Устройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материалов

(19) 111) С 13/28 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ния производительности. В моментвключения питателя блок 1 управлениявыдает сигналы на вход схемы И 18,сбрасывающий вход счетчика 19, входключа 20 и сумматор 21. Блок 9 модели принимает сигнал, пропорциональный производительности. Перед каждымциклом дозирования устанавливаетсякоэффициент упреждения как алгебраическая сумма заданной уставки времени и уставки, вычисленной в предыдущем цикле дозирования, Устройствопозволяет повысить точность дозирования за счет уменьшения влияния измеи питателяустановки нения производительнопроцессе набора дозы упреждения с четом ди тора. 1 ил.)Г дйгалю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 515947, кл, С 01 С 13/28, 1975.Авторское свидетельство СССР 9 1364896, кл, С 01 С 13/28, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЬГ 1 ДИСКРЕТНЫГ 1 ДОЗИРОВАНИЕГ 1 СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Блок 5, измеряющий массу материала, вырабаты вает сигналы для узла 4 вычисления разности, блока 7 вычисления величины и знака ошибки и блока 10 измереа отключение питателя намических свойств дозИзобретение относится к весоизмерительной технике,Цель изобретения - повышение точности,На чертеже представлена блок-схема устройства управления,Устройство состоит иэ блока 1 управления, эадатчика 2 величины дозы,узла 3 сравнения, узла 4 вычисленияразности, измерительного блока 5, ключа 6, блока 7 вычисления величины изнака ошибки, эадатчика 8 величиныначального коэффициента упреждения,блока 9 модели, блока 10 измеренияпроизводительности питателя, блока 11памяти, блока 12 вычисления коэффициента упреждения, делителя 13, сумматора 14, узла 15 памяти, блока 16перемножения, элемента 17 задержки, 20схемы И 18, счетчика 19 импульсов,ключа 20, сумматора 21 и управляемогогенератора 22.Устройство работает следующим образом. 25Задатчиком 2 задается требуемоезначение дозы Р, Блок управления,включает питатель, и сыпучий материал поступает в грузоприемный бункер,установленный на датчиках (не показаны).30Сигнал с выхода датчиков, пропорциональный усилию, передаваемому от бункера с дозируемым материалом, измеря,ется блоком 5. Результат измерения И,поступает на вход узла 4 вычисленияразности, в блок 7 вычисления вели:чины и знака ошибки и блок 10 измерения производительности питателя,В момент включения питателя сигнал с выхода блока 1 управления поступает также на один из входов схемы И 18, сбрасывающий вход счетчика 19, информационный вход ключа 20и первый вход сумматора 21. При поступлении сигнала на сбрасывающийвход счетчика 19 импульсов последнийначинает счет импульсов, поступающихс выхода схемы И 18. До момента окончания счета на выходе сумматора 21формируется единичный сигнал, посту 50пающий на один из входов блока 16перемножения, на второй вход которогопоступает сигнал с выхода блока 11памяти, пропорциональный значениюпроизводительности питателя при окон 55чании предыдущего цикла дозирования.Таким образом, на вход блока 9 модели в первоначальный момент времениподается сигнал, пропорциональный значению производительности питателяпри окончании предыдущего цикла доэирования. После того, как счетчик 19зафиксирует заданное число импульсон,происходит его переключени и инвертирование сигналов на его выходах.Время от момента включения счетчикадо момента окончания его работы определяется частотой импульсов на выходеуправляемого генератора 22 и пропорционально сигналу Г, с выхода блока12 вычисления коэффициента упреждения.)Значение с для каждого цикла дозирования является величиной постоянной и определяется перед началом цикла дозирования как алгебраическая,-з0сумма с;, в предыдущем цикле дозирогввания и с;., после окончания предыдущего цикла доэирования, где с , иивзаданное и вычисленное значения коэФФициентов в предыдущем цикле-э . -вдозирования, т.е, (, : с . + ь,Так как для первого (начального)лфцикла дозирования ;,равно О, тоз 611Нгде ЬН и О - соответственно значенияошибки дозирования безучреждения и производительности питателя, прикоторой зта ошибка получена,Эти значения могут быть заданы расчетным путем в результате опытов.Перед первым (начальным) циклом дозилэ 611.ования значение с = по командеЦот блока 1 управления из задатчика 8величины начального коэффициента записывается в сумматор 14 блока вычиления величины коэффициента упреждения.При инвертировании сигналов на выходах счетчика 19 импульсов прекращается поступление импульсов на его вход и производится замыкание ключа 20, Поскольку выход ключа 20 подключен к второму входу сумматора 21, на выходе последнего происходит удвоение сигнала.При выполнении блока 9 модели таким образом, что его передаточная функция соответствует модели объекта без учета в его структуре чистого запаздывания, удвоение сигнала на входе модели объекта по истечении времени с, эквивалентно при постоянномл 3сигнале наличию между выходом блокаи управление происходит аналогично случаю, когда в системе управления отсутствует запаздывание.С некоторой задержкой относительно момента инвертирования сигналов на выходе счетчика 19, определяемой параметрами элемента 17 задержки, происходит замыкание ключа 6. При за-мыкании ключа 6 с блока 1 управления поступает сигнал на управляющий вход блока 11, на его выходе появляется сигнал, пропорциональный сигналу с выхода блока измерения производитель 45 ности питателя.С этого момента воздействие на мо- . дель определяется текущим значением производительности. В связи с этим любые изменения производительности50 питателя в процессе ццкла дозирования отрабатываются моделью объекта и сказываются на моменте отключения 35 питателя.В момент равенства сигналов на входах узла 3 сравнения на его выходе55 появляется сигнал, поступающий на вход блока 1 управления, что приводит к выключению питателя. Одновре 3 14254 управления и выходом блока 9 модели звена с передаточной функцией:,- зЧ(Р 1 Ь (Р) (1+с Р )где Ы(Р) - передаточная функция блока модели.Поскольку выход блока 9 модели подключен на плисовый вход узла 4 вычисления разности, а сигнал с выхода измерительного блока 5 поступает на минусовый вход узла 4, то в целом передаточная функция совокупности объекта управления и обратной связи, включающей в себя схему И, счетчик 19, ключ 20, сумматор 21, генератор 22, блок 16 перемножения и блок 9 модели, по отношению к минусовому входу узла 3 сравнения соответствует выражениюлЯ(Р) =-И(Р) е +И (Р) (1+е ),где ) - действительная величина чистого запаздывания в системе; 25(Р) - передаточная функция объекта оуправления без учета запаздывания.В случае, если )= 7; и Ы,(Р)=Ъ,(Р), это выражение сводится к выражению3 1(Р) =Е (Р) 63 4 менно в блоке 1 1 памяти записываетсязначение производительности питателяполученное в момент формированиякоманды на отключение питателя.После окончания дозирования по команде блока 1 управления в блоке 7вычисляется величина и знак абсолютной ошибки дозирования первой дозыЬ, =Р-РО где РР., - фактическаявеличина полученной дозы. В блоке 12лбвычисляются коэффициенты: с,Ь .е,.З .в ЬН А,- в делителе 13 и=с, +, =+ -Ц 1 нв сумматоре 14, Значение коэффициентазапоминается в узле 15 памяти. Припоследующем цикле доэирования вновьпроизводится корректировка коэффициента упреждения, который можно определить как величину эквивалентногозапаздывания в объекте управления.Поскольку величина запаздыванияв канале моделирования, определяемаясигналом на выходе блока 12, являетсявеличиной переменной, так как определяется не только собственно величиной запаздывания, но и различнымислучайными погрешностями дозирования,то для исключения кратковременногообнуления сигнала на выходе блока 11памяти и появления соответствующейпогрешности при включении блока 11памяти величина задержки элемента 17выбирается большей, чем максимальновозможная разница абсолютных величинси; нала на выходе блока 12 при двухпоследовательных циклах дозирования.При нулевой задержке элемента 17 вслучае, если в начале дозированияпереключение блока 11 памяти происходит раньше, чем появление сигналана выходе блока 10 ввиду запаздывания в системе, то на выходе блока 9модели появляется кратковременныйнулевой сигнал, вносящий погрешность в результат дозирования.Таким образом, при работе устройства обеспечивается точностьдозирования выше, чем у известныхустройств, поскольку на результат дозирования не влияют изменения производительности питателя в процессе ра"боты, а упреждение на предварительное отключение питателя определяетсяс учетом динамических свойств дозатора.Формула и э о б р е т е н и яУстройство управления весовым дискретным дозированием сыпучих материа25463 5 14 лов, содержащее измерительный блок, к входу которого подключены несоизмерительные датчики доватора, а к выходу - вход блока измерения ироттзнодительности питателя и первый вход блока вычисления величины и знака ошибки, узел сравнения, выход которогоподключен к входу блока управления,первый выход которого подключен к питателю дозатора, а второй - к второму входу блока вычисления величины изнака ошибки, третий вход которогосоединен с выходом задатчика величи,ны дозы, блок памяти, первый вход которого соединен с выходом блока иэмерения производительности питателя,эадатчик величины начального коэффициента упреждения, вход которогосоединен с третьим выходом блока управления, блок вычислеттия коэффициента упреждения в виде послед,гтательносоединенных делитехтя, сумматора и узла памяти, входы делителя которогоСоединены соответственно с выходамиблока вычисления величины и знакаршибки и блока памяти, а вход сумматора - с выходом задатчика величиныНачального коэффициента упреждения,узел вычисления разности, выход котоГтого гтодключен к пе 1 тво;:у входу узлат.равттЕттия, первый выход бпока упран.гтенття соединен также с первым входомсх-м.,т И, управляющим входом счетчикаЙмпу. тт.сов, информапионттьтм входом клюСоставитель Б.111 иршовТехред Л.Олийнык Корректор М.Демчик Редактор В.Петраш Заказ 4757/Зб 1 иратт; 717 Подг.исное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва.-35, Рдуктская наб, д, 4/5едприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, А Производственно-полиграфическое ча и с одним из входов сумматора, информационный вход счетчика импульсовсоединен с выходом схемы И, прямой 5выход - с управляющим входом ключа7выход которого соединен с вторым входом сумматора, а инверсный выход счетчика импульсов соединен с третьим входом схемы И, блок модели объекта, выход которого соединен с первым входомузла вычисления разности; о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности дозирования, в него введены блок перемножения, дополнительный ключ, элемент задержки иуправляемый генератор, причем информационный вход догтолнительного ключасоединен с четвертым выходом блокауправления, выход - с вторым входомблока памяти, а управляющий вход через элемент задержки - с прямым выходом счетчика импульсов, выход блокавычисления коэффициента учреждениясоединен с входом управляемого генер ратора, выход которого соединен свторым входом схемы И, выход сумматора соединен с первым входом блокаперемножения, второй вход которогосоединен с выходом блока памяти, авыход - с входом блока модели объекта, выход измерительного блока соединен с вторым входом узла вычисленияразности а второй вход узла сравнения соединен с выходом задатчика величины дозы.35