Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов
Изобретение относится к весоизмерительной технике а Цель изобретения - повышение точности дозирования. Основная часть ошибки дозирования, связанная с запаздыванием в контуре управления и дозаторе 2, устраняется путем формирования упреждающего сигнала на выходе блока 19-модели дозатора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управления, а меньшая часть ошибки - путем дополнительной коррекции, величина которой определяется пропорционально полученной ошибке в предьщущем цикле. 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А2 (5)) 4 С 01 0 13/28
МЮ (г г ЯД ) 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) !2!6662
° °
21 ) 4058281/24-10
22) 22.04.86 (46) 07.01.88. Бюл. Р 1 (75) А. А. Волынкин, В ° В. Макаров и Ю. Л. Полунов (53) 68!.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 1216662, кл. G 01 G 13/28, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЫМ
ДИСКРЕТНЫМ ДОЗИРОВАНИЕМ СЫПУЧИХ МАТЕ»
РИАЛО В (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике, Цель изобретенияя — повышение точности дозирования .
Основная часть ошибки дозирования, связанная с запаздыванием в контуре управления и дозаторе 2, устраняется путем формирования упреждающего сиг» нала на выходе блока 19.модели дозатора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управления, а меньшая часть ошибки — путем дополнительной коррекции, величина которой определяется пропорционально полученной ошибке в предыдущем цикле. ил.
1364896
Изобретение относится к весоизмерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт. св.
У 1216662.
Цель изобретения — повышение точности дозирования, На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Устройство состоит из блока 1 управления, задатчика 2 величины дозы, узла 3 сравнения, узла 4 вычисления разности, измерительного блока 5, блока 6 вычисления величины и знака ошибки, задатчика 7 величины начального коэффициента упреждения, блока 8 вьгчисления величины упреждения, блока
9 измерения производительности питателя, блока 10 памяти, блока 11 вычисления коэффициента упреждения, состоящего из делителя 12, сумматора
13 и узла 14 памяти, схемы И 15 счетчика 16 импульсов, ключа 17, сумматора 18, блока 19 модели дозатора и генератора 20 импульсов.
Устройство работает следующим образом.
Задатчиком 2 задается требуемое значение дозы Р, Блок 1 управления включает питатель и сыпучий материал поступает в грузоприемный бункер, установленный на датчиках (не показаны). Сигнал с выхода датчиков, пропорциональный усилию, передаваемому от бункера с дозируемым материалом, измеряется блоком 5. Результат измерения М поступает на вход узла 3 сравнения, в блок 6 вычисления величины и знака ошибки и в блок 9 измерения производительности питателя.
В блоке 9 непрерывно формируются значения текущей производительности питателя Q, которые поступают на один из входов блока 8 вычисления упреждения. На второй вход блока 8 подается значение коэффициента A,.
Значение ад, для каждого цикла дозирования является величиной постоянной и определяется перед началом цикла дозирования как алгебраическая сумма С»А,, в предыдущем цикле до-,, зирования и с „„,, после окончания предыдущего цикла дозирования, где
l с, д,, и 6„„;, - заданное и вычисленное значения коэффициентов в предыдущем цикле дозирования, т. е. (, t Ь аьад ад, i- Выи.110
?5
Так как для первого (начального) цикла дозирования „,„а равно О, то
/ ! н — где Ь „и Q „— соответh ственно значения ошибки доэирования и производительности питателя, при которой эта ошибка получена. Эти значения могут быть найдены аналитическим или опытным путем. В частном случае значение начального коэффициента может быть равно 0 при достаточно точном соответствии модели объекта блока 19 реальным характеристикам дозатора.
В момент включения питателя сигнал с выхода блока 1 управления поступает также на один иэ входов схемы И 15, на сбрасывающий вход счетчика 16 импульсов, на информационный вход ключа 17 и на один из входов сумматора 18. При поступлении сигнала на сбрасывающий вход счетчика
16 импульсов последний начинает счет импульсов, поступающих с выхода схемы И 15. До момента окончания счета на выходе сумматора 18 формируется единичный сигнал, поступающий на вход блока 19 модели. Если схема построена таким образом, что по отношению к сигналу с выхода эадатчика величины дозы сигнал с выхода измерительного блока в узле сравнения является отрицательным, то сигнал с выхода блока 19 модели выполняется положительным относительно сигнала с выхода задатчика 2 величины дозы.
Коэффициентами передачи элементов схемы обеспечивается, что общее значение коэффициента передачи канала с моделью объекта управления пропорционально среднему значению производительности питателя.
После того, как счетчик 16 зафиксирует заданное число импульсов, происходит его переключение и инвертирование сигналов на его выходах.
Время от момента включения счетчика до момента окончания его работы определяется частотой импульсов на выходе генератора 20 и настройкой обеспечивается равным минимальному времени суммарного запаздывания в системе управления и в доз аторе. При инвертировании сигналов на выходе счетчика 16 импульсов прекращается поступление импульсов на его вход и замыкание ключа 17. На выходе сумматора 18 происходит удвоение сигнала.
1364896 компенсация которой обеспечивается блоком вычисления величины упреждения следующим образом.
Перед первым (начальным) циклом
hH дозирования значение,„д, — по н команде от блока 1 управления из задатчика 7 величины начального коэффициента записывается в сумматор 13 блока ll вычисления коэффициента.
В блоке 8 вычисления величины упреждения производится умножение значения текущей производительности питателя на коэффициент Г„„д, . Это произведение дополнительно вычитается в узле
4 вычисления разности иэ значения величины дозы, обеспечивая компенсацию ошибки, связанной с несовершенством модели и изменениями производительности питателя в течение доэирования.
На один вход узла 3 сравнения подается, таким образом, значение P —- )(,д,q + V(+), где U(+) — сигнал с выхода блока 19, а на другой — значения результатов измерения сигналов датчиков с противоположным знаком по отношению к u(+). При равенстве данных значений блок 6 управления выключает питатель и записывает в блок
lO памяти значение производительности питателя Q,> полученное в момент формирования команды на отключение питателя.
После окончания доэирования по команде блока 1 управления в блоке 6 вычисляется величина и знак абсолютной ошибки дозирования первой дозы где Р „.) - фактическая величина полученной дозы. В блоке ll вычисляется коэффициент выл,(**
Л, в делителе 12 и д = (-, д, +
ds А, + (выщ (= — + — в сумматоре 13. (. н
Значение этого коэффициента запоминается в узле 14 памяти. При последующем (втором) цикле дозирования в блоке 8 непрерывно вычисляется величина упреждения (дополнительного) как
w(p) = w.(ð) и управление происходит аналогично случаю, когда в системе запаздывание отсутствует.
Поскольку передаточная функция 50 блока 19 модели дозатора может соответствовать реальному дозатору только с тем или иным приближением, )в процессе работы дозатора возможны изменения производительности и изменения иных параметров объекта, то поправка, формируемая на выходе блока 19 модели, соответствует необходимому значению с некоторой погрешностью, При выполнении блока 19 модели таким образом, что его передаточная функция соответствует передаточной функции дозатора без учета в его структуре чистого запаздывания, удвоение сигнала на входе модели объекта по истечении времени чистого запаздывания м„„ эквивалентно при постоянном сигнале наличию между вы- 10 ходом блока управления и выходом блока модели звена с передаточной функцией л
W(p) = W„(p) (l + е ) (1) где W„(p) — передаточная функция блока 19 модели дозатора. Поскольку выход блока 19 модели дозатора подклю20 чен на плюсовой вход узла вычисления разности, который представляет собой сумматор, сигнал с выхода блока управления поступает на плюсовой вход узла вычисления разности, сигнал с выхода измерительного блока 5 — на отрицательный вход узла сравнения, также представляющего из себя, в частном случае, сумматор, то совокупность объекта управления (дозатора)
30 и обратной связи с блоком 19 модели может быть описана передаточной функцией
W(p) = -Ю (p)e + W„(p)(l+e I (2)
35 где с - ействительная д в еличина чистого запаздывания в системе;
W,(ð) — передаточная функция объ40 екта управления без учета запаздывания. если = " мни и w,(ð) = w„(p) выражение (2) сводится к выражению
/ мд, " 2 " ЖД.) вв(ч. ) ) z р а затем после окончания доэирования определяют в блоке 11
/ бх
/ / выч. A "в 4.з 39))). z (выч л 23
/ / / ъад,l + (выч,) + (.вы((,z
1364896
Составитель В. Ширшов
Редактор П. Гереши . Техред М.Дидык Корректор Л; Пилипенко
Заказ 6582/33
Тираж 717 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Таким образом, при работе устройства основная часть ошибки дозирования, связанная с запаздыванием в контуре управления и дозаторе, устраняется путем формирования упреждающего сигнала на выходе блока модели дозатора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управления, а меньшая — путем дополнительной кор- 10 рекции, величина которой определяется пропорционально полученной ошибке в предыдущем цикле.
Формула из обретения 15
Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов по авт, св. У 1216662, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены генератор импульсов, схема И, счетчик импульсов, ключ, сумматор и блок модели дозатора, причем один вход сумматора, информационный вход ключа, управляющий вход счетчика импульсов и первый вход схемы И подключены к выходу блока управления, второй вход схемы И подключен к выходу генератора импульсов, третий вход - к инверсному выходу счетчика импульсов, а выход — к информационному входу счетчика импульсов, прямой выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого подключен к другому входу сумматора, а выход сумматора через блок модели дозатора соединен с третьим входом узла вычисления разности.
