Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 57 4 СОС 13/2 уф1 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАН И(71) Украинский государственный пронектный институтМеталлургавтоматика (72) М.А.Мельц, А.С.Виленскийи Л.И.Литвинова(56) Авторское свидетельство СССР В 459684, кл, С 01 С 13/28, 1973,Авторское свидетельство СССР У 866418, кл. С 01 С 13/28, 1981.(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯВЕСОВЫМ ДИСКРЕТНЫМ ДОЗИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к областивесоизмерительной техники, в частности к устройствам для доэирования кокса, и.повышает надежность устройства за счет упрощения аппаратурнойреализации, Для этого датчик 1 весаформирует число-импульсный код, соответствующий приращению веса материала, поданного в дозатор, С выхода формирователя 7 импульсов на импульсный вход 8 поступает число -импульсный код веса сухого материала.Когда число импульсов, подаваемыхна вход счетчика 9 импульсов, сравняется с числом, заданным в блоке 11задания в качестве веса сухого материала, на выходе компаратора 10появится сигнал, а на выходе формирователя 12 - импульс, поступающийв блок 13 управления загрузкой, 1 ил.Изобретение относится к областивесоизмерительной техники, в частности к устройствам для дозированиякокса.Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет упрощения аппаратурной реализации,На чертеже показана структурнаяблок-схема цифрового устройства управления весовым дискретным дозированием.Устройство содержит датчик 1 веса,элемент И 2 сумматор 3, преобразователь 4 прямого двоично-десятичногокода в дополнительный двоично-десятичный код, преобразователь 5 аналогкод, влагомер 6, дополнительный формирователь 7 импульсов, импупьсныйвыход 8 устройства, счетчик 9 импульсов, компаратор 10, блок 11 задания, 20Формирователь 12 импульсов, блок 13управления загрузкой.Датчиквеса подключен выходомк первому входу элемента И 2, выходкоторого соединен с синхровходом25сумматора 3, информационнные входыкоторого соединены с выходами преобразователя 4 прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоичнодесятичный код, входы которого сое- ЗОдинены с выходами преобразователя 5аналог-код, входом подключенногок выходу влагомера 6, Выход младшего двоичного разряда декады "сотен"сумматора 3 соединен с входом дополнительного формирователя 7 импуль 35сов, выход которого соединен с им"пульсным выходом 8 устройства и сосчетным входом счетчика 9 импульсов.Выходы счетчика 9 импульсов подклщ 40чены к первым входам компаратора 10,вторые входы которого подключенык выхоцам блока 11 задания Выход компаратора 10 соединен с входом формирователя 12 импульсов, выход которого соединен с входом блока 13 управления загрузкой и с вхоцом "Установка О" счетчика 9 импульсов. Выход блока 13 управления загрузкой соединен с вторым входом элемента И 2.Датчик 1 веса формирует число импульсный код, соответствующий приращению веса материй 3 а, поданного в дозатор.Если обозначить дискретность измерения влажности как Д = А 10 ,(%), где: А = 1, 2, 3 9, а К =: О, 1,2, то сумматор 3 будет иметь К+2 четырехразрядные декады, а в старшей (К+3) декаде сумматор может иметь только младший двоичный разряд, (К+3)-я декада является декадой сотенНапример, если Д = 17 =10 (т.е, А = 1, К = О), то сумматор будет иметь 2 полные декады (декаду "единиц" и декаду "десяткон", а 3-я декада в . декада сотен" - может быть представлена одним двоичным разрядом 2).Если Д = 0,023 = 2 10 (т.е. А2, К = 2), то сумматор будет иметь 4 полные декады (декаду "сотых долей 1, декаду ндесятых долей 1 декаду "единиц", декаду "десятков"), а 5-я декада - декада "сотен" - может быть прецставлена одним двоичным разрядом 2Преобразователь 4 прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично-десятичный код может быть представлен любым известным преобразователем комбинационного типа, преобразующим десятичное число В в его дополнение до 100 (С = 100- - В).Преобразователь 5 аналог-код служит для преобразования аналогового сигнала в двоично-десятичныйкод.Дополнительный Формирователь 7 импульсов Формирует импульс при смене сигнала на его входе.Формирователь 12 импульсов формирует импульс при смене на его входе сигнала нОн на сигнал н (этот момент соответствует появлению сигнала "1" на выходе компаратора 10, что означает равенство кодов двух чисел, поступающих соответственно на первые и вторые входы компаратора 10). Устройство работает следующим образом.При подаче питания производится установка в "0" сумматора 3 и счетчика 9 импульсов (цепи установки в "0" при подаче питания на чертежене показаны).На входах и выходах Формирователя 12 импульсов и дополнительного Формирователя 7 импульсов присутствует сигнал "0", Влагомер б после подачи питания измеряет влажность материала, который подлежит доэированию (инфор 1204957мация р величине В - влажности материала в виде двоично-десятичногокода числа Сс 100 - В присутствуетна информационных входах сумматора 3).В блоке 11 задания устанавливаетсячисло Мс , соответствующее весусухого материала, который, являясьчастью веса М влажного материала,должен быть отдозирован,Закрывается затвор дозатора (свыхода блока 13 управления загрузкой на вход элемента И 2 начинаетпоступать сигнал "1"). Блоком 13 управления загрузкой формируется команда на загрузку бункера дозатора.По мере поступления влажного материала в бункер дозатора на выходедатчика 1 веса появляются импульсы(дискретность импульсов постояннаи равна, например,10 кг) . Эти импульсы поступают через элемент И 2 насинхровход сумматора 3, на информационных входах которого присутствуетдвоично"десятичный код числа С "100 - В.Число Р, изменений состояния младшего двоичного разряда декады "сотен" сумматора 3 связано с числомР, импульсов, поступивших на синхровход сумматора 3, формулойР. (100 - В)100 фЖгде символ1 означает целую частьчисла,Например, если В = 9,85, а Р,100, то100(100-985) 991100Влажность материала определяетсявыражениемВ = - , 100 (Ж),Мсгде М- вес влаги;М - вес влажного материала,Вес сухого материала равен Мс= М - М,Из приведенных формул следуетМ-МсВ = --- . -100 (Ж)МУ т,е. В М = 100 ММс илиМ(100 - В)Ма В 1с 100Из сравнения первой и последней из приведенных формул следует: при Р = М имеем Р = М , т,е. число импульсов формируемых дополнительным формирователем 7 импульсов, будет соответствовать весу Мс сухого ма При последующем дозировании (вторая подача) счетчик 9 импульсов наЗ 0 чинает подсчитывать поступающие наего счетный вход импульсы не с "0",Поэтому при следующем доэированииформирователь 12 импульсов выдастимпульс (команда "Стоп" ), когда вбункер дозатора поступит влажный35материал, вес которого в сухом видебудет равен (М са - Сего ). Таким образом пересып материала в предыдущейподаче учитывается в последующейподаче материала, т.е. интегральная40ошибка дозирования будет стремитьсяк нулю,С выхода дополнительного формирователя 7 импульсов на импульсныйвыход 8 устройства поступает число 45импульсный код веса сухого материала, Этот код может приниматься счетчиком индикации веса сухого материала, счетчиком регистрирующего устройства, модулем ввода число-импульсных сигналов (МВВЧИС) вычислительноймашины и т.д, (на чертеже эти при"емные устройства не показаны), что,позволяет контролировать в любоймомент времени. подачу сухого коксав печь (в данной подаче, эа времяплавки и т.д.).При уменьшении веса материалав дозаторе,(выгрузка материала, т,е5 1 О 15 20 25 териала при поступлении в бункер дозатора влажного материала весом М.В тот момент времени, когда число импульсов, подаваемых с выхода дополнительного формирователя 7 импульсов на счетный вход счетчика 9 импульсов, сравняется с числом, заданным в блоке 11 задания в качестве веса сухого материала Мса , на выходе компаратора 10 появляется сигнал "1", в результате чего на вы ходе формирователя 12 импульсов появляется импульс, Этот импульс поступает на вход блока 13 управления загрузкой (команда "Стоп", по которой в блоке 3 управления загрузкой снимается команда на загрузку) и на вход "Установка 0" счетчика 9 импульсов.Ввиду инерционности тракта загруз" ки происходит пересып сверх заданной величины М 1 а, т,е. после установки счетчика 9 импульсов в "0" в него поступит М сп импульсов (соответству.ет весу пересыпа сухого материала в первой подаче),)204957 есть сигнал "Затвор открыт" и нет сигнала "Затвор закрыт") блокируется элемент И 2 и сбой в работе устройства не допускается, даже если датчиквеса формирует при этом импульсы "уменьшения" веса,Вес и изменение веса пустого бункера (вследствие налипания материала) не влияет на точность работы устройства, так как на синхровход сумматора 3 предусмотрена возможность подачи импульсов только после того, как затвор дозатора будет закрыт (в случае, если при подаче питания в устройство затвор доэатора уже был закрыт, сигнал "Затвор закрыт" поступает на вход элемента И 2 не сразу, а с задержкой, достаточной для успокоения или автоматического тарирования весов доэатора,если они используются в устройстве датчика 1 веса). Цифровое устройство управлениявесовым дискретным дозированием,содержащее влагомер, датчик веса,блок задания, блок уПравления загруэСоставитель В,ШирфовРедактор О,Колесникова Техред И.Асталош Корректор Е,Рошко Заказ 8517/42 Тираж 702 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4 /5,импульсов, формирователь импульсови элемент И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения его надежности за счет упрощения аппаратурной реализации, в него введены преобразователь аналог-код, подключенный к выходу влагомера, преобразова 10 тель прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично-десятичный код, входы которого соединеныс выходами преобразователя аналогкод, а выходы - с информационными1 входами сумматора, и дополнительныйформирователь импульсов, вход которо"го подключен к выходу сумматора, авыход - к счетному входу счетчикаимпульсов, причем датчик веса подклю 2 О чен к одному входу элемента И, кдругому входу которого подключенвыход блока управления загрузкой,а к выходу - вход синхронизации сумматора, выходы блока задания и счет 25 чика импульсов подключены к входамкомпаратора, выход которого черезформирователь импульсов подключенк входу блока управления загрузкойи к входу установки в "0" счетчика3 О импульсов,