Устройство для управления дозированием компонентов в смесях
Изобретение относится к области автоматизированного управления технологическими процессами и предназначе:- но для управления процессом составле ния угольной шихты для коксования в коксохимической промьшленности и может быть использовано в других отраслях . Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит накопительные бункеры, оснащенные автодозаторами, загрузочный тракт с загрузочным блоком, разгрузочный тракт, пробоотборник компонента , пробоотборник шихты и соединеннь1й с ним датчик производительности разгрузочного тракта, датчики производительности автодозаторов, датчики положения загрузочного блока, датчик производительности загрузочного тракта, подключенный к пробботборнику компонента , интегратор, группу интеграторов, блок усреднения и анализа проб, дешифратор , блоки памяти показателей компонентов, шихты и веса порций, блок контроля данных, блок контроля качества шихты, блоки сравнения, элемент ИЛИ, вычислительный блок, блок сигнализации и отображения информации- , блок формирования управляющих сигналов, блок задания состава и качества шихты и блок, ввода данных. Устройство позволяет дифференцировать поток загружаемых в дозировочные бункеры компонентов на условные порции, для которых определяются и запоминаются показатели их качества, на основании которых производится точный расчет производительности автодозаторов при заданном соотношении компонентов в шихте, чем и обеспечивается повьппение и стабилизация качества шихты. 2 ил. i (Л С ю 4i 1 СХ) 4 О)
СО!03 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1247846 А1!
5ц 4 G 05 D 11/13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ та, пробоотборник шихты и соединенный с ним датчик производительности раз-. грузочного тракта, датчики производительности автодозаторов, датчики положения загрузочного блока, датчик производительности загрузочного тракта, подключенный к пробботборнику компонента, интегратор, группу интеграторов, блок усреднения и анализа проб, дешифратор, блоки памяти показателей компонентов, пихты и веса порций, блок контроля данных, блок контроля качества шихты, блоки сравнения, элемент ИЛИ, вычислительный блок, блок сигнализации и отображения информации, блок формирования управляющих сигналов, блок задания состава и качества шихты и блок ввода данных. Устройство позволяет дифференцировать поток загружаемых в дозировочные бункеры компонентов на условные порции, для которых определяются и запоминаются показатели их качества, на основании которых производится точный расчет производительности автодозаторов при заданном соотношении компонентов в шихте, чем и обеспечивается повышение и
;стабилизация качества шихты. 2 ил.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИГ И ОТНРЫТИЙ (21) 3801733/24-24 (22) 15.10.84 (46) 30.07.86. Вюл. Р 28 (71) Конструкторское бюро по автоматизации и механизации производственных процессов на коксохимических предприятиях Института "Гипрококс" (72) М.А.10рченко, И.И.Левченко и О.H.Ïàíêðàòüåâ (53) 62-50 (088.8 ) (56) .Авторское свидетельство СССР
N - 331373, кл. G 05 D 11/00, 1974.
Авторское свидетельство СССР
591835, кл. G 05 D 11/00, 1976. (54) УСТР011СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ КОМПОНЕНТОВ В СМЕСЯХ (57) Изобретение относится к области автоматизированного управления технологическими процессами и предназначено для управления процессом составления угольной шихты для коксования в коксохимической промышленности и может быть использовано в других отраслях, Цель изобретения — повыше-. ние точности устройства. Устройство содержит накопительные бункеры, оснащенные автодозаторами, загрузочный тракт с загрузочным блоком, разгрузочный тракт, пробоотборник компоненИЯ 3
1247846
5 !
О !
Ë5
Изобретение относится к антоматизиро33жшому управлеп3по технологическими процессами и предназначено для управления -процессом составления угольной шихты для коксования в каксохимической промышленности и может быть использовано в других отраслях.
Цель изобретения — повышение точности устройства °
На фиг.1 представлена блок-схема устройства для управления дозпрованием компонентов в смесях: на фиг.2 — блок-схема вычислительного блока.
Устройство содержит накопительнь3е бункеры 1, — 1„, оснащенные автодаз".òopàJ JEI 2 — 2, загрузочный тракт и
3 с загрузочным блокам 3, разгрузочный тракт 4, пробоотборн3п< 5 компонента, пробаотборник 6 шпхты и соединеипый с ним датчик 7 произгадительности разгрузочного тракта, датчики 8, — 8„ производительности автодазаторов, датчики 9„ - 9„ положения загрузочногo 10 ираизн<3дительности загрузочного тракта, подключенный к пробаотборнш<у 5„ интегратор 11, группа интеграторов 12, — 12» блок 13 усреднения и анализа проб, дешифратор 14, блоки 15 — 17 памяти соответственно, IIo! а анелей компонентов,шихты и веса порций, блок 18 контроля дап, блок 19 контроля качества шихты, блоки 20„ — 20Ä, сравнения, элемент
IIJIII 2i, вычислительный блок 22, блок 23 сигнализации и отображения ш3фармации, блок 24 <13ормира33ания управляющих сигналов, блок 25 задавиll состава и качества шихты и блок
26 ввода,цанных.
Бь3чпслительнь3й блох 22 содержит делители 27, количестно которых ранна количеству используемых для составления шихты марок углей, ключт 28, в количестве равном количеству автадозаторов, и столько же
3<лючей 29 и блоков умножения 30. ка>1<дый из которых содержит элементы 3! умножения н количестве, равном количеству контролируемых показателей,i качества компонентов (шихты) сумматоры 32 в калцчестне, равпам
J 37 со счетным входам. Устройство работает следующим образам. Компоненты шихты поступают по тракту 3 в дазировочное отделение, где загружаются при помощи загрузочIi ного блока 3 в дозировочные бункерш 1. Для составления угольной шихты используются различные марки углей (К,rJÍ,ÎÑ,Ò и др .), поступающие от различных поставшикон, в связи с чем определяются различные шахтомарки (например К,,К, Г,, Г и др.). Их долевое участие в шихте регламен-. тируется шихтавочпой диаграммой. Качество составляемой шихты характеризуется, кроме соблюдения долевого участия в шихте отдель33ых MQp0K такими же показателями качества, как и отдельные марки углей, например А — зольность, S — сернистость, 3 — вьгход летучих, — влажность . Так как значения паказателей качества одних и тех же марок в различных поставках значительно отличаются друг от друга, то для обеспечения их стабильности в шихте, что является главпь3м критерием упранления, в устройстве предусмотрено фиксировать границы порций с различными данными в загруженных дозировочных бункерах и учитывать их н расчете показателей шихты. Для этого н процессе движения углей для загрузки в дозировочные бункеры, на эа." грузачном тракте 3 при помощи проGooTGopEIHKR 5 oTGHpGJ0TcII пробы. Частота отбора автоматически регулируется пропорционально праизваi дительности тракта 3, коптролируемой датчиком 10, и может перенастраинаться в зависимости от требований по представительности проб технологов.Отобранные пробы накапливаются в контейнере пробаотбарника,который передается в блок 13 по сигналу с вычислительного блока 22. Быцача сигнала па пробоотборник 5 для передачи проб в блок 13 осуществляется нычислительным блоком 22 в моменты поступления сигналов с датчиков 9 об иэмечении положеI иия загрузочного блока 3, IL также в момент поступления команды оператора с блока 26 ввода данных, которую 1247846 35 он вводит при изменении шахтомарки. В блоке 13 при помощи пробораэделочной машины производится усред" пение и затем анализ усредненной пробы аналитическими методами (on- 5 ределение показателей качества). Данные при помощи блока ввода (не показано} с блока 13 поступают в блок 15 памяти показателей компонентов. Признак бункеров при этом определяется по сигналам, поступающим с датчиков 9 положения загрузочного блока. Для синхронизации показателей качества и веса порций по бункерам при их дозировании, запись показателей порций с одинаковым номером очередности загрузки в соответствующий бункер (все бункера до начала работы устройства не загружены ) производится на один и тат же регистр в блоке 15, и аналогично в блоке 17 памяти веса порций. Количество материала, загруженного в бункер между очередными анализами, опI ределяется интегратором 11, который накапливает импульсы, поступающие с . датчика 10 с частотой, пропорциональной весу материала, поступившего по загрузочному тракту 3. Одновременно с командой на ана- 30 лиз проб сигнала с выхода вычислительного блока 22 поступает также в блок 11, с которого данные считываются в блок 17 памяти веса порций. При этом присвоение признака бункера осуществляется дешифратором 14, управляемым по сигналам с датчиков 9 положения загрузочного блока. Вес первой порции записывается в соответствующую номеру бункера 40 ячейку первого регистра блока 17, последующей порции — в одноименную ячейку второго регистра, третьей— в одноименную ячейку третьего регистра и т.д. После считывания данных 45 с первого регистра данные второго регистра переэаписываются в первый, третьего — во второй и т.д. Аналогично, данные анализа первой порции записываются в ячейки 50 первого регистра блока 15 памяти показателей компонентов, второй порции — во второй регистр и т.д. Каждый регистр блока 15 распределен на группы (по количеству бункеров) 55 и на подгруппы (по количеству показателей качества) . Таким образом одноименные подгруппы ячеек регистров блока 15 памяти показателей компонентов образуют зону памяти с, индексом бункера. Перед запуском устройства при помощи блока 26 избираются рабочие и резервные автодозаторы и затем вводится команда запуска. Запуск осуществляется при наличии в первом регистре блока 15 памяти показателей компонентов данных по всем бункерам, а также при наличии в блоке 25 данных о долевом участии каждой марки в шихте и показателей качества шихты. Контроль наличия данных в первом регистре блока 15 осуществляется блоком 18, путем сравнения его содержимого с содержимым первого регистра блока 15. Так как при пер-. вом запуске в блоке 18 данные отсут.ствуют, то при наличии данных в ! ;блоке 15 последние перезаписываются в блок 18. Если данные в первом регистре блока 15 отсутствуют, то блок 18 выдает сигнал в блок 23 сигнализации, в котором соответствующей признаку бункера лампой сигнализируется отсутствие данных по данному бункеру, одновременно на ключ 29 вычислительного устройства 22 (фиг.2) с таким же признаком поступает запирающий сигнал, препятствующий прохождение в блок 30 сигнала с делителя 27. В дальнейшем (после израсходования фиксированной порции) в случае отсутствия данных во втором регистре блока 15 блок 18 выдает аналогичный сигнал в блок 23 сигнализации. По этому сигналу оператор с блока 26 должен перезадать нсмера рабочих автодозаторов и повторить команду запуска. При наличии исходных данных сиг.— налы g, пропорциональные заданному долевому участию марок в шихте, с блока 25 поступают через входы блока 22 на соответствующие входы делителей 27, где преобразуются в N сигналов, уровень которых обратно пропорционален количеству рабочих дозаторов (количеству сигналов, поступающих через ключи 28 на первые входы делителей 27), т.е. а а v Выходные сигналы с делителей 27 поступают в соответствующие номера 1 247846 Ь ° 8, к. Е 1» л,>» V в сигналы В . LlJ>! 30 40 55 бункеров блоки 30 умножения, на которые поступают также данные из блока 18 и преобразуются в сигнал, иропо1>циональн и а, В»„ K,„„rpe  — значение показателя; » — приэцак бункера; > — признак показателя, К вЂ” сигнал. поправки по фактичесJh ким показателям шихты. С выходов элементов умножения блоков 30 сигналы поступают на входи сумматоров 32, где преобразуются где а „К„вЂ” расчетное значение производительности h-го автодозатора с учетом поправочного коэффициента К„; V-. плановая производительность тракта 4 шихтоподачи. Сигналы В „ поступают на входы блока 33 сравнения, на другие входы t которого поступают сигналы В„,„. пропорциональные заданным в блоке 23 поклзлтелям качества шихты (Л„,,Б, „, ), ., И . ) . В случле соответствия расчетных показателей В» зацанним, т В, В „,д +Е э где Š— допу "пмие г1>а>пщы отклонений, с выхода блока 33 сравнения сигналы В ; поступают в блок 24 (фиг.1 ), где преобразуются в сигналы уставок автодоэаторам, пропорциональные о„ К Б случае несоответствия расчетных поклзлтелей В заданным, т,е. Г ШJ В„,. 4 В . + F с блока 33 сравнения ш.1 видается один сигнал д на-запуск счетного триггера 37 и второй по . каналу с прнэпаком ) несовпадающего показателя на вторые входы блока 36 сравнения, в котором сравниваются между собой значения этого показателя во всех бункерах и определяется номер бункера о с паихудшим показателем. С выходов блока 36 сравнения по каналу с признаком бункера fs на соответствующий ключ 28 поступает сигнал, запрещающий прохождению с блока 26 сигнала задания данного рабочего бункера и вычислительный блок 22 производит повторное преобразование сигналов в делиятелях 27 и блоках 31 — 33, исключив » -ir бункер. Если после повторного сравнения в блоке 33 . оклжется несовпадение, то со второго выхода триггера 37 поступает сигпал нл вход блока 36 сравнения, в / котором блокируется операцИя сравне ния, а также на вход блока 23 сигнализации и отображения информации (фиг.1), в котором включается табло » несоответствие качества компоненff тов и индицируются показатели качества по всем бункерам и шихты, записанные на первых регистрах блоков 15 и 16. Для повторного запуска оператор должен >перезадать показатели качества пихты в блоке 26 и повторить запуск . В процессе работы автодозаторов импульсы с частотой, пропорциональ- . ной производительности автодоэаторов с датчиков 8 поступают в интеграторы 12, где накапливаются до количества размера порции, записанной в первом регистре каждой зоны блока 17 памяти размера порции. При достижении равенства и каком..либо иэ блоков 20 последний выдает сигнал в блоки памяти 15 и 17 на перезапись данных, а также па входы сброса интегратора 12.. По этому сигналу показатели соответствующего компонента считываются с блока 15 и записываются в блок 18 взамен старых по данному бункеру и затем вместе со всеми данными поступают в вычислительный блок 22 для формирования новых уставок автодозаторам. Для введения в блоки 30 сигнала коррекции К при формировании >» уставок автодозаторам в процессе дозирования определяются показатели качества шихты. Для этого из тракта 4 шихтоподачи прп помощи пробоотборника, 6 отбираются и накапливаются пробы, а затем усредняются и усредненная проба анализируется. Частота отбора проб устанавливается пропорционально производительности тракта 4, которая контролируется датчиком 7. Частота усреднения и анализа усредненных проб определяется моментами завершения доэирования зафиксированных в блоке 17 порций. В эти моменти показатели шихты cpGBEEErBG ются в блоке 19 с заданными в блоке 25 и полученный сигнал отклонения поступает на вход делителя 35, н котором преобразуется в сигнал К Jh обратно пропорциональный количеству работающих дозаторов, который поступает на все входы элементов 31 умно1247846 20 >>. щих третьих входов вычислительного 30 жения для участия в формировании уставок автодозаторам. Таким образом, благодаря наличию новых блоков и функциональных связей .устройство позволяет дифференцировать поток загружаемых в дозировочные бункера компонентов на условные порции, для которых определяются и запоминаются показатели их качества, на основании которых производится точный расчет производительности автодозаторов при заданном соотношении компонентов в шихте, чем и обеспечивается повышение-и стабилизация качества шихты. Этой же цели подчинено функционирование блока контроля качества шихты, связанное с блоком 13 усреднения и анализа проб и блоком 16 памяти показателей пихты, которое обеспечивает коррекцию формируемых управляющих сигналов по фактическим показателям качества пихты. формулаизобретения Устройство для управления дозированием компонентов в смесях, содержащее 1 - накопительных бункеров с автодозаторами, входы которых подключены к соответствующим выходам блока формирования команд управления, загрузочный тракт с загрузочным блоком, разгрузочный тракт, пробоотборники íа загрузочном и разгрузочном трактах, первые входы которых соединены с выходами датчиков производительности загрузочного и разгрузочного трактов соответственно, датчики производйтельности автодозаторов, блок усреднения и анализа проб, первый и второй входы которого подключены к выходам соответствующих пробоотборников, а.группа первых выходов — к группе соответствующих первых входов первого блока памяти, вычислительный блок, первый вход которого соединен с первым выходом блока задания состава и качества шихты, а первый и второй выходы— с соответствующими входами блока формирования команд управления, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные первый интегратор, де35 S0 шифратор, второй блок памяти, блоков сравнения, элемент ИЛИ, третий блок памяти и блок контроля качества шихты, а также датчики положения загрузочного блока, группу вторых интеграторов по количеству накопительных бункеров, блок сигнализации и отображения информации и последовательно соединенные блок ввода данных и блок контроля данных, группа вторых входов которого подключена к соответствующим выходам первого блока памяти, группа третьих входов — к выходам соответствующих блоков сравнения, к первым входам соответствующих вторых интеграторов группы, к группе соответствующих вторых входов первого блока - памяти и к группе соответствующих вторых входов второго блока памяти, первый выход — к первому входу блока сигнализации и к второму входу вычислительного блока, а группа вторых выходов — к группе соответствуюблока, четвертый вход которого соединен с выходом блока контроля каче- ства шихты, пятый и шестой входы— с вторым и третьим выходами блока ввода данных соответственно, седь-, мой вход — с выходами датчиков положения загрузочного блока, с третьим входом блока усреднения и анализа проб и с вторым входом дешифратора, третий выход — с вторым входом блока сигнализации и отображения информации, а четвертый выход — с четвертым входом блока усреднения и анализа проб, с вторым входом первого пробоотборника и с первым входом первого интегратора, выходы вторых интеграторов группы подключены к вторым входам соответствующих блоков сравнения, а вто- рые входы — к выходам соответствующих датчиков производительности автодозаторов, второй вход второго пробоотборника соединен с выходом элемента ИЛИ,выход датчика производительности загрузочного тракта подключен к второму входу первого интегратора, второй выход блока задания состава и качества шихты соединен с вторым входом блока контроля качества шихты. 1 247846 Риг. р Дог. 2 Составитель Л.Цаллагова Редактор И.Сегляник Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга Заказ 4124/47 Тираж 836. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303S, Москва, Е-35, Раушская паб,, д.4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4
