Устройство для управления дозированием

 

<п 962S76

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистичесиик

Респубпик (51)М. Кл. (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21.0 3. 80 (21) 2898368/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

6 05 О 11 /13

1Ьфдврствнннвй камнтат

СССР пю делам нзобретенкй н вткрытн1т (53) УДК 681.326 (088. 8) Опубликовано 30.09.82. Бюллетень №-36

Дата опубликования опнсания30.09.82

P. Г. Барский, В, А. Воробьев, О. В.

А. Б. Силаев и В. H. Таисов (72) Авторы изобретения

ЗСЙСоВЗ.М% и А Л:ЙТНФТЕХИ,ИЧРСЫА% ут

ШЛвРТМв(А

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

Изобретение относится к доэирова-. нию различных материалов и может при" меняться в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство, содержащее и дозаторов-каналов, причем первый канал включает дозатор, а все последующие - блок умножения и дозатор. Выход

1о блока умножения, подключенный к первому дозатору, соединен также с входами всех остальных блоков умножения.

В устройстве первый дозатор принимается за ведущий, а остальные дозато35 ры являются ведомыми, уставки которых корректируются исходя из массы первого компонента, отдозированной первым дозатором f1).

Недостатком данного устройства яв-яо ляется малая точность дозирования многокомпонентных смесей, так как оно не обеспечивает минимизации ошибок доэирования, возникающих из-за случайных

2 и систематических составляющих погрешности дозирования каждого компонента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для дозирования, содержащее и дозаторов-каналов, причем первый канал включает дозатор, второй каналпервые и вторые блоки умножения и первый сумматор, а все последующие каналы содержат дополнительно второй сум" матор. В устройстве первый дозатор принимается за ведущий и после реализации операции досыпки результат дозирования первого доэатора-канала используется для коррекции заданий остальным дозаторам, причем по мере выхода из рабочего цикла последующих до" заторов результат их доэирования, используется для коррекции заданий на взвешивание еще не реализовавшим операцию досыпки t23.

Недостатком известного устройства является то, что путем оптимальной коррекции доз достигается повышение

3 96287 точности дозирования заданных соотношений между массами всех дозируемых компонентов смеси одновременно. Но осуществляемая .коррекция не является оптимальной с точки зрения минимиза5 ции максимально возможных погрешностей доэирования.

Цель изобретения - повышение точности путем минимизации максимальных погрешностей дозирования компонентов 1р смеси, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления дозированием, содержащее каналы по числу доэируемых компонентов, причем первый 1 канал включает последовательно соеди" ненные дозатор и блок умножения, а каждый из последующих - последовательно соединенные первый блок умножения, первый сумматор, дозатор и вто. рой блок умножения, а также - второй сумматор, причем в каждом канале кроме первого, второй выход дозатора подключен к второму входу первого сумматора, вход первого блока умножения связан с выходом второго сумматора предыдущего канала, кроме первого блока умножения второго канала, вход которого подключен к выходу дозатора первого канала, выход блока умножения первого канала соединен с первым входом второго сумматора второго канала, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения второго канала, введены в каждом крале, кроме первого и второго, два блока срав- З нения, причем в третьем канале первый блок сравнения первым входом связан с выходом блока умножения первого канала и с первым входом второго блока

"сравнения, вторым входом - с выходом

40 второго блока умножения второго кана" ла и с вторым входом второго блока сравнения, третьим входом — c выходом второго блока умножения данного канала и с третьим входом второго блока .сравнения, а выходом - с первым входом второго сумматора данного канала, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, во всех последующих каналах первый вход первого . блока сравнения соединен с выходом первого блока сравнения предыдущего канала, второй вход - с выходом вто" рого блока умножения данного канала и с первым входом второго блока срав- нения, а выход - с первым входом второго сумматора данного канала, второй вход которого подключен к выходу вто6 4 рого блока сравнения, связанного вторым входом с выходом второго блока сравнения предыдущего канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства для управления дозированием, Схема содержит дозаторы 11-1п, первые блоки 2„-2, „умножения, вторые блоки 3 -3 „ умножения, вторые сумматоры

4n g, первые сумматоры 5„-5n <, вторые блоки 6„ -6„ сравнения, первые блоки 7„ -7„ сравнения, Устройство работает следующим образом.

В устройстве применены дозаторы порционного действия, обеспечивающие режим грубого и последующего точного взвешивания в режиме досыпки..

Пусть смесь состоит из и компонентов х, x>, ..., x„, долевое участие которых в смеси установлено технолоо и о ческими нормами и равно)„. = "„.

1=. где i=1, 2, ..., n; x — значение дозы

i-ro компонента, задаваемое устав-. ками С„ на дозаторах. Каждый i-ый компонент дозируется соответствующим дозатором t..

Дозаторы 1„-1 „ в соответствии с сигналом (уставкой) на их управляющих входах производят дозирование компонентов смеси в режиме грубого взвешивания одновременно, а затем происходит взвешивание отдозированных масс компонентов и работой дозаторов начинает управлять предлагаемое устройство.

Ввиду того, что процесс дозирования сопровождается погрешностями, массы компонентов, отдозированные в грубом режиме, не будут равны требуемым (заданным) значениям, Предположим, что в начале дозируетcR xo noHeHT x ne o3 Top 11 в грубом и точном режимах отдозировал массу этого компонента равную х (С„) .

Перед началом дозирования второго в установленной последовательности дозирования компонента х определяется значение массы смеси Ч„, при которой погрешность дозирования компонента х, по отношению к этой массе равнялась бы нулю. Это значение массы равно

Vi= ",(С„) 7 °

По массе Ч определяется уставка второго дозатора (для режима досыпки) компонента х, равная

С = x„(C„)g,lg„- x (C ), где х (С ) - масса компонента х,отг дозированная дозатором 1 в грубом

5 9628 режиме. Для этого сигнал с выхода первого дозатора 1 поступает на первый блок 21 умножения и умножается на величинуу / ) „ (постоянный коэффициент).

Полученный результат с выхода первого 5 блока 2 умножения поступает на первый вход первого сумматора 5„, на второй вход которого поступает сигнал с первого выхода дозатора 1, который несет информацию о величине отдозиро- ð ванной массе компонента х (в грубом режиме). После алгебраического суммирования этих двух величин полученный результат с выхода первого сумматора поступает в качестве уставки С на

* вход второго дозатора 12 .

Второй дозатор 1> дозирует в грубом и точном режимах количество массы второго компонента, равное х (С ).

Значение массы Ч, определяемое вели- чиной массы второго компонента, равно

Ч = х (С )/Т .

Для определения уставки С третьего дозатора l g вычисляется среднее арифметическое из масс Ч и Ч . Для этого сигналы с выходов первого и второго дозаторов поступают соответственно на входы вторых блоков 3 и 3 ум" ножения, где умножаются на величины

1/т, и 1/Т1 после чего сигналы с v- эо ходов вторых блоков 3„и 3 умножения поступают на входы второго сумматора

4 . Сигнал с выхода сумматора 4„поступает на вход первого блока 2 умно жения третьего дозатора — канала, где умножается на величинуу /2, а затем

35 поступает на первый вход первого сумматора 52, где из него вычитается ве" личина х> (С ) пропорциональная массе компонента отдозированного дозатором

4Е

1 в .грубом режиме. Таким образом формируется значение сигнала (уставки)

С на третий дозатор. $ j= 1 l,Ú, где V — прогнозируемая масса, при которой приведенные ошибки дозирования

;дС„, равные C„=Vp-у х„-(С;) были бы минимальны. V> в выражении дС„ есть результирующая масса смеси, равная и р X„ (C ) =1" А

Для вычисления уставки С4 сигналы с выходов блоков 6„и 7 поступают на входы второго сумматора 4>, где происходит суммирование минимального и максимального значений из V „V „V и сигнал, пропорциональный этой сумме, с выхода блока 4 1 поступает в первый блок 2 умножения, где умножается на постоянный коэффициент у /2, а затем поступает на вход первого сумматора 5>, где .вырабатывается сигнал (уставка) Сф на четвертый дозатор 14, Значение уставки С пятого дозато*

I ра и всех последующих формируется аналогично уставки Сф

Прогнозируемая масса V; по которой вычисляется уставка С;, в общем случае равна

Цч„,ч, „,ч„„ ,т= 554,...,п. хода второго блока умножения 3 4 и риходит сигнал, пропорциональный массе

V4. После сравнения этих сигналов на выходах блоков 61 и 7> появляются сигналы соответственно с минимальным и максимальным значением массы V;.Ýòè.После дозирования третьего компо45 нента сигнал с выхода дозатора 1 поступает во второй флок 3> умножения, на выходе которого получаем значение массы смеси Ч, рассчитанное по отдозированной массе х (С ) компонента х .

NOX Ч У,...,Ч „+11 1Е

Так, например, формирование уста вки Сф происходит следующим образом.

С выходов блоков 6 и 7 сигналы поступают на вторые входы первого и второго логических блоков 6 и 7 сравнения, на первые входы которых с вы76 6

Сигналы, пропорциональные массам Ч„, Ч, Чз, с выходов вторых блоков умножения (соответственно) 3„, 3>, 3> поступают на попарно-параллельно включенные входы первого и второго логических блоков 6 и 7 сравнения соответственно, где сравниваются между собой. Разница в функционировании логи ческих блоков 6 „ и 7 сравнения заключается в том, что на выходе блока 6 (после сравнения) появляется сигнал, соответствующий минимальному значению, из масс V, V, V, à На выходе блока

7„— сигнал с максимальным значением.

После определения максимального и минимального значений из масс V, Vg,:

Ч масса для определения уставки С для

* дозатора 14 равна

7 -9628 сигналы поступают на первый и второи входы второго сумма тора 4 . С выхода сумматора 4 сигнал, пропорциональный сумме минимальной и максимальной мас- . се Ч;,поступает на вход первого блока 2 умножения, где умножается на постоянный коэффициент fg/2, а с выхода блока 24. сигнал поступает на вход первого сумматора 54, где происходит ал" гебраическое суммирование его с сигналов

r лом.,пропорциональным массе х (С5), отдозированной в грубом режиме, поступа1ощим с первого выхода дозатора 1g.

Эта сумма используется как значение

С - сигнала (уставки) на точное взве- 1

5 шивание компонента х .

Таким образом корректировка доз компонентов происходит по минимаксному критерию, что позволяет минимизировать приведенные погрешности дози- 20 рования ьС;.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность дозирования многокомпонентных смесей (минимизировать приведенные погреш- 2З .ности дозирования), что влечет за собой снижение затрат, связанных с перерасходом компонентов, и повышение ка чества смеси.

Формула изобретения

Устройство для управления дозированием, содержащее каналы по числу дозируемых компонентов, причем первый канал включает последовательно соединенные дозатор и блок умножения, а каждый из последующих - последовательно соединенные первый блок умножения, первый сумматор, дозатор и второй бло о умножения, а также второй сумматор, причем в каждом канале, кроме первого, второй выход дозатора подключен к второму входу первого сумматора,, вход первого блока умножения связан с выходом второго сумматора предыдущего

76 8 канала, кроме первого блока умножения второго канала, вход которого подключен к выходу доэатора первого канала, выход блока умножения первого канала соединен с первым входом второго сумматора второго канала, второй вход которого подключен к выходу второго блока умножения второго канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит в каждом канале, кроме первого и второго, два блока сравнения, причем в третьем канале первый блок сравнения первым входом связан с выходом блока умножения первого канала и с первым входом второго блока сравнения, вторым цходом " с выходом второго блока умножения второго канала и с вторым входом второго блока сравнения, третьим входом — с выходом второго блока умножения данного канала и с

:третьим входом второго блока сравнения, а выходом - с первым входом второго сумматора данного канала, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, во всех последующих каналах первый вход первого блока сравнения соединен с выходом первого блока сравнения предыдущего канала, второй вход - с выходом второго блока умножения данного канала и с первым входом второго блока сравнения данного канала, а выход - с .первым входом второго сумматора данного канала, второй вход кбторого подключен к выходу второго блока сравнения, связанного вторым входом с выходом второго блока сравнения предыдущего канала.

Источйики информации, принятые во внимание при экспертизе

Карпин Б. Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования. И., "Машиностроение", 1971, с. 440.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2636136/18-24, кл. G 05 D 11/13, 1978 (прототип) °