Устройство для дозирования материалав аппараты
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ
G 05 В 21/00 с присоединением заявки Нов
Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 2 0781 Бюллетень М 27
Дата опубликования описания 230781 (SS) VPX б28. 13б (O88.8) (72) Автор изобретен и я
A.Ë. Суханов
Барнаульский филиал опытно-конструкторского .бюро автоматики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА
В АППАРАТЫ
Изобретение относится к средствам автоматизации и может быть применено в химической и других отраслях промышленности при загрузке нескольких аппаратов материалом с одного ленточного транспортера.
Известно устройство для управления технологическим процессом циклического распределения материала, содержащее пульт управления, шифратор, генератор импульсов, распределитель импульсов.с переменной структурой, блок реле времени и дешифратор $11 .
Однако такое устройство обеспечивает управление процессом распределения материала по жесткой временной программе без обратной связи, а это не позволяет достигнуть требуемой точности распределения материального потока, особенно если аппараты имеют разную производительность
Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является устройство для дозирования материала в аппараты (загружаемые с одного транспортера), содержащее датчики производительности аппаратов, подключенные через вычислительный блок к системе стабилизации расхода материала на входе аппаратов, включающей дат- 30 чик расхода материала, последовательно соединенные шифратор, распределитель импульсов с переменной структурой, связанный с генератором импульсов с регулируемой частотой, дешифратор, пульт управления, подсоединенные к шифратору, и исполнительные механизмы, подключенные к дешифратору 52) .
Кроме того, устройство содержит блок управленйя сигналами генератора импульсов, которые корректируются сигналами с датчиков производительности аппаратов. Это повышает точность распределения материального потока, однако не обеспечивает заданную стабильность работы аппаратов в случае, когда количество работающих аппаратов и их порядок по ходу транспортера являются переменными, например когда работает первый и второй или первый и второй и третий аппараты. указанный недостаток объясняется тем, что коррекция сигналов генератора импульсов сигналами с датчиков производительности аппаратов ведется с постоянным коэффициентом передачи, который не может обеспечивать заданный уровень колебаний переменной части запаса в аппаратах, 849150 обусловленной периодичностью загрузки, когда система. транспортер-группа аппаратов имеет переменную структуру °
Цель изобретения — повышение точности работы устройства.
Поставленная цель достигается тем, ;что устройство, содержащее регулятор, выход которого связан с исполнительным механизмом транспортера, один вход — с датчиком расхода, а другой вход через вычислительный блок — с выходами датчиков производительности аппаратов, распределитель импульсов, первые входы которого подключены к выходам шифратора, второй вход — к выходу генератора импульсов, а выходы через первый дешифратор — к исполнительным механизмам аппаратов, блок управления, выходы которого связаны соответственно с входом шифратора и другим входом первого дешифратора, содержит ключи, блок деления, задатчик и последовательно соединенные второй дешифратор, коммутатор и блок умножения, причем один вход каждого ключа подсоединен к выходу соответствующего датчика производительности аппарата, другой вход — к соответ ствующему выходу первого дешифратора, выход датчика расхода связан с одним входом блока деления, другой вход которого подключен к выходам ключей, а выход — к другому входу блока умножения, выход которого соединен со входом генератора импульсов, выходы задатчика подключены к другому входу коммутатора, а вход второго дешифратора соединен с соответствующим выходом блока управления.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит датчики 1 производительности аппаратов, вычислительный блок 2, блок 3 стабилизации расхода материала на входе аппаратов, включающий датчики 4 расходов материала, регулятор 5 и исполнительный механизм транспортера 6, шифратор 7, распределитель 8 импульсов с переменной структурой, генератор
9 импульсов с регулируемой частотой, дешифратор 10, блок 11 управления, исполнительные механизмы 12 аппаратов, дешифратор 13, коммутатор 14, эадатчик 15, блок 16 деления, блок
17 умножения, ключи 18.
Длй загрузки аппаратов 19 (в данном с пучае три.: 19, 19, и 19 ) входной поток материала через бункер-питатель 20 поступает на распределительный транспортер 21. Загрузка осуществляется путем поочередного опускания исполнительных механизмов 12 (например плужковых сбрасывателей) . и выдержки их в опущенном состоянии в течение времени т . После загрузки
4 по ходу транспортера работак>щего anпарата цикл повторяется с периодом T.
При этом устройство обеспечивает работу исполнительных механизмов следующим образом.
В зависимости от того, какие аппараты в данное время работают, например 19„, 19> и 19. или 19,, и 193, оператор йабирает на блоке 11 управлеЙия код варианта включения аппаратов.
Сигнал с блока управления поступает на входы шифратора 7, который, в зависимости от числа входов и (работающих аппаратов), записанных сигналами, вырабатывает сигнал на соответствующем и-ом выходе. Например, если работают два аппарата, появляется сиг15 нал на втором выходе шифратора 7, а если работают три аппарата — на треть ем по выходе 7., Сигнал с выхода шифратора поступает на вход распределителя 8 импульсов, меняет его структу;И ру и определяет тем самым величину
"кольца". На выходах распределителя
8 под действием сигналов от генератора 9 импульсов появляются поочередно сигналы 8, 8. и 8З.или 8., и 89, длительность которых, т.е. продолжитель-. ность загрузки работающего аппарата задается частотой генератора 9.
Вйходной сигнал с распределителя 8 через дешифратор 10 поступает на исполнительные механиз>ы 12> и 12>, или 12> и 12 соответственно коду включения, обеспечивая загрузку материала в аппараты.
Ключи 18 управляются сигналами с выхода дешифратора 10 и замыкают периодически соответственно коду включения аппаратов выходы датчиков 1, по которым передаются сигналы 4, пропорциональные производительности аппаратов, на один иэ входов блока 16
+) деления. На другой вход этого блока подается сигнал и с датчиков 4 расхода материала на транспортер. Сигнал, пропорциональный частному от деления G> /6, с выхода блока 16 де4 ления поступает на один из входов бло. ка 17 умножения. На другой вход блока умножения через коммутатора 14 проходит сигнал г„„ с одного из выходов задатчика 15, управляемого сигналами дешифратора 13 в зависимости от комбинации сигналов (кода включения аппаратов) с блока 11 управления. С выхода блока умножения сигнал поступает на вход генератора 9 импульсов, задавая длительность импульсов Т в соответствии с величиной Т 6>/Q.
При настройке задатчика величина
Ttt> выбирается из соотношения, : " »> п т ь.4,, где g t — продолжительность хода тран1
46 спортера от первого до последнего работающего аппарата, ась ; — промежуток времени, в течение которого переменная
4% часть запаса Ь;!, 849150 то, . (- ) Ч)
В г.равой части равенства (2) выражение имеет физический смысл промежут- 50 ка времени, в течение которого запас загружаеглого материала изменяется в
9-ом аппарате на заданную величину дйj> . Обозначим этот промежуток .вреглени через д tg - 55
Переменную часть запаса д ll> целесообразно ограничить требованием д ; < д ; „ (3)
Кроме того, имеем дФ =(Я Ч 4 ) — — ° (4) ао
gY
Из (3) и (4) получаем — — "-" — (5)
G;()-С-(Ч) обусловленная периодичностью э агрузки, меняется на заданную величину в самом высокопроизводительном аппарате 19. Выбор периода осуществляется заранее для каждого варианта включения аппаратов, исходя из конкретных значений дг.1 „„„ и д сл и полученные
m значений величины г устанавливаются на m уровнях эадатчика, адреса которых соответствуют коду включения аппаратов.
Если входной поток материала не равен суммарному расходу материала из аппаратов, вычислительный блок 2 формирует сигнал блоку 3 на изменение подачи материала на транспортер.
Возможность достижения цели изобретения можно показать следующим расчетом.
В процессе периодической загрузки в каждом иэ 1 аппаратов 19 создается переменная часть запаса материала Щ д И за счет того, что при опущенном исполнительном механизгле запас возрастает, а в момент подъема исполнительного механизма он начинает убывать со скоростью, пропорциональной G
Для сохранения материального баланса, т.е. запаса материала в j -ом аппарате, равном заданному, необходимо, чтобы перегленная часть запаса
dWj = (дЧ-G> ). ь (1) созданйая за промежуток времени 9> к началу нового цикла загрузки становилась равной нулю. Здесь g — вес материала на погонном метре ленты .транспортера, Y — скорость транспортера. Отсюда получаем соотношения (ч-барс;-G3(T-Я= о
КЧ =д; ;
: а т
l = —.
4 Я Ч
ЕСЛИ ПОЛОЖИТЬ д ц = д Н учитывая (1) будем иметь ;т
Д Ц гд= ЯЧ-6 ) 1 =(Я Ч-S>) Ч
Тогда можно записать
;тадФ23 (ь)
Если значение дс измерить для каждого из л аппаратов, то получится, например Ряд д t 24 (Qt g <д t>> при =3, а соотношение (6) будет удовлетворяться для всех аппаратов при
:1- с Д121
С изменением производительности аппаратов G> может оказаться дй2,1 л
Cbt „ д t2>. Тогда, чтобы сохранить . соотношение (б) следует выбрать период включения исполнительных механизмов из условия
1 ,т<И2 .
В общем виде условие выбора периода включения исполнительных механизмов 12, обеспечивающее сохранение материального баланса всех аппаратов, можно записать
Тл д+2 „1,г„. „ (7)
Выражение (7) не учитывает особенность загрузки ряда аппаратов с одного. транспортера.
Иэ уравнения материального баланса транспортера загрузки следует, что
Т=Т+ +.Я + 4 2 „ > Ц, (В) где Гг — время однократной загруз- ки аппаратов;
:г = 1;2,...n а п — число загруженных аппаратов;
- расстояние между аппаратами 4-1 и j
Уравнение (8) показывает, что время однократной загрузки аппаратов равно сумме промежутков времени, в течение которого плужковые сбрасыватели опущены (т.е. происходит загрузка аппаратов) и сумме времени хода транспортера от предыдущего к последующему аппарату, в течение которых материал транспортируется от предыдущего к последующему аппарату.
При переходе от загрузки последнего аппарата к первому, т.е. в (К+1) цикле загрузки, на транспортере остается материал, который должен быть загружен в аппараты в продолжающемся цикле. Для организации циклической загрузки, а не одноразовой, необходимо, чтобы
И и»
1 ." " Ч °"
" + "+ г + "+ i (9) В противном случае материала, оставшегося на транспортере, не хватит для загрузки аппаратов в K --oM цикле.
Первую часть неравенства (9) можно записать
Ь + Г +.. ° + --т
В правой части неравенства (9) стоит выражение, которое равно вре7
849150 мены хода транспортера от первого до последнего загружаемого аппарата.:, Обозначим его через а g, тогда выражение (9 ) перепишется Т) 1,,- (40)
Из (7) и (10) следует
%1+%+ ° +63=Т М2 4НЪТЗЬФ„° (R), Если период работы исполнительных механизмов 12 установить в пределах, как это дается выражением (11), обес печивается сохранение материального баланса каждого аппарата при циклической загрузке аппарата, ограничено число вариантов включения их в работу и число комбинаций величин йс2 и ас„. Поэтому всегда имеется воз- 35 можность определить значением„,, соответствующее m-му коду включения аппаратов, например, если работают аппараты 19 и 19
20 2
Если работают аппараты 19 и 19з
2 Э 25
Для сохранения общего матерйального баланса необходимо следующее условие
Из (1 ) и (2 ) получаем соотношение
35 ) = т Qg (4 (и)
Таким образом, предлагаемое устройство реализует условия (11) и (13),4р обеспечивая, по сравнению с известным устройством, уменьшение колебаний запаса материала в аппаратах и повышение стабильности работы аппаратов при переменной их производительности и различном коде включения.
Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства может быть получен за счет стабилизации режима обработки материала, например температурного режима, поскольку колебания материала в аппаратах является фактором, влияющим на процесс теплообмена.
Формула изобретения
Устройство для дозирования материала в аппараты, содержащее регулятор, выход которого связан с исполнительным механизмом транспортера, один вход — с датчиком расхода, а другой вход через вычислительный блок — с выходами датчиков производительности аппаратов, распределитель импульсов, первые входы которого подключены к выходам шифратора, второй вход — к выходу генератора импульсов, а выходы через первый дешифратор — к исполнительным механизмам аппаратов, блок управления, выходы которого связаны соответственно с входом шифратора н другим входом первого дешифратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит ключи, блок деления, задатчик И последовательно соединенные второй дешифратор, коммутатор и блок умножения, причем один вход каждого ключа подсоединен к выходу соответствующего датчика производительности аппарата, другой вход — к соответствующему выходу первого дешифратора, .выход датчика расхода связан с одним входом блока деления, другой вход которого подключен к выходам ключей, а выход — к другому входу блока умножения, выход которого соединен со входом генератора импульсов, выходы задатчика подключены к другому входу коммутатора, а вход второго дешифратора соединен с соответствующим выходом блока управления., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 394986, кл. G 06 F 9/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 539298, кл. G 05 В 21/00, 1979 (прототип).
Составитель Л; Птенцова
Редактор С. Родикова Техред Н.Бабурка Корректор,О. Билак
Заказ 6090/60 Тираж 940 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
