункера, загрузка которого обеспечивается, па-"ример, постоянно установленным сбрасывателем.

55 дов элемента И 16 соединен с выходом элемента И-НЕ 17, другой вход и один из входов 9 -триггера 15 является соответственно третьим и вторым входами блока 14. Другой вход В -триггера 15 и один из его выходов являются соответственно пятым входом блока. 14 и вторым выходом, а другой выход 0 -триггера 15 подключен к одному из входов элемента И-НЕ 17, другой и третий входы которого являются соответственно первым и четвертым входами блока 14. Выходы счетчика 18 являются другими выходами блока 14.

Блок 7 памяти включает синхронные Э -триггеры 19.1-19.К и элементы И 20,1 — 20.К, где К равно ближайшему большему целому числу к числу 1о (И + 1), т.е. число 9 †триггерров 19.1 — 19,Ки элементов И 20.120,К таково, чтобы обеспечить заполнение двоичного кода чисел от 1 до

М, Выходы Э -триггеров 19.1-19.К являются выходами блока 7, одни из их входов соединены с выходами соответствующих элементов И 20.1-20.К, а другие, являются вторым входом бло-ка 7. Одни из входов элементов И

20,1-20.К являются первым входом бпока 7, другие — третьим, а третьи входы элементов И 20.1 — 20.К являются адресными входами блока 7, Блок 5 выбора конечного бункера содержит элементы И 21.1 — 21. N -1 и элементы HE 22.1 — 22 М . Один из входов каждого элемента И 21.1

21.й-l и вход предыдущего элемента

НЕ 22.1 — 22.N являются входом блока 5. Другие входы элементов И

21 ° 1 — 21.Й -l подключены к выходам одноименного и последующих элементов НЕ 22,1 — 22.1 1, а их выходы являются выходами блока 5.

Устройство работает следующим образом.

1209545

10 ров с частотой изменения двойчйого кода на выходе счетчика 18, т.е, с

35

В каждом из Й бункеров, подле.жащих заполнению сыпучим материалом, расположены датчики 1 нижнего уровня и датчики 2 верхнего уровня.

Пусть, например, все бункеры заполнены вьппе нижнего уровня. При этом на выходах датчиков 1 нижнего уровня формируются сигналы логического "0". На выходах датчиков 2 верхнего уровня полностью заполненных бункеров формируются сигналы логического "0", а не полностью заполненных бункеров — сигналы логической "1 .

Сигналы логического "0" с выходов датчиков 1 нижнего уровня формируют на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 сигнал логической "1", которь1Й поступает на управляющий вход блока 3 переключения и обеспечивает подключение каждого из М его выходов к соответствующим вторым уровневым входам, и, следовательно, на каждом из N выходов формируется сигнал, соответствующий сигналу на каждом из вторых уровневых входов, причем наличие сигнала логической

"1" на любом из входов формирует сигнал логического "0" на соответствующем выходе блока 3 переключения.

Сигналы с выхода блока 3 переключения поступают на информационные входы первого коммутатора 6, на адресные входы которого поступает сигнал с выхода счетчика 18, отображающий в двоичном параллельном коде число, соответствующее номеру бункера. Число (в двоичном параллельном коде ) на выходе счетчика 18 изменя- ется с частотой, равной частоте следования импульсов на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов, которые через элемент И 16 поступают на вход счетчика 18 только при

П тв наличии сигнала логическои 1 на втором входе элемента И 16„ поступающего с выхода элемента И-НЕ 17 (формирование сигнала логической

"l" на втором входе элемента И 16 описано ниже! .

Изменение числа на выходе счетчика 18 происходит в момент окончания импульсов, формируемыМ на выходе элемента И 16, т.е. на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов и и (при наличии сигнала логической 1 на втором входе элемента И !6).

Сигнал двоичного параллельного кода, поступая на адресные входы коммутатора 6, обеспечивает подключение к его выходу того из N информационных входов, номер которого соответствует двоичному коду сигнала на адресных входах коммутатора 6.

Таким образом, осуществляется циклический опрос состояний бункечастотой следования импульсов на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов. На выходе коммутатора 6 формируется сигнал логического "0, если на информационный вход, номер которого соответствует двоичному коду (числу) на адресных входах, поступает сигнал логической "1", и формируется сигнал логической "1", если на этот информационный вход посту- пает сигнал логического "0 1, т,е ° на выходе коммутатора 6 формируется сигнал логической "1", если соответствующий бункер не полностью заполнен, и сигнал логического "0", если соответствующий бункер заполнен полностью

Сигнал с выхода коммутатора 6 поступает на первый вход блока 7 памяти, на второй вход которого поступают импульсы с выхода элемента И 16, синхронизирующие работу блока 7 памяти, на третий вход — сигнал с второго выхода триггера 15, а на адресные входы — сигнал двоичного параллельного кода (числа — номера бункера) с выходов счетчика 18.

При наличии сигналов логической

"!" на первом и третьем входах блока 7 памяти (на первых и вторых входах элементов И 20.1 — 20,К) осуществляется запись сигнала (числа), поступающего на адресные входы блока 7 памяти (на третьи входы элементов И 20,1 — 20.К) с выходов счетчика 18 в момент формирования синхронизирующего импульса на втором входе блока 7 памяти (на синхронизирующих входах триггеров 19.1 — 19.К). Это приводит к запоминанию сигнала, поступающего на адресные входы блока 7 памяти, т.е. формированию íà его выходах (выходах триггеров 19.1-19.К) сигнала, отображающего в двоичном коде число — номер бункера, частично заполненного к моменту опроса, который определяется моментом появ1209545 пения на выходе счетчика 18 числа, соответствующего номеру этого бункера, Сигнал двоичного кода, формируемый на выходах блока ? памяти преобразуется в блоке 8 в сигнал, отображающий в десятичном коде номер бункера, который в момент опроса не полностью загружен,, причем сигнал, отличный от нуля (управляющий сигнал), появляется только на том выходе блока 8 преобразования кода, номер которого в десятичном коде совпадает с числом, определяемым сигналом двоичного кода на его входах. Управляющий

=игнал с выхода блока 8 преобразования кода поступает на соответствующий первый вход выходного блока 9, на соответствующем выходе которого формируется сигнал, включающий соответствующий исполнительный механизм

11,1 — 11,N -1, обеспечивающий загрузку бункера, который к моменту опроса был не полностью загружен, Для исключения записи в блок 7 памяти нового числа — номера бункера до заполнения бункера, номер которого представлен (записан в блоке 7 памяти в виде двоичного кода, используются коммутатор 13, блок 14 управления и блок 12 сравнения кодов, Сигнал с выхода блока 7 памяти поступает на адресные входы коммутаgr тора 13, на информационные N входы которого поступают сигналы с соответствующих N выходов блока 3 переключения. На выходе коммутатора 13 формируется сигнал логическо40 го "0", если на его информационном входе, номер которого соответствует двоичному коду, поступающему на. его ацресный вход, сигнал принимает значение логической "1, и сигнал логическои 1, если на соответствуюl1 IT 45 щем информационном входе сигнал принимает значение логического "0".

Сигнал с выхода коммутатора 13 поступает на пятый вход блока 14 управления — первый вход триггера 15, на второй вход которого поступают синхронизирующие импульсы со второго выхода генератора 10 тактовых импульсов, причем часточ% следования этих импульсов равна частоте следования импульсов на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов, а задние фронты этих импульсов совпадают с передними фронтами импульсов ! на первом выходе.

Если в момент окончания импульса на синхронизирующем входе триггера

15 сигнал с выхода коммутатора 13 на информационном входе триггера 15 имеет значение логической "1", то состояние триггера 15 после действия синхронизирующего импульса характеризуется наличием логической "1" на его первом выходе (прямом выходе триггера 15) и логического "0" на втором выходе (инверсном выходе триггера 15), Если в момент окончания синхронизирующего импульса сигнал с выхода коммутатора 13 на информационном входе триггера 15 имеет значение логического "0", то состояние триггера

15 после действия синхронизирующего импульса характеризуется наличием логического "0" на его первом выходе (прямом выходе триггера 15) и логической "1" на втором выходе (инверсном выходе триггера 15) .

Поскольку в данном случае на адресный вход коммутатора 13 поступает сигнал двоичного кода, соответствующий номеру заполняемого бункера, а

I на соответствующий этому номеру информационный вход поступает сигнал логического "0", на выходе коммутатора 13 формируется сигнал логической "1" и, в соответствии с изложенным, по окончании синхронизирующего импульса на первом выходе триггера 15 формируется сигнал логической "1 а на втором выходе — сигнал логического Оп, .который, поступая на первый вход блока 7 памяти, запрещает запись в него любых других чисел.

Следовательно, в случае записи числа (номера заполняемого бункера) в блок 7 памяти на втором входе элемента И-НЕ 17 формируется сигнал логической "1", а на его первом входе — сигнал с выхода коммутатора

6, Если бункер, номер которого в двоичном параллельном коде поступает на ацресные входы коммутатора 6 с выходов счетчика 18, не полностью загружен, то на выходе коммутатора б (на первом входе элемента И-НЕ 17) формируется сигнал логической 1, и при наличии сигнала логической "1" на третьем входе элемента И-НЕ 17 на его выходе формируется сигнал логич;- кого "0", поступающий на второй

1209545

40

55 вход элемента И 16, запрещая поступление импульсов с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов на вход счетчика 18, сохраняя тем самым на его выходе код, соответствующий номеру не полностью загруженного бункера. Для исключения совпадения кодов на выходах блока 7 памяти и счетчика 18, т.е. для исключения повторного заполнения номера бункера, находящегося под загрузкой, используется блок 12 сравнения кодов, на первые входы которого поступает код, соответствующий номеру опрашиваемого бункера, а на вторые входы— код, соответствующий номеру бункера, находящегося под загрузкой. На выходе блока 12 сравнения кодов формируется сигнал логического "0, если равны коды на его первых и вторых входах, и сигнал логической

"1", если коды на его первых и вторых входах не равны. Следовательно, сигнал логической "1" формируется на выходе блока 12 сравнения кодов только в том случае, если код, соответствующий номеру опрашиваемого бункера, не совпадает с кодом, соответствующим номеру заполняемого бункера. Сигнал логической "1" с выхода блока 12 сравнения кодов поступает на третий вход элемента И-НЕ 17 и, поскольку на его втором входе в рассматриваемом случае имеется сигнал логической 1, при поступлении сигнала логической "1" на его первый вход (что соответствует не полностью загРУженному опрашиваемому бункеру) на выходе элемента И-HE 17 формируется сигнал логического "0"f, который, поступая на второй вход элемента И 16, запрещает поступление импульсов с первого выхода генератора

10 .тактовых импульсов на вход счетчика 18, сохраняя тем самым на его выходе код, соответствующий номеру не полностью загруженного опрашиваемого бункера, В случае, если на выходе блока 12 сравнения кодов (на третьем входе элемента И-НЕ 17) формируется сигнал логического "0", что соответствует опросу заполняемого бункера,то на выходе элемента .И-НЕ

17 формируется сигнал логической "1", который, поступая на второй вход элемента И 16, обеспечивает продолжение измецения кода на выходе счетчика 18.

Таким образом, при заполнении одного бункера, номер которого соотнетствует коду, хранящемуся в блоке 7 па- мяти, осуществляется выявление следующего по времени не полностью загруженного бункера и хранение кода, соответствующего его номеру, на выходах счетчика 18.

" При достижении верхнего уровня в бункере, код номера которого хранится в блоке 7 памяти, сигнал на выходе коммутатора 6 становится равным логическому "0" и, следовательно, сигнал на выходе элемента И-НЕ 17 принимает значение логической "1", которая разрешает дальнейшее изменение состояния счетчика 18. Кроме того, на выходе коммутатора 13 также формируется сигнал логического 0", поскольку равен логической "1" сигнал на его информационном входе, номер которого соответствует коду, поступающему на адресные входы коммутатора 13. В момент формирования синхрониэирующего импульса на втором выходе генератора !0 тактовых импульсов, опережающего момент фор мирования импульса на его первом, выходе, происходит переключение Э— триггера 15, на первом выходе которого формируется сигнал логического юю юс

0, определяющий формирование сигнала логической 1" на выходе элемента И-НЕ 17 независимо от сигналов на первом и третьем его входах. На втором выходе триггера 15 формирует- . ся сигнал логической "1", поступающий на первый вход блока 7 памяти и разрешающий запись в него нового кода, хранящегося на выходе счетчика 18. В момент формирования импульса на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов включается элемент И 16 (поскольку на его второй вход поступает сигнал логической "1" с выхода элемента И-НЕ 17) и осуществляется запись кода, хранящегося на выходе счетчика 18, в блок 7 памяти. По окончании импульса на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов выключается элемент И 16 и, следовательно, изменяется состояние счетчика 18, т.е. изменяется код (номера бункера) на его выходе, Таким образом, осуществляется новый цикл опроса состояния бункеров при заполнении бункера, код номера которого ранее хранился на выходе

1209545 счетчика 18. Функционирование элементов устройства при этом не отличается от рассмотренного ранее.

Пусть далее в процессе заполнения бункера, код номера которого хранится в блоке 7 памяти, происхоцит разгрузка какого-либо другого бункера до уровня, определяемого срабатыванием соответствующего датчика нижнего уровня. т.е. формированием на его 10 выходе сигнала логической 1

Сигнал логической "1 с выхода соответствующего датчика нижнего уровня поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ-НЕ 4, на выходе ll5 которого формируется сигнал логического "0", который, поступая на управляющий вход блока 3 переключения, обеспечивает подключение. его

20 выходов к соответствующим первым входам, отключая при этом вторые входы блока 3 переключения от его соответствующих выходов. Это приводит к тому, что на выходе блока 3

25 переключения, номер которого совпадает с кодом, хранящимся в блоке 7 памяти, формируется сигнал логической "1", который, поступая на соответствующий информационный вход коммутатора 13, на адресные входы которого поступает код с выхода блока 7 памяти, соответствующий номеру бункера, заполняемого до верхнего уровня, формирует на его выходе сигнал логического "0". 35

Это приводит к переключению D— триггера 15 блока 14 управления, формированию на его втором выходе сигнала логической "1 ", который, поступая на первый вход блока 7 памяти, 40 разрешает запись нового кода. Формируемый на первом выходе Э -триггера 15 сигнал логического "0", поступая на второй вход элемента И-НЕ 17, формирует на его выходе сигнал . *логической 1,поступающий на второй вход элемента И 16 и обеспечивающий формиро. вание на его выходе импульсов в соответствии с импульсами, поступающими на первый вход элемента И 16. Им- 0 пульсы с выхода элемента И 16 изменяют состояние счетчика 18, на выхоце которого формируется код опрашиваемого бункера, поступающий на адресные входы коммутатора 6 и блока 7 у памяти. При совпадении кода опрашиваемого бункера с номером информационного входа коммутатора 6, на который с соответствующего выхода блока 3 переключения поступает сигнал логического "0", соответствующий сигналу логической "1" на соответствующем его входе, на выходе коммутатора

6 формируется сигнал логической "1", который, поступая на третий вход блока 7 памяти, обеспечивает запись в него кода, поступающего на адресные входы блока 7 памяти в момент формирования импульса синхронизации на его втором входе., «дальнейшая работа устройства аналогична описанной.

При достижении материалом нижнего уровня в заполняемом бункере на выходе соответствующего датчика 1 нижнего уровня формируется сигнал логического "0", обеспечивающий подключение выходов блока 3 переключения к соответствующим вторым входам. Поскольку в рассматриваемом случае на

-выходе датчика 2 верхнего уровня заполняемого бункера имеется сигнал логической "1", на соответствующем выходе блока 3 переключения сохраняется сигнал логического "0, что сохраняет неизменным состояние коммутаторов б и 13, блока 7 памяти и триггера 15, т.е. заполняемый бункер продолжает загружаться до верхнего уровня.

В случае полной разгрузки всех бункеров функционирование устройства не отличается от рассмотренного ранее с учетом того, что обеспечивается первоначальная загрузка всех бункеров до верхнего уровня, начиная с бункера, заполняемого последним до нижнего уровня °

При переключениях исполнительных элементов 11.1 — 11, М -1, происходящих при смене загружаемых бункеров, на транспортере возможно нахождение остатков материала, которые сбрасываются (загружаются) в конечный N --й бункер, если он не полностью загружен. Если же конечный М -й бункер полностью загружен, то остающийся излишний материал загружается в ближайший к конечному. незагруженный бункер, для чего используется блок 5 выбора конечного бункера, !

При заполнении конечного N -ro бункера до верхнего уровня сигнал логического "0" с выхода соответствующ. .:о датчика 2.1 -2,N верхнего уровня поступает на соответствующий

1209545

12 (N-й) вход блока 5 выбора конечного бункера (на вход элемента НЕ 22.N).

Если при этом остальные бункера не заполнены, то на остальных входах присутствуют сигналы логической "1" с выходов соответствующих датчиков

2.1 — 2. Я верхнего уровня, что приводит к формированию сигнала логической "l" на выходе элемента И 2I,N-1 на N-1-м выходе блока 5 выбора конечного бункера), который через выходной блок 9 включает исполнительный механизм 11.N-1 независимо от того, производится или не производится загрузка какого-либо бункера, т.е. (11-1)-й бункер становится как бы конечным, При заполнении конечного (N-го) бункера и уже заполненных бункерах с номерами N-l, N-2...,, N-m (1 < m с И) последним становится бункер с номером N-ш-1. При разгрузке любого бункера с номером, большим чем И-m-l, он становится последним, т.е. включается его исполнительный элемент ll N-ш-2 и выключается исполнительный элемент

ll,N m 1 бункера с номером N — ш -1 °

5 таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает последовательный опрос состояния бункеров, заполнение первого эагрузившегося;бункера и

10 запоминание номера того бункера,. кото йй разгрузился после заполняемого. Это позволяет осуществлять опрос состояния остальных бункеров во время заполнения бункера, разгру15 зившегося первым, обеспечить затем заполнение следующего по;времени ! разгрузившегося бункера.

Использование изобретения позволяет выполнять заданный ритм работы

2ц технологического оборудования, улучшает условия его эксплуатации, сокращает расход электроэнергии, 1209545

Our. 2

ВНИИПИ Закаэ 446/26

Тираж 833 Подписное

Филиал ППП "Патент" г.Ужгород, ул.Проектная, 4