Устройство управления приготовлением сырьевой смеси

 

О П И C А Н И Е ()948933

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-иу(22) Заявлено 09А6. 80 (21) 2957745/29-33 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (5t)M. Кл.

С 04 B 7/36

С 05 0 11/00 тооударотмнньн(комитет

СССР

IIo делан изооретений и открытий

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень М 29

Дата опубликования описанию 07.00.82 . (53) УДК 666.9. .022.3(088.8) В. Н.Захаров, Э. Г.Штенгель, А. Н Ершой,";В.А.Федоров и Л М Яковис j, «1:-

Всесоюзный научно-исследоват ьскик и проектноконструкторский институт по автомв н4эации предприятий промышленности строительных материалов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЕМ

СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к устрой-. ствам для контроля и управления приготовлением сырьевых смесей и может быть использовано в промышленности строительных материалов, а также в других отраслях, где осуществляется поточное дозирование и смешивание сырьевых компонентов с последующим непрерывным анализом химического состава смеси.

Известно устройство для контроля и управления приготовлением сырьевой смеси, включающее весовые дозаторы, смеситель и непрерывный анализатор состава смеси ).1 )..

Наиболее близким по технической сущности является устройствс управления приготовлением сырьевой смеси с непрерывным контролем состава, содержащее программный регулятор, выход которого подключен к ысполлнительным механизмам дозаторов сырьевых компонентов, и анализатор хи" мического состава (2).

Недост аток из вс стных устройств заключается в том, что любые грубые ошибки контроля химического состава смеси, возможность возникновения которых при непрерывном рентгеноспек"

5 тральном анализе связана как с Ilo грешностями прабоподготовки, так и с нестационарностью работы рентгеновской аппаратуры, приводят к большим колебаниям управляющих воздействий на исполнительные механизмы доэаторов, а следовательно, и к большим колебаниям"химического состава смеси, снижая тем самым ее качество.

Целью изобретения является повышение качества приготавливаемой сырьевой смеси.

Цель достигается тем, : I o устройство управления приготовлением., го сырьеьой смеси с непрерывным контролем состава, содержащее программный регулятор, выход котогиго подключен к исполнительным механизмам доэаторов сырьевых компонентов, и

48933 лр

Я)

r. к; анализатор химического состава, снабжено блоками вычисления, каждый из которых состоит из элемента задержки,,двух сумматоров, инвертора, блока задания и кворум-элемента, причем анализатор химического состава подключен ко входу элемента задержки и к одному из входов кворум-элемента соответствующего блока вычисления, выход элемента задержки соединен с одними входами сумматоров, выходы которых подключены к другим входам кворум-элемента, выход которого подключен к соответствующему входу программного регулятора, другой вход первого сумматора подключен к одному выходу блока задания, другой выход которого через инвертор, соединен с другим входом второго сумматора, На чертеже показана блок-схема устройства для случая приготовления трехкомпонентной смеси с использованием двухканального непрерывного рентгеновского анализатора.

Устройство содержит смесительный агрегат 1, непрерывный рентгеноспектральный анализатор химического состава 2, блоки вычисления (мажоритарной обработки) 3, каждый из которых состоит из элемента задержки 4 сумматоров 5 и 6, инвертора 7, блока задания смещения 8 и кворум-элемента

9, программный регулятор ЕО, дозаторы 11 с исполнительными механизмами 12.

Схемы устройств для другого числа компонентов или другого числа каналов измерения на непрерывном рентгеновском анализаторе отличаются от приведенной соответственно либо количеством дозаторов и исполнительных механизмов, либо количеством блоков мажоритарной обработки.

Устройство работает следующим образом, На выходе смесительного агрегата

1 многоканальным непрерывным рентгеноспектральным анализатором 2 измеряются характеристики химического состава материала, представляющие собой процентные содержания контролируемых элементов. Сигналы с выходов отдельных каналов анализатора 2 поступают на входы соответствующих блоков вычисления 3. В каждом из этих бл коп сигнал с анализатора 2, пропорциональный результату измере5 о

Зо з ния по одному из каналов и представляющий собой процентное содержание одного из элементов, подается на вход элемента задержки 4. При первом и змерении бло к задержки осуще ст вляет нулевую задержку, и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный результату текущего измерения по данному каналу. Для всех последующих измерений элемент Ч осуществляет задержку на такт измерения, и на

его выходе формируется сигнал, пропорциональный результату предшествующего измерения по данному каналу.

С выхода элемента задержки 5 сформированный сигнал поступает на входы сумматоров 5 и 6. На второй вход сумматора 5 с выхода блока 8 поступает сигнал, пропорциональный заданному смещению. от результата измере° ния по данному каналу. На второй вход сумматора 6 с блока 8 через инвертор 7 поступает сигнал, пропорциональный задаМ ому смещению, но с противоположным знаком. Формирующиеся на выходах сумматоров 5 и 6 сигналы, пропорциональные для первого измерения смещенным результатам этого измеI рения по данному каналу, а для всех последующих измерений - смещенным результатом предшествующего измерения и представляющие собой спрогнозированные допустимые границы для результата текущего измерения по данному каналу, подаются на два входа кворум-элемента 9. На третий вход кворум-элемента поступает сигнал, пропорциональный результату текущего измерения по соответствующему каналу.

Кворум-элемент 9 содержит сумматоры, нелинейные элементы с релейной характеристикой операционный усилитель с большим коэффициентом усиления и инвертор.

Входные сигналы кворум-элемента

9 поступают на входы сумматоров, где суммируются с инвертируемым в блоке инвертора сигналом обратной связи. С выходов сумматоров сигналы рассогласования подаются на входы релейных элементов. Сигналы с выходов этих элементов суммируются на входе операционного усилителя с большим коэффициентом усиления. Сигнал с выхода усилителя, являющийся выходным сигналом кворум-элемента 9 и равный медиане, т,е. среднему по величине из трех входных сигналов кворум-элемента, подается через инвертор по контуру обратной связи на сумматоры °

Кворум-элемент осуществляет преобразование выбора медианы 3- (z =vne d) õ„, х,к, ) 948933 си, а следовательно, и к сокращению затрат на ее дальнейшую перера" ботку.

Формула изобретения

15 го

25 эо

Э5

40 где х, х . х — входные сигналы кво

4 2. рум-элемента, y=x - выходной сигнал кво (г) рум-элемента, сводящееся к выбору среднего по величине из трех имеющихся значений.

Такое преобразование позволяет выявить заведомо ошибочное измерение и использовать вместо него одно из спрогнозированных пп предыдущему измерению значений.

Сигнал, сформированный на выходе блока 9 и являющийся выходным сигналом блока вычислений 3, поступает на один из входов программного регулятора 10. На другие входы программного регулятора поступают сигналы с блоков вычисления показаний для других каналов непрерывного анализатора. На выходе программного регулятора 10 формируются команды к соответствующим исполнительным механизмам дозаторов 10 таким образом, чтобы обеспечить приготовление смеси заданного химического состава.

Предлагаемое устройство за счет фильтрации выбросов анализа позволяет повысить точность контроля, уменьшив вероятность его ошибки до квадрата вероятности единичного выброса при измерении на непрерывном рентгеноспектральном анализаторе, что способст.вует уменьшению колебаний химического состава смеси, т.е. приводит к повышению качества смеУстройство управления приготовлением сырьевой смеси с непрерывным контролем состава, содержащее программный регулятор, выход которого подключен к исполнительным механизмам дозаторов сырьевых компонентов, и анализатор химического состава, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества приготовляемой сырьевой смеси, оно снабжено блоками вычисления, каждый из которых состоит из элемента задержки, двух сумматоров, инвертора, блока задания и кворум-элемента, причем анализатор химического состава под-. ключен к входу элемента задержки и к одному из входов кворум-элемента соответствующего блока вычисления, выход элемента задержки соединен с одними входами сумматоров, выходы которых подключены к другим входам кворум-элемента, выход которого подключен к соответствующему входу программного регулятора, другой вход первого сумматора подключен к одному выходу блока задания, другой выход которого через инвертор соединен с другим входом второго сум- матора.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

К 289934, кл. 8 28 С 7/02, 1968.

2. Патент ЧССР Ю 130383, кл. 80 в 3/13, 19á7 (прототип .

9,8933

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5 91

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л.Шарова

Редактор А. Дол ини н Техред К. Иыц ь о рректор О, Билак