Устройство для управления загрузкой бункеров

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик ц895847

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30.01.80 (21) 2876468/27-11 с присоединением заявки.% (23)Приоритет (5l)M. Кл.

В 65 G 65/30 Ъоударстееииый комитет

СССР (53) УДК 621.869 (088. 8) ао делам изооретеиий н открытий

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 09.01.82 (72) Авторы изобретения

Г,П.Эеофилое, А.В.Вороичинне, Б..В.Неиерор

Уральский Филиал Всесоюзного дважды ордру

Красного Знамени теплотехнического науч тд- исследовательского института им. Ф.Ç.Д зержицудда,;,, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ

Изобретение относится к устройствам для управления загрузкой бункеров и подобных емкостей и может найти применение в теплоэнергетике при автоматизации процесса управления загрузкой бункеров.

Известно устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики уровня, соединенные с сигнализаторами уровня, подключенные к соответствующим входам блока управления

10 ходом технологического процесса, генератор тактовых импульсов с реле времени, подключенный к коммутатору, исполнительные механизмы, сумматор, логические элементы И, ИЛИ, блок

S$ сбросного бункера, логический элемент ИЛИ-НЕ для первоочередного заполнения аварийных уровней бункеров, блок дистанционного управления ко20 торый служит для изменения технологического процесса, блок конечного бункера, причем блок управления ходом технологического процесса снабжен логическими элементами И и ИЛИ-НЕ, при этом элементы И этого блока выходами соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ, который слуяит для первоочередного заполнения аварийных уровней бункеров, и элемента ИЛИ-НЕ этого же блока, выходами подключенного через коммутатор с соответствующими входами сумматора и элемента И, другой вход которого соединен с датчиком переполнения бункера, а выход — с одним из входов элемента ИЛИ, другие входы которого соединены соответствен" но с выходами блока дистанционного управления и блока конечного бункера, а выход — с входом элемента И, выходом подключенного к исполнительным механизмам, причем сумматор выходом соединен с реле времени (1) .

Недостатком известного устройства является неравномерность загрузки бункеров и поэтому неполное их заполнение из-за отсутствия учета транспортного запаздывания поступления матери895847

15 ала к бункерам, а такие из-эа отсутст4 вия учета действительного количества материала, находящегося на ленте транспортера.

Наиболее близким по технической

5 сущности к предлагаемому устройству является устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, выход которого соединен со входом блока приоритета и одним из входов блока поиска, другим входом подключенного к одному из выходов блока приоритета, а выходом— к одному иэ входов блока управления исполнительными механизмами, и блок весового количества транспортируемого материала (2j °

Недостатками этого устройства являются частые завалы приемных коробов бункеров и отказы плужковых сбрасывателей, вызывающие остановы подающих материал конвейеров, которые снижают эффективность и надежность в работе устройства.

Целью изобретения является повы25 шение эффективности и надежности в работе устройства.

Цель достигается тем, что устройство для управления загрузкой бункеров снабжено вычислительным узлом, 30 один из входов которого подключен к выходу блока весового количества транспортируемого материала, другой вход — к другому выходу блока поиска, а выход — к другому входу блока управления исполнительными механизмами, 55 третий вход которого соединен с другим выходом блока приоритета.

Кроме того, вычислительный узел содержит блок памяти программы, счетчик команд, синхронизатор, многоканальные модуляторы, регистры сдвига, вычислительный блок, блок оперативной памяти, блок управления командами и дешифратор команд, один из выходов которого подключен к одному из входов 45 одного из многоканальных модуляторов, другой выход — к одному из входов блока управления командами, третий выход — к одному из входов вычислительного блока, подключенного одним иэ 50 выходов к другому входу первого многоканального модулятора, а другим — к третьему входу и к другому входу блоКа управления командами, четвертый и пятый выходы соответственно соединены с одним из входов регистров сдвига, выход одного из которых подключен к другому входу вычислительного блока и к одному из входов счетчика команд, а выход другого соединен с третьим входом вычислительного блока, с другим входом счетчика команд и с выходом вычислительного узла, шестой и седьмой выходы подключены соответственно к одним из входов многоканальных модуляторов, другие входы которых соединены с соответствующими входами вычислительного узла, а выходы — с другими входами регистров сдвига, девятый выход соединен с одним из входов блока оперативной памяти, другой вход которого подключен к выходу первого многоканального модулятора, а выход — к другим входам второго и третьего многоканальных модуляторов, десятый выход соединен с третьим входом счетчика команд, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к одному из выходов синхронизатора и к выходу блока управления командами, а выход через блок памяти программы подключен к одному иэ входов дешифратора микрокоманд, другой вход которого соединен с выходом синхронизатора, На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема вычислительного узла.

Устройство содержит блок 1 датчиков уровня, блок 2 поиска, блок 3 управления исполнительными механизмами, блок 4 приоритета, блок 5 весового количества транспортируемого материала и вычислительный узел 6. Выход блока 1 соединен со входом блока 4 и одним из входов блока 2, другой вход которого подключен к одному из выходов блока 4. Другой выход блока 4 соединен с одним из входов блока 3, другой вход которого подключен к одному иэ выходов блока 2, а третий — к выходу узла 6. Один из входов узла 6 соединен с другим выходом блока 2, а другой вход — с выходом блока 5.

Узел 6 (фиг. 2) состоит из вычислительного блока 7, блока 8 оперативной памяти, многоканальных модуляторов 9, 10 и 11, регистров 12 и 13 сдвига, блока 14 управления командами, дешифратора 15 команд, блока 16 памяти программы, счетчика 17 команд, синхронизатора 18, входа 19 для подключения блока 2, входа 20 для подключения блока 5 и выхода 21 для подключения блока 3. Один из выходов дешифратора 15 подключен к одному из

895847

Каждой последовательно извлекаемой таким образом команде соответствует определенное состояние блоков 7, 8, 45

14, модуляторов 9, 10, 11, регистров 12, 13. Первая команда, извлекаемая из блока 16, — команда сложения, позволяющая определить число бункеров, нуждающихся в загрузке. Затем определяSO ется величина М (количество опускае-.

5 входов модулятора 11, другой выход— к одному из входов блока 14, третий выход — к одному из входов блока 7, подключенного одним иэ выходов к другому входу модулятора 11, а другим— к третьему входу и к другому входу блока 14.

Четвертый и пятый выходы дешифратора 15 соответственно соединены с одним иэ входов регистров 12 и 13, выход одного из которых подключен к другому входу блока 7 и к одному из входов счетчика 17, а выход другого соединен с третьим входом блока 7, с другим входом счетчика 17 и с выходом узла 6.

Шестой и седьмой выходы дешифратора 15 подключены соответственно к одним из входов модуляторов 9 и

10, другие входы которых соединены с соответствующими входами узла 6, а выходы — с другими входами регистров 12 и 13.

Девятый выход дешифратора 15 соединен с одним из входов блока 8, другой вход которого подключен к выходу модулятора 11, а выход — к другим входам модуляторов 9 и 10.

Десятый выход дешифратора 15 соединен с третьим входом счетчика 17 четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к одному из выходов синхронизатора 18 и к выходу блока 14, а выход через блок 16 подключен к одному из входов дешифратора 15, другой вход которого соединен с выходом синхронизатора 18.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 контролирует уровни материала в бункерах и вырабатывает сигналы, подаваемые на блок 2 и блок 4, который определяет очередность загрузки бункеров. После того, как блок 2 определит группу бункеров, нуждающихся в загрузке, подаются команды блоку 3 на опускание плужковых сбрасывателей и узлу 6 для определения числа плужковых сбрасывателей и степени их опускания.

После завершения загрузки какоголибо бункера изменяется число бункеров, требующих загрузки, узел 6 обрабатывает поступившую из блока 2 информацию и изменяет количество опущенных плужков и степень их опускания. Тэким образом, постоянно происходит корректировка числа загружаемых бункеров и скорости их заполнения.

ÝS

Ь

В момент поступления сигнала из блоков 2 и 5 включается режим записи информации. Этот режим имеет следующие особенности.

Счетчик 17 устанавливается в состояние, в соответствии с которым из блока 16 производится выборка команды записи, которая после дешифрации дешифратором 15 устанавливает блок 7, модуляторы 9, 11 и регистр 12 в такое состояние, что информация, находящаяся в блоке 2 запишется в блок 8. При этом состояния модулятора 10, регистра 13 и блока 14 не изменяются.

Запись происходит за один тактовый импульс, вырабатываемый в синхронизаторе 18. После этого новый такто-. вый импульс установит счетчик 17 в следующее состояние, произойдет выборка другой команды, в качестве которой может быть, в частности,еще одна команда записи, а в общем случае — любая другая из имеющихся в списке команд блока 8. Таким образом, произойдет запись информации из блока 2 о числе загружаемых бункеров и из блока 5 о весовой характеристике находящегося на транСпортере материала в данный момент времени. Обрабатывая эту информацию, узел 6 выдает блоку 3 информацию в инде кода, характеризующего номера плужковых сбрасывателей, которые следует опустить, и величину, на которую они должны быть опущены.

Для получения такого кода блоки узла 6 функционируют в следующем порядке. Счетчик 17 под действием тактовых импульсов, генерируемых синхронизатором !8, производит выборку команд из блока 16, которые дешифруются дешифратором 15. мых) плужковых сбрасывателей. Она равна 3, если число нуждающихся в эагруэке бункеров больше или равно трем.Если меньше трех, то М равно этому числу, т.е. 2 или 1. Очевидно, построение предлагаемого устройства позволяет получить практически любое число

M. Таким образом, И вЂ” число плужковых

895847

45 сбрасывателей, которые будут опущены

1 в процессе загрузки.

После команды определения величины M следует команда определения величины отношения веса материала P к найденному числу М.

Затем следует команда на опускание последнего по ходу транспортера плужкового сбрасывателя, который входит в число M. Командный код при этом может быть, например, 0000. Командный код для следующего плужкового сбрасывателя равен величине отношения P/М, умноженной на 2. Это справедливо, если число M больше единицы.

В случае, когда М равно 3, вырабатывается командный код для третьего плужкового сбрасывателя, который равен величине отношения Р/M.

По окончании перечисленных вычислений блок 3 получает команды на опускание плужковых сбрасывателей на величины, определенные узлом 6. Покажем работу узла б на примере выполнения команды сложения, позвОляющей определить число бункеров, нуждающихся в загрузке.

Предположим, что иэ блока 2 в блок 8 произвели запись четырех единиц. Это значит, что нуждаются в загрузке бункеры, например, первбш, третий, седьмой и девятый. Таким образом, в ячейках блока 8 хранятся четыре числа. Для сложения этих четырех чисел счетчик 17 извлекает микрокоманду из блока 16, в соответствии с которой включается модулятор 9 и соединяет выход блока 8 с входом регистра 12, в который записывается первое из слагаемых.

В следующий такт аналогично записи в регистр 12 произойдет запись в регистр 13 второго слагаемого. Перед третьим тактом блок 7 настраивается на операцию сложения, модулятор )l включается таким образом, чтобы соединить основной выход блока 7 со входом блока 8. Таким образом, за тре" тий такт содержимое блока 7 (оно равно сумме чисел, находящихся в регистрах 12 и 13) запишет в блок 8 итого- 50 вый результат.

Аналогично складываются следующие два числа. Затем складываются их суммы. В результате таких микроопераций получается искомый результат, равный 55 сумме нескольких чисел. с

Аналогичными операциями получаются величины "И", отношение Р/М и т.п.

Покажем работу устройства на конкретном примере.

Пусть в момент включения устройств в работу не имели нижнего уровня бункеры первый, третий, седьмой, тринадцатый и двадцатый (нумерация по ходу движения конвейерной ленты).

Блоком 1 будет зафиксирована информация о состояниях уровней материала в бункерах. Блок 4 определит очередность загрузки до нижнего уровня.

Блок 2 выдаст информацию блоку 3, pasрешение на опускание плужковых сбрасывателей над перечисленными бункерами и узлу 6 для определения числа бункеров, нуждающихся в загрузке. В это же время в узел 6 поступает информация о весе материала на конвейере; например, этот вес равен 1001 (9 т).

Узел 6 суммирует числа бункеров, нуждающихся в загрузке до нижнего уровня (по .условию их пять), затем вычисляет величину М; она будет равна трем (0011}. Отношение Р/M получится равным 100)/0011 = 0011. Так как последним по ходу конвейера является двадцатый бункер, то узел 6 дает разрешающий сигнал блоку 3 на опускание двадцатого плужкового сбрасывателя полностью, потому что командный код равен 0000 ° Следующий плужковый сбрасыватель, который опускается B cooT ветствии с командным кодом 00)) ° 0010 =

= 0110, тринадцатый. Затем опускается седьмой нлужковый сбрасыватель на величину 0011. Оставшиеся бункеры первый и третий будут ждать очереди.

Допустим, тринадцатый бункер загрузился до нижнего уровня. Тогда остается загрузить первый, третий, седьмой и двадцатый бункеры.

Устройство в этом случае работает аналогично случаю, рассмотренному выше, с той лишь разницей, что седьмой плужковый сбрасыватель опустится на величину 0110, третий — на величину

001). В ходе загрузки наступает момент, когда незагруженными останутся два бункера. Пусть это будут первый и третий бункеры. Тогда узел 6 определит величину M равную двум, и отношение P/Ì станет равным 0100.

В этом случае третий плужковый .

С сбрасыватель опустится полностью, а первый — на величину 0100.0010 =1000, обеспечив деление материала на ленте на две части. Когда останется незагруженным один бункер, весь слой материала попадет в него, так как плужко9 8958 вый сбрасыватель будет опущен только над ним и причем полностью.

После загрузки бункеров до нижнего уровня блок 4 дает команду вести загрузку до рабочего уровня, В этом слу5 чае устройство работает точно так же, как и при загрузке до нижнего уровня.

Когда загрузка до рабочего уровня закончится, блок 4 дает команду вести загрузку до верхнего уровня. После за- 10 грузки до верхнего уровня следует последовательный останов материалоподающего тракта.

В случае изменения информации, поступившей из блока 5, изменяется лишь

35 величина, на которую опущены плужковые сбрасыватели. Порядок же загрузки бункеров и соотношение между количествами материала, загружаемого в бункеры, не изменяются.

20 .

Использование предлагаемого устройства повышает эффективность работы материалоподающего тракта за счет уменьшения частоты завалов приемных коробов бункеров и, следовательно остаУ 25 новов конвейеров под нагрузкой, потребности в тяжелом ручном труде, применяемом при ликвидации последствий завалов бункеров и остановов конвейеров под нагрузкой, что имеет также положительное социальное значение, расЭО хода электроэнергии за счет сокращения количества пусков электродвигателей конвейеров, тем более под нагрузкой.

l0

Формула изобретения

1. Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок дат- 40 чиков уровня, выход которого соединен со входом блока приоритета и одним из входов блока поиска, другим входом подключенного к одному из выходов блока приоритета, а выходом — к одному из входов блока управления исполнительными механизмами, и блок весового количества транспортируемого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и на- 50 дежности в работе, оно снабжено вычислительным узлом, один из входов которого подключен к выходу блока весового количества транспортируемого материала, другой вход — к другому выходу блока поиска, а выход — к другому входу блока управления исполнительными механизмами, третий вход которого соединен с другим выходом блока приоритета.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что вычислительный узел содержит блок памяти, программы, счетчик команд, синхронизатор, многоканальные модуляторы, регистры сдвига, вычислительный блок, блок оперативной памяти, блок управления командами и дешифратор команд, один из выходов которого подключен к одному из входов одного из многоканальных модуляторов, другой выход — к одному из входов блока управления командами, третий выход — к одному из входов вычислительного блока, подключенного одним из выходов к другому входу первого многоканального модулятора, а другим - к третьему входу и к другому входу блока управления командами, четвертый и пятый выходы соответственно соединены с одним из входов регистров сдвига, выход одного из которых подключен к другому входу вычислительного блока и к одному иэ входов счетчика команд, а выход другого соединен с третьим входом вычислительного блока, с другим входом счетчика команд и с выходом вычислительного узла, шестой и седьмой выходы подключены соответственно к одним из входов многоканальных модуляторов, другие входы которых соедийены с соответствующими входами вычислительного узла, а выходы — с другими входами регистров сдвига, девятый выход соединен с одним иэ входов блока оперативной памяти, другой вход которого подключен к выходу первого многоканального модулятора, а выход— к другим входам второго и третьего многоканальных модуляторов, десятый выход соединен с третьим входом счетчика команд, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к одному из выходов синхронизатора и к выходу блока управления командами, а выход через блок памяти программы подключен к одному из входов дешифратора микрокоманд, другой вход которого соединен с выходом синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

9 487825, кл. В 65 С 65/30, 15.10.75.

2. Авторское свидетельство СССР

В 747795, кл. В 65 G 65/30, 07.06.80 (прототип).