Устройство автоматического дозирования

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 300481 (21) 3283622/18-10 ($1) М. Кй .з

6 01 G 13/28 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t$3) УДК 681.269 (088.8) Опубликовано 231082.Бюллетень ЙВ 39

Дата опубликования описания 23 ° 10 -.82 (72) Авторы изобретения

Н.M. Пушкарев, В.М. Дегтярь и A.H. Митин

ВСЕСОЮЗЫИ плтытноТЕХНЙЧЖКМ

БИБЛИОТЕКА (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ДОЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматике, в частности к весовым устройствам с автоматической нагрузкой и разгрузкой взвешиваемых доэ груза, имеющим устройство для проверки и контроля вычислительной части весов, и может быть использовано Преимущественно в автоматизированных системах управления позированием различных веществ, предназначенных для. дальнейшего смешивания, .например, при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств.

Известно устройство управления весовым порционным дозатором, содержащее датчик веса, преобразователь, блок управления и задатчик дозы (1}.

Однако точность работы такого устройства недостаточна, так как оно не обеспечивает контроля допустимого сдвига поля измерения и корректировки задания с учетом этого сдвига, а также учета ошибки предыдущей дозировки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство автоматического дозирования, содержащее весы с датчиком веса и преобразователем, выход которого подключен к блоку управления и блоку контроля, задатчик дозы, исполнитель. ные механизмы (,2 ).

Однако точность работы известного устройства также недостаточна, так как оно не обеспечивает автоматической корректировки задания с учетом сдвига нуля измерения, а также ошиб.ки предыдущей дозировки. Кроме того, известное устройство не обеспечивает автоматического контроля всей.весоизмерительной части устройства, не имеет синхронизирующих устройств, что отрицательно влияет на точность и надежность работы устройства и затрудняет его использование в системах автоматического управления дозированием.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок синхронизации, блок подачи контрольного веса, элемент И, три элемента памяти, задатчики контрольного веса и

2з допуска, два ключа, два сумматора, элемент аварийной блокировки, эле мент вычитания, элемент сравнения, при этом блок управления связан с ис полнительными механизмами и блоком

30 синхронизации, первый выход которого.96861 9 связан с вторым входом блока управле"

HHH и первыми входами первого и второго элементов памяти и вторым входом блока контроля, первый выход которого через элемент аваришной блокировки включен на третий вход блока управления, а второй - через первый ключ на . вход сумматора, на второй вход кото-: рого подключен задатчик дозы, а на третий — выход первого элемента памяти, второй вход которого соединен с торым входом второго элемента памяи и подключен к второму выходу блока ,инхронизации, третйй выход которого. подключен непосредственно к первому входу элемента и,а к второму — через блок подачи контрольного веса, а четвертый — к первым входам второго ключа, третьего элемента памяти и элемента сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента аварийной блокировки, второй вход— с выходом задатчика допуска, а третий - c выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с задатчиком контрольного веса, второйс выходом второго ключа, а третийс выходом третьего элемента памяти, второй вход которого подключен на выход элемента И, а третий объединен с вторым входом второго ключа и . выходом преобразователя, причем выход первого сумматора включен на. третий вход второго элемента памяти, выход которого подключен к четвер тому входу блока управления и первому входу элемента вычитания, выход которого соединен с третьим входом первого элемента памяти, а второй вход - с вторым входом первого и второго клйчей.

На чертеже представлена. структурная схема устройства автоматического,дозирования..

Устройство содержит весы с датчиком 1 веса, преобразователь 2, блок 3 управления, исполнительные механизмы 4, эадатчик 5 дозы, блок 6 контроля, блок 7 синхронизации, блок 8 подачи контрольного веса, элемент И 9, первый элемент 10 памяти, первый электронный. ключ 11, эадатчик 12 величины контрольного веса, первый сумматор 13, задатчик 14 допуска, элемент 15 сравнения, элемент

16 аварийной блокировки, второй

1 электронный ключ 17, второй сумматор 18, второй элемент 19 памяти, элемент 20.вычитания и третий элемент 21 памяти.

Уатройство работает следующим образом.

Измерительный .сигнал с датчика 1 веса поступает на преобразователь 2, с выхода которого подается на вход блока 3 управления, который, в saвисимости от величины этого сигнала и заданной программы, выдает оигналы управления на исполнительные механизмы 4 загрузки и разгрузки ве сов.

Синхронизация работы устройства осуществляется блоком 7 синхрониза5 ции, который формирует следующие синхронизирующие импульсы: на первсим выходе — синхроимпульс "Пуск" (в момент запуска процесса дозирования на данный цикл); на втором выходе — сиихроимпульс "Проверка" (в моменты времени, предусмотренные для проверки весоизмерительной части устройства через каждые N циклов дозирования, где N — произвольное целое число); на третьем выходе синхроимпульс "Контроль" (после выдачи синхроимпульса "Проверка", задержкой, необходимой для успокое,ния весов после подачи контрольного веса); на четвертом выходе — синхроимпульс "Порция" (после поступления с выхода блока 3 управления сигнала об окончании загрузки заданного веса, с задержкой, необходимой

5 для успокоения весов после отключе-. ния исполнительных механизмов 4 загрузки) .

Для проверки весоизмерительной части устройства используется блок. 8, который при поступлении на его вход синхроимпульса "Проверка" подает, например, с помощью электромагнита, контрольный вес на весы устройства.

Перед этим происходит занесение с выхода преобразователя 2 величины фактического ноля измерения перед данной проверкой в элемент 10 памяти за время от момента появления синхроимпульса "Проверка", до включения блока 8, сигнал разрешения подается

40 на вход элемента 10 памяти с выхода элемента И 9 при совпадении на.входах последнего сигналов "Блок" 8

"Выключение" и "Проверка". Синхроимпульс "Контроль" открывает ключ 11

45 и измеренный сигнал контрольного веса с преобразователя 2 через открытый ключ 11 подается на вход сумматора 13, на другие входы которого подаются сигналы величины фактическо50 го нуля измерения с выхода элемента 10 памяти и величины контрольного веса с задатчика 12. Сумматор,. 13 формирует сигнал алгебраической суммы трех входных сигналов, соответствующих разности между измеренным и действительным значением контрольного веса. Указанный сигнал с выхода сумматора 13 подается на вход элемента 15 сравнения, на другой вход которого подается опорный сигнал до60 пустимого отклонения (ухода ) измерительной характеристики устройства от действительного значения с задатчика 14 допуска, причем включение элемента 15 сравнения происходит в

65 момент прихода на его вход синхроим968619 пульса "Контроль" с задержкой, учитывающей время срабатывания предыдущих элементов, а отключение элемента 15 сравнения, как и сброс информации в элементе 10 памяти, осуществляется задним фронтом синхроимпульаа

"Контроль". При превышении разности измеренного и действительного сигна- . лов веса над величиной допуска, эле- мент 15 сравнения формирует сигнал

"Вне допуска", который с выхода этого элемента подается на вход элемента 16 аварийной блокировки. Последний вы ает аварийный сигнал на блок 3 управления, который формирует информационный сигнал для оператора и, при необходимости, отключает исполнительные механизмы 4. После окончания синхроимпульса "Проверка" выключается блок 8 подачи, в результате чего весовая часть устройства освобождается от .контрольного веса. При этом отсутствие .сигнала "Вне допуска". свидетельствует о том, что измерительная характеристика устройства не вышла за пределы данного допуска.

Контроль сдвига нуля измерения производится блоком 6 контроля, на один вход которого подается измерительный сигнал преобразователя 2, а на другой — синхроимпульс "Пуск", во время прихода которого происходит сравнение сдвига нуля измерения с заданной величиной. При этом, если величина фактического нуля (началь ной точки ) измерения превышает величину допуска, с второго выхода блока 6 контроля выдается сигнал "Вне допуска" на вход элемента 16 аварий-. ной блокировки. А дальнейшая работа устройства аналогична описанной выше. При наличии сдвига нуля измерения в пределах допуска, а также синхроимпульса. "Пуск" »а выходе блока 6 контроля, на опорном выходе этого блока формируется сигнал "В пределах допуска".

Таким образом, предлагаемое устройство автоматического дозирования позволяет повысить точность работы за счет осуществления автоматического контроля всей весоизмерительной части устройства, автоматической корректировки заданий на каждый цикл дозирования с учетом фактического сдвига нуля измерения перед каждым циклом, автоматической корректировки задания на данный цикл дозирования с учетом ошибки отвеса дозы в предыдущем цикле. Кроме того, введение блока. синхронизации позволя65 ет синхронизировать работу устройДля автоматической корректировки задания.с учетом сдвига нуля измерения используется ключ 17, который открывается сигналом "В пределах допуска." с выхода блока 6 контроля и пропускает сигнал фактического нуля измерения с выхода преобразователя 2. на вход сумматора 18, на другой вход которого подается сигнал задания с задатчика 5 дозы. Сигнал алгебраической суммы указанных сигналов с выхода сумматора 18 подается на информационный вход элемента 19 памяти и заносится в этот элемент за время наличия на его разрешающем входе синхроимпульса "Пуск".

По заднему фронту этого. синхроимпульса снимается сигнал "В пределах допуска" на выходе блока 6 контроля, закрывается ключ 17 и прекращается -занесение информации в элемент 19 памяти. В результате сигнал откорректированного задания на данный цикл дозирования с учетом сдвига ну-: ля измерения перед. данным циклом с выхода элемента 19 памяти подается на вход блока 3 управления для сравнения с сигналом текущего значения веса на все время загрузки весов.

Сброс информации в элементе 19 памя1Î ти осуществляется задним фронтом синхроимпульса "Порция" Запуск . блока 3 управления на включение исполнительных механизмов 4 загрузки осуществляется по заднему фронту

f5 синхроимпульса "Пуск".

Для автоматической корректировки задания с учетом ошибки предыдущей дозировки используется элемент 20 вычитания, который формирует сигнал разности между измерительным сигналом с выхода преобразователя 2 и сигналом задания с выхода элемента 19 памяти и подает этот сигнал на информационный вход третьего элемента 21 памяти. В момент поступления синхроимпульса "Порция" указанный сигнал разности является сигналом ошибки данной дозировки и заносится в элемент 21 памяти. Занесение (запоминание ) сигнала ошибки данной дозировки прекращается по заднему фронту синхроимпульса "Порция". Затем, с приходом синхроимпульса "Пуск" для начала очередной дозировки, сумматор 18 формирует сигнал алгеб раической суммы сигналов задания, фактического нуля для данного взвешивания и ошибки предыдущего взвешивания. Последующий сигнал подается на .вход сумматора 18 с выхода элемен40 та 21 памяти. За время продолжительности синхроимпульса "Пуск" происходит занесение суммарного сигнала в элемент 19 памяти. В результате откорректированный, с учетом сдвиГа ну" ля.и ошибки предыдущей дозировки, сигнал задания м выхода элемента 19 памяти подается на вход блока 3 управления. Сброс информации в элемен» те 21 памяти осуществляется задним фронтом синхроимпульса "Пусk

968619 ства и обеспечивает возможность внешней синхронизации его работы.

Все это оказывает положительное влияние на улучшение точности и на» дежности работы устройства автоматического дозирования. Особенно эффективно использование предлагаемого устройства в автоматизированных системах управления дозированием, так как повышает точность и надежность .работы этих систем, что улучшает качественные характеристики выходного продукта.

Формула изобретения

Устройство автоматического дозирования, содержашее весы с датчиком веса и преобразователь,.выход которого подключен к блоку управления и блоку контроля, эадатчик дозы, исполнительные механизмы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены . блок синхронизации, блок подачи контрольного веса, элемент И, три элемента памяти, задатчики контрольного веса и допуска, два ключа, два сумматора, элемент аварийной блоки, ровки, элемент вычисления и элемент сравнения, при этом блок управления связан с исполнительнМаи механизмами и блоком синхронизации, первый выход которого связан с вторым входом блока управления и первыми входами первого и второго элементов памяти и вторым входом блока контроля, йервый выход которого через элемент аварийной блокировки включен на третий вход блока управления, а второй — через первый ключ на вход .сум матора, на второй вход которого подключен задатчик дозы и на третий— выход первого элемента памяти, второй вход которого соединен."с вторым входом второго элемента памяти и под5 ключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход которого подключен непосредственно к первому входу элемента И, а к второму — через блок подачи контрольного веса, 1о,а четвертый к первым входам второго, ключа, третьего элемента памяти и . элемента сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента аварийной блокировки, второй 5 вход - c выходом задатчика допуска., а третий. - с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с задатчиком контрольного веса, второй - с выходом второго ключа, а третий - с выходом третьего элемента памяти, второй вход которого подключен на выход элемента И, а третий объединен с вторым входом второго ключа и выходом преобразова теля, причем выход первого сумматорй включен на третий вход второго элемента памяти, выход которого подключен к четвертому входу блока управления и первому входу элемента вычитания, выход которого соединен с

ЗО третьим входом первого элемента памяти, а второй вход - с вторым входом первого и второго ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Авторское свидетельство СССР

Р 637725, кл. G 01 G 13/28, 1978.

2. Весы автоматические дозировочные типа 4ДПС-15 со станцией управления СУ-2М. ТУ 25.06.1389-77(про4О тотип).

968619

Составитель В. Митряев

Редактор Г. Ус Техред Л.Пекарь Корре ктор M. Шарошн

Заказ 8145/67 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4