Устройство для управления загрузкой бункеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) 5 В 65 С 65/3 ОПИСАН К А ВТОРСИОМ РЕТЕНИЯ ЩДЕТЕЛЬСТ предприятии ьных материа ту- еслов ра счеткая схемФиг, 7ра сдви а структуэлектрисинхроимрическавовки,ект- усталения загрузУстройство д кой бункеров со него и верхнего ные в бункерах, ненный первым в ющим входом бло грузки, первый 1 ниж- овлен- соеди ржит датчик ровней, уст лок 2 опрос одом с соот 3 очередно второй выхо етс и э котоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский ин ститут по автоматизациипромышленности строителлов(56) Авторское свидетельство СССР В 1144955, кл. В 65 С 65/30, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ(57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано для управления загрузкой емкостей, в частности бункеров, различного рода сырьем Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и мо жет быть использовано для управления загрузкой емкостей, в частности бункеров, различного рода сырьем и сыпу чими материалами,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности.На Фиг. 1 изображена структурная схема устройства для управления загрузкой бункеров; на Фиг. 2 - функциональная схема устройства для управления загрузкой бункеров; на фиг. 3 - логическая структура блока запроса загрузки; на фиг, 4 - электрическая схема формирователя сигна,8015339 и сыпучим. материалам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности, заключающееся в том, чтовиды материала, загружаемого в бункеры, не привязываются к определенной группе бункеров, а распределяются произвольно в зависимости от требований технологического процесса.При включении устройства осуществляется начальная установка устройства,а в процессе управления загрузкойустройство реагирует на изменениесостояния объекта, исключая записьложной информации. Поставленнаяцель достигается тем, что в устройство введены блок заданий, блок начальной установки, блок запросов загрузки и устройство блокировки. 10 ил. фиг. 5 - логическая стру чика; на Фиг. 6 - электри а генератора импульсов - логическая структура ре га; на фиг. 8 - логическа ра коммутатора; на фиг. 9 ческая схема формировател пульсов; на Фиг. 10 - эл я схема блока начальной15339 бЗ Составитель Ь, Гучковадактор И. Блаиар Техред Л,Сердюкова орректор О. Ци ул, Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж каэ 17 Тираж, 653 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. ,Раушская наб., д, 4/5рого подключены соответственно квходу блока 4 индикации и блока 5регистрации, и снабжено блоками заданий6 и запроса 1 загрузки, блоком 8 блокировки и блоком 9 начальной установки, первый выход которого соединенс установленными входами сортветственно блока 2 опроса, блока 3 очередности загрузки и блока 7.запроса загрузКи, а второй выход подключен к устаНовочному входу блока 8 блокировки,к первому и второму информационнымвходам которого подключены датчики 1соответственно верхнего и нижнего 5уровней, первый выход соединен с первым входом блока 7 запроса загрузки,;а второй выход подключен к второмуи первому входу соответственно блока3 очередности загрузки и блока 2 опро 20са, второй выход которого подключенк второму входу блока 7 запроса загрузки и входу блока 8 блокировки,а третий выход подключен к второмувходу блока 7 запроса загрузки, выход 25которого соединен с вторым входомблока 2 опроса, четвертый выход которого подключен к входу блока заданий,первый выход которого соединен стретьим входом блока 3 очередности.загрузки, а второй выход подключенк третьему входу блока 7 запроса загрузки.Блок 8 блокировки состоит из 2 Иэлементов 10-10 блокировки (поколичеству датчиков уровней, установленных в бункерах). Каждьй элементблокировки содержит формирователь 11сигналов, к выходам котсрого подключены элементы И-НЕ 12 и 13. 40Датчики нижнего и верхнего уровней, установленные в И бункерах, подключены к информационным входам элементов блокировки соответственно10-10 и 10 -10. Информационные 45входы элементов 10,-10, и 10 -10блокировки образуют соотзетственнопервый и второй информационные входыблока 8 блокировки. Управляющие входыэлементов 10-10 и 10 ц+ -10 блокировки соответственно обьединены и образуют установочный и третий входыблока 8 блокировки, Выходы элементов10,+, -10 ц, блокировки подключены квходам элемента ИЛИ 14, выход которого является вторым выходом блока 8блокировки,Блок 2 опроса содержит счетчик 15импульсов, информационные выходы которого подключены к входу блока 7запросов загрузки и первым входам элементов И 16-16, вторые входы которых подключены к входам элементаИЛИ 17 и являются входом блока 2 опроса, а выходы - выходом блока 2 опроса. Выход элемента ИЛИ 18 образуетпервый выход блока 2 опроса. ЭлементИЛИ 17, генератор 19 импульсов и элемент НЕ 20 через элемент И 21 подключены к счетному входу счетчика 15,блокирующий выход которого являетсятретьим выходом блока 2 опроса,Блок 3 очередности загрузки содержит регистр 22 сдвига, коммутатор 23и формирователь 24 синхроимпульсов,Блок 6 заданий состоит из задатчиков вида материала 25-25 по числузагружаемых бункеров, шиФраторов26-26, формирующих код номера бункера и вида магериала, и мультиплексо"ра 27,Блок 7 запроса загрузки представляет собой регистр, построенный на И( по числу бункеров) сдвоенных триггеров 28 -28 ц и 29-29 КБ-типа сэлементами И-НЕ 30, -30 н и ЗАПРЕТ31-31на входах установки соответственно в "1" и в "0" триггеров29,-29 и с формирователем 32 и элементом И 33 на входе установки в "0"триггеров 28-28. Счетчик 15 выполнен по схеме кольцевого счетчика -распределителя на триггерах 34,-34 я1 К-типа,Регистр 22 сдвига представляетсобой матрицу, состоящую из а строк(по разрядности кода, определяющегономер бункера и тип загружаеМого внего материала) М-разрядных (по числу бункеров) реверсивных сдвиговыхрегистров, построенных на триггерах35, -35 ХК-типа, элементах И-ИЛИ36, -36, 37, -37 и 38,-38 н и элементах НЕ 39, -39,Коммутатор 23 выполнен по схемеИ-разрядного реверсивного сдвигающего регистра, включающего в себя триггеры 40,-40 1 К-типа и элементыИ-ИЛИ 41(-411, и 42 -42 .Устройство работает следующим образом.При включении питания блок 9 начальной установки вырабатывает двасдвинутых во времени импульса, устанавливающих схему устройства в исходное состояние. Импульсом с первого выхода блока 9 начальной установ 515339ки устанавливаются в нулевое положение триггеры регистра блока 7 запросазагрузки, информационные выходы счетчика 15 блока 2 опроса и триггеры,регистра 22 сдвига блока 3 очередности загрузки. При этом на первомвыходе коммутатора 23 и 0+1 выходасчетчика 15 устанавливаются сигналы11 1111 ОИмпульс с второго выхода блока 9начальной установки подается на управляющие входы элементов 101-1 Облокировки и появляется на выходахтех блокирующих элементов, у которыхсоответствующие им бункеры не загружены (сработали соответствующие датчики нижнего уровня в бункерах).В случае, если все бункеры загружены,импульсные сигналы на выходы элементов 10-10 И блокировки не проходяти триггеры регистра запросов в блоке7 запросов загрузки остаются в состоянии "0". При этом на выходе элементов ИЛИ 16, И 17 -17, ИЛИ 18 и И 21 25имеется также "0".В соответствии с технологией задатчики 25,-25 н устанавливаются вположение, определяющее тип материала,загружаемого в данный бункер. На выходе дешифратора 26, соединенного сзадатчиком 25, выставляется код, состоящий из постоянной и переменнойчастей, Постоянная часть кода соответствует номеру бункера, а переменнаяположению эадатчика 25 и характеризует тип материала, который следуетзагружать в данный бункер. Когда всебункеры загружены, схема устройствауправления находится в исходном состоянии,При опорожнении какого-либо бункера (например, первого) срабатываетего датчик нижнего уровня и на входэлемента 10 блокировки поступает сигнал. На первом выходе формирователя11 сигналов формируется сигнал положительной полярности, длительностькоторого равна длительности сигнала навыходе датчика нижнего уровня. Навтором выходе формирователя 11 сигналов формируется короткий импульс отрицательной полярности, который поступает на второй вход элемента И-НЕ 13,на первом входе которого имеется "1"с выхода элемента И-НЕ 12, так какна его первом входе, являющемся установочным входом элемента 1 О блокировки, имеется логический "0" с вто 63 6рого выхода блока 9 начальной установки, С выхода элемента И-НЕ 13 являющегося выходом элемента 10 блокировки, короткий импульс положительной полярности поступает на соответствующий запрашивающий вход блоказапросов загрузки, который являетсявторым входом элемента И-НЕ 30первый вход которого соединен с задающим выходом соответствующего задатчика 25 блока 6 заданий,Триггеры 28, и 29 устанавливаютсяв "1" и сигнад с выхода триггера 28,который является выходом блока 7 запроса загрузки, подается на информационный вход блока 2 опроса, т.е.на входы элементов И 16 и ИЛИ 17.Сигналом с выхода элемента ИЛИ 17элемент И 21 отпирается для прохождения импульсов с выхода генератора 19на счетный вход счетчика 15, построенного по схеме кольцевого счетчикараспределителя. В исходном состояниина информационных выходах 1-И счетчика 15 установлен "0", на блокирующем выходе 1-Ж установлена "1",При поступлении счетных импульсовна вход счетчика 15 "1" с выходаИ+1 последовательно переходит на первый выход, второй и т.д. Цикл опросазаканчивается, когда "1" возвращается на выход И+1, При совпаденйи на одном и том же элементе И 16 "1" напервом входе, соединенном с выходом блока 7 запроса загрузки, и "1" на втором входе, соединенном с информационным выходом счетчика 15, на выходе соответствующего элемента И 16, в данном случае 161, появляется "1", которая поступает на управляющий вход мультиплексора 27, являющийся входом блока 6 заданий, и через элемент ИЛИ 18 на вход блока 3 очередности загрузки, На выходе мультиплексора 27 выставляется код, соответствующий номеру запросившего загрузки бункера и типу материала, загружаемого в неСигнал с первого выхода формирователя 24 синхроимпульсов разрешает запись этого кода в тот разряд регистра 22 сдвига, информационные входы которого подготовлены сигналом с выхода коммутатора 23 в данном случае в первый разряд). Информация, записанная в первый разряд регистра 22 сдвига, высвечивается на экране индикатора, сообщая о номе 1533963ре бункера, запросившего загрузкупервым, и типе материала, которыйследует в него загрузить. Следующийпо времени сигнал с второго выходаФормирователя 24 синхроимпульсов осуществяет сдвиг влево на один разряд"1" в коммутаторе 23, подготавливаяследующий разряд регистра 22 сдвигак записи кода очередного бункера,запросившего загрузки, Если за время цикла пересчета счетчика оказалисьзапрошенными загрузки (сработали несколько датчиков нижнего уровня), топри последовательном пересчете онивсе будут записаны в регистр сдвигав порядке опроса. По окончании цикла пересчета "1" выставляется на (И+1)-м выходе счет чика 15, который является блокирующим выходом блока 2 опроса. Этот сигнал поступает на вход Формирователя 32 короткого импульса блока 7 запроса загрузки, обнуляя триггеры 28,-28., н которые записаны сигналы запроса бункеров в данном цикле опроса. Этот же сигнал поступает на блокирующие входы элементов 10 ц -10 блокировки, разрешая прохождение на их выход сигналов от датчиков 1, -1 верхнего уровня бункеров. При срабатывани датчика верхнего уровня з процессе .загрузки бункера на выходах Формирователя 11-11,1 сигналов формируются сигналы аналогично описанному в случае срабатывания датчика нижнего уровня и на выходе элемента ИЛИ 14, являющегося блокирующим выходом блока блокировки, формируется импульс, поступающии на блокирующий вход блока 2 опроса и через элемент НЕ 20 запирающий элемент И 21 для прохождения импульсов с. выхода генератора 19 на случай, если придет сигнал с датчика нижнего уровня какого-либо бункера, запросившего в это время загрузки.Этот сигнал с блокирующего выхода блока 8 блокировки поступает на вход блока 3 очередности загрузки, разрешая операцию сдвига вправо на один разряд информации в регистре 22 сдвига и коммутаторе 23, что выполняется при поступлении синхроимпульсов с выходов формирователя 24, При этом в блоке регистрации регистрируется номер букнера и тип загруженного в него материала, Информация с выхода первого разряда регистра 22 сдвига теряет 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ся, а на ее место поступает новая инФормация с второго разряда регистра 22 сдвига об очередном бункере, запросившем загрузку. Таким образом, инициатором опроса бункеров, запросивших загрузки, является сигнал сработавшего датчика нижнего уровня, который через блок 7 запросов загрузки побуждает счетчик 15 осуществить цикл опроса, в результате которого информация о запросившем бункере заносится в блок 3 очередности загрузки. По окончании цикла опроса запрос из блока 7 запроса загрузки сбрасывается и хранится только в регистре 22 блока очередности загрузки. Загрузка осуществляется по информации, записанной в первый разряд, регистра 22 блока 3 очередности загрузки и представленной в блоке индикации. По окончании загрузки бункера срабатывает его датчик верхнего уровня, ненужная информация теряется, а на ее место поступает информация с второго разряда регистра 22 блока 3 очередности загрузки.Блок 7 запроса загрузки может быть выполнен на элементах И(28"281, и 29,-29), И(30 -30 ц, 31, -31,и 33) и И(32) . Первые входы элементов 30,-30 подключены к соответствующим задающим выходам блоказаданий с целью исключения записи ложной информации, если бункер не обслуживается (например, находится на проФилактике). На вторые входы этих элементов подаются сигналы с выходов элементов 10-10 блокировки, выдающих короткий импульс в случае срабатывания датчиков 1-11 нижнего уровня бункеров, При этом триггеры 28 и 29 устанавливаютсян нв 1 , При поступлении опрашивающих сигналов с информационных выходов счетчика 15 опрошенный триггер 29 сбрасывается в "0", При этом соответсвующий триггер 28 остается в не,изменном состоянии до окончания цикла опроса, когда приходит сигнал на сброс триггеров 28 с (И+1)-го выхода счетчика 15. Состояние триггеров 29 при этом остается неизменным, что важно в том случае, когда сигнал от сработавшего датчика нижнего уровня пришел в период времени текущего цикла опроса, но после импульса, опросившего значение триггера, отражающего состояние данного датчика.Ц15339Таким образом, блок запросов загрузки побуждает блок опросов произвести опрос при изменении текущего состояния датчиков нижнего уровня, исключает повторную запись одного и того же датчика нижнего уровня и исключает пропуск информации в случае срабатывания какого-либо нижнего уровня в процессе опроса. Формирователи 11, 24 и 32 сигналов, генератор 19 импульсов и блок 9 начальной установки выполнены в соответствии с рекомендациями на элементах Ис дополнительными логическими элементами при необходимости выполнения дополнительных логических Функций и согласования потенциалов управляющих сигналов.Счетчик 15 выполнен по классичес кой схеме кольцевого счетчика-распределителя на триггерах ТК-типа, Имеющиеся в наборе элементной базы "Логика-И" триггеры определяют конкретную структуру счетчика, Началь ная установка счетчика осуществляется сигналом с выхода блока 9 начальной установки. При этом на выХОдах 1, И счетчика устанавливается "0",а нз выходе (И+ 1) - "1". С поступле нием счетных импульсов с выхода генератора 19 через элемент И 21 логическая "1" с выхода И+ переходит на первый выход и последовательно проходитпо всем выходам счетчика, возвращаясьна выход М+ и т.д, Регистр 22 сдвига составлен из щ строк Я-разрядных сдвиговых регистров, построенных на элементах И(35-35 ц) с логичес и) кими элементами И(36 -Збя) .31 - 40Ф37 н и 38,-38 и инверторами И(39-39) на информационных входах триггеров, Регистр обеспечивает воэможность записи ш-разрядного кода(рззрядность Определяется кодом, со ставленным из номера бункера и шифра материала, загружаемого в бункер), приходящего на информационные входы с выхода мультиплексора 27 блока 8заданий, в любой из Ы разрядов регист ра. Выбор разряда регистра осуществляется сигналом, приходящим с выхода коммутатора 23.Таким образом, при опросе блока 7 запроса загрузки в регистр 22 последовательно в нарастающем порядке записываются коды бункеров, датчики. нижнего уровня которых сработали на момент цикла опроса, и материала, который 63 оследует загрузить в них, При срабатывании датчика верхнего уровня загружаемого бункера, код которого хранится в первом разряде регистра, приходит сигнал с выхода элемента ИЛИ 14 блока 8 блокировки. По этому сигналу выполняется операция сдвига вправо на Один разряд всей информации, хранящейся в регистре 22, а код, ранее находившийся в первом разряде регистра, теряется за ненадобностью. Все операции по записи кода и сдвигу его в регистре 22 осуществляются при наличии уже названных управляющих сигналов с приходом синхроимпульса с выхода формирователя 24 синхроимпульсов.Начальная установка регистра 22 в "0" осуществляется сигналом с выхода блока 9 начальной установки по асинхронным Я-входам триггеров, Коммутатор 23 выполнен по принципу реверсивного сдвигового регистра на элементах И(40-40 н) с логическими элементами И(41 -41и 42,-42) на информационных входах триггеров регистра. При начальной установке коммутатора на его первом выходе устанав- ливается "1", а на остальных "0" подачей управляющего сигнала с выхода блока 9 начальной установки на асинхронные входы триггеров, Таким образом, коммутатор 23, выходы которого управляют записью информации в регистр 22, подготавливает первый разряд его к приему информации. При записи в регистр 22 очередного кода с выхода предыдущего разряда коммутатора 23 перемещается на выход последующего разряда по принципу сдвига инФормации в регистре влево. Эта операция выполняется при поступлении управляющего сигнала с выхода элемента ИЛИ 18 блока 2 опроса при совпадении сигналов на входах какого-либо из элементов 16-16 . Когда заполняется первый из эапросивших загрузки бункер в его датчик верхнего уровня срабатывает, информация в регистре 22 и "1" в коммутаторе 23 смещаются на один разряд вправо по управляющему сигналу с выхода элемента ИЛИ 14 блока 8 блокировки. Сдвиг в коммутаторе 23 при наличии управляющих сигналов осуществляются по синхроимпульсу, приходящему с выхода Формирователя 24,Блок 6 заданий состоит иэ задатчиков 25 -25 я, представляющих собой153396 группу галетных переключателей, шифраторов 26,-26, выполненных на элементах Ии преобразующих положение переключателя в двоичный код, и мультиплексора 27, выполненного на5 элементах Ии И, Управляющие сиГналы с выходов элементов И 16,-16,1 пропускают на выход мультиплексора код того бункера, датчик нижнего уров ня которого вызывает появление сигнала на выходе соответствующего элемента И 16 блока 2 опроса.Блок 4 индикации может быть выполнен на дешифраторах Ис подключен ными на выходе газоразрядными индикаторами КН Б,В качестве блока 5 регистрации может быть использовано цифропечатаюп(ее устройство на базе ЭКВМ "Искра 108 Р 1 30 Формула изобретения Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики нижнего и верхнего уровней установленные в бункерах, блок опроса, соединенный первым выходом с соответствующим входом блока очередности загрузки, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу блока индикации и блока регист 3 2рации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения Функциональных возможностей и повышения надежности, .оно снабжено блоками заданийи запроса загрузки, блоком блокировки и блоком начальной установки, первый выход которого соединен с установочными входами соответственно блока опроса, блока очередности загрузкии блока запроса загрузки, а второйвыход подключен к установочному вхо,ду блока блокировки, к первому и второму информационным входам которогоподключены датчики соответственноверхнего и нижнего уровней, первыйвыход соединен с первым входом блоказапроса загрузки, а второй выход подключен к второму и первому входамсоответственно блока очередностизагрузки и блока опроса, второй выход которого подключен к второму входу блока запроса загрузки и входу блока блокировки, а третий выход подключен к второму входу блока запросазагрузки, выход которого соединен свторым входом блока опроса, четвертыйвыход которого подключен к входу блока заданий, первый выход которогосоединен с третьим входом блока очередности загрузки, а второй выходподключен ктретьему входу блока запроса загрузки.