Устройство для автоматического регулирования массы дозы

(51) 4 С 05 0 7/Оь Ъ БПИБ 1:1 БЛИ ЕНИ ОБ ассерштейнлев, Л.А. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт упаковочного машиностроения(56) Роткоп Л,Л. Статистические методы исследований на электронных моделях. - М.: Энергия, 1967, с. 199-211,Авторское свидетельство СССР Р 507778, кл. С 05 Р 7/06, 194. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МАССЫ ДОЗЪ(57) Изобретение относится к дискретному автоматическому регулированию 19) (11) 1 массы дозы и может быть использовано для регулирования процесса порцион.ного дозирования на предприятиях пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повы-.шение точности регулированич, Дляэтого в устройстве для автоматического регулирования массы дозы, содержащем дозатор 1, блок 2 индикации,блок 3 контроля, задатчик 4,вычислительный блок 5, блок б памяти и пульт7 управления, в блоке 5 выполняется оценка среднего арифметическогозначения, отклонения массы дозируемого продукта, а также оцениваетсядинамика изменения средней массы дозы от выборки к выборке, что позволяет прогнозировать и компенсироватьотклонения в последующих выборках.1 з,п. ф-лы, 2 ил.3 150099Изобретение относится к дискретному автоматическому регулированию массы дозы и может быть использовано для регулирования процесса порционного доэирования на предприятиях пищевой, химической и других отраслей промьпплецности. Цель изобретения - повышение точ 10ности регулирования,На фиг.1 показана структурнаясхема описываемого устройства; нафиг.2 - функциональная схема вычислительного блока.15Устройство содержит дозаторблок 2 индикации, блок 3 контроля,задатчик 4, вычислительньи блок 5,блок 6 памяти и пульт 7 управления,причем выходы 8, 9 блока 3 подключены к блоку 2 и входам 3 О, И вычислительного блока 5, к входу 12.которого подключен выход 13 блока 3,выходы 14, 15 блока 6 соединены свходами задатчика 4, выходы 16-20 25блока 6 подключены к входам блока 5,три выхода которого соединены с входами 21-23 блока 6, подключенноговходами 24-27 к выходам пульта 7,Блок 3 содержит весоизмеритель" 30ное устройство, определяющее массудоз на выходе дозатора 1При этомрезультаты измерений поступают навходы вычислительного блока 5 и блока 2 в виде сигналов недовеса Я (-)и перевеса с (+), Кроме того в блоке3 определяется величина отклонениямассы дозы от номинальной, котораятакже вводится в блок 5.Задатчик 4 обеспечивает формирование счгналов коррекции дозатора 1 наувели юецие или уменьшение массы дозы с длительностью, пропорциональнойзначеииям входного сигнала.Вы;ислцтельцый блок 5 содержит 45элемент ИЛИ 28, счетчик 29, сумматор 30-33, делитель 34, умножители35, 36 и элемент НЕ 37. В блоке 5 вычисляется оценка среднего арифметического значения отклонения массыдозцруемого продукта Я от номиналького значения, а также оцениваетсядинамика изменения средней массы дозыот выборки к выборке, что позволяет прогнозировать и компенсироватьэто отклонение в последующей выборКЕБлок 6 представляет собой устройство хранения оперативной информа" 9 4ции о величинах подстроечных коэффициентов 9 Я , Т и объема выборкии, вводимых с пульта 7, о результатах промежуточных вычислений, осуществляемых блоком 5, о вводе укаэанной информации в блоки 4 и 5,Пульт 7 обеспечивает ввод числовых значений указанных вьппе параметров в ячейки памяти блока 6 с соответствующими адресами, например вдвоичном коде.При синтезе блока 5 исходят изтого, что текущее значение массыдозы в процессе порционного дозирования является величиной случайной .Определяющим фактором в изменениимассы дозы при неизменном объеме дозатора является неоднородность продукта и в некоторой степени погрешность работы исполнительных механизмов, поэтому изменения массы дозына выходе дозатора при заданном объеме является суммой двух случайных процессов во времени2где(1) - медленно меняющаяся со 1ставляющая, обусловленцая изменением среднейнасыпной плотности продукта;(1) - быстро меняющаяся со 2ставляющая, обусловленная мгновенными флуктуациями насыпной плотности.Регулирование процесса дозировацуия основано на вычислении оценкиусловного математического ожидания(й+ д) при заданном(й)угде д С - дискретный шаг во времяподачи управляющего сигнала н, компенсации отклонения массы дозы от номинального значения путем измененияобъема дозатора. Оценкавычисляетуесн ка сумма оценка р ,(с)1 ц оценки Омассы, вызваннои изменениемнасыпной плотности за время Д С. Ес-ули ш у ш у уш - массы цоз завремя -С, с, то, как известцо изматематической статистики, наилучшей,оценкой являетсяФ (С=В ц. - еВ качестве оценки2 предлагает 71сн разность между оценкойтс+йс)1среднего значения Я массы за времяй,С+ЬС и априорным значением этойоценки30 дБ:Б-(Б, +дМ,)лДалее в качестве оценкивыбирают Ь М= Я, Б+ Ч д Б, где 1 - текущий номер выборки из п последователь ных доз. Выбор п обусловлен получением достоверной оценки, а также возможными запаздываниями в системе регулирования. Значения коэффициентов 0( Я,(1, 0 б Я1 определяются качеством продукта и характером его изменений, Если качество продукта изменяется. незначительно на некотором интервале времени, то значение 9 близко к 1. При значительных измененияхкачества продукта, в целях предотвращения раскачивания процесса регулиро- .вания, значение коэффициента 7 должно бь 1 ть уменьшено. Значение коэффициента Я определяется коррелировангкостью процесса(г.): с увеличениемкоэффициента корреляции г(,(е), , (г++д. Значение 3 выбирается ближе к1Значение коэффи иентов 12 г так 25же зависит от вида и качества продукта, конструктивных особенностей питателей дозатора, При моделированиина ЭВМ процесса регулирования, например, сахара-песка были определенынаилучшие значения0,=0,92 и =02,После определения величины Ь М,на которую необходимо изменить массу дозы продукта, с помощью задатчика 4 и введения с пульта 7 коэффициЯента Т =К - (где К - коэффициент пемредачи, определяемый временем работы исполнительного двигателя и со ответствующим изменением объема дозатора, а - насыпная плотность материала) рассчитывают произведение Т ЛИ, определяющее время работы юисполнительного механизма дозатора 1 45 до достижения требуемого изменения объема дозы, 11 аправлениеизменения объема доэатора в этом случае определяется знаком д МУстройство работает следующим образом.Значения коэффициентов Я, 1 г, Т и объема выборки и, определенные в зависимости от свойств материала и параметров исполнительного механизма дозатора 1, в виде соответствующих сигналов вводятся с пульта 7 в блок 6, при этом значение объема выборки записывается в счетчик 29 блока 5, С выхода дозатора 1 сигналы, соответствующие значенияммассы доз, поступают на вход блока3, а с выходов 8, 9 сигналы поступают на входы блока 2 и элемента ИЛИ28 блока 5, Эти сигналы соответствуют результатам измерения массы дозв виде сигналов недовеса (-) илиперевеса (+). С выхода элементаИЛИ 28 сигнал поступает на вход счетчика 29, который независимо от знака (полярности) сигнала подсчитывают(суммирует) количество доз, прошедших через весоизмерительное устройство блока 3 контроля, равное объему анализируемой выборки., Сигнал овеличине объема выборки со счетчика29 поступает на входы сумматора 30 иделителя 34,Сигналы о величине отклонения массы дозы от номинальной поступают с выхода 13 блока 3 на вход сумматора 30, в котором осуществляется суммирование их или вычитание в зависимости от значения знакового разряда, Количество циклов суммирования равно объему анализируемой выборки, Сигнал с выхода сумматора 30 поступает на вход делителя 34, в котором вычисляется среднее арифметическое значение отклонения массы дозы Б. от номинальной в данной выборке. Информация о величине Б поступает на входы умножителя 35, сумматора 31, а также записывается в блоке 6,Запись в блок 6 является тактирующим сигналом для вызова из блока 6 в умножитель 35 значения коэффициента Я 1. Результат вычисления произведения БЯК 1 из умножителя 35 поступает в сумматор 32. Одновременно производится вывод из блока б и ввод в сумматор 33 величин Б , и д Мполученных по результатам анализа предыдущей выборки, а также запись в счетчик 29 величины объема выборки для подготовки его к анализу следующей выборки. В сумматоре 33 вычисляется сумма Б +ЬМкоторая поступает через элемент ИЕ 37 на вход сумматора 31, где вычисляется разность Б -(Б +дМ ), Результат вычислений поступает на вход умножителя 36 Одновременно с выхода сумматора 31 на вход блока б поступает тактовый сигнал, осуществляющий вьвод из блока 6 и запись в умно- житель 36 значения коэффициента Ч1500999 РмЮл.З фиг 2 Корректор Н.Корол оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель В.ПрРедактор Л,Маковская ТехредМ.Ходанич Заказ 48 б 5/42 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк113035, Москва, Ж, Раушская наб., д ням при ГКНТ ССС