Система регулирования уровня стекломассы

(71) Заявитель управления и технико-экономических исследований медицинской промышленности 4) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ СТЕКЛОМАСС атком известной. системы наличие установившейся гулирования и как след Недо являет ошибки)Изобретение относится к стеклова-"рению, а именно к системам автоматического регулирования уровня стекломассы, например, при производстве медицинского стекла.,Известна система автоматического .регулирования уровня стекломассы,содержащая дискретный электроконтактный датчик уровня стекломассы,электронный блок для управления работой исполнительного механизма качания штанги датчика уровня стекломассы, выполненный на бесконтактных.:логических элементах, вторичныйпоказывающий регистрирующий. прибор,пропорциональный регулятор производи.тельности механизма загрузчика шихты с элементом сравнения, задатчикуровня стекломассы, тиристорныепреобразователи, датчики производительности механизмов загрузчиковшихты в виде тахогенераторов, заг-.рузчики шихты с исполнительнымидвигателями постоянного тока и объект регулирования - стекловареннуюпечь 1. вие - невысокая точноств регулирования.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрИчески подключен к одному из входов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому входу силового блока, выход датчика,производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи.соединен с датчиком загрузчика 121.Недостатками известной системы являются низкое качество процесса регулирования, невысокая точностя стекломассы ния - стеклонаренную печь 1 б, тик регулирования ристорный преобразователь 17.корению, сниже- Система работает следующим сбраости системы п и зом. регулирования уронииз-за наличия ошибопо скорости и по усние запаса устойчив р изменении параметров объекта регулирования, что приближает систему к колебательной границе устойчивости.Целью изобретения является повышение точности регулирования.Поставленная цель достигается тем, что система регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятор и блок управления подключен к входу силового блока, двигатель постоянного тока, который кинематически связан с исполнительным механизмом загрузчика сырьевых компонентов и с входом датчика производительности загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силового блока непосредственно и через датчик нагрузки к другому. выходу силового блока, выход датчика производительности загрузчика соединен с одним входом второго элемента сравнения, другой вход которого через блок обратной связи соединен с датчиком нагрузки, снабжена дифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемента сравнения подключен к одному из входов сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента сравнения. На чертеже представлена предлагаемая система регулирования уровня стекломассы.Система содержит датчик 1 уровня стекломассы с аналоговым выходным сигналом, элементы 2 и 3 сравнения, задатчик 4 уровня стекломассы, дифференцирующий элемент 5, сумматор б, пропорционально-интегральный регулятор 7 производительности механизма загрузчика сырьевых компонентов, систему 8 импульсно-фазового управления, силовой тиристорно.й блок 9, исполнительный двигатель 10 постоянного тока механизма загрузчика сырьевых компонентов, механизм 11 загрузчика сырьевых компонентов, датчик 12 нагрузки исполнительного днигателя, блок 13 обратной снязи по нагрузке исполнительного двигателя, датчик 14 производительности загрузчика сырьевых компонентов, например, тахогенератор, расходный бункер 15 сырья, объект регулирона 5 Сигнал, пропорциональный уровню, стекломассы, измеренный датчиком 1уровня стекломассы, поступает навход первого элемента 2 сравнения.Сюда же поступаетсигнал с задатчи 10 ка 4 уровня стекломассы, соответствующей требуемой величине уровнястекломассы. С выхода элементасравнения сигнал ошибки, равный разности сигналов с датчика уровня 1и эадатчика 4 уровня, поступает навход дифференцирующего элемента 5,первый выход которого подключен квторому входу сумматора б, а вт ройвыход - к третьему входу сумматора.К первому входу сумматора б подключен выход первого элемента 2 сравнения. С выхода сумматора б сигнал,ранный сумме ошибки, первой и в горой производной от ошибки, постпаетна вход второго элемента 3 срав иения, с выхода которого сигнал поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора 7 произв бдительности механизма загрузчика :ырьевых компонентов. С выхода регу лятора 7 сигнал поступает в систему 8 импульсно-фазового управления,представляющую иэ себя преобразователь аналогового сигнала в систему управляющих импульсов соотзетст вующей фазы. Последние подаютсяна управляющие электроды тиристэровсилового блока 9. В зависимости отфазы управляющих импульсов, величина напряжения на выходе силовогэблока 9 изменяется в пределах огнуля до номинального. К выходу силового блока 9 подключен исполнительный двигатель 10 постоянногз тока механизма 11 загрузчика сырьэ вых компонентов. Обороты вала двигателя 10, а следовательно и производительность механизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, пропорциональна напряжению на выходе "илового блока 9. В схеме предусмзт рен датчик 12 нагрузки исполнитэльного двигателя 10 и устройстно 13гибкой обратной связи по нагрузке.исполнительного двигателя механизмазагрузчика сырьевых компонентон, 55 выход которой подключен к второиувходу второго элемента 3 сравненияи служит для стабилизации работисполнительноГо двигателя механизма загрузчика н переходных режииах, 60 связанных с изменением грануломнтрического состава сырьевых компонентов. Е третьему входу второго эпемента 3 сравнения подключен выходдатчика 14 производительности и 65 ханизма загрузчика сырьевых компонентов. Сырьевые компоненты из расходного бункера стекловаренной печи 15 загрузчиком подаются в варочную часть стекловаренной печи 16, компенсируя сьем готовой стекломассы, идущей на формование, поддерживая уровень стекломассы постоянным и равным заданному значение.При снижении уровня стекломассы на выходе элемента 2 сравнения и на входе дифференцирующего элемента 5 появляется сигнал ошибки, который суммируется на сумматоре 6 с сигналом первой и второй производной от ошибки и подается на первый вход второго элемента сравнения 3, с выхода которого - на вход пропорционального интегрального регулятора 7 производительности механизма, загрузчика сырьевых компонентов, что приводит к изменению фазы управляющих импульсов на выходе системы 8 импульсно-фазового управления и соответственно изменению напряжения на выходе силового блока 9, а следовательно и производительности механизма 11 загрузчика сырьевых компонентов, в результате чего уровень стекломассы повышается, достигая заданного значения.Предлагаемая система автоматического регулирования уровня стекло- массы позволяет стабилизировать технологический и теплотехнический режим варки стекла, что на 3-6 мес удлиняет срок службы огнеупорной кладки бассейна стекловаренной печи, подверженной наиболее сильному разьеданию огнеупора на границе раздела "стекломасса-газовое пространством, на 5-10 снизить тепловые затраты, идущие на расплав сырьевых компонентов и не менее, чем в 1,5 раза увеличить точность регулирования уровня стекломассы и соответственно уменьшить брак готовой продукции, связанной с формовкой иэделий из стекломассы. Формула изобретенияСистема регулирования уровня стекломассы, содержащая датчик и задатчик уровня, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента сравнения, выход второго элемента сравнения через последовательно соединенные регулятори блок управления подключен к вхо ду силового .блока, двигатель постоянного тока, который кинематическисвязан с исполнительным механизмомзагрузчика сырьевых компонентов ис входом датчика производительнос ти загрузчика, и электрически подключен к одному из выходов силовогоблока непосредственно и через датчик нагрузки к другому выходу силового блока, выход датчика произво;щ дительности загрузчика соединен содним входом второго элемента сравнения, другой вход которого черезблок обратной связи соединен с датчиком нагрузки,.о т л и ч а ю щ а яэ 5 с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабженадифференцирующим элементом и сумматором, причем выход первого элемен-.та сравнения подключен к одному извходов сумматора и к входу дифференцирующего элемента, выходы которыхсоединены с другими входами сумматора, выход которого подключен к соответствующему входу второго элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Обухов В.М. Автоматическое4 п управление процессом производствастекла,-фСтекло и керамикаф, У 11,1976, с. 13.2, Зезин М.А. Автоматическоеуправление процессом производства45 стекла. - фСтекло и керамикаф, Р 6,1976, с. 14-16 (прототип).1004272 Составитель А. КузнецовРедактор А, Химчук Техред М.Тепер Корректор В., Бутяг н аз ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иа 4 комитета и открыт кая наб 78/25 Тираж 48НИИПИ Государственногопо делам изобретений35, Москва, Ж, Раушс ПодпСССРй д,4/