Дозатор непрерывного действия

 

Изобретение относится к дозирующей технике, может быть использовано в металлургической промышленности и предназначено для дозирования компонентов агломерационной шихты на аглофабриках а также в других отраслях промышленности для непрерывного дозирования плохосыпучих материалов. Целью изобретения является повышение точности дозирования плохосыпучих материалов. Дозируемый материал из бункера с вибратором 1 через вибрационный питатель с электроприводом 2 попадает на весоизмерительный конвейер с датчиком 7 веса. Работой электропривода 2 управляет замкнутая система автоматического регулирования, работающая по принципу отклонения, где сумматор 12 и ключ 10 являются элементами, предназначенными соответственно для алгебраического дополнения к управляющему воздействию дополнительного (корректирующего) воздействия и для отключения регулятора 11 из замкнутой цепи регулирования с целью сохранения его состояния неизменным при зависании материала в бункере и при вводе дополнительного воздействия. Остальные блоки устройства предназначены для обнаружения зависания материала в бункере, накопления ошибки дозирования и выработки дополнительного(корректирующего) воздействия с целью компенсации погрешности, вызванной зависанием материала в бункере. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 G 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4346478/24-10 (22) 21.12.87 (46) 07,09.89. Бюл. и - 33 (71) Научно-производственное объl1 единение "Автоматпром (72) Ш.А. Чубинидзе, Г,Е.Гугушвили, М.Т. Гаприндашвили, А.М. Самтеладзе и Э.А. Быков (53) 68) .269(088.8) (56) Карпин Е .Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования масс.-М. 1971, с. 396-400.

Черная металлургия, 1973, 9 19, с. 21.

„.SU» 1506286 А1

2 (54) ДОЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к дозирующей технике, может быть использовано в металлургической промьппленности и предназначено для доэирования компонентов агломерационной шихты на аглофабриках, а также в других отраслях промышленности для непрерывного дозирования плохо сыпучих материалов . Целью изобретения является повышение точности дозирования плохосыпучих материалов. Дозируемый материал из бункера

3 1506286 с вибратором 1 через вибрационный питатель с электроприводом 2 попадает на весоизмерительный конвейер с датчиком 7 веса. Работой электро5 привода 2 управляет замкнутая система автоматического регулирования, работающая по принципу отклонения, где сумматор 12 и ключ 10 являются элементами, предназначенными соответственно для алгебраического дополнин ения к управляющему воздействию дополнительного (корректирующего) воздействия и для отключения регулятора 11 из замкнутой цепи регулирования с целью сохранения его состояния неизменным при зависании материала в бункере и при вводе дополнительного воздейс гвия . Остальные блоки устройства предназначены для обнаружения зависания материала в бункере, накопления ошибки дози— рования и выработки дополнительного (корректирующего) воздействия с це— лью компенсации погрешности, вызванной зависанием материала в бункере.

2 ил.

Изобретение относится к дозирую- 20 щей технике и может быть использовано в металлургической промышленности для дозирования компонентов агломерационной шихты, на аглофабриках, а также в других отраслях про- 25 мышленности для непрерывного дозирования плохосыпучих материалов.

Целью изобретения является повышение точности дозирования.

На фиг. 1 представлена структур- 30 ная схема предлагаемого дозатора; на фиг. 2 — временная диаграмма вы— ходных сигналов блоков, входящих в состав дозатора.

Дозатор содержит бункер с вибратором 1, под которым находится вибрационный питатель с электроприводом 2 и весоизмерительный конвейер 3 с приемной 4, взвешивающей 5 и сбрасывающей 6 платформами и датчиком 7 веса, задатчик 8 силы, блок 9 сравнения, первый ключ 10, регулятор 11, сумматор 12, усилитель 13 мощности, блок 14 выпрямления, триггер Шмидта

15, первый ждущий мультивибратор 16, 45 схему ИЛИ 17, интегратор 18, второй ждущий мультивибратор 19, второй ключ

20, третий 21 и четвертый 22 ждущие мультивибраторы, триггер 23, умножитель 24 и задатчик 25 коэффициента пропорциональности.

Все ждущие мультивибраторы, входящие в состав дозатора, кроме 22, срабатывают от отрицательного перепада входного напряжения (от заднего фронта импульса положительной логики)

Мультивибратор 22 срабатывает от положительного перепада входного напряжения. Мультивибраторы 19 и 21 содержат (не показана) на входе схему И.

Дозатор работает следующим образом.

Дозируемый материал через щель бункера подается на питатель, выполняющий колебательное движение с амплитудой, пропорциональной величине тока, поступающего с усилителя 13 мощности . С питатеня материал ссыпается о на весоизмерительный конвейер 3 и пос следовательно проходит приемную платформу 4, взвешивающую платформу 5 и сбрасывающую п.-платформу 6. При попадании материала на взвешивающую платформу 5 датчик 7 передает сигнал, пропорциональный фактическому весу

Х, на вход блока 9 сравнения, где ой сравнивается с сигналом задатчика

8 Х„. Выходной сигнал с G.пока 9 сравнения, равный Л Х =- Х > — Х, через первый ключ 10 поступает на регулятор 11, вырабатывающий пропорционально-интегральное регулирующее воздействие, которое через сумматор 12 подается на усилитель 13 мощности.усилитель 13, вырабатывающий на своем выходе управляющий сигlllll, вызывает колебания электропривода 2 пптателя.

Рассмотренная цепь представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования, работающую по принципу отклонения где сумматор )2 и ключ 10 являются элементами, предназначенными соответственно для алгебраического добавления к управляющему воздействию дополнительного (корректирующего) воздействия и для отключения регуля-, тора 11 из замкнутой цепи регулирования с целью сохранения его состояния неизменным при зависании мате1506286 6 риала в бункере и при вводе дополни- где коэффициент К устанавливается тельного воэдеиствия. эадатчиком 25 коэффициента пропорциоОс таль с тальные блоки доэатора предназ- нальности и выбирается опытным путем. начены для обнаружения зависания ма- . Скорректированное управляющее териала в бункере, накоппения ошиб- воздействие U U + $ U (где U ки оэи о д эирования и выработки дополни- регулирующее воздействие, выбранное тельного (корректирующего) воздей- типовым регулятором) через усилитель ствия с целью компенсации погрешности, 13 мощности воздействует на проиэвовызванной зависанием материала в бун- )ð дительность питателя в течение д t кере. временного интервала, чем и обеспеВыходной сигнал Д Х блока 9 сравне- чивается компенсация ошибки дозирония, после выпрямпения в блоке 14 вания, вызванная зависанием материа(его импульсное значение / Д X/, ла в бункере. Реакция объекта управф . ) поступает на триггер 15 ленж на воздействие U импульса бфиг. 1 и 2) на— идта 5, уровень порога срабатыва- людается через время транспортного ния которого равен GI„ . Величина запаздывания объекта., что на (>х выбирается опытным путем в за- фиг . 2 показано заштрихованной висимости от характера истечения до- областью. зируемого материала. Срабатывание 20 После появления сигнала реакции триггера Шмидта 15 происходит при объекта управления (заштрихованная

/д-"/ = Q

Х1 область на фиг. 2) сигнал UÇ заноСигнал U 1 единичного уровня во принимает единичное значение, что (ф (иг.2) с выхода триггера 15 через вызывает перебрасывание триггера 23 схему ИЛИ 17 в качестве разрешающе- 25 в первоначальное состояние,а также го сигнала U 3 поступает на интегра- дает снова разрешение интегратору 18 тор 18 и дает ему разрешение на на- на накопление Q Х сигнала. После копление ошибки дозирования, вызван- прекращения сигнала реакции объекта ной зависанием материала в бункере, импульс UÇ становится равным нулю

Информация об ошибке дозирования ДХ Зр и по его заднему фронту срабатывает поступает на интегратор .18 с выхода мультивибратор 21, который предваблока 9. рительно подготовлен к срабатыванию инверсным выходом триггера 23. ВыхоСигнал UÇ с выхода схемы ИЛИ 17, дом мультивибратора 21 производится кроме запуска интегратора )8, перед- 35 сбрасывание интегратора )8 в нулевое ним фронтом перебрасывает триггер 23 состояние и далее процесс до появле(счетный триггер) в противоположное ния нового зависания протекает в сосостояние, чем и фиксируется начало ответствии с известными системами репроцесса зависания в бункере. После гулирования, работающими по принципу этого триггер 23 прямым выходом эа- 40 отклонения. пускает ждущий мультивибратор 22, Обычно зависание материала в бункоторый в свою очередь импульсно (на херах сопровожДаетсЯ пеРеходными определенное время) включает вибра- процессами в системах регулирования, тор I, который устраняет зависание что часто чревато потерями устойчиматериала В бункере. После ликвида 45 Вости оптимально настроенной системы ции зависания, что фиксируется зад- регулирования. Это в конечном итоге ним фронтом импульса ))3 (фиг.2), за- вызывает заметное ухудшение точнопускается мультивибратор 19, который сти дозирования. С этой целью. в дов свою очередь вырабатывает импульс заторе ключом 10, управляемым curU6. с заранее заданной длительностью 50 налом U), производится размывание

Ь 1, и на это время открывается ключ обратной связи системы регулирования

20, тем самым обеспечивается поступ- в моментах возникновения зависания ление корректирующего сигнала b U материала и при появлении сигнала на сумматор ) 2. Сигнал Q U вырабаты- Реакции объекта управления (сигнал вается умножителем 24, численное его 55 Ul на Фиг. 2) . Иными словами доэаэначение прямо пропорционально на- тор представляет собой систему автокопленной ошибке Ь Q: матического регулирования по отклонению, но дополнительно обеспечи6).) = К ДQ, вает при появлении зависания в бун1506286 кере отключение системы автоматического регулирования, далее — устранение зависания и его последствий, затем обратное подключение системы

) регулирования к объекту управления с сохранением того состояния регулятора, которое было у него до начала зависания.

Обычно процесс зависания часто сопровождается явлениями, которые следовало бы учитывать при накоплении интегральной ошибки, Например, после окончания процесса зависания, а процесс зависания часто прекращается путем включения побудителя, может произойти обрушение материала из бункера и, следовательно, выдача Х, больше Х (фиг.2), или, напрймер, перед началом процесса зависания может произойти самопроизвольное (неуправляемое) истечение материала из бункера. С этой целью предлагаемый дозатор содержит ждущий мультивибратор 19, формирующий сигнал U2 которым производят удлинение времени накопления интегратором 18 до вероятного появления отмеченных явлений вследствие зависания. Это обеспечивает непрерывность интегрирования $ Х сигнала и дает возможность более точно накопить ошибку дозирования, вызванную процессом зависания и его последствиями. Отметим, что сигнал Б2 возникает в конечной стадии (окончания ) процесса зависания. Он удлиняет импульс Ul до вероятного появления последствий зависания.

Свойство усреднительной способности тракта дает возможность при стабилизации расхода сыпучих материалов скомпенсировать последствия импульсных технологических помех. Следовательно, если отдельные динамические помехи, вызванные, например, зависанием материала в бункере, оперативно будут устранены, то эа счет усреднительной способности тракта влияние помех на конечный продукт исключается

Формула изобретения

Дозатор непрерывного действия, со5 держащий бункер с вибратором, вибрационный питатель с электроприводом, весоизмерительный конвейер с датчиком веса, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик веса, регулятор и усилитель мощности, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности доэирования, в него введены блок выпрямления, триг

15 гер Шмидта, четыре ждущих мультивибратора, схема ИЛИ, интегратор, два ключа, триггер, блок умножения, задатчик коэффициента пропорциональности и сумматор, при этом выход блока сравнения соединен с входом первого ключа, входом блока выпрямления и йервым входом интегратора, к второму входу которого подключены выходы схемы ИЛИ, вход триггера и первый вход

25 второго ждущего мультивибратора, выход блока выпрямления соединен с входом триггера Шмидта, выход которого связан с управляющим входом первого ключа, с первым входом схемы ИЛИ

30 и через первый ждущий мультивибратор с вторым входом схемы ИЛИ, выход первого ключа через регулятор соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу вто35 Рого ключа, а выход — к входу усили теля мощности, выход эадатчика коэффициента пропорциональности соединен с первым входом умножителя, второй. вход которого подключен к выходу ннтегра4р тора, а выход — к первому входу второго ключа, инверсный выход триггера соединен с первым входом третьего ждущего мультивибратора, второй вход которого подключен к выходу второго

45 ждущего мультивибратора и к управляющему входу второго ключа, а выход — к второму входу интегратора, причем прямой выход триггера соединен с вторым входом второго ждущего мультивибратора и через четвертый ждущий мультивибратор с вибратором.

1506286

/ак/

И6

И7

Составитель М. Жуков

Техред А.Кравчук

Корректор О. Ципле

Редактор И. Горная

Заказ 5419/42 Тираж 660 : 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