Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеистобетонной смеси и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области строительных материалов. Может быть использовано на предприятиях строительной индустрии, изготовляющих изделия из ячеистого бетона с применением виброударных воздействий на стадии формования. Позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели через заданные интервалы времени определяют степень завершенности химической реакции схватывания смеси и корректируют заданное конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания смеси. Величину этого сигнала определяют по математическому выражению. Устройство для осуществления способа содержит датчик 2 температуры, датчик 3 схватывания смеси, датчик 4 уровня, блок 5 задания конечного значения сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания смеси, блок 6 задания конечного значения высоты вспучивания смеси, задатчик 7 температуры смеси, задатчик 8 времени квантования и опроса датчиков, задатчик 9 определения минимального времени рассогласования в окончании процессов, нормирующие преобразователи 10, 11, 12, АЦП 13 и 14, ключи 15 и 16, счетчик 17 времени, блок 18 опроса датчиков, блоки 19, 20, 21 памяти, блоки 22-30 алгебраического суммирования, блоки 31-36 деления, вычислительные блоки 37 и 38, ЦАП 39, блок 40 управления, элемент И 41, блок 42 включения-выключения, исполнительный механизм 43. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С О! N 33/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! ! (21) 4337767/31-33 (22) 04.12.87 (46) 30,06.90. Бюл. вв 24 (71) Калининский политехнический институт (72) Ю.А, Пушкарев (53) 666.973,8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 905786, кл. G 01 N 33/38, 1982, Авторское свидетельство СССР

9 1234607, кл. G 01 N 33/38, 1985. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВИБРОУДАРНОМ ФОРМОВАН1И ЯЧЕИСТО-БЕТОН!!ОЙ! СМЕСИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦ!ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области строительных материалов. Может быть использовано на предприятиях строительной индустрии, изготовляющих из- 1 делия из ячеистого бетона с применением виброударных воздействий на стадии< формования. Позволяет повысить качество управления ° Для достижения этой цели через заданные интервалы времени определяют степень завершенности химической реакции схва&

„,80„„1575114 . А 1

2 тывания смеси и корректируют заданное конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания смеси. Величину этого сигнала определяют по математическому выражению. Устройство для осуществления способа содержит датчик 2 температуры, датчик 3 схватывания смеси, датчик 4 уровня, блок 5 задания конечного значения сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания смеси, блок 6 задания конечного значения высоты вспучивания смеси, задатчик 7 температуры смеси, задатчик 8 времени квантования и опроса датчиков, задатчик 9 определения минимального времени рассогласования в @ окончании процессов, нормирующие пре- g образователи 10,11, 12, АЦП 13 и !4, ключи 15 и 16, счетчик 17 времени, блок 18 опроса датчиков, блоки 19, Ю%

20,21 памяти, блоки 22-30 алгебраического суммирования блоки 31-36 делев

° фвввф ния, вычислительные блоки 37 и 38, ЦАП 39, блок 40 управления, элемент ©

И 41, блок 42 включения-выключения, исполнительный механизм 43. l ил. CA

)йвввЕ

1515114

Изобретение относится к строитель:ным материалам и может быть использовано на предприятиях строительной индус трии, иэ готавливающих иэделия из ячеистого бетона с применением виброударных воздействий на стадии формования.

Целью изобретения является повышение качества управления.

При виброударном формовании яче. исто-бетонной смеси задают значение ! температуры смеси, по достижении кото-! рой включают виброударную площадку,.

; конечные значения высоты вспучива,ния смеси и сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, а также. время квантования и опроса датчиков схватывания и уровня смеси и предел минимального времени рассогласования в окончании процессов вспу- 2р чивания и схватывания. Измеряют температуру смеси, время с начала формования, высоту вспучивания смеси и сигнал, характеризующий схватывание смеси. Определяют скорость вспучива- 25 ния и скорость схватывания смеси.

Вычисляют прогноэируемое время окончания процессов вспучивания и схватывания в зависимости от. текущих ско,ростей двух этих процессов. Определя- gp ют время рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания, Вычисляют требуемую скорость вспучивания смеси, для чего через заданные интервалы времени определяют степень завершенности химической реакции схватывания смеси и корректируют заданное конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания ячеисто-бетонной смеси, величину которого определяют по АорСя1-9) муле о ;=1

"i и+1 где С вЂ” предварительно рассчитанное

k конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания; п — число точек опроса датчика схватывания смеси;

-Ср — начальное показание датчика, контролирующего процесс схватывания смеси;

С. — текущее значение датчика

1 схватывания;

c„-ñ; степень завершенносс„- c"„„ ти химической реакции схватывания смеси;

О время, оставшееся до оконс; чания процесса схватывания смеси.

Управление режимом виброударных воздействий осуществляют в зависимости от вычисленной требуемой скорости вснучивания смеси и заданного предела минимального времени рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания. Момент включения виброударной площадки определяют по достижении измеренной температурой смеси ее заданного значения, а момент ее выключения — по достижении смесью заданной высоты вспучивания или установившемуся значению скорости вспучивания смеси, равному нулю.

На чертеже изображена схема устройства, с помощью которого реализуется предлагаемый способ, Устройство управления процеСсом структурообразования при виброударном формовании ячеисто-бетонных смесей состоит иэ формы 1 с ячеистобетонной смесью, датчика 2 температуры (например, термопары), датчика 3 схватывания смеси (например, емкостного /10), так как процесс гидратационного твердения или схватывания смеси связан с химической реакцией взаимодействия извести с водой, т.е. происходит переход воды из свободного состояния в связанное, датчика 4 уровня (например, типа ЭИУ-2N), блока 5 задания конечного значения сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания смеси (так как в процессе схватывания смеси происходит пере- . ход воды из свободного состояния в связанное, то окончание процесса схватывания характеризуется новым конечным влажностным состоянием смеси, эта конечная влажность рассчитывается и определяется соответствуюг ее ей значение выходного сигнала датР чика, которое является заданным С, конечным значением предварительно рассчитанным), блока 6 задания конечного значения высоты вспучивания смеси, задатчика 7 температуры смеси, например, ЗРУ-24, задатчика 8 времени квантования и опроса датчиков уровня и схватывания смеси, задатчика 9 предела минимального времени рассогласования в окончании процессов вспучиваI ния и схватывания смеси, нормирующих пвеобразователей 10, 11 и 12 (напри-0,144Н, 30 где В/т — отношение вода — твердое;

А м — активность смеси;

4Н вЂ” требуемое приращение высоты подъема смеси (4Н

= н „- нн.,). 35

Это расчетное конечное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания С „,.устананлиP вают в блоке 5 задания С . В блоке

6 устанавливают заданную высоту нспу- 4G чивания ячеисто-бетонной смеси Н э

= Н к. ЗаДатчиком 7 заДают значение температуры, по достижении которой согласно технологии должен включить° ся привод виброударной площадки. 45

Задатчиком 8 задают время d t квантования и опроса датчиков схватывания и уровня смеси, а задатчиком 9 предел минимального времени рассогласования ln„ в окончании процессов 50 схватывания и вспучивания.

После выгрузки в форму 1 ячеистобетонной смеси в нее помещают датчик

2 для контроля за температурой смеси, датчик 3 для контроля за процессом схватывания смеси и датчик 4 уровня для контроля за процессом вспучивания смеси. В нормирующих преобразователях 10, 11 и 12 сигналы с датчи55

5 мер, типа НПТЛ), аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 13 и 14, ключей

15 и 16, счетчика 17.времени, блока

18 опроса датчиков уровня и схватывания смеси, выполненного н виде таймера, блоков 19, 20 и 21 памяти, блоков

22-30 алгебраического суммирования, блоков 31-36 деления, вычислительнь|х блоков 37 и 38, цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 39, блока 40 управления логического элемента И 41, блока 42 включения-выключения, ис1 полнительного механизма 43 и ниброударной площадки 44. !

Способ осуществляется следующим образом.

Перед началом формования, исходя из качественных характеристик сырья и требуемой нысоты вспучивания смеси, предварительно рассчитывают конечное значение сигнала, характери1 зуюшего окончание процесса схватываР ния С . Так, например, для исполь1с зуемого датчика было получено следующее уравнение регрессии для расчета конечного значения емкости датчика: — 1,74 + 68,85 В/т — 0,789 A c -! 6 ков преобразовываются в унифицированные, Датчиком 2 температуры измеряют текущее значение температуры смеси и по достижении последней заданного задатчиком 7 значения через электронный ключ 15 включают цепь блоха 42 включения-ныключения привода ниброударной площадки н счетчик 17 времени, который ведет отсчет времени с начала формованпя

В аналого-цифроных преобразователях 13 и 14 аналоговый сигнал с дат-, чика 3 схватывания и датчика 4 уровня смеси преобразуется н цифроной код с целью более удобной дальнейшей обработки.

В блоках 19 и 20 памяти запоминаются значения сигналов о начальном ñîñтоянии процесса схватывания и начальном уровне смеси в форме, а через saданные задатчиком 8 интервалы времени запоминаются каждые последующие значения сигналов о текщем состоянии процесса схнать;В я н1,я смеси и Вслучиван1; я .

В результате алгебраического суммирования выходных сигналов аналого-цифровых преобразователей 13 и !4, несущих информацию о текущем состоянии процесса схватывания С. и уровня сме1 си H;,и выходных сигналов блоков памяти 19 и 20, где хранится информация о начальном значении выходных сигналов датчиков схватынания Ся и уровня Н а и о значениях этих сигналон на предыдущем интервале времени

С;, и 1i;,:1а выходе блока 29 алгебраического суммирования определяется приращение сигнала, характеризующего процесс схватывания смеси, за время с начала формования,т.е. определяют С д -С;, а на выходе блоков

22 и 23 алгебраического суммирования определяются приращения сигналов за время квантования 4t, т.е. определяют (С;-С;, ) и (Н; — Н,,) .

Разделив н блоках 3! и 32 деления полученные приращения сигналов на выходе блоков 22 и 23 алгебраического суммирования на период квантования 4t определяют скорости изменения процессов схватывания V и вспус1 чивания 7 н..

Разделив н блоке 36 деления выходной сигнал блока 29 алгебраического суммирования, пропорциональный1 разности (С 11 — С;), на выходной сигнал блока 30 алгебраического суммирования, !

575!!4 пропорциональный разности (C — С, ), !! К;.) определяют степень завершенности химической реакции схватывания смеси ф, Для определения степени завершеннос5 ти химической реакции схватывания смеси в блоке 21 памяти запоминают предварительно рассчитанное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, а затем каждое !ð последующее значение С„, которое pac-.

h !

;считывают в вычислительном блоке 38 формуле С!1(-

II

С „,. = (С +, С; е . ) / (n + 1) !

21 !

5, Ha выходе блока 33 деления в резуль тате деления разности (С к -С ) .полу-

Э, ченной на выходе блока 24 алгебраичес кого суммирования, на скорость про-!. цесса схватывания 7с., полученной в ! ,блоке 31 деления, определяют время,. которое осталось до окончания npoIl ю Ск- С; цесса схватывания с ! Сложив в блоке 26 алгебраического суммирования это время,с временем, которое прошло с начала формования получим на выходе прогнозируемое время окончания процесса схватывания с,. = tj + (0,— С;)/VC, 34 деления путем деления выходного сигнала блока 25 алгебраического суммирования, пРопорционального разности Н y, — Н,, на выходной сигнал блока 32 деления, пропорциональный скорости вспучивания смеси V jj,, определяют время, которое потребуется для достижения. заданного значения высоты подъема смеси при данной скорости вспучивания смеси !!... Сложив

1 в блоке 27 алгебраического суммирования это время с временем, которое прошло с начала формования, получим на выходе прогнозируемое время окончания процесса вспучивания 45

t = t;+ (н„- Н,)/V Н, Так как для получения готовой продукции высокого качества необхо-. димо, чтобы процессы вспучивания и схватывания заканчивались одновременйо, то полученный на выходе блока

23 алгебраического суммирования сигнал, пропорциональный времени рассогласования в окончании процесса схватывания и вспучивания д1,;= сравнивают в электронном клю-л

H;I че 16 с заданным задатчиком 9 пределом минимального времени рассогласования д"< и, если полученное время рассогласования превышает этот предел, то электронный ключ 16, включает цепь вычисления требуемой скорости процесса вспучивания, чтобы минимизировать это рассогласование.

В блоке 35 деления определяют требуемую ско!зость процесса вспучивания смеси V !!., путем деления выходного сигнала блока 25 алгебраичес †кого суммирования, пропорционального разности H < — Е;, на выходной сигнал, блока 33 деления, пропорциональный . времени, которое осталось до оконча0 ния процесса схватывания t, т.е. т Ц„-К;

7н.

Н;1.! t II

Е. l

В вычислительном блоке 37 по полученному экспериментально для данной виброударной площадки уравнению регрессии скорости вспучивания смеси от амплитуды виброударных воздействий заданной частоты

V < = !!1(А,,) при f у = cons t вычисляют значение требуемой амплит туды виброударного воздействия А у

1+! которая обеспечит требуемую скорость т вспучивания смеси V н и позволит !

+! миниМизировать время рассогласования в окончании процессов схватывания и вспучивания.

В вычислительном блоке 37 можно также по полученному экспериментально для данной виброударной площадки уравнению регрессии скорости вспучивания смеси от частоты виброударных воз— действий для заданной амплитуды V !I =

= !!1(1- ) при А у = const вычислить знаУ чение требуемой частоты виброударно- т го воздействия f у ., которая обеспеjan! чит требуемую скорость вспучивания смеси V я. и позволит минимизировать

1 1 время рассогласования в окончании процессов схватывания и вспучивания.

Так, например,. для лабораторной виброударной площадки было получено уравнение регрессии скорости вспучивания смеси от частоты виброударных воздействий V !! = g(t у), которое для амплитуды виброударных воздействий

А у = 7 мм имеет вид V H = 0,001f у—

-0,23f + 10,8; 1 см/мин (Ч „ QG см/мин, На основании этого уравнения в вычислительный блок 37 заложен алгоритм, по которому рассчитывают требуемое т значение частоты f у воздействия ! 41 на смесь

9 157 т 0 23- 1 0 0529-0 004,(10 8у i+ ) О, 002

5 Гц < Е = 60 1"ц, Так как на ячеисто-бетонную смесь в процессе формования действуют возмущающие воздействия, то расчет управляющих воздействий амплитуды А„ и частоты Еу виброударных воздействий необходимо производить через определенные интервалы времени dt, которые задаются задатчиком 8 времени квантования и опроса датчиков, и тем самым корректировать эти управляющие воздействия.

По достижении смесью заданной высоты вспучивания или установившемуся значению скорости изменения высоты подъема смеси, равному нулю, блок 42 включения-выключения отключает цепь питания исполнительного механизма

43, и воздействие на форму 1 с ячеисто-бетонной смесью прекращается.

Устройство управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеисто-бетонной смеси работает следующим образом, В форму 1 с ячеисто-бетонной смесью устанавливают датчик 2 температуры, датчик 3 схватывания смеси и датчик 4 уровня смеси, Сигналы с датчика 2 температуры, датчика 3 схватывания смеси и датчика 4 уровня поступают в соответствующие нормирующие преобразователи 10, 11 и 12, где преобразовываются в унифицированный сигнал.

Выходной сигнал нормирующего преобразователя 10 поступает на вход электронного ключа 15, на другой вход которого поступает сигнал с эадатчика 7 температуры, соответствующий заданному значению температуры, по достижении которой необходимо включить виброударную площадку. По достижении температуры смеси заданной задатчиком 7 электронный ключ

15 включает цепь блока 42 включениявыключения виброударной площадки и одновременно включает счетчик 17 времени, который начинает отсчет времени этапа формования, Сигнал с задатчика 8 времени квантования, соответствующий заданному времени опроса датчиков и зависящий от скорости протекания процесса схватывания, кото рая, в свою очередь, зависит от свойств-вяжущего вещества (извести).

Г i0 поступает на вход блока 18 опроса датчиков схватывания и уровня, Эта заданное время опроса датчиков ле.жит в пределах 15-i80 с. Блок 18 оп" роса через заданные интервалы времени опрашивает датчик 3 схватывания и датчик 4 уровня. Сигнал датчика 3 схватывания смеси после преобраэова10 ния в нормирующем преобразователе

11 г, унифицированный сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 13, где аналоговый сигнал датчика 3 схватывания преобразуется

1с в цифровой код, Сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 13 поступает на вход блока 22 алгебраического суммирования, а от другого выхода — на вход

20 блока 19 памяти, где запоминается начальное значение сигнала о состоянии процесса схватывания, а затем через интервалы времени dt запоминаются последующие значения сигнала, со25 ответствующие данному времени t; .

Сигнал с выхода блока 19 памяти поступает на вход блока 22 алгебраического суммирования, В блоке 22 определяется приращение выходного сигнала

30 датчика 3 схватывания за период времени дt;, т.е. определяется разность

С вЂ” С.

1 1-1

Выходной сигнал блока 22 алгебраического суммирования, пропорциональный разности С; — С;,, поступает на вход блока 31 деления, на другой вход которого поступает сигнал с выхода

1 задатчика 8 времени квантования и опроса датчиков схватывания и уровня, со40

0 ответствующий периоду dt onpoca этих датчиков. В результате деления первого сигнала на второй. в блоке 31 деления на выходе блока присутствует сигнал, пропорциональный скорости

45 процесса схватывания смеси V C = (С;

- ;,) Лн за промежуток времени

Этот сигнал, пропорциональный скорости схватывания, поступает с выхода блока 31 деления на первый вход блока

50 ЗЗ деления.

Для более точного определения конечного значения сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, определяется степень завершенности химической реакции схватывания

55 на данный момент времени t Для этого сигнал с выхода блока 19 памяти поступает на вход блока 29 алгебраического суммирования, на другой

15751)4

12 вход которого поступает сигнал с четвертого выхода АЦП 13. В блоке 29 определяется разность между начальным и текущим значениями сигналов датчика 3 схватывания (C„-С;). Сигнал с выхода блока 29 алгебраического суммирования, пропорциональный разности (С -С, ), поступает на вход блока 36 деления. На вход вычислительного блока 38 поступает сигнал блока 5 впадания расчетного конечного значения сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания. Это предвари. тельно заданное значение сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, рассчитывается исходя иэ начального отношения вода:твердое смеси, количества активных окислов

СаО + NgO в известково-песчаном вяжу- щем и требуемой высоты подъема смефи, т.е. определяется конечная влажность смеси и соответствующее ей

1 значение выходного сигнала измеритель ного устройства. Сигнал с выхода вычислительного блока 38 поступает на вход блока 21 памяти, где запоминаетСя вначале предварительно рассчитанное значение выходного сигнала датчика 3 схватывания, характеризующего

P конечное значение этого сигнала С . а затем последующие прогнозируемые конечные значения выходного сигнала датчика 3 схватывания С к . Сигнал с

fl

1 выхода блока 21 памяти поступает на вход блока 30 алгебраического суммирования, на вход которого поступает сигнал с выхода блока 19 памяти, несущей информацию о начальном значении сигнала датчика схватывания 3 С .

И результате на выходе блока 30 .алгебраического суммирования появляется сИгнал, пропорциональный разности

С я — С . Данный сигнал поступает Йа

Кi-f вход блока 36 деления. В результате деления выходного сигнала блока 29 апгебраического суммирования, про.порционального разности С „-С; на выходной сигнал блока 30, пропорциональН ного разности С„- С к на выходе

1блока 36 деления присутствует сигнал, пропорциональный степени завершенности химической реакции схватывания E на момент времени t . Этот сигнал поступает на вход вычислительного блока 38, На вход вычислительного, блока 38 поступает сигнал с четвертого выхода блока 19 памяти, несущий информацию. о начальном значении сигнала датчика 3 схватывания смеси. На вход вычислительного блока 38 поступает сигнал с. выхода блока 33 деления, а также с выхЬда АЦП .

13,,пропорциональный текущему значению сйгнала датчика схватывания. На основании полученной информации в вычислительном блоке 38 по заложенному в нем алгоритму рассчитывается прогнозируемое конечное значение сигнала датчика 3 схватывания, характеризующее окончание процесса схватывания сн н - н

Гн О

15 С„+ ".Е С,е

С ! „1

n+ 1

Сигнал с выхода вычислительного блока 38 поступает на вход блока 24 алгебраического суммирования. На вход, которого поступает сигнал с выхода АЦП 13 ° В результате на выходе блока 24 алгебраического суммирования возникает сигнал, пропорциональный Разности С к. — С;. Данный сигнал

1 ч поступает на вход блока з3 деления, В результате деления выходного сигнала блока 24 на выходной сигнал бло- ка 31 деления, пропорциональный скорости процесса схватывания V . на ин1 тервале времени g t,. на выходе блока 33 деления присутствует сигнал, пропорциональный времени, оставшемуся до окончания процесса схватывания о т.е. достижения выходным сигна35 лом прогноэируемого конечного значения датчика 3 схватывания . = (С вЂ”

С;)/Vc; при данной на интервале времени dt . скорости Чс процесса схва) i тывания.

Сигнал с выхода блока 33 деления поступает на вход блока 26 алгебраического суммирования, на другой вход которого поступает сигнал с выхода счетчика 17 времени, E результате сложения на выходе блока 26 алгебраического суммирования присутствует сигнал, пропорциональный прогнозируе-, мому времени окончания процесса схваi тывания t ". = t; + t " ., который посту50 пает на вход блока 28 алгебраического суммирования.

Унифицированный выходной сигнал нормирующего преобразователя !2, пропорциональный уровню смеси в форме, поступает на вход АЦП 14, где аналоговый сигнал преобразуется, в цифровой код, Сигнал с выхода АЦП 14 поступает на вход блока 23 алгебраи157 ческого суммирования, а с другого выхода АЦП 14 — на вход блока 20 памяти, где запоминается начальное значение уровня смеси в форме, а затем через интервал времени dt запоминаются последующие значения сигналов, характеризующих уровень смеси в данный момент времени t.. Сигнал с

Ф выхода блока 20 памяти поступает на вход блока 23 алгебраического суммирования. Таким образом в блоке 23 определяется приращение ii.- Н, выходио1 1=1. го сигнала датчика 4 уровня за период времени d t .. Сигнал с выхода АЦП

14 поступает на вход блока 25 алгебраического суммирования, на другой вход которого поступает сигнал с блока 6 задания конечного значения высоты подъема смеси Н q = Н >, которая определяется согласно технологии. В блоке 25 определяется разность между заданным и текущим значениями высоты подъема смеси Н - 1i;.

Выходной сигнал блока 23 алгебраического суммирования, пропорциональный разности H . — H; поступает на вход блока 32 деления, на другой вход которого поступает сигнал с второго выхода задатчика 8 времени квантования, соответствующий периоду 1t опроса датчиков схватывания и уровня.

В результате деления выходного сигнала блока 23 на выходной сигнал задатчика 8 на выходе блока 32 деления будет сигнал, пропорцион .льный скорости вспучивания смеси V <. = (H °

1

-Н;,) / с за промежуток времени Zt. °

Этот сигнал, пропорциональный скорости вспучивайия Ч „. смеси, поступает .

1 на вход блока 34 деления, на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 25 алгебраического суммирования, пропорциональный разности

Н вЂ” Н.. В результате деления выход-.

1 ного сигнала блока 25 на выходной сигнал блока 32 на выходе блока 34 будет сигнал, пропорциональный времени, которое осталось до окончания прсцесса вспучивания, т.е. достижения уровнем смеси заданного в блоке 6 значения Н < t я„, = (Н „- Н;)/7 <,, при данной на интервале времени ht, .скорости вспучивания V<.. Выходной I сигнал блока 34 деления поступает на вход блока 27 алгебраического сум" мирования, на второй вход которо-го поступает сигнал с выхода счетчика 17 времени. Е результате сложе5114 14 ния на выходе блока 27 будет сигнал, пропорциональный прогноэируемому времени окончания процесса вспучивания

5 и 1. + я., который поступает и 1

I на вход блока 28 алгебраического сумми ро в ания .

В результате сравнения в блоке

28 алгебраического суммирования выходных сигналов из блоков 26 и 27, пропорциональных прогнозируемым временам окончания процесса схватывания и вспучивания t, на выходе

h л

I t блока 28 будет сигнал, пропорциональ15 ный времени рассогласования Л1, в окончании процессов схватывания и вспучивания о в дс = te, — tu.

Этот сигнал поступает на первый вход электронного ключа 16, на второй вход которого поступает сигнал с эадатчика 9 о минимально допустимом времени рассогласования A в окончании процессов схватывания и вспучивания смеси. В этом блоке проверяется условие дГ i li. Если оно вы полняется, то процесс формования продолжается беэ изменения виброударных воздействий. Если же д0 )Ь, то ключ

16 включает цепь расчета требуемой скорости U, процесса вспучивания

К! в блоке 35 деления.

На вход блока 35 деления поступает сигнал с другого выхода блока 25 алгебраического суммирования, где сигнал, пропорционален разности H >—

-H;, а на другой вход блока 35 деления поступает сигнал с другого выхода блока 33 деления, сигнал котороо

4Q го пропорционален времени t ., ос1 тавшемуся до окончания процесса схватывания смеси. В результате деления первого сигнала на второй на выходе блока 35 деления будет сигнал, про45 порциональный требуемой скорости вспу" чивания смеси

r о

V u, = (Н к — Н)/ с,1 . которая позволит минимизировать время рассогласования в окончании процессов схватывания и вспучивания. с

Выходной сигнал блока 35 деления поступает на вход вычислительного . блока 37, где по заложенному в нем

55 алгоритму производится вычисление одного из управляющих параметров— амплитуды А„ или частоты f> виброударных воздействий. Для этого используют полученные экспериментально

15 157511 уравнения регрессии скорости вспучпвания смеси от амплитуды воздействия при заданной частоте

V „a1,A + а1 А у + аь при

f = const или скорости вспучивания смеси or частоты воздействия для заданной амплцту1ды „= b

1О

А = cons-t

У, откуда можно рассчитывать требуемые значения управляющих параметров — амп,литуды А> или частоты f-; т.

>t r . i 1 Z O и

А = (-a - а -4а (а -V

f y „, = (-Ь вЂ” Ь,-4Ь (Ьо ) /2Ь

Выходной сигнал вычислительного блока 37, пропорциональный значениям,, управляющего параметра, поступает на вход цифроаналогового преобразова: теля 39, где цифровой код вновь пре образуется в аналоговый сигнал. Вы-! ходной сигнал ЦАП 39 поступает на

25 вход блока 40 управления, где осуществляется в зависимости от расчетного значения управляющего параметра включение соответствующей цепи исполнительного механизма 43. Другой вход 30 исполнительного механизма 43 соединен с выходом блока 42 включения-выключения, который осуществляет включение и выключение цепи питания исполнительного механизма 43. Включение цепи питания исполнительного механизма через блок 42 осуществляется электронным ключом 15. Выключение цепи питания исполнительного механизма 43 через блок 42 осуществляется логичес- 10 ким элементом И 41, выход которого соединен с другим входом блока. 42 включения-выключения. На вход логического элемента И 41 поступает сигнал с блока 25 алгебраического суммирования, пропорциональный разности 1i,<— . -Н;, а на другой вход — сигнал с бло— ка 32 деления, пропорциональный скорости вспучивания смеси Vр., В слу I чае, когда выполняется одно из условий Н с — Н, = 0 или Ъ „, О, на вы1 ходе логического элемента И ч1 сиг-, нал будет равен нулю и произойдет отключение исполнительного мех",IIèçìà.

Применение способа управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеисто-бетонной смеси и устройства для его осу- ществления на предприятиях промьпллен15 .„,) /2a,, 50

4 16 йости строительных материалов, изготовляющих изделия Н3 ячеистого

1 бетона по виброударной технологии, позволяет усовершенствовать процесс формования, более точно определять конечное значение выходного сигнала датчика схватывания и прогноэируемое время окончания процесса схватывания, а следовательно, более точно определять рассогласование в окончании процессов схватывания и вспучивания смеси, что в конечном итоге приведет к выпуску продукции более высокого качества.

Ф о р м у л а . и з о б р е т е н и я

1, Способ управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеисто-бетонной смеси, включающий задание значения температуры смеси, по достижении которой включают виброударную площадку, задайие конечных значений высоты вспучивания смеси и сигнала, характеризующего окончание процесса схватывания, задание времени квантования и опроса датчиков схватывания и уровня смеси, задание предела минимального времени рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания, измерение температуры смеси, времени с начала формования, высоты вспучиванич смеси и сигнала, характеризующего схватывание смеси, определение скорости вспучивания и скорости схватывания смеси, вычисление прогнозируемых времен окончания процессов вспучивания и схватывания в зависимости от текущих скоростей двух . этих процессов, определение времени рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания, вычисление требуемой скорости вспучивания смеси, управление режимом виброударных воздействий в зависимости от вычисленной требуемой скорости вспучивания смеси и заданного предела минимального времени рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания, определение момента включения виброударной площадки

IIo достижении измеренной температурой смеси ее заданного значения и момента ее выключения по достижении смесью заданной высоты вспучивания или по достижении установившимся значением скорости вспучивания смеси, равным нулю, о т л и ч а ю щ и й7 с 1 3 /

25 где С„

Р предварительно рассчитанное конечное значение датчика схватывания смеси; время, оставшееся для слежения процесса схватывания смеси; число точек опроса датчика схватывания смеси; степень завершенности химической реакции схватывания, равная о

c„

ЕСн — С !

1 и

Сн — С„

1-1

17

1 г с я тем, что, с целью повышения качества управления, дополнительно определяют степень завершенности химической реакции схватывания смеси и корректируют управление режимом виброударных воздействий, причем коррекцию виброударных воздействий осуществляют в зависимости от степени завершенности химической реакции схватывания смеси, вычисленной требуемой скорости вспучивания смеси, заданного предела минимального времени рассогласования в окончании процессов вспучивания и схватывания и от скорректированНого прогнозируемого конечного значения датчика схватыП вания смеси С, вычисляемого по формуле с.о- ;

P е

С „»- С.. с и

I=1

К и + 1 выходы которого подключены соответственно к входу счетчика времени и к первому входу блока включения-выключения, задатчик времени квантования подключен к первым входам первого и второго блоков деления и к входу блока опроса датчиков, выход которого соединен с входами датчиков схватывания смеси и уровня, выход датчика схватывания смеси через второй нормирующий преобразователь соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя, первый выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с входом первого блока памяти, первый выход которого соединен с первым входом первого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с вторым выходом первого аналого-цифрового преобразователя, выход первого блока алгебраического суммирования соединен с вторым входом первого блока деления, выход которого соединен с первым входом третьего блока деления, первый выход которого соединен с первым входом второго блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика времени, второй выход которого соединен с первым входом третьего блока алгебраического суммирования, выход которого подключен к первому входу четвертого блока алгебраического суммирования, второй вход которого подключен к выходу второго блока алгебраического суммирования, выход

45

55 где С„ — начальное значение датчика схватывания смеси;

С; — текущее значение;

С" — прогнозируемое конечное

К ° значение датчика схватывания смеси.

2. Устройство управления процессом структурообразования при виброударном формовании ячеисто-бетонной смеси, содержащее датчик температуры, датчик схватывания и датчик уровня смеси, размещенные в форме с ячеисто-бетонной смесью, установленной на виброударной площадке с исполнительным механизмом, первый нормирующий преобразователь, вход которого подключен к датчику температуры, выход первого нормирующего преобразователя соединен с первым входом пер- ; вого ключа, задатчик температуры соединен с вторым входом первого ключа, четвертого блока алгебраического суммирования соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к задатчику минимального времени рассогласования, выход второго ключа соединен с первым входом четв ертого блока деления, второй вход четвертого блока деления соединен с вторым выходом третьего блока деления, выход четвертого блока деления через последовательно соединенные между собой первый вычислитЕльный блок и цифроаналоговый преобразователь соединен с входом блока управления, выход которого и выход блоха включения-выключения соединены с исполнительным механизмом, датчик уровня через третий нормирующий преобразователь подключен к входу второго аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен

1575114

2О

Составитель Л. Шарова

Техред М.Ходанич

Корректор М.Самборская

Редактор Л. Веселовская

Заказ 1782

Подписное

Тираж 510

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 через второй блок памяти с первым входом пятого блока алгебраического суммирования, второй вход которого соединен с вторым выходом второго аналого-цифрового преобразователя, третий выход которого соединен с пер/ вым входом шеотого блока алгебраического суммирования, блок задания конечного значения выСоты вспучивания смеси соединен с вторым входом шестого блока алгебраического суммирования, первый выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с вторым входом блока включения-выключения, второй вход элемента И подключен к первому выходу второго

1 блока деления, второй вход которого соединен с выходом пятого блока алгебраического суммирования, второй выход второго блока деления сое динен с-первым входом пятого блока деления, второй вход которого соединен с вторыМ выходом шестого блока алгебраического суммирования, третий выход которого соединен с третьим входом четвертого блока деления, третий выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом седьмого блока алгебраического суммирования, и блок задания конечного значения сигнала, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества управления, оно снабжено восьмым и девятым блоками алгебраического суммирования, третьим блоком памяти, шестым блоком деления и вторым вычислительным блоком, нричем блок задания конечного значения сигS нала соединен с первым входом второго вычислительного блока, второй вход которого соединен с третьим выходом третьего блока деления, второй вход которого соединен с выходом восьмого блока алгебраического суммирования, первый вход которого подключен к первому выходу второго вычислительного блока, второй выход которого соединен с входом третьего блока памяти, выход которого соединен с первым входом девятого блока алгебраического суммирования, второй вход которого и второй вход седьмого блока алгебраического суммирования подключены к д) первому выходу первого блока памяти, второй выход которого подключен к третьему входу второго вычислительного блока, выход седьмого блока алгебраического суммирования соединен с первым входом шестого блока деления, второй вход которого соединен с выходом девятого блока алгебраического суммирования, выход шестого блока деления соединен с четвертым входом второro вычислительноro блока, пятый вход которого соединен с четвертым выходом первого аналого-цифрового преобразователя, пятый выход которого соединен с вторым входом восьмого блока алгебраического суммирования.