Устройство для дозирования материалав аппараты

Союз Сфветскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ и 849150(51)М. Кл С 05 В 21/00 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Автор изобретен и я А.Л. Суханов Барнаульский филиал опытно-конструкторского бюро автоматики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛАВ АППАРАТЫ Изобретение относится к средствам автоматизации и может быть применено в химической и других отраслях промышленности при загрузке нескольких аппаратов материалом с одного ленточного транспортера.Известно устройство для управления технологическим процессом циклического распределения материала, содержащее пульт управления, шифратор, генератор импульсов, распределитель импульсов с переменной структурой, блок реле времени и дешифратор Г 11 .Однако такое устройство обеспечивает управление процессом распре деления материала по жесткой временной программе без обратной связи, а это не позволяет достигнуть требуемой точности распределения материального потока, особенно если аппараты 20 имеют разную производительностьНаиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является устройство для дозирования материала в аппараты (загружаемые с одного транспортера), содержащее датчики производительности аппаратов, подключенные через вычислительный блок к системе стабилизации расхода материала на входе аппаратов, включающей дат чик расхода материала, последовательно соединенные шифратор, распределитель импульсов с переменной структурой, связанный с генератором импульсов с регулируемой частотой, дешифратор, пульт управления, подсоединенные к шифратору, и исполнительные механизмы, подключенные к дешифратору 23Кроме того, устройство содержит блок управленйя сигналами генератора импульсов, которые корректируются сигналами с датчиков производительности аппаратов. Это повышает точность распределения материального потока, однако не обеспечивает заданную стабильность работы аппаратов в случае, когда количество работающих аппаратов и их порядок по ходу транспортера являются переменными, например когда работает первый и второй или первый и второй и третий аппараты. указанный недостаток объясняется тем, что коррекция сигналов генератора импульсов сигналами с датчиков производительности аппаратов ведется с постоянным коэффициентом передачи, который не может обеспечивать заданный уровень колебаний переменной части запаса в аппаратах,обусловленной периодичностью загрузки, когда система. транспортер-группа аппаратов имеет переменную структуруЦель изобретения - повышение точности работы устройства.Поставленная цель достигается тем, ,что устройство, содержащее регулятор, выход которого связан с исполнительным механизмом транспортера, один вход - с датчиком расхода, а другой вход через вычислительный блок - с выходами датчиков производительности аппаратов, распределитель импульсов, первые входы которого подключены к выходам шифратора, второй вход - к выходу генератора импульсов, а выходы через первый дешифратор - к исполнительным механизмам аппаратов, блок управления, выходы которого связаны соответственно с входом шифратора и другим входом первого дешифратора, содержит ключи, блок деления, задатчик и последовательно соединенные второй дешифратор, коммутатор и блок умножения,причем один вход каждого ключа подсоединен к выходу соответствующего датчика производительности аппарата, другой вход - к соответ- ствующему выходу первого дешифратора, выход датчика расхода связан с одним входом блока деления, другой вход которого подключен к выходам ключей, а выход - к другому входу блока умножения, выход которого соединен со входом генератора импульсов, выходы задатчика подключены к другому входу коммутатора, а вход второго дешифратора соединен с соответствующим выходом блока управления.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит датчики 1 производительности аппаратов, вычислительный блок 2, блок 3 стабилизации расхода материала на входе аппаратов, включающий датчики 4 расходов материала, регулятор 5 и исполнительный механизм транспортера 6, шифратор 7, распределитель 8 импульсов с переменной структурой, генератор 9 импульсов с регулируемой частотой, дешифратор 10, блок 11 управления, исполнительные механизмы 12 аппаратов, дешифратор 13, коммутатор 14, эадатчик 15, блок 16 деления, блок 17 умножения, ключи 18. Для загрузки аппаратов 19 (в данном амучае три.: 19, 19, и 19) входной поток материала через бункер-питатель 20 поступает на распределительный транспортер 21. Загрузка осуществляется путем поочередного опускания исполнительных механизмов 12 (например плужковых сбрасывателей) . и выдержки их в опушенном состоянии в течение времени 7 , После загрузки по ходу транспортера работакщего аппарата цикл повторяется с периодок Т.При этом устройство обеспечиваетработу исполнительных механизмовследующим образом,В зависимости от того, какие аппараты в данное время работают, например 19, 19 и 19. или 19 и 193, оператор йабирает на блоке 11 управлеЙия код варианта включения аппаратов.Сигнал с блока управления поступаетна входы шифратора 7, который, взависимости от числа входов и (работающих аппаратов), записанных сигналами, вырабатывает сигнал на соответ-ствующем и-ом выходе. Например, еслиработают два аппарата, появляется сиг 15 нал на втором выходе шифратора 7, аесли работают три аппарата - на третьем по выходе 7., Сигнал с выхода шифратора поступает на вход распределителя 8 импульсов, меняет его структу;И ру и определяет тем самым величину"кольца". На выходах распределителя8 под действием сигналов от генератора 9 импульсов появляются поочередносигналы 8, 8. и 8 З.или 8 и 89, длительность которых, т.е. продолжитель-.ность загрузки работающего аппаратазадается частотой генератора 9.Вйходной сигнал с распределителя 8через дешифратор 10 поступает на исполнительные механизы 12 и 12,или 12 и 12 соответственно кодувключения, обеспечивая загрузку материала в аппараты.Ключи 18 управляются сигналамис выхода дешифратора 10 и замыкаютпериодически соответственно коду включения аппаратов выходы датчиков 1,по которым передаются сигналы 6, пропорциональные производительности аппаратов, на один иэ входов блока 164 О деления, На другой вход этого блокаподается сигнал й с датчиков 4 расхода материала на транспортер, Сигнал, пропорциональный частному отделения 6 /6, с выхода блока 16 де 4 ления поступает на один из входов блока 17 умножения. На другой вход блока умножения через коммутатора 14 проходит сигнал Т с одного из выходовзадатчика 15, управляемого сигналамидешифратора 13 в зависимости от комбинации сигналов (кода включения аппаратов) с блока 11 управления. Свыхода блока умножения сигнал поступает на вход генератора 9 импульсов,задавая длительность импульсов Т вО соответствии с величиной Тщ 6/Й.При настройке задатчика величинаТп выбирается из соотношения,: д пзтъд 1,где д- продолжительность хода тран 146 спортера от первого до последнего работающего аппарата,дС 2 ; - промежуток времени, в тече.ние которого переменнаяЫ часть запаса Ь 1обусловленная периодичностью эагруз ки, меняется на заданную величину в самом высокопроизводительном аппарате 19, Выбор периода осуществляется заранее для каждого варианта включения аппаратов, исходя из конкретных значений дС,1 гг и д СЛ и полУченные ггг значений величины Т устанавливаются на пг уровнях эадатчика, адреса которых соответствуют коду включения аппаратов.10Если входной поток материала не равен суммарному расходу материала из аппаратов, вычислительный блок 2 формирует сигнал блоку 3 на изменение подачи материала на транспортер.Возможность достижения цели иэоб-" 15 ретения можно показать следующим расчетом.В процессе периодической загрузки в каждом иэаппаратов 19 создается переменная часть запаса материала 20 д И за счет того, что при опущенном исполнительном механизме запас возрастает, а в момент подъема исполнительного механизма он начинает убывать со скоростью, пропорциональной Ь ,Для сохранения материального баланса, т.е. запаса материала в г -ом аппарате, равном заданному, необходимо, чтобы переменная часть запасайИ = (дЧ-С ) ь (1) созданйая за промежуток времеви Я к началу нового цикла загрузки становилась равной нулю. Здесь 9 - вес материала на погонном метре ленты .транспортера, Ч - скорость транспортера, Отсюда получаем соотношения(Ч-О,УС;-О;(Т-Я=ОЧ = 6 Г;40ат4 ЯЧЕСЛИ ПОЛОЖИТЬ ДЦ = ДНучитывая (1) будем иметь;тЬЦ (ЦЧ Ьг)ЯЧ ЦД то гИ-аяч)В г.равой части равенства (2) выражение имеет физический смысл промежут ка времени, в течение которого запас загружаемого материала изменяется в1-ом аппарате на заданную величину дй . Обозначим этот промежутоквреглени через г 1 е 23. 55Переменную часть запаса д Ч целесообразно ограничить требованиемдИ (дН(3)Кроме того, имеемд %=(ЯЧ-Й ) --(4) 46ЦЧИз (3) и (4) получаем-- "фф - Л)6 (3-6;(сР) Тогда можно записатьтсд 1. (ь)Если значение дсизмерить для каждого из 4 аппаратов, то получится, например, ряд дс ( Ьссдс при =3, а соотношение (6) будет удовлетворяться для всех аппаратов приС 6124С изменением производительности аппаратов 6 может оказаться дскб,1 с СМ(д 2. Тогда, чтобы сохранить .соотношение (б) следует выбрать период включения исполнительных механизмов из условия,тИ 2 .В общем виде условие выбора периода включения исполнительных механизмов 12, обеспечивающее сохранение материального баланса всех аппаратов, можно записатьТ д +2 (T)Выражение (7) не учитывает особенность загрузки ряда аппаратов с одного. транспортера.Иэ уравнения материального баланса транспортера загрузки следует, чтотЛ+-+.Л+ 4 л. Л."Ьц,(8)где Т - время однократной загруз-ки аппаратов;3=1;2,иа п - число загруженных аппаратов;Р -1, - расстояние между аппаратами 4-1 иУравнение (8) показывает, что время однократной загрузки аппаратов равно сумме промежутков времени, в течение которого плужковые сбрасыватели опущены (т.е. происходит загрузка аппаратов)ги сумме времени хода транспортера от предыдущего к последующему аппарату, в течение которых материал транспортируется от предыдущего к последующему аппарату. При переходе от загрузки последнего аппарата к первому, т.е. в (К+1) цикле загрузки, на транспортере остается материал, который должен быть загружен в аппараты в продолжающемся цикле. Для организации циклической загрузки, а не одноразовой, необходимо, чтобыгг и1 " г Ч "" +"+г+ "+- г=-гг - г (9)В противном случае материала, оставшегося на трЬнспортере, не хватит для загрузки аппаратов в К -ом цикле, Первую часть неравенства (9) можно записатьЬ + Г + +Г:ТВ правой части неравенства (9) стоит выражение, которое равно времвни хода транспортера от первого до последнего загружаемого аппарата.;Обозначим его через Ь с 2, тогда выражение (9) перепишется ТЗМ (40)Из (7) и (10) следует5+"3=2 вн" Дф (ф)Если период работы исполнительных механизмов 12 установить в пределах, как это дается выражением (11), обес печивается сохранение материального баланса каждого аппарата при циклической загрузке аппарата, ограничено число вариантов включения их в работу и число комбинаций величин Ьс 2 и д. Поэтому всегда имеется воз можность определить значением соответствующее а-му коду включения аппаратов, например, если работают аппараты 191 и 193201 ( 12Если работают аппараты 19 и 19372: дФ,=Э М 25Для сохранения общего материального баланса необходимо следующее условиеНу=С,й =6 Р 2)Из (1) и (2) получаем соотношение35=т%(6 юТаким образом, предлагаемое устройство реализует условия (11) и (13),40 обеспечивая, по сравнению с известным устройством, уменьшение колебаний запаса материала в аппаратах и повышение стабильности работы аппаратов при переменной их производительности и различном коде включения.4Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства может быть получен за счет стабилизации режима обработки материала, например температурного режима, поскольку колебания материала в аппаратах является фактором, влияющим на процесс теплообмена.Формула изобретенияУстройство для дозирования материала в аппараты, содержащее регулятор,выход которого связан с исполнительным механизмом транспортера, одинвход - с датчиком расхода, а другойвход через вычислительный блок - свыходами датчиков производительностиаппаратов, распределитель импульсов,первые входы которого подключвны квыходам шифратора, второй вход - квыходу генератора импульсов, а выходы через первый дешифратор - к исполнительным механизмам аппаратов, блокуправления, выходы которого связанысоответственно с входом шифратора ндругим входом первого дешифратора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства, оно содержит ключи, блок деления,задатчик И последовательно соединенные второй дешифратор, коммутатор иблок умножения, причем один вход каждого ключа подсоединен к выходу соответствующего датчика производительности аппарата, другой вход - к соответствующему выходу первого дешифратора,выход датчика расхода связан с однимвходом блока деления, другой вход которого подключен к выходам ключей,а выход - к другому входу блока умножения, выход которого соединен сорходом генератора импульсов, выходызадатчика подключены к другому входукоммутатора, а вход второго дешифратора соединен с соответствующим выходом блока управления.,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 394986, кл. 6 06 Г 9/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 539298, кл. 0 05 В 21/00, 1979