Способ управления процессом весового порционного дозирования сыпучих материалов

(р 401 Г 13/28 э ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ; , н"- и, фГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюэный научно-исследовательский и экспериментально-констрторский институт упдковочного машинстроения(56) Авторское свидетельство СССР1307242, кл. Г 01 С 13/285, 1985Заявка Франции2544492,кл. С 01 С 13/285, 1984,(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЕСОВОГО ПОРЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ 2(57) эобретение относится к технике иэмс 1 спия мдсс и может быть испольв, по в автоматических доэировочных комп.". ьсдх для упрдвления процессами п, в по порционного лоэирования сыпучих мдтеридлов. Пель иэобретения повышение проиэволительности доэировдппя. Сигнал с шины 7 управления ус топав.ивдет с помощью блока 6 установки нуль исходное состояние иэмери е:я 1 мдссь 1 и включдет черед время, опревелясмое элементом 8 эддержки, триггер 1 О, который эдпускдет череэ блок 5 управления электромагнитный принс,ц 4 питающего устройства 3 для пункерд 2. Здддтчик 12 ндчдльной ско рости регулирует с помощью регуляторд 11 скорость подачи материала в1493879 ножеция, учитывает изменение сиг нала с датчика 17 напряжения сети. Подача материала в бункер 2 прекращается в тот момент, когда пороговый элемент 18 зафиксирует определенную разность между сигналом с преобразовательного блока 14,характеризующим истинную массу материала в бункере 2, 10 и сигналом с задатчика 19 уставки.2 ил. Изобретение относится к технике измерения масс и может быть использовано в автоматических дозировочных комплексах для управления процессом весового порционного дозирования сыпучих материалов.Целью изобретения является повышение производительности дозирования.Способ заключается в том, что в каждом цикле дозирования устанавливают нулевое значение сигнала с измерителя массы и включают подачу дозируемого материала в бункер измерителя массы. В процессе дозирования измеряют напряжение электрической сети, подаваемое на электромагнитный привод вибрационного питающего устройства бункера, формируют сигнал задания по нарастанию массы дозы до номинального значения, преобразуют сиг нал с измерителя массы в сигнал, характеризующий истинную массу материала в бункере, получают его отклонение от сигнала задания, находят сум 40 му этого отклонения и сигнала, характеризующего начальную скорость подачи материала в бункер, определяют сигнал управления подачей дозируемого материала из соотношенияц = С,и - П КР,)Д) (1)(3) 50 бункер 2. Эта скорость корректируется сигналом с вычитателя 13, которыйфиксирует отклонение сигнала с преобразовательного блока 14, характеризующего истинную массу материала вбункере 2, от сигнала с формирователя 9 сигнала задания. Дополнительная корректировка скорости подачи материала в бункер 2, осуществляемая функциональным блоком 16 и блоком 15 умгде 11 - сигнал управления;Ю - найденная сумма сигналов;0 - напряжение электрическойссети;КРс КЭ )К К и К - заданные коэффициенты.) 2 3Затем при достижении сигналом, характеризующим истинную массу материала в бункере, значения меньше номинального ца заранее заданную величину отключают подачу материала,Суммарный сигнал Ц определяют по формуле К 11 нс, (2)11 - отклонение сигнала характеЯ)ризующего истинную массу материала в бункере, от сигнала задания по нарастанию - массы дозы до заданного значения;сигнал, характеризующий начальную скорость подачи материала в бункер;К 4,К -заданные коэффициенты.Формула для определения сигнала управления принимает видК Ус+ КсБяс К 411+ КУ)с ф Кк1 +К,ЛЬ;) = Из формулы (3) Видно) что сигнал управления подачей дозируемого материала Б определяют по величине и знаку сигнала отклонения 11, причем величину сигнала управления Ц при значении У = 0 определяют по величине сигнала, характеризующего начальную скорость подачи материала в бункер Ц я . Величина 11 с определяется необходимой начальной скоростью подачи дозируемого материала в бункер измерителя массы при номинальном значении напряжения сети, питающей электромагнитный привод,Действительная скорость подачи материала Я при помощи вибрационных питающих устройств с электромагнитным приводом определяется по формуле0 = Кь 0 йс (4) где ГЩ ) - некоторая функция сетевого напряжения, например,гК- коэффициент, зависящий от свойств дозируемого материала.При отклонении напряжения электрической сети спитающей электромагнитный привод от номинального значения, скорость подачи Ц значительно отличается от величины соответствующей (при номинальном напряжении электрической сети) сигналу управления О.Из соотношения (4) следует, что для обеспечения, например, постоянной скорости подачи необходимо стабилизировать на величину напряжения управления 1, а величину произведения П Г(13), а для обеспечения соответствия скорости подачи материала сумме сигналов (.4 5+ КПц,) необходимо, чтобы этой сумме сигналов также соответствовало произведение 0 Г(У ),Иэ соотношения (3) следует, что01 й(П ) (К 1 + К) -(5)с 45 с К и при большем значении коэффициента К 1( С) 4 Я з НС, (6)Квадратичная зависимость скорости подачи дозируемого материала от напряжения электрической сети, питающей электромагнитный привод, в диапазоне типовых отклонений напряжения сети 13 с может быть с достаточной точностью аппроксимирована линейной зависимостью(Пс) - Ку"с+ К з (7)При выбранном значении коэффициента К величина коэффициента Квыбирается такой, чтобы при номинальном напряжении электрической сети 1 питающей электромагнитный привод, и отклонении 1 = 0 сигнал управленияеопределялся из соотношенияЦ зКК 1 цс+ К 1(К 2"с+ Кэ) и обеспечивал необходимую начальную скорость подачи материала.Величина коэффициента К 4 выбирается иэ условия минимизации отклонения П, т.е, максимального соответствия сйгнала, характеризующего истинную массу П, сигналу задания по нарастанию веса Ц 3.Таким образом, при изменении напряжения электрической сети Упитающей электромагнитный прив д, происходит изменение сигнала управления подачей 11, которое компенсирует указанное изменение электрической сети.На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего спо 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 себ нд фиг,1 - 1,емеьиье -,". т ь,иллюстрирующе процесс д:ро,: иц,жстройство содерщ",мертел;массы, б цкер 2, итдкш:е устройство 3 электром;г 1 цы приг;од 4,блок 5 ) правления, блок Ь ус ганочкинуля, шину 7 управления, элемент 8задержки, формирователь 9 сигнала задания, триггер 10, регулятор 11,заддчик 12 начдльцой скорости, вычитатель 13, преобразовательныйблок 4, блок 15 умножения функциональный блок 16, датчик 17 цдпряжения сети, пороговый элемент 18, задатчик 9 устдвки,Устройство, редлиэующее способ,работает следующим образом.Сигнал с измерителя 1 массы поступает нд первый вход блока 6 установки цуля, нд второй вход к 1 орого сшинь 7 управления поступает дискретнь:й сигнал, формируемый на шине 7 ввиде импульса логической "1" в начдле цикла дозирования. По этому сигналу блок Ь установки нуля устанавливает . в течение времени с (фиг.2)нулеьое значение сигцдлд нд своем выходе, Сигнал управления с шины 7 поступает на элемент 8 задержки, на выходе которого через время , такжеформируется сигнал в виде импульсалогической 1", Этот сигнал поступаетна вход формирователя 9 сигнала задания по нарастанию массы дозы до номинального значения и на первыйвход триггера 1 О. На выходе триггера 10 формируется сигнал логической, который, поступая нд первыйвход блока 5 управления, включает его.Блок 5 управления управляет электромагнитным приводом 4, причем в первый момент времени скорость подачидозируемого материала, обеспечиваемая вибрационным питающим устройством 3, приводимым в движение электро"магнитным приводом 4, определяетсязначением сигнала Ю., поступающегона первый вход регулятора 11 с выходазадатчика начальной скорости 12.Формирователь 9 сигнала заданияформирует на своем выходе нарастающий во времени сигнал Уэ (фиг,2).Этот сигнал поступает на первый входвычитателя 13, на второй вход которого с выхода преобразовательногоблока 14 поступает сигнал, характеризующий истинную массу материала Опоступающего с измерителямассы через блок 6 установки нуля, С выходр вычитателя 13 сигнал отклонения У поступает на второй вход регулятоС 5 ра 1, На третий вход регулятора 11 с выхода блока 15 умножения поступает сигнал, представляющий собой произведение сигнала управления подачей доэируемого материала П, поступающе го на первый вход блока 15 умножения, и сигнала функционально связанного с напряжением П электрической сети, питающей электромдгнитный привод 4 (сигнал КУ + Кэ), который по ступает на второй вход блока 15 умножения с выхода функционального блока 16Блок 16 формирует сигнал К П+ Кэ из сигнала, поступающего на2 Сего вход с выхода датчика 17 напря жения электрической сети, питающей электромагнитный привод.Сигнал управления подачей дозируемого материала П, формируемый регулятором 11, поступает на второй вход 25 блока 5 упрдвления, который управляет электромагнитным приводом 4, приводящим н действие нпбрдционное питающее устройство Э.Сигндл П характеризующий истин ную массу материала, с выхода преобразовательного блока 14 поступает на первый вход порогового элемента 18, на второй вход которого с ныхода задатчика 19 уставки поступает сигналменьший номинального значения массы дозы Уя на заранее заданную величину (разность У, - П,определяется количеством материала, поступакпцего в бункер 2 после отключе ния вибрационного питающего устройстна Э). При достижении сигналом с ныхода преобразовательного блока 14 значения Г , на выходе порогового элемента 18 формируется сигнал логи" ческой "1", который, поступая на второй вход триггера 10, переключает его, т,е, на выходе триггера 10 формируется сигнал логического 0, который включает блок 5 управления, ос танавливающнй через электромагнитный привод 4 нибрациоиное питающее устройство Э. На этом цикл доэирования заканчивается,формула и э о б р е т е н и яСпособ управления процессом весового порционного дозиронания сыпучихматериалов, заключающийся в том,чтов каждом цикле доэирования устанавливают нулевое значение сигнала с измерителя массы, включают подачу доэируемого материала в бункер измерителямассы, формируют сигнал задания понарастанию массы дозы до номинальногозначения, преобразуют сигнал с измерителя массы в сигнал, характеризующий истинную массу материала в бункере, получают его отклонение от сигнала задания, определяют сигнал управления подачей дозируемого материала,а при достижении сигналом, характеризующим истинную массу материала вбункере, значения меньше номинального на заранее заданную величину отключают подачу материала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения производительности доэирования, дополнительно в процессе дозирования измеряют напряжение электрической сети, подаваемое на электромагнитный привод нибрационного питающего устройства бункера, находят сумму отклонения сигнала, характеризующего истинную массу материала в бункере от сигнала задания по нарастанию массы дозы до номинального значения, и сигнала, характеризующегоначальную скорость подачи материалав бункер, а сигнал упранления подачейдоэируемого материала определяют изсоотношенияц - К,Ц - 0 Щ)3где П - сигнал управления;Г - найденная сумма сигналов;У - напряжение электрическойСсети;ЦЦ,) - К,П,. КК , Ки К- з аданные ко эффициенты,1493879 Составитель С,ШакинТехред М,Дцдык Корректор А.Козориз Редактор М.Бандура Заказ 4092/39 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101