Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов

- -Гг)г уЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1216662, кл. С 01 .С 13/28, 1984.(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЫМ ДИСКРЕТНЫМ ДОЗИРОВАНИЕМ СЫПУЧИХ МАТЕ РИАЛОВ(57) Изобретение относится к весоизмерительной технике, Цель изобретения - повышение точности дозирования, Основная часть ошибки дозирования, связанная с запаздыванием в контуре управления и дозаторе 2, устраняется путем формирования упреждающего сиг нала на выходе блока 19.модели доза- тора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управления, а меньшая часть ошибки - путем дополнительной коррекции, величина которой определяется пропорционально полученной ошибке в предыдущем цикле.ил.Изобретение относится к весоизмерительной технике и является усовершенствованием устройства по авт, св.9 1216662.Цель изобретения - повышение точности дозирования,На чертеже изображено предлагаемоеустройство,Устройство состоит из блока 1 управления, задатчика 2 величины дозы,узла 3 сравнения, узла 4 вычисленияразности, измерительного блока 5, блока 6 вычисления величины и знака ошибки, задатчика 7 величины начальногокоэффициента упреждения, блока 8 вычисления величины упреждения, блока9 измерения производительности питателя, блока 10 памяти, блока 11 вычисления коэффициента упреждения, состоящего из делителя 12, сумматора13 и узла 14 памяти, схемы И 15счетчика 16 импульсов, ключа 17, сумматора 18, блока 19 модели дозатораи генератора 20 импульсов.Устройство работает следующим образом.Задатчиком 2 задается требуемоезначение дозы Р, Блок 1 управлениявключает питатель и сыпучий материалпоступает в грузоприемный бункер,установленный на датчиках (не показаны), Сигнал с выхода датчиков, пропорциональный усилию, передаваемомуот бункера с дозируемым материалом,измеряется блоком 5. Результат измерения М поступает на вход узла 3сравнения, в блок 6 вычисления величины и знака ошибки и в блок 9 измерения производительности питателя,В блоке 9 непрерывно формируются значения текущей производительности питателя Я, которые поступают на один из входов блока 8 вычисления упреждения, На второй вход блока 8 подается значение коэффициента ад;, Значение с д, для каждого цикла дозирования является величиной постоянной и определяется перед началом цикла дозирования как алгебраическая сумма Сд в предыдущем цикле до- зирования и ьпосле окончания предыдущего цикла дозирования, где Гжд и цыц,- - заданное и вычисленное значения коэффициентов в предыдущем цикле дозирования, т.е. ьадад,Выц,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Так как для первого (начального)цикла дозирования с, равно О, то"зад = - , где Ь и Ц- соответственно значения ошибки доэированияи производительности питателя, прикоторой эта ошибка получена, Эти значения могут быть найдены аналитическим или опытным путем, В частном случае значение начального коэффициентаможет быть равно 0 при достаточноточном соответствии модели объектаблока 19 реальным характеристикамдозатора.В момент включения питателя сигнал с выхода блока 1 управления поступает также на один иэ входов схемы И 15, на сбрасывающий вход счетчика 16 импульсов, на информационныйвход ключа 17 и на один из входовсумматора 8. При поступлении сигнала на сбрасывающий вход счетчика16 импульсов последний начинает счетимпульсов, поступающих с выхода схемы И 15. До момента окончания счетана выходе сумматора 18 формируетсяединичный сигнал, поступающий навход блока 19 модели. Если схемапостроена таким образом, что по отношению к сигналу с выхода эадатчикавеличины дозы сигнал с выхода измерительного блока в узле сравненияявляется отрицательным, то сигнал свыхода блока 19 модели выполняетсяположительным относительно сигналас выхода задатчика 2 величины дозы.Коэффициентами передачи элементовсхемы обеспечивается, что общее значение коэффициента передачи каналас моделью объекта управления пропорционально среднему значению производительности питателя,После того, как счетчик 16 зафиксирует заданное число импульсов,происходит его переключение и инвертирование сигналов на его выходах.Время от момента включения счетчикадо момента окончания его работы определяется частотой импульсов на выходе генератора 20 и настройкой обеспечивается равным минимальному времени суммарного запаздывания в системе управления и в доз аторе, При инвертировании сигналов на выходе счетчика 16 импульсов прекращается поступление импульсов на его вход изамыкание ключа 17. На выходе сумматора 18 происходит удвоение сигнала,1364896 компенсация которой обеспечиваетсяблоком вычисления величины упреждения следующим образом.Перед первым (начальным) цикломЬчдозирования значение , , - понкоманде от блока 1 управления из задатчика 7 величины начального коэффициента записывается в сумматор 13блока 11 вычисления коэффициента.В блоке 8 вычисления величины упреждения производится умножение значениятекущей производительности питателяна коэффициент Гд, . Это произведение дополнительно вычитается в узле4 вычисления разности иэ значения величины дозы, обеспечивая компенсациюошибки, связанной с несовершенствоммодели и изменениями производительности питателя в течение доэирования,На один вход узла 3 сравнения подается, таким образом, значение Р -"хщ,Ц + Ц(+), где У(+) - сигнал свыхода блока 9, а на другой - значения результатов измерения сигналовдатчиков с противоположным знаком поотношению к Б(+), При равенстве данных значений блок 6 управления вы"ключает питатель и записывает в блок1 О памяти значение производительности питателя Я полученное в моментформирования команды на отключениепитателя,После окончания доэирования по команде блока 1 управления в блоке 6вычисляется величина и знак абсолютной ошибки дозирования первой дозы, = Р - Р, где Р - фактическая величина полученной дозы. В блоке 11 вычисляется коэффициент выл,) фЛ,в делителе 12 и А= од,) +бч 1+ ,ч, -- + - в сумматоре 13.н ЙеЗначение этого коэффициента запоминается в узле 14 памяти. При последующем (втором) цикле дозирования вблоке 8 непрерывно вычисляется величина упреждения (дополнительного)как 45 и управление происходит аналогично случаю, когда в системе запаздываниеотсутствует.Поскольку передаточная функция 50 блока 19 модели дозатора может соответствовать реальному дозатору только с тем или иным приближением, )в процессе работы дозатора возможны изменения производительности и изменения иных параметров объекта, то поправка, формируемая на выходе блока 19 модели, соответствует необходимому значению с некоторой погрешностью,При выполнении блока 19 модели таким образом, что его передаточная функция соответствует передаточной функции дозатора без учета в его структуре чистого запаздывания, удвоение сигнала на входе модели объекта по истечении времени чистого запаздывания Г эквивалентно при постоянном сигнале наличию между вы ходом блока управления и выходом блока модели звена с передаточной функ- цией лЫ(р) = Ы(р) (1 + е ), (1) где )ч(р) - передаточная функция блока 19 модели дозатора. Поскольку выход блока 19 модели дозатора подклю 20 чен на плюсовой вход узла вычисления разности, который представляет собой сумматор, сигнал с выхода блока управления поступает на плюсовой вход узла вычисления разности, сигнал с выхода измерительного блока 5 - на отрицательный вход узла сравнения, также представляющего из себя, в частном случае, сумматор, то совокупность объекта управления (дозатора)30 и обратной связи с блоком 19 модели может быть описана передаточной функ- цией(Щр) = -Ю (р)е + Н)р 1+е)2)35где с - ействительная д в еличиначистого запаздывания в системе;И,(р) - передаточная функция объ 40екта управления без учетазапаздывания,Если т =мнч и Уо(Р) = 1 м(Р)в выражение (2) сводится к выражению Г- Г Одчд ) вьч )7 а затем после окончания доэированияопределяют в блоке 11б лЛЗаказ 6582/33 Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Таким образом,при работе устройства основная часть ошибки дозирования, связанная с запаздыванием в контуре управления и дозаторе, устраняется путем формирования упреждающего сигнала на выходе блока модели доза- тора в соответствии с динамическими характеристиками объекта управления, а меньшая - путем дополнительной кор рекции, величина которой определяется пропорционально полученной ошибке в предыдущем цикле. формула из обретения 15 Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов по авт, св, У 1216662, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введеныгенератор импульсов, схема И, счетчик импульсов, ключ, сумматор и блокмодели дозатора, причем один входсумматора, информационный вход ключа,управляющий вход счетчика импульсови первый вход схемы И подключены квыходу блока управления, второйвход схемы И подключен к выходу генератора импульсов, третий вход - кинверсному выходу счетчика импульсов,а выход - к информационному входусчетчика импульсов, прямой выход которого соединен с управляющим входомключа, выход которого подключен кдругому входу сумматора, а выход сумматора через блок модели дозатора соединен с третьим входом узла вычисления разности,