Весовой порционный дозатор

(1) 5 5947 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.з С 01 С 13/ с присоединением заявки М Совета Министров СССРпо делам изобретений Опубликовано 30.05.76. Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 11.10.76Э, М, Бромберг, В. С. Иванов, Л. В, Глаголев и А. В. ПоповКуйбышевский филиал Всесоюзного института по проектировани организации энергетического строительства Оргэнергострой 54) ВЕСОВОЙ ПОРЦИОННЪЙ ДОЗАТО о- чи сие к Узел Государственный комитет (23) Приоритет Изобретение относится к области весоизмерительной техники.Известны автоматические порционные доза- торы, содержащие грузоприемное устройство, установленное на силоизмерительные датчики, 5 устройство измерения сигнала датчиков, блок определения скорости загрузки, сравнивающее устройство, блок определения времени закрытия затвора, задатчик с блоком формирования выходного сигнала, блок определения 10 величины и знака ошибки текущего цикла дозирования 2 - 9. Эти устройства не обеспечивают требуемой точности.Наиболее близким по своей технической сущности является весовой порционный доза тор 1, содержащий грузоприемный бункер, установленный на силоизмерительные датчики, блок измерения сигналов датчиков, блок определения скорости загрузки, узел сравнения, блок опред 1 еления времени закрытия за тгвора, задатчик с блоком формирования выходиото сигнала,и блок определения величи 1 ны,и знака ошибки текущего цикла дозировайия.Этот дозатор не обеспечивает требуемой 25 точности, так как в нем предполагается наличие детерминированной зависимости массы материала, поступающей в бункер, от скорости загрузки и времени срабатывания затвора, а использование детерминированной зависи- ЗО мости не позволяет исключить случайные п грешности при определении момента пода сигнала на закрытие затвора,Для повышения точности дозирования предлагаемый дозатор снабжен блоком самообучения, выполненным в виде узла решения системы уравнений, интегратора и узла моделирования погрешности очередного цикла дозирования, причем входы узла решения системы уравнений подключены к задатчику, к блоку определения величины и знака ошибки текущего цикла дозирования, блоку определения скорости загрузки и блоку определения времени закрытия затвора. Выход узла реше 1 ния систвмы уравнений подключен через инпегратор к одному из входов узла моделирования погрешности очередного цикла дозирования, к другим входам которого подключены блок определения скорости загрузки, блок определения времени закрытия затвора и задатчик, а выход блока моделирования погрешности очередного цикла дозирования подключен к блоку формирования выходного сигнала задатчика.На чертеже показана блок-схема описываемого дозатора.Грузоподъемный бункер 1 установлен на лоизмерительные датчики 2, подключеннь блоку 3 измерения сигналов датчиков 2, сравнения 4 подключен к выходам блока 3 и15 ЛР: ОК + Ь+ сгРзад задатчика 5 с блоком 6 формирования выходного сигнала. Блок 7 определения скорости связан с блоком 8 определения времени закрытия затвора. Блок 9 определяет величину и знак ошибки текущего цикла дозпрования. Блок самообучения 10 содержит узел 11 решения системы уравнений, интегратор 12 и узел м одел иро в а и и я 13.Устройство работает следующим образом, При поступлении материала в грузоприемный бункер 1 сигнал с силоизмерительпых датчиков 2, пропорциональный массе материала в бункере, подается на входы блока 3 измерения сигнала датчиков 2 и блока 7 определения скорости загрузки. С выхода блока 3 сигнал, пропорциональнын текущему значению массы дозируемого материала поступает на один из входов узла сравнения 4, па другой вход которого подается сигнал с блока 6 формирования выходного сигнала задатчика 5.Этот сигнал пропорционален значению массы материала в грузоприемном бункере, по достикении которого должен оыть подан сигнал на закрытие затвора, При равенстве сигналов, поступающих на оба входа узла сравнения, на его выходе появляется команда на закрытие затвора и запуск блока 8 определения времени закрытия затвора. Работа блока 8 заканчивается по сигналу с блока 7 о прекращении поступления материала в грузоприемный бункер. В ходе дозирования блоком 7 измеряется скорость загрузки К, блоком 9 - реальное значение ошибки ЛР=Рф - Рд, где Рздд - заданное значение дозы; Рф - фактическое значение дозы после полного закрытия затвора и прекращения поступления материала в грузоприемный бункер,Реальные значения ЛР являются случайными величинами. Исследования, проведенные в Куйбышевском филиале института Оргэнергострой, показали, что величина ЛР связана с величинами К, т, а через Рззд - с величиной динамического удара материала о грузоприемный бункер недетерминированной зависи- мостью где аь Ь;, с; - случайные коэффициенты, значения которых зависят от целого ряда неучитываемых факторов;т - время закрытия затвора.Именно поэтому непосредственная коррекция задания последующего цикла дозирования по величине ЛР предыдущего цикла не является эффективной, так как значения соответствующих коэффициентов в этих циклах отличаются друг от друга. По той же причине является малоэффоктнвным, хотя и более точным, метод прогнозирования ЛР по результатам измерения текущих значений К, т, Р,;, и умножения их на значения коэффициентов а, Ь, с, принимаемых постоянными.Описываемое устройство позволяет наиболее оптимально учесть случайный характер этих коэффициентов путем самообучения дозиру 1 о 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 щей системы на основе непрерывного получения новой информации об их текущих значениях и статистической обработки этой информации, Это обеспечивает минимальную погрешность дозирования и оптимальное прогнозирование момента подачи сигнала на закрытие затвора текущего цикла.Процесс самообучения осуществляется блоком 10, Проводится и предварительных циклов дозирования, в результате которых составляется система из и уравнений ЛР, = а,К, + Ь,-., +сРзад, ЛРг - аФ г + Ьсг + сРзад ДР= а,К+ Ь;.+ с, Р В ходе каждого из и циклов блоками 7, 8 и 9 определяеются их соответствующие значения К, т ЛР, которые вместе с Рззд посгу 1 пают на входы узла 11 решения системы уравнений и узла моделирования 13. Полученная система решается узлом 11 относительно коэффициентов а, Ь, с. Рассчитанные значения коэффициентов через интегратор 12, осуществляющий статистическое осреднение из значений, поступают в узел 13.Таким образом, на выходе интегратора 12 получаются статистически усредненные по циклам значения коэффициентов а, Ь и с; а Ьп, с,. По этим значениям и по значениям Кп+1 и Рззд 1 текущего (и+1) -го цикла, а также по величине т предшествующего цикла с помощью блока 13 прогнозируется значение ЛРп+ по моделиЛРп+1 - а К, +1+ Ьптп+ спРзздп 1Вычисленное значение ЛР+1 поступает на вход блока 6 формирования выходного сигнала задатчика. Информация, полученная в (и+1)-м цикле дозирования, используется для уточнения значений коэффициентом а, Ь и с, т, е. производится осреднение их значений с учетом этой информации.Таким образом, происходит непрерывная адаптация модели. Количество осредненных результатов обусловливается требуемой точностью дозировапия. Еесли количество осредпенных результатов принимается равным и, по получении (и+1) -го результата первый результат отбрасывается. Усреднение всегда осуществляется по и последним результатам дозирования.Прогнозирование величины ЛР, осуществ 1 ляемое на основании решения и уравнений, уменьшает случайную поставляющую погрешности дозирования Ь)1 и раз. Формула изобретенияВесовой порциовный дозатор, содержащий грузоприемный бункер, установленный на силоизмерительные датчики, блок измерения сигналов датчиков, блок определения скорости загрузки, узел сравнения, блок определе515947 Составитель Н. Ширшов Техред Е. Подурушина Редактор Т. Рыбалова Корректор М, Лейзермаи Заказ 2018/3 Изд. Уз 1522 Тираж 814 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений п открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова. 2 ния времени закрытия затвора, задатчик с блоком формирования выходного сигнала и блок определения величины и знака ошибки текущего цикла дозирования, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности дозирования путем уменьшения случайной составляющей погрешности дозирования, он снабжен блоком самообучения, выполненным в виде узла решения системы уравнений, интегратора и узла моделирования погрешности очередного цикла дозирования, причем входы узла решения системы уравнений подкгночены к задатчику, к блоку определения величины и знака ошибки текущего цикла дозирования, блоку определения скорости загрузки и блоку определения времени закрытия затвора, выход узла решения системы уравнений подключен через интегратор к одному из входов узла моделирования погрешности очередного цикла дозирования, к другим входам которого подкл 1 очены блок определения скорости загрузки, блок определения времени закрытия затвора и задатчик, а выход блока моделирования погрешности очередного цикла дозирования подкл 1 очен к блоку формирования выходного сигнала задатчика. Источники инфорзации, принятые вд и 1 нмание прп экспертизе;1. Авт. св.412491, М. кл.в 6 016 13 28,27.09.71.2. Авт. св,213371, М, кл.а 6 016 13,00,21.10.66.3. Авт. св,219815, М. кл. Сг 01 Ст 13/00,18.11.6510 4, Авт. св.231855, М. кл.а 6 016 1 З,ТО,18,03.67. 5. Авт. св.323670, М. кл. 6 016 13/00.6. Патент США3116801, Кл 177 - 1, сгтубл, 15 11961.7, Патент Франции2088607 кл, 6 01 Ст .17/00, опубл. 1972.8. Патент Японии30332 кл, 108 К 1 опубл.08.12.69209. Карпин Б. Е. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы, М, 1971.10. Тезисы докладов 8-го Всесоюзного научнотехнического совещания по автоматизации 25 процессов взвеш;1 вання и дозировання вг. Одессе (9 - 11 октября 1974 г,)