Устройство для весового многокомпонентного дозирования

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 25.01.78(51) М. Кл, Ст 01 Ст 19/38 Государственный комытет Совета Мыныстроа СССР оо делам ыэаоретеный н открытый(72) Авторы изобретения Одесский филиал Киевского проектно-конструкторского бюро автоматизированных систем управления и Западно-Сибирскийметаллургический завод(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕСОВОГО МНОГОКОМПОНЕНТНОГОДОЗИРОВАНИЯ Изобретение относится к области вессьизмерительной техники.Известны устройства для весового много- компонентного позирования, содержащие дозаторы компонентов смеси и схемы автома тнчесхото управления 11 ц 21, .Однако известные устройства не обеспечивают заданного химического. состава смеси.Прототипом изобретения является устройство, содержащее порционные тензометри ческие цифровые доэаторы ведущего и ведсгмых компонентов с задатчиками порций и узлом вычисления избыточного набранного веса порции к весу, установленному на эадатчике, причем делители дозаторов веду. щего и ведомого компонентов связаны между ассой через схему сравнения 31.Известные устройства не обеспечивают заданного химического состава смеси с высокой точностью, так квк в нем через схему сравнения связаны между собой делитЬ ли только дозвторов ведущего и ведомого компонентов, и нуль-орган этой схемы сое динен:только с блоком управления ведомого компонента и по атой причине корректируе ся лишь доза ведомого компонента на основании ошибки набора ведущего компонента.. Недостаток устройства состоит еще и в 5 том, что в нем нет датчиков, определяющих химический состав и температуру смеси, и узлов оценки изменения этого хищмческого сосэава вследствие ввода каждого компонента.1 О Цель изобретения - обеспечить заданныйхимический состав продукта плавки.В предлагаемом устройстве поставленная цель достигается тем, что оно снабжено блоком определения задания дозы квждо го легирующего компонента, выполненнымв виде задатчика содержания легирующего компонента в продукте плавки, датчиков содержания атого компонента и температуры продукта плавки, делители и сумматора, и 20 блоком прогнозирования интегральной характеристики легирующего компонента, выполненным в виде двух, ячеек памяти, двух вычитателей делителя и элемента усреднь ния, причем в блоке определения задания 25 дозы выходы.задатчика и датчика содержв10 ния легирующего компонента через вычитатепь соединены с одним из входов дели тели, второй вход которого соединен с выхьдом сумматора,. связанного по входу с выходами цифровых приборов дозаторов всех компонентов, а третий вход делителя соединен с первым выходом элемента усреднения блока прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, причем первый вход делителя этого блока связан с выходом цифрового приоора данного компонента, второй вход делителя подключен к выходу вычитателя, один из входов которого соединен с датчиком содержания пегируюшего компонента, а другой вход связан с этим же датчиком через первую ячейку памяти, третий вход депитепя соединен с выходом сумматора, а выход делителя подкпкьчен к первым входам вычитатепя и элемента усреднения, второй выход которого подключен к входу второй ячейки памяти, своим выходом соединенной со вторым входом вычитателя.Величина дозы в устройстве определяется по формуле:ГЬ -(Р О+ 1) П (1 0Д ( + а) -к (1 ) где х (+1) = а х (1) + Ь) х ) - Х (1 Д Т.Ф (4) - СР (аЭ 3 С(1 )И, Х(4) = . ) (1)ЗдесьЗИР(1 н) - заданное и фактическое процентное содержание легирующего компсмнента в.продухте ппввки,РД)иР Й)- фактическое содержание легируюшего компонента в продукте плавхи соответственно до и после его введения,Х(1) и Х(1) - интеграпьные характеристики легирующего компонента соответственно фактичесхвя и прогноэируемая,П и К)- массы соответственно продукта ппавки и пегируюшего компонен, та,О и Ъ - коэффициенты сглаживания по экспоненцивпьному закону, с - коэффициент, учитывающий температуру продукта плавки;. индекс (1) соответствует предыдущей ппавке), индексФ 1) - предстоящей.На чертеже показана блок-схема устройства дпя дозирования одного пегирухщего компонента. Устройство содержит пормонные тензометрическне доэаторы А, в которые входят тензодатчики 1. цифровые измерительные приборы 2, схема сравнения 3, корректируемый задатчик 4 и питатель 5, Блок Б опредепения задания дозы легирующего компонента содержитзадатчик 6 процентного содержания пегирующей примеси в продукте плавки, датчик 7 фактического процентного содержания этой примеси и тем 4пературы продукта ппавки, вычитатепь 8, сумматор 9 массы продукта ппавки и депитель 10 необходимого приращения легирунъшей примеси на интеграпьную характериотику компонента, содержащего эту примесь. Блок В прогнозирования качества пегирующего компонента содержит ячейку памяти 11, вычитатель 12, депитепь 13 изменения содержания пегируюшей примеси на расход компонента, вызвавшего это изменение, ячейку памяти 14 и вычитатель 15, элемент 16 усреднения (сглаживания) проп-., нозируемой интегральной характеристики компонента. Работает устройство следующим образом,Процентное содержание пегирующих при-:месей в продукте плавки устанавливаетсяна задатчике 6. По мере набора первых компонентов сигналы соответствующих датчиков 201 измеряются цифровыми приборами 2 ирезультаты взвешивания передаются в сумматор 9, в котором с помощью эмпиричесхих коэффициентов определяется величина 25массы продукта плавки, выдаваемая в депитепь 10. Поспе этого начинается наборпегируюшего компонента по заданию, вычисляемому блоком Б. Вначале информация отдатчика 7, определявшего фактическое процентное содержание легируюшей примеси впродукте плавки и температуру этого продукта, поступает в вычитатель 8 которыйопредепяет разность между заданным и исходным содержанием легирующей примеси 35в продукте плевки, необходимое приращениелегирующей примеси и вводит ее в делитепь 10, В делителе 10 указаннаяразностьумножается на массу продукта плавки и делится на прогнозируемую интегральную характеристику пегируюшего компонента, опре1депяемую блоком 3 .Блоком 3 вначале вычисляется интегральная характеристика легирующего компонента в предыдущей плавке а затем прогнозируется его интегральная характеристика длятекущей плавки. С этой целью вначале отдатчика 7 через ячейку памяти 11 на вычитатель 12 подаются данные о фактическомсодержании легирующей примеси в продуктеплавки до ввода легирующего компонента, азатем, после ввода этого хомпонента, отдатчика 7 минуя ячейку памяти подаются.примеси и температуре продукта плавхи.Вычитатель 12 вычисляет и подает в делитель 13 разность содержания примеси до,и после ввода легирующего компонента, т.е.приращение примеси в резупьтвте вводаэтого компонента. В делитепе 13, куда подаются также дан.ные о температуре плавки - от датчика 7и о массе продукта плавки - от сумматора 9, указанное, вышеарирашение умножается на массу продукта плавки и кожфициент, учитываюшии его температуру, и делится на полученную от цифрового прибора 2 ве 5 личину массы легируюшего компонента, вызвавшего это приращение.Полученное отношение, которое является интегральной характеристякой компонента, соответствующей предыдущей плавке пода 10 ется на первые входы элемента усреднения 16 и вычитателя 15, На второй вход вычитателя 15 поступает хранящаяся в ячейке памяти 14 прогнозировавшаяся для предыдущей плавки интегральная характеристика компонента и вычитается там же из фактической интегральной характеристики для предыдущей плавки, Вычисленная таким образом ошибка предыдущего прогнозирова-, ния также вводится в элемент усреднения 16 и используется для определения методом усреднения сглаживания) по закону, близкому к экспоненциальному, прогнозируемой интегральной характеристики компонента длятекущей плавки. 25Из элемента 16 прогноэируемая интегральная характеристика компонента вводится в делитель 10, вычисляющий текущее задание дозы компонента, и в ячейку памяти 14 для использования при прогнозирова- зО нии для очередной, следующей плавки.Таким образом, несмотря на возможные случайные возмущения, прогнозируемые интегральные характеристики изменяются от плавки к плавке не скачками, а плавно - по 35 закону, близкому к экспоненциальному.Из делителя 10 задание подается в корм ректируемый задатчик дозы 4 одновременно включается питатель 5 дозатора легирую щего компонента, Сигнал датчика 1, пропоро циональный набранной дозатором массе и измерениям цифровым прибором 2, с выхода этого прибора поступает в схему сравнения 3, на второй вход которой от корректируемого эадатчика 4 вводится задание 45 на набор. При совпадении значений заданной и фактической масс схема сравнения 3 отключает питатель 5.1 аким образом для обеспечения заданного химического состава продукта плавки предлагаемое устройство учитывает фактическое содержание легируюшей примеси в ,продукте плавки до загрузки легируюшего компонента, .зависящее от других компс. нентов; определяет интегральную характеристику легируюшего компонента, зависящую от содержания в нем легирующей примеси и от степени усвоения этого компонента, которая зависит от химического сос,тава и температур продукта плавки; усоед няет сглаживает) прогноэируемые интеграле ные характеристики во избежание ошибок, вызванных случайными отклонениями.Устройство может быть использовано и для дозирования нескольких легируюших примесей при добавлении к нему блока решения уравнений с двумя и более неизвестными. формула изобретенияУстройство для весового могокомпонент-ного дозирования, например компонентов конвертерной плавки, содержащее доэаторы компонентов с цифровыми приборами, корректируемыми задатчиками и элементами сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью обеспечения заданного химическогосостава продукта плавки, оно снабжено блоком определения задания дозы каждого легируюшего компонента, выполненным в видезадатчика содержания легирующего компо.нента в продукте плавки, датчиков содержания легируюшего компонента и температурыпродукта плавки, делителя и сумматора, иблоком прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, выполненным в виде двух ячеек памяти, двух вычитателей, делителя и элемента усреднения,причем в блоке определения задания дозывыходы задатчика содержания легирующего -компонента в продукте плавки и датчикасодержания легируюшего компонента черезвычитатель соединены с одним иэ входовделителя, второй вход которого соединен свыходом сумматора, связанного по входу свыходами цифровых приборов дозаторов всехкомпонентов, а третий вход делителя соединен с первым выходом элемента усредненияблока прогнозирования интегральной характеристики легируюшего компонента, причемпервый вход делителя этого блока связанс выходом цифрового прибора данного компонента, второй вход делителя подключен квыходу вычитателя, один иэ входов которого соединен с датчиком содержания легирую.щего компонента,.а другой вход связан сэтим же датчиком через первую ячейку памяти, третий вход делителя соединен с выходом сумматора, а выход делителя подключен к первым входам вычитателя и элемента усреднения, второй. выход которогсподключен к входу второй ячейки памяти,своим выходом соединенной с вторым входомвычитателя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 334487,кл. Я,0113/28, 1970.2. Патент СЬА3254728, кл, 177-15, .1966.Х Авторское свидетельство365582,кл, С, 01 Ст 13/28 1970,стров СС ал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ИПИ Государс3035, Моск Тираж 872 венного ко делам изоб , Ж, Р Подписноетета .Совета Миниений и открытийскан наб., д. 4/5