Устройство для приготовления многокомпонентной смеси материалов

 

Изобретение относится к автоматизированному управлению процессами приготовленияразличных рецептур многокомпонентных смесей материалов. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени простоя при диагностике неисправностей. Сущность изобретения: устройство для изготовления многокомпонентной смеси материалов содержит блок задания, технологический объект управления, блок ввода информационных сигналов, блок формирования управляющих сигналов, блок силовых ключей, два блока сравнения, таймер, блок печати и блок индикации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 G 9/00, 19/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ блока сравнения 6, тумблера 7, блока печати

8, а также блоков: световой индикации 9 и организации 10. Блок задания 1 своими кодовым и адресным выходами соединено с одноименными входами блока 2 формирования, который своими первым и вторым выходами соединен с первым и вторым входом таймера 7, третьим выходом — со вторым входом блока 6 сравнения, четвертым выходом — с первым входом блока 10 сравнения, пятым выходом.— с первым входом блока 4 ввода информационных сигналов, кодовым и адресным выходами — с одноименными входами блока 3 силовых ключей, чьи.адресный и кодовый выходы связаны с одноимен ными входами технологического (21) 4858846/10 (22) 13,08.90 (46) 30.04.93. Бюл, Q 16 (71) Воронежское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) М,Л.Подвальный (56) Патент США !ч. 4610323, кл. 6 01 G

19/22, 1986.

Патент США М 4611674, кл, G 01 G 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике приготовления различных рецептур многокомпонентных смесей материалов и может быть использовано в системах автоматизированного управления порционными дозаторами компонентов бетонной смеси на предприятиях стройиндустрии и других объектах с аналогичной технологией.

Целью изобретения является повышение производительности, На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из блоков задания 1, формирования управляющих сигналов, блока 2. ключей силовых 3, блока ввода информационных сигналов 4 от технологического объекта управления 5 (ТОУ), . 5U 1812443 А1 (57) Изобретение относится к автоматизированному управлению процессами приготовления различных рецептур многокомпонентных смесей материалов.

Цель изобретения — повышение производительности за счет сокращения времени простоя при диагностике неисправностей.

Сущность изобретения: устройство для изготовления многокомпонентной смеси материалов содержит блок задания, технологический объект управления, блок ввода информационных сигналов, блок формирования управляющих сигналов, блок силовых ключей, два блока сравнения, таймер, блок печати и блок индикации, 1 ил, 1812443 объекта управления (ТОУ) 5, Сигналы поступают на вход этого устройства, у которого выход связан со 2-м входом 4 ввода, на 3-й вход которого подается сигнал с выхода блока 6 сравнения, первый вход которого связан с первым выходом таймера 7. Выход блока 4 ввода связан со 2-м входом блока сравнения 10, выход которого соединен со входом блока 9 световой индикации и со вторым входом блока 8 печати, первый вход которого связан со вторым выходом таймера 7, а кодовый и адресный входы связаны с одноименными выходами блока формирования управляющий сигналов 2, Блок 1 задания функционально обеспечивает задание оператором посредством клавиатуры режима приготовления каждого компонента (на какое время нужно открыть . соответствующий шибер загрузки в бункердозатор). Выбор компонента определяется адресом управляющего сигнала (АУС), а также кодом управляющего сигнала (КУС); логический "0" — закрыть шибер, однозначно соответствующий заданному АУС, логическая "1" — открыть этот шибер. Адрес УС однозначно соответствует порядковому номеру компонента s рецепте (или номеру его расходомера бункера, из которого загружается через шибер бункер-дозатор), Блок формирования управляющих сигналов 2 на основании информации об АУС и

КУС, поступившей из блока 1 задания, выполняет функции: — генерирует сигнал сброса (прекращения) отсчета фактического интервала времени переходного процесса в Т0У, который устанавливается на 1-м выходе; — генерирует сигнал запуска отсчета фактического интервала времени переходного процесса ТОУ, который устанавливается на 2-м выходе: — генерирует сигнал адреса хранения величины временной задержки (АВЗ), которая определяет, через какое время после выдача УС íà ТОУ в информационном канале появится отклик соответствующего датчика ТОУ. Сигнал АВЗ устанавливается на

3-м выходе; — генерирует сигнал кода эталонного сигнала отклика (КЭСО) датчика ТОУ, который должен появиться в информационном канале (ТОУ-система) с адресом, соответствующим АУС. Сигнал КЭСО устанавливается на 4-м выходе; — генерирует сигнал адреса информационного канала (АИК), по которому ожидается появление отклика датчика ТОУ— информационного сигнала (ИС). Сигнал АИК устанавливается на 5-м выходе; — генерирует сигнал адреса канала управления (АКУ), в который нужно подать УС, а также сигнал КУС, Сигналы АКУ и КУС устанавливаются на адресном и кодовом выходах, Блок 3 силовых ключей информацию об

АКУ и КУС, поступившую с кодового и адресного выходов блока 2 в виде сигналов ТТЛ— логики постоянного тока, формирует инфор10 мацию об АКУ и КУС в терминах силовых цепей переменного тока, подаваемую на

ТОУ, Практически такое формирование сигналов означает, что блок 3 силовых ключей выбирает на своем выходе номер нужного

15 канала управления, однозначно соответствующего АКУ на адресном входе, и подает в него сигнал переменного тока соответственно КУС на кодовом входе: если на входе логическая "1", то сигнал переменного тока подается в канал, в противном случае (логический "0") — отключается.

Технологический объект управления 5 содержит в своем составе устройство, объединяющее исполнительные механизмы

25 (ИМ) шиберов, обеспечивающих загрузку компонентов в соответствующие весоизмерительные бункера, и обуславливающее срабатывание определенного (ИМ) в зависимости от кодового и адресного сигналов с

30 одноименных выходов блока 3 силовых ключей, Кроме того, устройство 5 ТОУ включает также датчики положения шиберов, Сигналы от датчиков поступают на выход устройства в виде кодов уровня ТТЛ-логики:

35 логический "0" — шибер закрыт, логическая

"1" — шибер открыт. Выход устройства представляет собой совокупность информационных каналов, каждый из которых соединен с определенным датчиком положения шибе40 ра одним концом, а другим — со 2-м входом блока 4 ввода информационных сигналов (ИС).

Блок 4 ввода (ИС) на свой 1-й вход получает сигнал АИК, на 2-й вход — коды ИС, 45 поступившие по информационным каналам от ТОУ, на 3-й вход — сигнал разрешения ввода ИС, выбранного по АИК из ТОУ. Таким образом, блок 4 ввода ИС осуществляет ввод в систему ИС от датчика ТОУ, соответ -0 ствующего шиберу, на ИМ которого блок 3 силовых ключей выдало УС, Блок сравнения на свой 1-й вход получает КЭСО, а на 2-й вход — код фактического отклика ТОУ, т.е. код ИС из того информаци55 онного канала, который был выбран блоком .

4 ввода ИС.. Блок сравнивает сигналы на своих входах и на выходе устанавливает уровень логического "0", если сигналы совпали, в противном случае — логическую "1".

1812443

"1". 45

Таймер 7 на 1-й вход получает сигнал сброса (прекращения) отсчета фактического интервала времени переходного процесса

ТОУ, на 2-й вход — сигнал запуска отсчета фактического интервала времени переходного процесса ТОУ, А на 1-м выходе оно генерирует код фактического измеряемого времени, прошедшего с момента появления

КУС на кодовом выходе блока 2 формирования управляющего сигнала. На 2-м выходе 55 таймера 7 генерируется сигнал астрономического времени текущих суток, Этот сигнал подается на 1-й вход блока

8 печати, на 2-й вход которого поступает сигнал с выхода блока 10 сравнения, по коБлок 9 световой индикации получает логический сигнал с выхода блока 10 сравнения, и в случае уровня логической "1" загорается красный индикатор рядом с надписью "Сбой канала управления", а по логическому "0" индикатор тушится или не загорается.

Таким образом, блок 9 осуществляет световую индикацию факта несовпадения кодов эталонного сигнала отклика (т.е,отклика, вид которого должен быть при нормальной работе канала управления ТОУ после выдачи КУС в нужный АКУ) с кодом фактического отклика ТОУ.

Блок 6 сравнения на свой 1-й вход получает сигнал кода величины фактического интервала, прошедшего с момента выдачи системой КУС на ТОУ в канал, определенный заданным AYC, Ha 2-й вход получает

АВЗ, по которому определяет номер своего регистра памяти, где хранится эталонный код временной задержки сигнала в цепочке: канал управления — ТОУ вЂ” информационный канал, соответствующий AYC. Эталонный код временной задержки соответствует времени нормального переходного процесса в указанной последовательности блоков, обусловленного отрабатывэнием КУС, выданного на нее блоком 3 силовых ключей. Окончание процесса определяется по моменту срабатывания датчика положения шибера, соответствующего АКУ. куда был выдан КУС.

В случае сбоев, поломок, аварий устройств, блоков, механизмов, соединенных в данную цепочку, время фактического переходного процесса будет отличаться от времени нормального процесса и, как правило, в большую сторону, Поэтому любое несовпадение фактического и нормального времени переходного процесса определяется в блоке 6 сравнения как сбой канал управления. Это событие определяется появлением на выходе блока 6 сравнения сигнала логической

40 торому, если он имеет уровень логической

"1", блок фиксирует факт сбоя канала управления (адрес которого — АКУ) и КУС, поступивший в этот канал, и после которого наступил сбой. КУС и АКУ поступают соответственно на кодовый и адресный входы, блока с одноименных выходов блока 2. Если нэ 2-й вход поступает логический "0", сбой не фиксируется (фиксирование осуществляется, например, на бумажном носителе).

Схема работает следующим образом.

Оператор бетоносмесительного цеха посредством клавиатуры блока задания устанавливает режим приготовления очередного компонента бетонной смеси требуемого рецепта; задает АУС и KYC открытия шибера. Через некоторое время, достаточное для набора нужного количества (по рецепту) компонента в соответствующем бункере-дозаторе, оператор опять задает тот же АУС на КУС закрытия шибера,. что обеспечивает прекращение поступления компонента в бункер-дозатор, Таким образом, устройство приготавливает один компонент за два такта: 1-й — устройство функционирует для открытия шибера и набора материала в бункере; 2-й — устройство обеспечивает закрытие шибера и прекращает набор материала, Оба такта образуют цикл приготовления компонента. На усмотрение оператора может быть использовано несколько таких циклов для одного компонента, а также для разных компонентов в последовательности, определяющей качественные показатели работы устройствадля приготовления многокомпонентной смеси . материалов.

Остальные блоки устройства работают однотипно в каждом такте, поэтому рассмотрим их работу, например, в 1-м такте— открытия шибера. блок формирования управляющих сигналов 2, получив на кодовом и адресном входах два синхронных по времени сигнала

KYC (логическая "1") и АУС, на своих 1-м и

2-м выходах соответственно генерируют последовательно сначала сигнал "Сброс", а затем "Запуск", Получив сигнал "Сброс" на своем первом входе, таймер 7 прекращает отсчет времени, если он до этого велся, и обнуляет счетчик времени, А по сигналу "Запуск" на своем втором входе (он приходит со сдвигом во времени, не превышающим величину единицы наименьшего разряда счетчика, чтобы не вносить. дополнительную погрешность) он начинает отсчет времени переходного процесса в цепочке; канал управления — ТОУ вЂ” информационный канал, Одновременно с сигналом "Запуск" на 3-м5-м выходах, а также кодовом и адресном

1812443 выходах блока 2 появляются соответственно сигналы АВЗ, КЭСО, АИК, КУС и АКУ.

Сигналы КУС и АКУ поступают на блок 3 силовых ключей и блок 8 печати. Блок 3 выводит сигнал управления переменного тока на тот исполнительный механизм, адрес которого задан сигналом АКУ, ТОУ 5 в случае нормального отрабатывания КУС открывает нужный шибер, его датчик выдает в соответствующий ему канал "1"-открытия.

Аналогичные каналы других датчиков связаны со вторым входом. блока 4 ввода, По сигналу АИК, поступающему на его

1-й вход, данный блок может определить, из какого канала можно ввести сигнал от датчика.

Но до поступления на его 3-й вход сигнала разрешения ввода эта операция не производится. В то время. когда управляющий сигнал проходит по цепочке: блок 3 силовых ключей -ТОУ 5 — блок 4 ввода, что эквивалентно цепочке: канал управления—

ТОУ вЂ” информационный канал, таймер 7 со своего 1-го выхода подает на 1-й вход блока

6 сравнения код текущего времени, точнее интервала времени, прошедшего с момента запуска этого блока сигналом на его 2-м входе. Получая код текущего времени, блок

6 сравнения по сигналу АВЗ на своем 2-м входе определяет адрес регистра, где хранится код эталонной временной задержки, и как только код текущего времени совпадает с кодом эталонной задержки, на выходе блока 6 генерируется сигнал логической "1", который поступает на 3-й вход блока 4 ввода и разрешает ввести в устройство код ИС. который с выхода этого блока поступает на

2-й вход блока 10 сравнения, где сравнивается с сигналом КЭСО, поступившим уже на его 1-й вход, В случае их совпадения (оба сигнала — логическая "1") на выходе блока

10 сравнения устанавливается уровень логического "0" и такой сйгнап. поступая на вход блока 9 световой индикации, не зажигает индикатор, а блок 8 печати не делает никаких отметок на бумажном носителе против отметок текущего времени суток, которое определяется по сигналу со 2-го выхода таймера 7 (способ отсчета этого времени принципиального значения не имеет и здесь не рассматривается), Таким образом, при нормальной работе по приготовлению данного компонента устройство не выдает оператору никакой информации,.

В случае сбоя блока 3 силовых ключей или поломки механизмов шибера, обрыва связей канала управления, информационного канала и т.д., т.е, неисправности любого элемента цепочки: канал управпения—

t0

ТОУ вЂ” информационный канал, а также наличия помехи в ней, код ИС и КЭСО не совпадут, На выходе блока 10 сравнения появится сигнал логической "1", который включает индикатор блока 9 световой индикации с надписью "Сбой канала управления", а на блоке 8 печати проинициирует печать на бумажном носителе символы: текущего времени суток, адрес канала управления и кода управляющего сигнала. Это будет пониматься оператором так: в цепочке канал управления ТСУ вЂ” информационный канал произошел сбой (поломка, авария) при открытии шибера загрузки приготавливаемого компонента, соответствующего АКУ.

Такая световая и печатная информация позволяет в минимальное время найти причину неисправности, устранить ее и сократить до минимума время простоев устройства из-за трудности и продолжительности диагностики таких ситуаций. Это увеличивает производительность устройст- ва по приготовлению многокомпонентной смеси материалов за счет устройства в течение времени, съэкономленного на диагностике неисправностей

Световая индикация и печать на бумажном носителе расширяют функциональные возможности устройства. Оно получает за счет этого средства для оперативного и эффективного оповещения оператора об аварии световым сигналом, диагностирует, на каком такте приготовления компонента это

35 произошло, в каком месте, и фиксирует эту информацию на печатном носителе, указывая при этом текущее время суток, т,е, осуществляет диагностику и протоколирование аварии или сбоя, Предложенное устройство может быть реализовано на базе отечественных серийно выпускаемых технических средств в различных вариантах; устройствах и элементах

ТТЛ-логики, печатающих устройств КСП4

45 блоках индикации типа БУИ, серийно выпускаемых Воронежским ОКБА НПО "Химав-. томатика", или на стандартных средствах вычислительной техники, например, на базе микроЭВМ "Электроника-60".

50 Формула изобретения

Устройство для приготовления многокомпонентной смеси материалов, содержащее блок задания в аиде клавиатуры управления взвешиванием, технопогиче55 ский обьект управления с исполнительными механизмами, связанными с шиберами загрузки материала в весоизмеритепьные бункеры каждого компонента, блок ввода информационных сигналов, первым входом связанный с выходом технологического обь1812443

Составитель М.Подвальный

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик

Редактор

Заказ 1570 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 екта управления, блок формирования управляющих сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени простоя при диагностике неисправностей, в 5 него введены блок силовых ключей, два блока сравнения, таймер, блок печати. и блок индикации, при этом блок формирования управляющих сигналов выполнен с кодовыми и адресными входами, первым — пятым 10 кодовым и адресным выходами, подключенными соответственно к кодовому и адресному выходам блока задания, первому и второму входам таймера, первому входу первого и первому входу второго блоков 15 сравнения, второму входу блока ввода информационных сигналов, кодовому и адресному входам блока печати, второй вход которого соединен с входом блока индикации и выходом второго блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока ввода информационных сигналов, третий вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом таймера, второй выход которого подключен к первому входу блока печати, а блок силовых ключей включен между кодовыми и адресными выходами обмена формирования управляющих сигналов и кодовым и адресным входами соответственно технологического обьекта управления.