Устройство для управления дозированием

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советс ими

Соцмалмстмчеси их

Республик („)935884 (64 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01. 10.80 (21) 2987344/18-24 с присоединением заявки Ж (23) ПриоритетОпубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 18.06.82 (5!.)М. Кл.

Q 05 D 1 1/00

Государственный комитет

СССР но делам нэобретеиий н аткритнй (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Г. Барский, В. А. Воробьев, О. В. Скрипка и А. ф. бющрв

Московский автомобильно-дорожный инс титут (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к дозированию различных материалов и может применяться в комбикормовой, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для дозирования, содержащее блок вычисления. среднего выбега нескольких предыдуших отвесов, блок умножения заданной дозы на величину среднего выбега, устройство закрытия впускного затвора, блок сравнения массы отдоэированного материала с заданной дозой и запоминающего устройства выбега данного отвеса (13

Недостатком известного устройства

15 является невысокая точность дозирования, так как не учитывается погрешность доэирования по установленной (заданной) дозе.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для дозировнаия, содержащее пита« тель, выходом подключенный ко входу дозатора, первый задатчик, первый блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дозатора, а второй вход — с выходом второго эацатчика 2

Недостатком известного устройства является также невысокая точность дозирования.

11ель изобретения — повышение точности дозирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления дозированием введены последовательно соединенные основной и дополнительный счетчики циклов, логический блок, блоки умножения, второй блок сравнения и элемент совпадения, а также блок памяти и нуль-орган, первый вход которого подключен к выходу первого задатчика, второй вход — к выходу доэатора, а выход — ко входу питателя и через основной счетчик циклов — ко втс рому входу логического блока, третий вход которого связан с выходом первого блока сравнения, четвертый вход — с выходом блока памяти, второй выход — со вторым входом элемента совпадения, а третий выход - со вторым входом второго блока сравнения, причем выход элемента совпадения соединен со входом первого задатчика, а вход блока памяти - с выходом второго блока сравнения. 5

На фиг. 1 пре цставлена блок-схема устройства для управления дозированием; на фит. 2 - блок-схема логического блока.

Устройство содержит питатель 1, дозатор 2, нуль-орган 3, первый эадатчик 4,10 основной счетчик циклов 5, дополнительный счетчик циклов 6, второй задатчик 7, первый блок сравнения 8, элемент совпадения 9, блок памяти 10, логический блок 11, блоки умножения 12 - 12п со- 15 ответственно на коэффициенты 1/1, 1/2, 1/3, ... 1/,, второй блок сравнения 13, регистры хранения ошибок о . 14 — 14, 1 регистр сдвига 15, линии задержек 16„16, регистр хранения уставок U„- 17„- щ е

17п, обший регистр 18, элемент ийвертирования 19, генератор тактовых импульсов 20, элемент ИЛИ 21, блок памяти 22.

Сущность изобретения заключается в следующем. 25

Исследуем принцип действия метода поиска оптимальной величины уставки задатчика дозатора, при которой систематическая погрешность дискретного дозирования . имеет минимальное значение. щ

Предположим, что при некотором установленном значении уставки задатчика дозатора производится р циклов доэирования. Тогда среднее значение дозируемой массы за n — 1 циклов доэирования определяется как среднее арифметическое из измеренных отдозированных масс и-1

Предположим, что произведена еше одна дозировка, тогда средняя величина пт равна

П

Анализ этих выражений показывает, что оценку среднего при и циклах дозирования можно определить из средней оцен50 ки для п -1 циклов дозирования в следующем виде

Как известно, среднеквадратическая погрешность -единичного измерения при t> измерениях равна Й„= б / Я, отсюда при и -со погрешность А -— - О.

84 ф

В устройстве предлагается получать и обрабатывать статистику не при постоян ном значении уставки, а изменять ее в зависимости от результатов дозирования по тому же принципу, что и для определения среднего m>. Для этого заменим оценки щтт на значения уставок эадатчика дозатора, которые были в и и m -1 циклах доэирования т. е. где первый индекс при U и Х означает номер цикла дозирования, второй индекс— номер компонента, Оп „ - уставка задат» чика дозатора для И -го цикла,0 .,1„уставка задатчика для и -1-го цикла дозирования, Х и — фактическое значе1 ние массы отдозированного компонента.

Учитывая, что математическое ожидание Мх величины массы компонента может изменяться в результате изменения влажности материала, гранулометрического состава, концентрации и т. п., необходимо, чтобы система могла перестроиться. Для этого необходимо бесконечную память погрешности доэирования заменить на конечную, что достигается построением параллельных процедур вычисления уставок эадатчика дозатора О, Ои, I принцип вычисления которых описан, ниже.

Устройство работает следуюшим образом.

11еред началом первого цикла дозирования в блоке памяти 10 записано число

U = Х „, где Хо„- заданное значение до- " эйруемой массы компонента.

В первом цикле дозирования уставка первого эадатчика 4 U равна уставке второго задатчика 7, равной дозе материала Хо„. С выхода питателя 1 материал поступает в весовой бункер доэатора 2, на выходе которого формируется сигнал пропорционапьный весу поступившего в бункер материала и поступает одновременно на блоки 3 и 8. При равенстве сигналов на 1-ом и 2-ом входах блока 3, на его выходе формируется сигнал на прекращение. подачи материала и этот сигнал переключает основной счетчик циклов 5 в состояние "1". После этого в блоке сравнения 8 определится разность между фактической массой материала Х.,(Ц,,) и заданной Хот, т. е. ошибка доэирования о „, после чего уставка задатчика дозатора для второго цикла дозирования будет определяться следующим - образом.

Устройство для управления доэированием, содержащее питатель, выходом подключенный к входу доэатора, первый задатчик, первый блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом дозатора, а второй вход - с выходом второго эадатчика, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно соаержит после аовательно сое аиненные основной и дополнительный счетчики циклов,.логический блок, блоки умножения, второй блок сравнения и элемент совпадения, а также блок памяти и куй орган, первый вход которого подключен к выходу первого эадатчика, второй входк выходу дозатора, а выход - к входу

5 9358

С появленияем сигнала на первом входе логического блока по сигналу со второго входа того же блока произойдет запись значения с „в регистр хранения ,ошибок 14. и через линию задержки 163- s передача этого значения через регистр сдвига 15 на третий выход логического блока. После срабатывания линии задержки 16 значение 0„„запишется в регистр хранения уставок 17 о и в общий регистр 10

18. После срабатывания линии задержки

16 значение О+ из общего регистра 18

1 поступает на второй выход логического, блока. В блоке сравнения 13 происходит вычисление уставки Оп„ равное V 1/2о-.l>

Сигнал с выхода блока сравнения 13 постулает на второй вход элемента совпадения 9 и на вход блока памяти 10, где записывается для дальнейшей работы уст ройства. Далее, если нет сигнала запре- 20 та с логического блока, то сигнал 0 1 поступает на вход первого задатчика 4 и дозатор 2 дозирует материал дозой Оп„.

В следующем цикле дозирования значение уставки U определяется аналогично Uq< 25 ..31

031

rae ф = Х1„(0 „)-ХО,+0>) фактическая масса компонента после дозирования.

Допустим, что основной счетчик цик- щ лов 5 уставовлен в положении "5" (пример, когда мы хотим получить наилучшее приближение к заданной величине массы компонентаХ за пять циклов дозирова01 ния и учесть то, что математическое 35 ожидание Мх может измениться в следующем цикле), тогда после завершения пятого цикла дозирования и вычисления ошибки дозирования Д, вычисление очередной уставки 0 производится следующим о661

1 } разо ОЬ1„ 51-4/5д", где Ор= 041-4/4d4, 0 Р0331 13300" ОЪ =01 44е dÚ

1 и I

Вычисление недоэируемых уставок 0

0 Оу, есть суть параллельных йроце41 1 дур вычисления уставок дозатора, о которых сказано выше.

Таким образом, с появлением сигнала на третьем входе логического блока, который, пройдя через элемент инвертирования 19 и элемент ИЛИ 21 закрывает элемент совпадения 9. Сигнал с выхода элемента инвертирования 19 запускает генератор тактовых импульсов 20, cga налы с выхода которого последовательно считывают команды записанные в блоке

$5 памяти 22. Первой командой значение 0 „

I иэ регистра хранения уставок 17 поступает в общий регистр 18, второй командой значение ошибки Ф с регистра хра84 6 нения ошибок 14 через регистр сдвига 15 поступает на четвертый выход логического блока, третьей командой значение 0 из общего регистра 18 поступает на второй вход логического блока. После чего в блоке сравнения 13 проис ходит вычисление недоэируемой уставки U, равной 0, -ЩД .

После вычисления недозируемой устав» ки (/3 аналогично вычисляется недозируеЭ1

1 I уставка 04 равная 0 31 — 1/3< 3 затем 051 равная 041 1/4 Ф4 и уставка для шестого цикла доэирования 06т

После определения уставки 06< из блока памяти 22 поступает команда на срабатывание элемента ИЛИ 21 и дозатор 2 отдозирует материал массой 0<1

После завершения шестого шпала дозирования определение уставки 0 „и всех последующих производится аналогично

1 вычислению уставки 06 т. е. V p Up<-$(58>, il 1 1( где О =Vg -1/4б, О 1- 04 -113

04а = О „-16 Hg, 06, О 1, 0,,(И Ом-недо41 31 зируемые уставки.

Таким образом, в процессе доэирования имеет место корректировка доэ материала с целью приближения дозы X (О;„)к заданной дозе Х<<. Выдача разрешающего сигнала для осуществления процедуры параллельного вычисления недозируемых уставок О, О! и т. д. производится

31 41 с помощью дополнительного счетчика циклов 6.

Использование заявляемого устройства позволяет повысить точность доэирования многокомпонентных смесей (минимизировать погрешности дозирования), что.влечет за собой улучшение качества готового изделия и снижение затрат, связанных с перерасходом компонентов смеси.

Формула изобретения

7 938884 8 питателя и через основной счетчик цик- 1. Методические рекомендации по раэлов к второму входу логического блока, работке и внедрению автоматизированной третий вход которого связан с выходом системы заказа, учета и дозирования бепервого блока сравнения, четвертый вход тонной смеси. Киев, Научнс исследовас выходом блока памяти, второй выход - тельский институт строительного проиэс вторым входсм елемента совпадвния, водства Госстроя УССР (НИИСП) 1977 г., причем выход элемента совпадения специ стр. 51. нен с входом первого эадатчика, а выход 2. Автоматизация процессов взвешиваблока памяти - с выходом второго блока ния и доэирования. Материалы научнотейсравнения. 1а нического совепнния. Под реаакцией

Источники информации, Е. Б. Карпина, ОНТИПРИБОР, М„1967, принятые во внимание при экспертизе с. 113 .(прототип).