Устройство для управления дозированием

 

Назначение: для дискретного дозирования составляющих многокомпонентных смесей, в частности, при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств. Сущность: устройство содержит п задатчиков дозы 1i...1n. первый блок деления 7, п вторых блоков деления 2i,...2n, n задатчиков 3i,...3n влажности компонента; п дозаторов 4t4n. n блоков умножения 5iБп.сумматоры 6, 8, задатчик 9 влажности смеси и компаратор 10. Каждый дозатор содержит 1 датчик веса, преобразователь , компаратор, регистр, два RS-триггера, два исполнительных механизма соответственно разгрузки и загрузки, два элемента И, инвертор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (l9) (1I) (я)з G 05 D 11/13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ - КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbITVIAQ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877059/24 (22) 04,09.90 (46) 30,05.92, Бюл. М 20: (71) Харьковское опытно-конструкторское бюро автоматики Научйо-производственного объединения "Химавтоматика" (72) А.Н.Митин (53) 62.50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1040340, кл, G 01 F 11/00, 19фЗ.

Авторское свидетельство СССР (л 1520493; кл. G 05 Р 11/13. 1989.

Авторское свидетельство СССР

М840829, кл. G 05 0 11/13, 1981,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ (57) Назначение: для дискретного дозирования составляющих многокоипонентных смесей, в частности. при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств. Сущность: устройство соДеРжит л заДатчиков Дозы 11...1л. пеРвый блок деления 7, и вторых блоков деления

21,...2n, и задатчиков 31,...3> влажности компонента: и дозаторов 4i,...,4>, и блоков умножения 5(5п,сумматоры 6, 8, задатчик 9 влажности смеси и компаратор 10. Каждый дозатор содержит 1 датчик веса, преобразователь, компаратор, регистр, два RS-триггера, два исполнительных механизма соответственно разгрузки и загрузки, два элемента И, инвертор. 2 ил.

1737419

Изобретение относится к дискретному доэированию составляющих многокомпонентных смесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, химической, в частности, при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств (CMC).

Известно устройство для управления дозированием, содержащее задатчик массы смеси и и каналов дозирования,.включающих дозаторы, основные и дополнительные блоки умножения, сумматоры и эадатчики пропорции.

Недостатком известного устройства является низкая производительность иэ-за последовательной работы каналов дозирования.

Известно также устройство для управления дозированием, содержащее блок определения максимума и и каналов доэирования, включающих доэаторы и блоки умножения.

Укаэанное устройство обеспечивает повышение производительности за счет сокращения длительности цикла дозирования при параллельной работе каналов дозирования, однако точность устройства недостаточна, так как оно не учитывает величину влажности дозируемых сырьевых компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления дозированием, содержащее два сумматора и и каналов дозирования, включающих дозаторы, блоки умножения и задатчики влажности компонентов.

Известное устройство обеспечивает повышение точности доэирования эа счет коррекции рецептурных доз компонентов по влажности последних, однако надежность работы известного устройства недостаточна, так как оно йе обеспечивает контроля допустимой влажности приготавливаемой смеси. При этом, если величина влажности смеси (при аварии отдельных каналовдозирования, снижении качества и производительности подачи сырьевых компонентов, неисправности в цепях задатчиков и т.п.) становится меньше допустимого значения, устанавливаемого для конкретного технического процесса, например, происходит недопустимое снижение качества смеси (невозможность ее перемешивания для получения однородного продукта, невозможность подачи на следующую стадию техпроцессов и т.п.), А это,.в свою очередь, приводит к необходимости выбраковки смеси, т.е. к дополнительным поте.-. рям сырья, а также отрицательно влияет на работоспособность оборудования и технологической установки в целом.

30 и =11 V<, 1-==- 1,п где yj — долевое содержание компонента в смеси, устанавливаемое технологическими нормами;

35 Чо — масса смеси, Соотношение (1) составлено для "чистого" продукта, а с учетом влажности сырьевого компонента его доза (Х) определяется соотношением

Х =Ц/а, =1,n (2) где a i — влажность!-го компонента, Величина а устанавливается на выхо45 де задатчика Зь а сигнал (2) формируется на выходе блока 2I деления и подается йа вход дозатора 4i в виде задания на взвешивание.

Приготовленная смесь сырьевых компонентов, например, в производствах СМС, после перемешивания подается в сушильную установку для удаления избыточной влаги и получения порошкообразного готового продукта. При этом для обеспечения до55 статочной степени перемешивания и возможности подачи (перекачки) смеси в сушильную установку минимальная влажность смеси ограничивается величиной, устанавливаемой на эадатчике 9.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и процесса дозирования в целом.

Поставленная цель достигается допол5 нительным введением в устройство для управления дозированием блока деления задатчика влажности смеси и компаратора, а в каждый канал дозирования — задатчика дозы и второго блока деления.

10 На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2- структурная схема доэатора, Устройство для управления доэированием содержит задзтчики 1 — 1, дозы, вторые блоки 21 — 2П деления, задатчики З вЂ” Зп

15 влажности компонента, доэаторы 41 — 4л, блоки 51 — 5л умножения, первый сумматор

6, первый блок7деления, второй сумматор

8, задатчик 9 влажности смеси и компаратор 10, 20 Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии включен режим разгрузки доэаторов (открыт данный клапана весового бункера), а на их выходе уста25 навливается нулевой сигнал. На выходе задатчиков 1 присутствует сигнал рецептурной дозы (О;) компонента, величина которого определяется иэ условия 1737419 (12),и = 0, I = 1 и, (3) 5 т.е. влажность смеси находится в допустимых пределах, на выходе компаратора 10 устанавливается сигнал логического "О", подаваемый на входы дозаторов 4 и разрешающий включение разгрузки, после чего.

10 происходит выгрузка набранных доз сырьевых компонентов в смеситель и приготовле} ние смеси. Устройство устанавливается в исходное состяние. а при очередном запуске цикл дозирования повторяется.

15 Если условие (12) не выполняется, т.е, влажность приготавливаемой смеси по, каким-либо причинам может принять недопустимое значение, на выходе компаратора 10 формируется сигнал логИческой "1", запре20 щающий включение режима разгрузки дозаторов, что исключает возможность приготовления бракованной смеси. После устранения неисправности(например, в цепях задатчиков или при подаче определен25 -ного сырьевого компонента) и выполнения условия (12), запрет на.включение разгрузки снимается автоматически, а затем устройство устанавливается в исходное состояние.

Дозатор (фиг.2) содержит датчик 11 ве30 са, преобразователь 12, компаратор 13, регистр 14, второй R — S-триггер 15, исполнительные механизмы 16 и 19 соответственно разгрузки и загрузки, первый R—

S-триггер 17, второй и первый элементы И

35 18 и 20, а также инвертор 21.

В исходном состоянии (при включении питания) на выходе регистра 14 устанавливается нулевой сигнал (Mt = О), а триггер 15 устанавливается в нулевое состояние (лог.

40 "О" на прямом выходе и "1" на инверсном) по цепи "сброс по питанию" (условно не показана}; на входе "Пуск" дозатора 4i присутствует сигнал лог. "О". В результате сигналом логический "1" с инверсного выхода

45 триггера 15 включается исцолнительный механизм 16 разгрузки и устанавливается в нулевое состояние (лог. "О" на прямом выходе и лог. "1" на инверсном) триггер l7. На первом входе элемента И 18 присутствует

50 сигнал лог. "О", а на втором — лог. "1", в результате на выходе указанного элемента формируется сигнал логического "О", обеспечивающий отключение исполнительного механизма 19 загрузки.

55 Измерительный сигнал с выхода датчика 11 веса дозатора 4i поступает на вход преобразователя 12, где преобразуется s цифровой код и подается на вход компаратора 13. Так как на другой вход указанного компаратора подается сигнал заданной доа на выходе блока 5

Н!=/4 Q (4) или с учетом (3) фо =X p

1 (6) и

Ho= Hi а с учетом (3) и (5) po.— Но = О (8) F =0. (10) S>0, В исходном состоянии на выходе дозатора 4i формируется сигнал

На выходах сумматоров 6 и 8 присутствуют сигналы соответственно

На выходе блока 7 формируется сигнал

F=Нс Po (9) или с учетом (8) На выходе задатчика 9 устанавливается величина (S ) минимальной допустимой влажности смеси. Так как то на выходе компаратора 10 формируется

"сигнал логической "1", подаваемый на входы дозаторов 4ь

При запуске устройства (цепи пуска условно не показаны) выключается режим разгрузки дозаторов 4 и включается режим загрузки до набора заданной на выходе блока 2 величины (2) веса, после чего загрузка выключается, а на выходе дозатора 4 фиксируется величина (М ) набранной дозы. При этом на выходе блока 5 формируется сигнал (4), соответствующий количеству влаги, поступающей в смесь при подаче 1-го компонента, на выходе сумматора 6 — величина (6) массы смеси, на выходе сумматора 8- величина (7), соответствующая количеству воды в смеси, а на выходе блока 7 — величина (9) фактической влажности смеси.

Если выполняется соотношение

F>S, 1737419

10

40

50 зы, превышающий вес пустого бункера (знаweave измерительного сигнала в исходном состоянии), то на выходе укаэанного компаратора формируется сигнал лог, "0".

Присутствующий в исходном состоянии на выходе компаратора 10 сигнал лог. "1" поступает на соответствующий вход доэатора и через инвертор 21 в виде сигнала лог.

"0" подается на вход элемента И 20, на другом входе которого присутствует сигнал логического "0" с прямого выхода триггера 17.

В результате на выходе элемента И 20 формируется сигнал логического "0", поступающий на вход сброса триггера 15.

При запуске дозатора импульсом

"Пуск", который подается на соответствующие входы регистра 14 и триггера 15, осуществляется обнуление (причем для первого цикла дозирования — повторное) сигнала

pi на выходе указанного регистра, а также включение триггера 15, на инверсном выходе которого устанавливается сигнал лог. "0", а на прямом — лог."1". В результате первым из указанных сигналов осуществляется отключение исполнительного, механизма 16 разгрузки, а вторым (через элемент И 18)— включение исполнительного механизма 19 загрузки, который осуществляет подачу соответствующего сырьевого компонента в весовой бункер дозатора, Измерительный сигнал с выхода датчика 11 веса поступает на вход преобразователя 12, где преобразуется в цифровой код и подается на соответствующие входы регистра 14 и компаратора 13. Когда величина сигнала текущего веса достигает значения заданной дозы, установленного на другом входе компаратора, последний формирует на выходе сигнал nor. "1", включающий триггер 17, на инверсном выходе которого устанавливается сигнал лог. "0", а на прямом— сигнал лог, "1". Первый иэ этих сигналов через элемент И 18 отключает исполнительный механизм 19 загрузки, который прекращает подачу материала в весовой бункер дозатора, а второй сигнал подается на вход элемента И 20. Если на входе дозатора отсутствует сигнал блокировки, на другой вход элемента И 20 с выхода инвертора 21 подается сигнал логической "1", в результате чего на выходе укаэанного элемента также формируется сигнал лог. "1", включающий триггер 15,. на инверсном выходе которого устанавливается сигнал лог. "1", включающий исполнительный механизм 16 разгрузки.

Если на входе дозатора присутствует сигнал "Блокировка", т,е. на вход инвертора

21 подается сигнал лог. "1", то HB соответствующем входе, а также на выходе элемента

И 20 формируется сигнал лог. "0", и выключение триггера 15 не происходит. Дозатор устанавливается в режим ожидания (выключен режим загрузки и не включен режим разгрузки). При снятии сигнала "Блокировка" автоматически включается режим разгрузки, после чего дозатор устанавливается в исходное состояние, а с приходом очередного импульса "Пуск" обнуляется выходной сигнал регистра 14, включается триггер 15, и цикл работы доэатора повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности за . счет исключения недопустимого снижения влажности смеси, приводящего к ее выбраковке и ухудшению работоспособности технологического оборудования. Особенно эффективно использование устройства в системах автоматического управления дозированием различных веществ, предназначенных для дальнейшего смешивания, например, при приготовлении композиции в производствах СМС, так как положительно влияет на надежность промышленных установок по производству последних.

Формула изобретения

1. Устройство для управления дозированием, содержащее два сумматора N каналов дозирования, каждый из которых включает в себя дозатор, задатчик влажности компонента и блок умножения, о т л и ч а ю щ е ес.я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит блок деления; задатчик влажности смеси и компаратор, а в каждый канал доэирования дополнительно введены задатчик дозы и блок деления, первая группа разрядных входов которого соединена с rpynnoA разрядных входов задатчика влажности компонента и с первой группой разрядных входов блока умножения своего канала, вторая группа разрядных входов — с группой разрядных выходов задатчика дозы того же канала, а группа разрядных выходов — с группой. разрядных входовдозатора указанного канала, группа разрядных выходов которого подключена к второй группе разрядных входов блока умножения своего канала, причем группы разрядных выходов дозаторов всех каналов доэиравания соединены с соответствующими группами разрядных входов первого сумматора, а группы разрядных выходов блоков умножения всех каналов дозирования подключены к соответствующим группам разрядных входов второго сумматора, группа разрядных выходов которого соединена с первой группой разрядных входов блока деления устройства, вторая группа разрядных входов которого подключена к группе разрядных выходов

1737419

10 фиг. 2

Составитель А,Митин

Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред M..Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первого сумматора, а группа разрядных выходов — к первой группе разрядных входов компаратора, вторая группа разрядных входов которого соединена с группой разрядных выходов задатчика влажности смеси, а выход подключен к управляющим входам дозаторов всех каналов дозирования, 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый дозатор содержит датчик веса, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, компаратор, регистр, два RS-триггера, исполнительные механизмы загрузки и разгрузки, два элемента И и инвертор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к синхровходу регистра и прямому выходу первого триггера, а выход к R-входу второго триггера, S-вход которого соединен с установочным входом регистра, группа разрядных входов которого подключена к группе разрядных выходов аналого-цифрового преобразователя и первой группе разрядных входов компаратора, 5 выход которого соединен с S-входом первого триггера, R-вход которого подключен к входу исполнительного механизма разгрузки и инверсному выходу второго триггера, прямой выход которого соединен с первым

10 входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, а выход — к входу исполнительного механизма загрузки, причем группой разрядных входов дозатора являет15 ся вторая группа разрядных входов компаратора, группой разрядных выходов— группа разрядных выходов регистра, а управляющим входом дозатора является вход инвертора.