Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов

 

И зобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Блок 5, измеряющий массу материала, вырабатывает сигналы для узла 4 вычисления разности, блока 7 вычисления величины и знака ошибки и блока 10 измерения производительности. В момент включения питателя блок 1 управления выдает сигналы на вход схемы И 18, сбрасывающий вход счетчика 19, вход .j, lairoqa 20 и сумматор 21. Блок 9 модели принимает сигнал, пропорциональный производительности. Перед каждым циклом дозирования устанавливается коэффициент упрез{здения как алгебраическая сумма заданной уставки времени и уставки, вычисленной в предыдущем цикле дозирования. Устройство позволяет повысить точность дозирования за счет уменьшения влияния изменения производительности питателя в процессе набора дозы и установки упреждения на отключение питателя с учетом динамических свойств дозатора . 1 ил. 1C (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с 1) 4 G 01 С 13/28

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фдй лю

&гкап давчи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4170249/24-10 (22) 29.12.86 (46) 23.09.88. Бюл. И- 35 (72) А.А.Волынкин и В.В.Макаров (53) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 515947, кл, G 01 С 13/28, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N - 1364896, кл. С 01 G 13/28, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЬГ1

ДИСКРЕТНЫГ1 ДОЗИРОВАНИЕГ1 СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности. Блок 5, измеряющий массу материала, вырабатывает сигналы для узла 4 вычисления разности, блока 7 вычисления величины и знака ошибки и блока 10 измере„„SU„„1425463 А1 ния производительности. В момент включения питателя блок 1 управления выдает сигналы на вход схемы И 18, сбрасывающий вход счетчика 19, вход ключа 20 и сумматор 21. Блок 9 модели принимает сигнал, пропорциональный производительности. Перед каждым циклом дозирования устанавливается коэффициент упреждения как алгебраическая сумма заданной уставки времени и уставки, вычисленной в предыдущем цикле дозирования. Устройство позволяет повысить точность дозирования за счет уменьшения влияния изменения производительности питателя в процессе набора дозы и установки упреждения на отключение питателя с четoM динамических свойств дозатора. 1 ил.

1425463

Изобретение относится к весоизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже представлена блок-схема устройства управления.

Устройство состоит иэ блока 1 управления, эадатчика 2 величины дозы, узла 3 сравнения, узла 4 вычисления разности, измерительного блока 5, ключа 6, блока 7 вычисления величины и знака ошибки, эадатчика 8 величины начального коэффициента упреждения, блока 9 модели, блока 10 измерения производительности питателя, блока 11 памяти, блока 12 вычисления коэффициента упреждения, делителя 13, сумматора 14, узла 15 памяти, блока 16 перемножения, элемента 17 задержки, 20 схемы И 18, счетчика 19 импульсов, ключа 20, сумматора 21 и управляемого генератора ?2.

Устройство работает следующим образом.

Задатчиком 2 задается требуемое значение дозы Р. Блок управления ,включает-питатель, и сыпучий материал поступает в грузоприемный бункер, установленный на датчиках (не показаны).39

Сигнал с выхода датчиков, пропорцио нальный усилию, передаваемому от бун.кера с дозируемым материалом, измеря, ется блоком 5. Результат измерения И, поступает на вход узла 4 вычисления разности, в блок 7 вычисления вели,чины и знака ошибки и блок 10 измерения производительности питателя.

В момент включения питателя сигнал с выхода блока 1 управления по- 40 ступает также на один из входов схемы И 18, сбрасывающий вход счетчика 19, HHAopMBUHQHHbM вход ключа 20 и первый вход сумматора 21. При поступлении сигнала на сбрасывающий вход счетчика 19 импульсов последний начинает счет импульсов, поступающих с выхода схемы И 18. До момента окончания счета на выходе сумматора 21 формируется единичный сигнал, посту50 пающий на один из входов блока 16 перемножения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 11 памяти, пропорциональный значению производительности питателя при окон55 чании предыдущего цикла дозирования.

Таким образом, на вход блока 9 модели в первоначальный момент времени подается сигнал, пропорциональный значению производительности питателя при окончании предыдущего цикла дозирования. После того, как счетчик 19 зафиксирует заданное число импульсо«, происходит его переключени» и инвертирование сигналов на его выходах.

Время от момента включения счетчика до момента окончания его работы определяется частотой импульсов на выходе управляемого генератора 22 и пропорционально сигналу Г; с выхода блока

12 вычисления коэффициента упреждения.

Значение ь для каждого цикла до«) зирования является величиной постоянной и определяется перед началом цикла дозирования как алгебраическая з сумма г.;, в предыдущем цикле дозирог B вания и ;, после окончания предыдущего цикла доэирования, где с, и л заданное и вычисленное зна;ения коэффициентов в предыдущем цикле .-э . -8 дозирования, т.е.

Так как для первого (начального)

r цикла дозирования ;. „ равно О, то з ЬН

I (Ъ У

Н где ЬН и О„ — соответственно значения ошибки дозирования без учреждения и производительности питателя, при которой зта ошибка получена.

Эти значения могут быть заданы расчетным путем в результате опытов.

Перед первым (начальным) циклом дози-! лз ЬП рования значение ; =-- по команде

4н от блока 1 управления из задатчика 8 величины начального коэффициента записывается в сумматор 14 блока вычиления величины коэффициента упреждения.

При инвертировании сигналов на выходах счетчика 19 импульсов прекращается поступление импульсов на его вход и производится замыкание ключа 20. Поскольку выход ключа 20 подключен к второму входу сумматора 21, на выходе последнего происходит удвоение сигнала.

При выполнении блока 9 модели таким образом, что его передаточная функция соответствует модели объекта без учета в его структуре чистого запаздывания, удвоение сигнала на входе модели объекта по истечении времени, эквивалентно при постоянном сигнале наличию между выходом блока где ) — действительная величина чистого запаздывания в системе; 25 (P) — передаточная функция объекта о управления без учета запаздывания.

В случае, если j= и W,(Р)=Ъ(Р), это выражение сводится к выражению

l W(P)=К (Р) и управление происходит аналогично случаю, когда в системе управления отсутствует запаздывание.

С некоторой задержкой относительно момента инвертирования сигналов на выходе счетчика 19, определяемой параметрами элемента 17 задержки, происходит замыкание ключа 6. При за- „ мыкании ключа 6 с блока 1 управления поступает сигнал на .управляющий вход блока 11, на его выходе появляется сигнал, пропорциональный сигналу с выхода блока измерения производитель45 ности питателя.

С этого момента воздействие на мо- . дель определяется текущим значением производительности. В связи с этим любые изменения производительности

50 питателя в процессе ццкла дозирования отрабатываются моделью объекта и сказываются на моменте отключения

35 питателя.

В момент равенства сигналов на входах узла 3 сравнения на его выходе

55 появляется сигнал, поступающий на вход блока 1 управления, что приводит к выключению питателя. Одновре3 14254 управления и выходом блока 9 модели звена с передаточной функцией: з

W(P) -Ы„(P) (1+C Р ), где Ы„(Р) — передаточная функция блоI к а модели .

Поскольку выход блока 9 модели подключен на плисовый вход узла 4 вычисления разности, а сигнал с выхода измерительного блока 5 поступает на минусовый вход узла 4, то в целом передаточная функция совокупности объекта управления и обратной связи, включающей в себя схему И, счетчик 19, ключ 20, сумматор 21, генератор 22, блок 16 перемножения и блок 9 модели, по отношению к минусовому входу узла 3 сравнения соответствует выражению л

W(P) =-W (P) е +W (P) (1+е ), 63 4 менно в блоке 1 1 памяти записывается значение производительности питателя

Ц<, полученное в момент формирования команды на отключение питателя.

После окончания дозирования по команде блока 1 управления в блоке 7 вычисляется величина и знак абсолютной ошибки дозирования первой дозы

Ь, =Р-Р,„,, где Р, „, — фактическая величина полученной дозы. В блоке 12 лб вычисляются коэффициенты: а, bi .е,.З в ЬН b — в делителе 13 и ь =<, +, =--+—

Ц1 н в сумматоре 14. Значение коэффициента запоминается в узле 15 памяти. При последующем цикле доэирования вновь производится корректировка коэффициента упреждения, который можно определить как величину эквивалентного запаздывания в объекте управления.

Поскольку величина запаздывания в канале моделирования, определяемая сигналом на выходе блока 12, является величиной переменной, так как определяется не только собственно величиной запаздывания, но и различными случайными погрешностями дозирования, то для исключения кратковременного обнуления сигнала на выходе блока 11 памяти и появления соответствующей погрешности при включении блока 11 памяти величина задержки элемента 17 выбирается большей, чем максимально возможная разница абсолютных величин си; нала на выходе блока 12 при двух последовательных циклах дозирования.

При нулевой задержке элемента 17 в случае, если в начале дозирования переключение блока 11 памяти происходит раньше, чем появление сигнала на выходе блока 10 ввиду запаздывания в системе, то на выходе блока 9 модели появляется кратковременный нулевой сигнал, вносящий погрешность в результат дозирования.

Таким образом, при работе устройства обеспечивается точность дозирования выше, чем у известных устройств, поскольку на результат дозирования не влияют изменения производительности питателя в процессе работы, а упреждение на предварительное отключение питателя определяется с учетом динамических свойств дозатора.

Ф о р м у л а и э обретения

Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материа25463

5 14 лов, содержащее измерительный блок, к входу которого подключены несоизмерительные датчики доватора, а к выходу — вход блока измерения ироттзводительности питателя и первый вход блока вычисления величины и знака ошибки, узел сравнения, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которого подключен к питателю дозатора, а второй — к второму входу блока вычисления величины и знака ошибки, третий вход которого соединен с выходом задатчнка величи,ны дозы, блок памяти, первый вход ко— торого соединен с выходом блока иэме1 рения производительности нитателя, эадатчик величины начального коэффи циента упреждения, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, блок вычисления к; эффициента упреждения B виде послед, вательно соединенных делитехтя, сумматора и узла памяти, входы делителя которого соедттнены соответственно с выходами блока вычисления величины и знака ршибки и блока памяти, а вход суммаfopB — с выходом задатчика величины

Начального коэффициента упреждения, узел вычисления разности, выход которого подключен к пет;во;-:у входу уэна т равтт ттия, первый выход блока управ.ттенття соединен также с первым входом сх-ьт.,t И, управляющим входом счетчика импульсов, информанионттьтм входом клюСоставитель Б.тт1иршов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор В. Петраш

Заказ 4757/Зб 1 т.траж 7 1 7 Подr.r c«oe

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .: .-35, Р."уктская наб.. д. 4/5 едприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Производственно-полиграфическое ча и с одним из входов сумматора, информационный вход счетчика импульсов соединен с выходом схемы И, прямой

5 выход — с управляющим входом ключа

7 выход которого соединен с вторым входом сумматора, а инверсный выход счетчика импульсов соединен с третьим входом схемы И, блок модели объекта, выход которого соединен с первым входом

t узла вычисления разности; о т л ич ающе е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него введены блок перемножения, дополнительный ключ, элемент задержки и управляемый генератор, причем информационный вход дополнительного ключа соединен с четвертым выходом блока управления, выход — с вторым входом блока памяти, а управляющий вход через элемент задержки — с прямым выходом счетчика импульсов, выход блока вычисления коэффициента учреждения соединен с входом управляемого генеZ5 ратора, выход которого соединен с вторым входом схемы И, выход сумматора соединен с первым входом блока перемножения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход — с входом блока модели объекта, выход измерительного блока соединен с вторым входом узла вычисления разности„ а второй вход узла сравнения соединен с выходом задатчика величины дозы.