Устройство для управления процессом дозирования сыпучего материала

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования процесса дозирования сыпучих материалов в технологические аппараты, связанные общим конвейером раздачи. Целью изобретения является повышение точности устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее N каналов регулирования с N технологическими аппаратами, задатчик общей нагрузки, общий конвейер раздачи, а также входящие в каждый канал регулирования датчик расхода, регулятор расхода, исполнительный механизм с плужком для срезания материала с общего конвейера раздачи, введены N датчиков положения плужков, (N - 1) сумматоров, (N - 1) блоков запаздывания первой и второй групп и N блоков масштабирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51) 4 G 05 D 11/04

0: :.- Ч

Мт " . Л ::1.:11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ь, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4168717/24-24 (22) 29.12.86 (46) 07.11.89. Бюл. и 41 (72) А.Я.Мещеряков и Б.А.Топерман (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h 696423, кл. G 05 D 11/04, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА (57) ИзоЬретение относится к устройствам для автоматического регулирования процесса дозирования сыпучих материалов в технологические аппараты, связанные общим конвейером раздачи.

Изобретение относится к устройствам для управления процессом дозирования сыпучего материала в технологические аппараты, связанные общим конвейером раздачи, в частности для загрузки бикарбоната натрия в кальцинаторы при производстве соды.

Цель изоЬретения - повышение точности устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления процессом дозирования сыпучего материала в четыре технологических аппарата, связанных оЬщим конвейером раздачи.

Устройство для управления процессом дозирования сыпучего материала содержит технологические аппараты 1 — 4 (n=4), общий конвейер 5 раздачи и задатчик 6 общей нагрузки. Технологические аппараты (каждый из них) снабжены каналами регулирования, включающими

Целью изоЬретения является повышение точности устройства ° Это достигается тем, что в устройство, содержащее п каналов регулирования с и технологическими аппаратами, задатчик общей нагрузки, общий конвейер раздачи, а также входящие в каждый канал регулирования датчик расхода, регулятор расхода, исполнительный механизм с плужком для срезания материала с общего конвейера раздачи, введены п датчиков положения плужков,(n- 1) сумматоров,(n-1) блоков запаздывания первой и второй групп и и блоков масштабирования. 1 ил.

Ф последовательно соединенные датчики

7 - 10 расхода, регуляторы 11 - 14 расхода и исполнительные механизмы

15 — 18, связанные с плужками 19 — 22 для срезания материала с общего конвейера, датчики 23 - 25 положения Qi плужков, сумматоры 26 - 28, блоки 29- Ь

31 запаздывания первой и блоки 32-34 за- ( паэдывания второй групп и блоки 35- >фью

38 масштабирования.

М

Датчики 7 — 10 расхода каждого канала регулирования соединены своими выходами с регуляторами 11 — 14 расхода, а исполнительные механизмы 15-18 соединены с плужками 19-22 для срезания материала. Выходы регуляторов 1214 расходов второго, третьего и четвертого каналов регулирования соединены с первыми входами сумматоров 26-28, вторые входы которых через блоки 2".13 1 запаздывания первой группы соедине3 1520492 4

:;» с датчиками 23-25 положения плужков.

Выходы сумматоров 26-28 соединены с входами исполнительных механизмов

16-18 второго, третьего и четвертого

5 каналов регулирования, Выход задатчика

6 общей нагрузки соединен с последовательно соединенными блоками 32-34 запаздывания второй группы, выходы которых соединены с блоками 36-38 масштабирования, выходы которых подключены к вторым входам регуляторов

12-14 второго, третьего, четвертого каналов регулирования, Выход задатчика15

6 также соединен через первый блок 35 масштабирования с вторым входом регулятора 11 расхода первого канала регулирования, выход которого соединен с исполнительным механизмом 15.

Каждый из регуляторов 11 — 14 расхода первого, второго, третьего и четвертого каналов регулирования реализует ПИ-закон регулирования: с

25 (1) (2) где V — управляющий сигнал с i-го регулятора;

К,К - коэффициенты настройки i-го регулятора;

"1 — заданное значение по нагрузке на i-й аппарат;

Y — текущее значение расхода в

Е

i-й аппарат.

Однако на исполнительные механизмы всех каналов регулирования, кроме первого, подаются управляющие воздействия в виде

0 = U + Р (3) 40 где P - сигнал, пропорциональный

t.-с положению (i-1) -го плужка для срезания материала в момент времени, равный разности текущего времени и времени транспортирования материала между аппаратами.

На исполнительный механизм первого канала регулирования управляющие воздействия подаются в соответствии с (1) .

Задание для регуляторов расхода каждого канала регулирования определяется соотношением

55 оа м где Y, — общая нагрузка на конвейер раздачи; коэффициент масштабирования.

Условие полного потребления материала с общего конвеиера раздачи в момент времени t описывается соотношением

M""

1 (5) Устройство работает следующим obразом.

При постоянной общей нагрузке на конвейер раздачи и постоянных значениях нагрузок на аппараты устройство работает в стационарном режиме, причем плужки располагаются веерообразно, что позволяет каждому из плужков захватить необходимую часть материала с конвейера в соответствии с заданными в аппараты расходами.

При нарушении одного или нескольких перечисленных условий стационарного режима работы устройство переходит в нестационарный режим работы.

Пусть изменились заданные значения нагрузки на аппараты. В этом случае расход материала в первый аппарат

) станет изменяться в соответствии с заданным значением, что будет зафиксировано датчиком 7 расхода первого канала регулирования.

Регулятор ll расхода первого канала регулирования будет осуществлять процесс изменения управляющих воздействий по формуле (1), пока не будет вновь достигнут заданный расход материала в первый аппарат 1. Управление осуществляется через исполнительный механизм 15 и плужок 19 для срезания материала. Заданное значение расхода поступает на регулятор 11 с эадатчика общей нагрузки 6 через масштабирующий блок 35. После первого канала регулирования формируется через датчик 23 положения плужка и блок 29 запаздывания первой группы сигнал, пропорциональный положению первого по ходу материала плужка 19 для срезания материала. Полученный сигнал поступает на сумматор 26, на второй вход которого поступает сигнал с выхода регулятора

12 расхода второго канала регулирования. Сигнал с сумматора 26 поступает на вход исполнительного механизма 16.

Время запаздывания в блоке 29 запаздывания первой группы равно времени транспортирования материала между an-! паратами 1 и 2.

5 15204

Второй канал регулирования будет определять положение плужка 20 второго канала регулирования в зависимости от положения плужка 10 первого канала регулирования, что компенсирует возмущения, вносимые в поток сыпучего материала плужком 19 первого канала регулирования. Все остальные пары каналов (второй - третий, третий - чет- 10 вертый) регулирования функционируют аналогично паре первый — второй.

При изменении общей нагрузки на конвейер 5 раздачи последовательно соединенные блоки 32 — 34 запаздывания второй группы позволяют достичь синхронности распространения материала (новой нагрузки) по общему конвейеру раздачи и изменения заданий по расходу в аппараты, не внося возмуще- 20 ний в процесс дозирования.

После завершения переходных процессов устройство вновь переходит в стационарный режим работы.

Таким образом, технико-экономичес- 25 кие преимущества устройства состоят в том, что его реализация обеспечивает повышение точности дозирования сыпучего материала за счет предотвращения влияния возмущений потока сыпучего материала на общем конвейере.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом дозирования сыпучего материала, содер-З5 жащее п каналов регулирования по числу технологических аппаратов, связанных общим конвейером раздачи, и задатчик общей нагрузки, причем каждб и иэ кана92 6 лов регулирования включает в себя последовательно соединенные датчик расхода и регулятор расхода, а также исполнительный механизм, связанный выходом с плужком для срезания материала с общего конвейера раздачи, а выход регулятора расхода первого канала регулирования подключен к входу исполнительного механизма своего канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит (n-1) датчиков положения плужков, (n-1) сумматоров, (n-1) блоков запаздывания первой и второй групп и и блоков масштабирования, выходы которых подключены к вторым входам регуляторов расхода соответствующих каналов регулирования, выходы регуляторов расхода второго и всех последующих каналов регулирования соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих блоков запаздывания первой группы, а выходы — к входам соответствующих исполнительных механизмов, вход каждого из блоков запаздывания первой группы связан с выходом датчика положения плужка предыдущего канала регулирования, вход каждого из блоков запаздывания второй группы, кроме первого, подключен к выходу предыдущего блока запаздывания и к входу соответствующего блока масштабирования, а вход первого блока запаздывания второй группы соединен с выходом задатчика общей нагрузки и с входом блока масштабирования первого канала регулирования.

1520492

Составитель Л.Цаллагова

Редактор С.Пекарь Техред И. Верес Корректор С.Черни, Заказ 6668

Тираж 788

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãoðîä, ул.Гагарина, 101