Устройство управления дозированием компонентов бетонной смеси

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к технике приготовления бетонных смесей и позволит повысить точность управления. Уст-во содержит исполнительный механизм 1 дозатора 2, весоизмерительный датчик 3, элемент 4 сравнения, дифференцирующий элемент 5, сумматор 6, инвертор 7, задатчик 8 дозы, сумматор 9, ключ 10, элемент 11 памяти, сумматор 12, ключ 13, вентиля 14 и 15, инвертор 16, сумматоры 17 и 18, компаратор 19, ключ 20, инвертор 21, задатчик 22 дозы, инвертор 23, ключ 24, элемент 25 ИЛИ, ключи 26,27 и 28, элемент 29 памяти, счетчик 30, триггер 31, элементы 32,33 и 4 задержки, формирователь 35 импульсов, ключ 36, элемент 37 памяти, вентили 38 и 39, инверторы 40 и 41, сумматор 42, инвертор 43, формирователь 44 импульсов, элемент 45 памяти, вентили 46,47, инверторы 48 и 49, формирователь 50 импульсов и инвертор 51. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИМ

ÄÄSUÄÄ 477463

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4255756/29-33 (22) 27.04.87 (46) 07.05.89. Бюл. У 17 (71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой" (72) Д.А.Гревнин, С,С.Лукьяненко, Н.К.Стулин, Ю.Д.Марков и А.Б.Силаев (53) 666,97,031.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 992215, кл. В 28 С 7/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1109310, кл. В 28 С 7/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ КОМПОНЕНТОВ БЕТОННОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к области строительства, а именно к технике .приготовления бетонных смесей, и позволит повысить точность управления. Устр-во содержит исполнительный (5ц 4 В 02 С 7/02, G 05 D 11/00 механизм 1 дозатора 2, Йесоизмеритещный датчик 3, элемент 4 сравнения, дифференцирующий элемент 5, сумматор б, инвертор 7, задатчик 8 дозы, сумматор 9, ключ 10, элемент 11 памя ти, сумматор 12, ключ 13, вентили

14 и 15, инвертор 16, сумматоры 17 и

18, компаратор 19, ключ 20, инвертор 21, задатчик 22 дозы, инвертор

23, ключ 24, элемент 25 ИЛИ, ключи

26 и 28, элемент 29 памяти, счетчик

30, триггер 31, элементы 32, 33 и 34 задержки, формирователь 35 импульсов, ключ 36, элемент 37 памяти, вентили 38 и 39, инверторы 40 и 41, сумматор 42, инвертор 43, формирователь с

®

44 импульсов, элемент 45 памяти, вентили 46, 47, инверторы 48 и 49, формирователь 50 импульсов и инвертор

51. 1 ил.

Ю It

147746

Изобретение относится к строительству, а именно к технике приготовления бетонных смесей.

Пель изобретения — повьппение точ5 ности управления.

На чертеже представлено устройство управления дозированием компонентов бетонной смеси, Устройство содержит исполнитель- fp ный механизм 1 дозатора 2, весоизмерительный датчик 3, элемент 4 сравнения, дифференцирующий элемент 5; сумматор 6, инвертор 7, задатчик 8 дозы, сумматор 9, ключ 10, элемент 15

11 памяти, сумматор 12, ключ 13, вентили 14 и 15, инвертор 16, сумматоры 17 и 18, компаратор 19, ключ

20, инвертор 21, задатчик 22 дозы, инвертор 23, ключ 24, элемент ИЛИ 25, 20 ключ 26, сумматор 27 и ключ 28, элемент 29 памяти, счетчик 30, триггер

31, элементы 32-34 задержки, формирователь 35 импульсов, ключ 36, элемент 37 памяти, вентили 38 и 39, ин- 25 верторы 40 и 41, сумматор 42, инвертор 43, формирователь 44 импульсов, элемент 45 памяти, вентили 46 и 47, инверторы 48 и 49, формирователь 50 импульсов и инвертор 51. 30

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" исполнительный механизм 1 включает подачу в дозатор

2 материала. При этом весоизмеритель- 35 ный датчик 3 отслеживает нарастающую массу материала. На первый вход элемента 4 сравнения поступает сигнал от весоизмерительного датчика 3, а на второй вход через второй сумматор 9 4р сигнал о значении дозы с первого задатчика 8 дозы, скорректированный с учетом динамической и статической ошибок дозирования. Элемент 4 сравнения выдает на исполнительный меха- 45 низм сигнал об окончании дозирования, который останавливает подачу материала в дозатор 2, Динамическая коррекция ошибки дозирования с учетом скорости истечения 5р материала в дозатор осуществляется с помощью дифференцирующего элемента

5 и инвертора 51, после которых на сумматор 9 поступает значение

dU(t)dt, где dU(t) — текущее значе- 55 ние напряжения, пропорционального массе поступающего материала. Эта динамическая коррекция учитывает массу столба материала, попадающего в доза- . тор после выключения подачи материала из расходного бункера.

Статическая коррекция ошибки дозирования учитывает в данном устройстве как среднюю за несколько циклов ошибку дозирования, так и тенденцию (тренд) ошибки (увеличение или уменьшение ошибки). На выходе сумматора

6 напряжение пропорционально абсолютной ошибке дозирования Л„, так как на его входы поступают значения о набранной дозе материала с весоизмерительного датчика 3 и через инвертор

7 о заданной дозе с задатчика 8 (А„= у„-По-,д, где Пзяд — заданная доза материала; П вЂ, — отдозированная масса).

После окончания дозирования изменение потенциала с элемента 4 сравнения поступает на элементы 32-34 задержки, причем время задержки элемента 32 меньше элемента 33, а элемента

33 меньше элемента 34. С выходов элементов задержки формирователи 35,44 и 50 импульсов формируют импульсы, поступающие на управляющие входы соответствующих ключей 36, 13 и 10. Информационный (первый) вход ключа 10 соединен с выходом сумматора 6, а выход этого ключа - с элементом

11 памяти. Выход элемента 11 памятй соединен е информационным (вторым) входом ключа 36, выход которого подключен к входу элемента 37 памяти. В первом цикле работы устройства элементы памяти запоминают соответственно 37-0; 45-0; 11-h, где Ь! — абсолютная ошибка дозирования в первом цикле. Соответственно во втором цикле: 37-0; 45-4,; 11-4, в третьем цикле.: 3 7- 4, „ 45- 4 1 1- 4 ° С выходов элементов 37, 45 и 11 сигналы поступают на блок 12 — сумматор с делением на HocTQHHHblA коэффициент 3 и с инверсией. С выхода блока 12 проинвертированная алгебраическая сумма трех ошибок дозирования, разделенная на 3: - (4„,,+Д и+Я ) /3 поступает Ha c матор 9, т,е. с выхода блока 12 снимается сигнал, пропорциональный

Э средней ошибке дозирования: Zd /3 ("скользящее среднее").

С элементов 37, 45 и 11 сигналы поступают на вентили 38, 47, 14, 39, 46 и 15. Выходы вентилей 39, 46 и 15 через инверторы 40, 48 и 16 соедине- ны с выходами вентилей 38, 47 и. 14.

3 14774

Сочетание блоков 39, 40, 38, 46, 48, 47, 15, 16, 14 позволяет выделить соответствующие модули абсолютных ошибок дозирования )4,/,/с1 /, )д3/ .

После прохождения через инверторы 41 . и 49 на входы сумматора 42 поступают сигналы /Ь ) и -/д,/, а сумматора 17 -. сигналы /Л I и — )4 /. После инвертора 43 и сумматора 18 формиру- 10 ется сигнал d — d =(/дз/-/Л /)-(/1 (5,)), т.е, сигнал, информирующий о том, увеличивается: ли тренд ошибки или уменьшается. B зависимости от знака d -d компаратор 19 сравни- 15 и вает с опорным напряжением, равным нулю, и открывает или ключ 20, или через инвертор 21 ключ 24. На информационный вход ключа 24 подается сигнал с задатчика задания начальной ве- 20 личины коррекции д„ с учетом тренда ошибки. Это же значение, но через инвертор 23 поступает на ниформационный вход ключа 20. Выходы ключей

20 и 24 подключены через элемент ИЛИ 25 и ключ 26 к сумматору 27. Таким образом, в зависимости от разности (характера тренда) на вход сумматора 27 подается или + d z или -/1 . Выход сумматора 27 подключен через ключ 28 З0 к входу элемента 29 памяти, выход которого подключен на второй вход сум- 1

k матора 27, на выходе которого . формируется сигнал, пропорциональный изменяющейся от цикла к цик- 35 лу сумме положительных значений Д,„, Разрешение на запоминание дает через ключ 28 формирователь 50 импульса с самой большой задержкой времени. На выходе сумматора сигнал пропорциона- 40 лен:

=П3 - — — — +A. аП(е) 3АР Щ где П3 — заданное значение дозы ма- 45 териала;

3 K

А= -(".Е /1„ /3+ 2 4a. ), k — число цикj-( лов;

j4<, — при положительном тренде; 50 4 (.-а, — при отрицательном тренде, Схема учета статической ошибки начинает действовать только после первых трех циклов. Это происходит благодаря тому, что счетчик 30 (счетчик на три) при достижении трех циклов работы устройства устанавливает триггер 31 в состояние, которое в дальнейшем не меняется. В свою очеЬ редь триггер через управляющий вход ключа 26 разрешает работу схемы, Предлагаемое устройство. позволяет повысить точность управления дозированием сырьевой смеси.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство управления дозированием компонентов бетонной смеси, содержащее первый задатчик дозы, исполнительный механизм дозатора и весоизмерительный .датчик, установленный на дозаторе, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено дифференцирующим элементом, десятью инверторами, семью сумматорами, вторым задатчиком дозы, элементом сравнения,. тремя элементами задержки, тремя формирователями импульсов, семью ключами, четырьмя элементами памяти, шестью вентилями, логическим элементом ИЛИ, компаратором, счетчиком и триггером, причем весоизмерительный датчик подключен к первому входу первого сумматора и к входу дифференцирующего элемента, первый задатчик дозы соединен с первым входом второго сумматора и с входом первого инвертора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, выход первого сумматора подключен к первому входу первого ключа, выход которого соединен с входом первого элемента памяти, выход которого соединен -с первыми входами второго ключа, третьего сумматора, входами первого и второго вентилей, выход второго вентиля соединен с входом второго сумматора, выход которого и выход первого вентиля подключены к первому входу четвертого сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого сумматора, выход кото-,; рого подключен к входу компаратора, выход которого соединен с входом третьего инвертора и с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу четвертого инвертора, второй задатчик дозы соединен с входом четвертого инвертора и с первым входом четвертого ключа, второй вход которого соединен с выходом третьего инвертора, выход четвертого ключа подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, 63

Составитель Л.Шарова

Техред М.Дидык

Редактор Н.Тупица

Корректор О,Кравцова

Заказ 2189/11

Тираж 544

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 14774 выход элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого ключа, выход которого соединен с первым входом шестого сумматора, второй вход которого и второй вход второго сумматора подключены к выходу второго элемента памяти, вход которого соединен с выходом шестого ключа, первый вход которого подключен к выходу шестого сум- 10 матора, выход третьего сумматора подключен к третьему входу второго сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, выход которого подключен к исполнитель- 15 ному механизму дозатора, к входам элементов задержки и к входу счетчика, выход которого через триггер подключен к второму входу пятого ключа, выход первого элемента задержки под- 20 ключен через .первый формирователь импульсов к первому входу седьмого ключа, .выход. которого подключен к входу третьего элемента памяти, выход которого соеДинен с вторым входом третьего сумматора, с входами третьего и четвертого вентилей, выход четвертоFo вентиля поключен к входу пятого инвертора, вход шестого инвертора соединен с выходами третьего вентиля и пятого инвертора, выход шестого инвертора соединен с первым входом седьмого сумматора, выход которого через седьмой инвертор соединен с вторым входом пятого сумматора, второй элемент задержки через второй формирователь импульсов подключен к второму входу второго ключа, выход которого соединен с входом четвертого элемента памяти, выход которого соединен с третьим входом третьего сумматора, вторым входом седьмого ключа и с входами пятого и шестого вентилей, выход пятого вентиля подключен к входу восьмого инвертора, вход девятого инвертора соединен с выходами шестого вентиля, восьмого инвертора и вторым входом седьмого сумматора, выход девятого инвертора подключен к второму входу четвертого сумматора, третий элемент задержки подключен к входу третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и шестого ключей, выход дифференцирующего элемента через десятый инвертор подключен к четвертому входу второго сумматора,