Устройство для управления процессом изготовления резиновых смесей

(51)4 С 05 Э 21/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Омское специальное конструкторское бюро Научно-производственного11объединения "Нефтехимавтоматика(56) Кондраков С.П, и Бачко А.И. Перспективные процессы и оборудованиедля изготовления резиновых смесей.М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1977, с. 33.Патент Великобритании В 1462430,кл, С 05 Э 21/02, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ(57) Изобретение относится к автоматике. Цель изобретения - повьппениеточности и быстродействия устройства. 801401445 А 1 Устройство содержит датчики 1, 2 тока и напряжения электродвигателя смесителя, умножитель 3, первый, второй, третий и четвертый ключи 4, 6, 9, 13, источник 5 калибровочного сигнала, преобразователь 7 сигнала, сумматор 8, цифровой вольтметр 10, компенсиру ющий усилитель 11, переключатель 12 режимов работы, запоминающий блок 14, датчик 15 начала смещения, интегратор 16, блок 17 счетчиков времени, компаратор 18 энергозатрат, исполнительный блок 19, селектор 20 управляющих сигналов, задатчик 21 времени, задатчик 22 энергии, компаратор 23 времени. Предлагаемое устройство Е обеспечивает автоматическую компенсацию холостого хода смесителя снижает потребляемую мощность, варна- Сф цию длительности управляющих сигналов. 1 ил,Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в производстве шин и резинотехнических изделий.5ЦеЛь изобретения - повышение точности н быстродействия устройства за счет чего повышается однородность резиновых смесей и производительность труда. 10На чертеже представлена блок-схема устройства управления процессом изготовления резиновых смесей.Устройство содержит датчик 1 тока электродвигателя смесителя и датчик 2 15 напряжения электродвигателя смесителя, измеряющие ток и напряжение электродвигателя смесителя, умножитель 3, ключ 4, источник 5 калибровочного сигнала, ключ 6, преобразователь 7 сигна 20 ла, сумматор 8, ключ 9, цифровой вольтметр 10, компенсирующий усилитель 11, переключатель 12 режимовработы, ключ 13, запоминающий блок 14, датчик 15 начала цикла смешения, 25 интегратор 16, блок 17 счетчиков времени, компаратор 18, исполнительный блок 19, селектор 20 управляющих сигналов задатчик 21 времени, задатчик 22 энергозатрат и компаратор 23, 30Устройство работает следующим образом.В задатчик 22 заносятся значения энергозатрат, по достижении которых должны выдаваться управляющие сигналы. В задатчик 21 времени заносятся значения времени, в течение которого должен выдаваться соответствующий управляющий сигнал.Перед началом цикла смешения с дат.4 чика 15 начала цикла на управляющий вход ключа 13 поступает сигнал логическая "1", ключ 13 при этом открыт, с переключателя 12 режимов работы на управляющие входы первого 4, второго 6 и третьего 9 ключей поступает сигнал логической "1.", при этом ключи 4 и 9 открыты, а ключ 6 закрыт.При отсутствии резиносмеси в устройстве обработки эластомера двигатель привода устройства потребляет мощность, расходуемую на холостой ход, при этом с датчиком 1 и 2 тока и напряжения сигналы, пропорциональные току, потребляемому двигателем и приложенному напряжению, поступают в умножитель 3, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный потребляемой мощности. С выхода умножителя 3 сигнал поступает через открытый ключ 4 на вход преобразователя 7, с выхода которого сигнал поступает на первый вход сумматора 8, на второй вход которого поступает компенсирующий сигнал, формируемый компенсирующим усилителем 11 и подаваемый через открытый четвертый ключ 13 на выход запоминающего блока 14, а с него через открытый ключ 9 на второй вход сумматора 8. Работа схемы автокомпенсации в этот момент описывается следующими формулами;Ивьх= "вх- Ивых К 1 Кг Кз К К,(1)где И в - выходное напряжение сумматора;И- напряжение, поступающеена первый вход сумматора с преобразователя;- коэффициент передачикомпенсирующего усилителяфКг - коэффициент передачианалогового запоминающего блока;К,К - коэффициент передачиключей 9 и 13;К- коэффициент передачисумматора.После преобразования получим:Иех КеИ вых+ К 1 Кг К вК КеПриняв Кг=К К=К = 1, можно сделатьвывод, что при Кс Ив,-фО,В реальных объектах коэффициентусилия компенсирующего усилителяобычно 10 - 10, что позволяет производить компенсацию практически донуля, т.е, компенсировать мощность,потребляемую на холостом ходу.При появлении на выходе датчика15 начала цикла смешения сигнала логического "0" (подается перед загрузкой резиносмеси н устройство обработки эластомера) ключ 3 закрывается инапряжение компенсации холостого хода, запомненное в блоке 14, через открытый ключ 9 на время всего цикласмешения приложено к второму входусумматора 8, т.е. на выходе сумматора 8 формируется сигнал, пропорциональный мощности, затрачиваемойтолько на резиносмешение.Затем сигнал поступает на входвольтметра 10 цифрового отсчета, ас него на интегратор 16, который по50 3 140144строен в виде цифрового сумматора сцифровой индикацией. Такое соединениеданных блоков позволяет постоянноконтролировать и мощность и энергоФ5затраты, потребляемые двигателем резиносмесителя. С выхода интегратора16 сигнал поступает на первый входкомпаратора 18 энергозатрат, на второй вход подаются значения уставокс задатчика 22 энергозатрат. Селектор20 управляющих сигналов с большой частотой производит подключение уставок:с задатчика 22 энергозатрат к компаратору 18 энергозатрат, с задатчика21 времени на вход компаратора 23 времени, а также синхронно подает сигналы разрешения на включение соответствующих счетчиков блока 17 счетчиковвремени и соответствующих узлов испол нительного блока 19Таким образом, при совпадении поступающих на входы компаратора значений энергозатрат, интегратора 16 изадатчика 22 энергозатрат компаратор 2518 энергозатрат срабатывает и включа-1 ет соответствующий счетчик блока 17счетчиков времени и соответствующийузел блока 19, который выдает управляющие сигналы на исполнительные меха-ЗОнизмы, В дальнейшем отсчитываемоесчетчиком блока 17 время сравнивается в компараторе 23 времени с временем, заданным в задатчике 21 времени,и при совпадении компаратор 23 времени выдает сигнал на соответствующий35узел блока 19 и выключает управляющийсигнал, поступающий на исполнительныемеханизмы, Для остальных уставок работа аналогична. Порядок срабатывания уставок, время управляющих воздействий, совершенно независимы,т.е. любое управляющее воздействиеформируется независимо от других.По завершению процесса смешения45формируется управляющий сигнал навыгрузку резиносмеси, при этом навыходе датчика начала цикла появляется сигнал логическая "1", происходит обнуление счетчиков, в блоке17 счетчиков времени и обнуленияинтегратора 16, открывается ключ 13,производится автокомпенсация "холостого хода"В: режиме "Калибровка" устройствоработает следующим образом,С переключателя 12 режимов работына управляющие входы ключей. 4, 6 и 9поступает сигнал логический "0", при 51этом ключи 4 и 9 закрываются, отключая входной сигнал с умножителя 3 и разрывая цепь автокомпенсации, а ключ 6 открывается, подключая по входу преобразователя 7 источник 5 калиброванного сигнала, с выхода преобразователя сигнал через сумматор 8 поступает на вход вольтметра 10, который индицирует измеренное значение калиб" ровочного сигнала, при несовпадении заданной величины с измеренной, подстраивая коэффициент преобразования преобразователя 7, добиваются совпадения измеренного значения калибровочного сигнала с заданным, Таким образом, оперативно корректируют коэффициент передачи канала измерения, включающего преобразователь 7, сумматор 8 и цифровой вольтметр 10. Формула из о бр ете нияУстройство для управления процессом изготовления резиновых смесей, содержащее датчики тока и напряжения, подключенные выходами к соответствующим входам умножителя, первый и второй ключи, выходы которых объединены, а управляющие входы соединены с выходом переключателя режимов работы, преобразователь сигнала, цифровой вольтметр, интегратор, первый вход которого связан с выходом датчика начала цикла смешения, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом задатчика энергозатрат, о т л и ч а ю щ е е с,: тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит сумматор, третий и четвертый ключи, запоминающий блок, компенсирующий усилитель, блок счетчиков времени, селектор управляющих сигналов, вто" рой компаратор, задатчик времени и источник калибровочного сигнала, причем первый вход сумматора соединен с выходом преобразователя сигналов, второй вход- с выходом третьего ключа, вход которого соединен с выходом запоминающего блока, выход четвертого ключа соединен с входом запоминающего блока, выход компенсирующего усилителя подключен к входу четвертого ключа, а вход - к выходу сумматора и входу цифрового вольтметра, выход которого соединен с вторым входом интегратора, связанного выходом с вторым входом первого компаратора, управляющий вход четвертого ключа соединен с выходом датчика наСоставитель Л. ЦаллаговаТехред Л,Сердюкова Корректор.А. Тяско Редактор А. Ворович Заказ 2784/47 Тираж 866 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1401 чала цикла смешения и с первым входом блока счетчиков времени, первый вход исполнительного блока, второй вход блока счетчиков времени, вход5 задатчика энергозатрат и вход задатчика времени соединены с выходом селектора управляющих сигналов, первый вход второго компаратора связан с выходом блока счетчиков времени, а вто О рой - с выходом эадатчика времени, второй вход исполнительного блока со 445 6едннен с третьим входом блока счетчиков времени и с выходом первого компаратора, а третий вход - с выходом второго компаратора, выход источника калибровочного сигнала связан с входом второго .ключа, вход первого ключа соединен с выходом умножителя, а выход - с входом преобразователя сигнала, управлякщий вход третьего ключа подключен к выходу переключателя режимов работы.