Устройство управления дозированием бетонной смеси

(19 3(51) В 2 Й КОМИТЕТ ССЕТЕКИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ НИЕ ИЗОБРЕТЕНОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛИСА(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ БЕТОННОЙ СМЕСИ, содержащеедатчик угла поворота, вход которогоподключен к индикатору дозатора,первый и второй выходы датчика углаповорота соединены,с соответствующими входами фазочувствительногоблока и пусковой аппарат с исполнительным механизмом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены суммирующий и управляющий счетчики, два индикатора, масштабирующий блок, который выполнен из последовательно соединенных между собой счет.чика, дешифратора и переключателя,и фазочувствительный блок, которыйвыполнен из сдвигающего регистра,двух формирователей и логическогоэлемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, причем пусковой аппарат подключен к первомувходу сдвигающего регистра, второйвход которого подключен к первомувыходу датчика угла поворота второй вход которого подключен ктретьему входу сдвигающего регистра, первый выход которого соединенс первыми входами суммирующего и управляющего счетчиков ,вторые входы которых соединены с вторыми выходамисдвигающего регистра, третьи входысчетчиков соединены с переключателем масштабирующего блока, счетчиккоторого подключен к выходу элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, входы которого соединены с двумя выходами каждогоформирователя, а выходы счетчиковсоединены с соответствующими индикаторами,2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждыйформирователь выполнен в виде трехинверторов, двух логических элементов 2 И-НЕ и двух конденсаторов,причем выход первого инвертора подключен к первомувходу первого элемета 2 И-НЕ и к входу второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ ис одной из обкладок первого конден-сатора, выход третьего инвертораподключен к первому входу второго,элемента 2 И-НЕ и к одной из обкпадок второго конденсатора, другиеобкладки. которых объединены и соединены с минусовой шиной источникапитания, а второй вход элемента 2 И-НЕи. входы первого и третьего инверторовподключены к первому выходу датчика угла поворота, 1011385Изобретение относится к производству строительных материалов, в,частности к устройствам для управлениядозированием компонентов бетоннойсмеси . .5Известна система управления дозированием, содержащая бункер с отсеками для компонентов смеси, весовые,дозаторы в виде пластинчатых вариа"торов, смонтированные над приемной во 1 Оронкой бетономешалки ультразвуковойактивиэатор, генератор и измерительный прибор 1.Недостатком известного устройстваявляется его сложность.Наиболее близким к изобретению является устройство управления дозированием бетонной смеси, содержащеедатчик угла поворота, вход которогоподключен к индикатору доватора, первый и второй выходы датчика угла поворота соединеныс соответствующимивходами фазочувствительного блока ипусковой аппарат с исполнительным имеханизмом 2.Однако это устройство не обеспечивает требуемую точность дозированияингредиентов, поскольку в ней использован сельсин-датчик, вносящий погрешность в отсчет набранной массы ингре- ЗОдиента, так как класс точности сельсина-датчика, не выше 0,5,Кроме того, не обеспечивается учетза расходом материалов,Цель изобретения - повышение точ- З 5ности управления дозированием,Поставленная цель достигается тем,что в устройство управления дозированием бетонной смеси, содержащее датчик угла поворота , вход которого под-.40ключен к индикатору доэатора, первыйи второй выходы датчика угла поворо- .та соединены с соответствующими входами фазочувствительного блока и пусковой аппарат с исполнительным меха -45низмом,введены суммирующий и управляющий счетчики, два индикатора, масшта-бирующий блок, который выполнен из последовательно соединенных между собойсчетчика, дешифратора и переключателя,5 Ои фазочувствительный блок, который.выполнен из сдвигаюшего Регистра, двухформирователей и логического элемента.2-2 ИИЛИ-НЕ, причем пусковой аппарат:подключен к первому входу сдвигающегорегистра, второй вход которого подключен к первому выходу датчика углаповорота, второй вход которого подключен к третьему входу сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первыми входами суммирующегои управляющего счетчиков, вторыевходы которых соединены с вторымивыходами сдвигающего регистра, третьивходы счетчиков соединены с переклю"чателем масштабирующего блока, счетчик которого подключен к выходу элемента,2-2 ИИИИ-НЕ, входы которого соединены с двумя выходами каждого формирователя , а выходы счетчиков соединены с соответствующими индикаторами,Каждый формирователь выполнен в виде трех инверторов, двух логическихэлементов 2 И-НЕ и двух конденсаторов,причем выход первого инвертора подключен к первому входу первого элемента 2 И-НЕ и к входу второго инвертора,выход которого соединен с вторым входом первого элемента 2 И-НЕ и с однойиз обкладок первого конденсатора, вы.ход третьего инвертора подключен кпервому входу второго элемента 2 И-НЕи к одной из обкладок второго конденсатора, другие обкладки которыхобъединены и соединены с минусовойшиной источника питания, а второйвход элемента 2 И-НЕ и входы первого и третьего инверторов подключенык первому выходу датчика угла поворота.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2, фиг.3 ифиг. ч показаны графики, поясняющие работу фаэочувствительного блока,Устройство фиг.1) содержит доза-тор 1,с осью стрелки 2 которого свя-.зан датчик 3 импульсов фазочувствительный блок 1,суммирующий счетчик 5,масштабирующий блок 6 и управляющий счетчик.7, цифровые индикаторы.8 и 9, например табло.Исполнительный механизм 10 служит для управления подачи материала в дозатор,1.В качестве датчика 3 импульсовможет быть использован , напримерсерийно выпускаемый датчик типаПДФ, в качестве счетчиков 5 и 7 -реверсивные электронные счетчики типа Ф.фазочувствительный блок 1 содержит сдвигающий регистр 11, формирователи 12 и 13 импульсов, каждый изкоторых выполнен в виде инвертора1 ч, схему 2 И-НЕ 15, инверторы 16 и3 1017, схему 2 И-НЕ 18 и конденсаторы19 и 20 и схему 2-2 ИИЛИ-НЕ 21,Иасштабирующий блок 7 содержитдвоично-десятичный счетчик 22, дешифратор 23, переключатель 24,Сдвигающий регистр 11 выполнен,например на микросхеме К 155 ИРИ 1,схема 2-2 ИИЛИ-НЕ 21 - на микросхеме К 155 ИР 1, счетчик 22 - на микросхеме К 155 ЙЕ, дешифратор 23 - намикросхеме К 155 ИД 9.фаЪочувствительный блок 4 имеетвходы 25 и 26, которые подключены квыходам датчика 3, и вход 27, подключенный к выходу пускового аппарата 28, а также выходы 29-31.Регистр, 11 блока 4 имеет входы32-34, формирователь 12 импульсовимеет вход 35, а формирователь 13 вход 36,Вход 32 регистра 11 и вход 39формирователя 12 импульсов подключены через вход 26 блока 4 к второму выходу датчика 3, к первому. выходукоторого через вход 25 блока 4подключен вход 33 регистра 11 и вход36 формирователя 13 импульсов,Суммирующий счетчик 5 и управляющий счетчик 7 имеют входы 37 . управления суммированием импульсов, входы38 управления вычитанием импульсов,поступающих на их счетные входы 39,и выходы 40,Входы 37 счетчиков 5 и 7 подключены к выходу 29 блока 4, а входы. 38 к выходу 30 этого же блока.Счетные входы 39 счетчиков 5 и 7подключены к выходу 41 масштабирующего блока 6, вход которого 42 подключен к выходу 31 блока 4.Выход 40 счетчика 5 подключен кцифровому индикатору 8, а к цифровому. индикатору 9 подключен выход 40счетчика 7.Исполнительный механизм 1 О управляет затвором 43 бункера 44, из которого поступает материал в дозатор 1.Датчик импульсов 3 имеет выходы"45 и 46 . Источник питания не показан,;Устройство работает следующим образом.При подаче команды от пусковогоаппарата 28 срабатывает исполнительныймеханизм 10,открывается затвор 43 бункера 44 и материал поступает в дозатор 1Одновременно с подачей сигнала наисполнительный механизм 10 от пуско 11385 4 вого аппарата 28 подаетсясигнал навход 27 блока 4, который поступаетдалее на вход 34 регистра 11 и записывает в его втором разряде лопическуюф 1".По мере поступления материала вдозатор 1 поворачивается его стрелка2 и кинематически связанный с ее осьюротор датчика 3 импульсов, на выхо 6 де 45 которого вырабатывается однапоследовательность электрическихимпульсов, а на выходе 46 - другаяпоследовательность импульсов,которые сдвинуты относительно друг5 друга на 90 эл .град. (фиг. 4, строки а и б), причем при повороте стрелки 2 по часовой стрелке первым навход 25 фазочувствительного блока 4поступает импульс О с выхода 45датчика З,а вторым - импульс О с выхода 4 Ь датчика 3, который поступает на вход 26 блока 4, а при повороте стрелки,2 против часовой сгрелкипоследовательность поступления им-,И пульсов с датчика 3 на блок 4 - обратная, т,е. первым поступает им"пульс 02 на вход 26, а вторым импульс О,1 на вход 25 блока 4,фазочувствительный блок 4 определя 1 ф ет, какой из импульсов 01 или Оприходит первым.При поступлении на вход 25 блока 4импульса О, вход 33 регистра 11)введенная в регистр 11 единица сдви 3гается на разряд вправо (в третийразряд).На выходе третьего. разряда регист.ра 11 (выход 29 блока 4) появляетсялогическая "1", которая поступает науправляющие входы 37 сложения счетчиков 5 и 7.Одновременно импульс О поступаетна вход 36 формирователя. импульсов13, который для увеличения тоцностисчета вырабатывает на каждый им 45пульс О два импульса: один по форонту, а другой - по срезу импульса ЦПоскольку во время движения стрелки 2 дозатора 1 возможныее колебания, датчик 3 при движении стрелки2 против часовой стрелки вырабатывает импульсы, первыми из которыхв этом случае на выход блока 4 приходят импульсы О .При поступлении импульса О пофф входу 26 блока 4 и далее на вход 32регистра 11, в последнем логическая"1" сдвигается в его первый разряди через. выход 30 поступает команда10113 5на управляющие входы 38 вычитаниясчетчиков 5 и 7.Импульсный сигнал О одновременнос поступлением на регистр, 11 поступает и на вход 35 Формирователя12 импульсов.На фиг.2 в строке а показаны тривходных импульса О , а в строке бимпульсы на выходе инвертора 14, встроке в - входные импульсы инвертора 1 Ь, в строке г - сигналы на первом входе схемы 2 И-НЕ 15, в строкед - импульсы на выходе инвертора 16,в строке е - импульсы напряжения наконденсаторе 19, в строке ж - импульсы на втором входе схемы 2 И-НЕ 15, встроке з - импульсы на первом входесхемы 2-2 ИИЛИ-НЕ 21При появлении напряжения на выходеинвертора 16 начинается зарядка конденсатора 19, Емкостное сопротивлениеразряженного конденсатора намногрменьше сопротивления второго входасхемы 2 И-НЕ 15, По мере зарядкиконденсатора 19 его сопротивление уве.25личивается и через некоторое времястановится больше входного сопротивления схемы 2 И-НЕ 15 и на ее втором входе появляется сигнал .Пока отсутствует напряжение на зфвтором входе схемы 15, на ее выходе, и следовательно, на первом входесхемы 21 присутствует сигнал (,строка з Фиг. 2 ), При появлении напряжения на втором входе схемы 2 И-НЕ 15сигнал на ее выходе исчезает,-получен импульс по форонту сигнала О.Аналогично получают напряжение навтором входе схемы 21 по срезу сигнала О с помощью инвертора 17, схемы ,2 И-НЕ 18 и конденсатора 20.На фиг. 3 представлены диаграммы.Строка а - сигнал О 2 на входе инеертора 17, .трока б - на выходе инвертора 17, строка в - второй входсхемы 18, строка г - рост напряжения на конденсаторе 20, строка д -. сигнал на первом входе схемы 18,строка е - выход схемы 18 и второйвход схемы 21,Аналогично происходит выработкаимпульсов по форонту и срезу сигнала О в Формирователе 13 фазочувствительного блока 4, который поступает на третий и четвертый входы схеИмы 21, причем эти импульсы сдвинуты на 90 эл . град. относительно выраЬотанных импульсов от сигналаНа фиг, 4 в строке а показаны им 85 бпульсы сигналов О, в строке б - сигнал И 2, в строке в - импульсы на первом входе схемы 21,в строке г - на втором входе, в строке д - на третьем входе:и в строке е - на .четвертом входе схемы 21,Строка ж - импульсы на выходе схемы 21.Сигналы выхода схемы 21 поступают на выход 31 блока 4 и далее на двоично-десятичный счетчик 22 через вход 42, блока 6 . Масштабирующий блок 6 необходим для согласования соответствия числа импульсов поступающих на счетчики 5 и 7 с пределом измерений дозаторов, т.е . для приведения цены деления дозатора к числу импульсов, На вход блока 6 за один оборот дозатора приходит 600 импульсов (датчик 3 типа ПЗФвырабатывает 150 импульсов за один оборот).Выходной код двоицно-десятичногосчетчика 22 с помощью дешифратора 23превращается в десятичный.Выход дешифратора 23 подключен кпереключателю 24, с помощью котороговыбирается необходимый масштаб,обеспечивающий независимость от пределаизмерения дозатора цену одного импульса равную, например 1 кГ,Так, например если дозатор имеетшкалу 600 кГ; переключатель 24 устанавливают в положение, при которомвыход переключателя 24, являющийсявыходом 41 блока 6, соединен с первым выходом дешифратора 23 (масштаб 1;1) , если дозатор имеет шкалу300 кГ - выход 27 соединяется с вторым выходом дешифратора 23 (масштаб1;2),Соответственно соединение третьего выхода дешифратора 23 обеспецива.ет масштаб 1:3 (шкала дозатора200 кГ),соединение двенадцатого выхода - масштаб 1:12 (шкала дозатора50 кГ) и т.п.Таким образом, устройство оЬеспечивает работу с дозатором, имеющимлюбую шкалу измерения, без измененияи какой-лиЬо подстройки устройства.С выхода 41 Ьлока 6 импульсы, цена каждого из которых, например 1 кГпоступают на счетные входы 39 счетчиков 5 и 6, где они суммируютсяили вычитаются с ранее отступившимиимпульсами в зависимости от наличиясоответствующих сигналов на управляющих .входах 37 и 38.7 . 10Величина необходимой дозы устанавливается на счетчике 7, в котором совмещены функции задатчика и цементасравнения.При поступлении на счетчик 7 заданного числа импуЛьсов, соответству ющих требуемой дозе , счетчик 7 вырабатывает. управляющий сигнал на исполнительный механизм 1 О, который перекрывает поток материала в доза-. тор 1 закрывая затвор 43 . Этим же сигналом. счетчик 7 сбрасывается в "О", чем .обеспечивается возможность начала нового цикла дозирования пос. ле выгрузки материала из дозатора 1 11385 8выпускной затвор и его исполнитель ный механизм не показаны) ..По счетчику 5 производится учетколичества с дозированного материала, например, за смену, сутки, т,п. Технико-экономический эффект отиспользования устройства управленияпо предлагаемому изобретению обус- .0 ловлен повышением точности дозирования, что ведет к экономии материалов,к строгому соблюдениЮ рецептуры смеси, а следовательно, к повышению качества изготовленных из этой смеси15 изделий,10 1138 фц ель Н, .Фанта Состав Техред акто олов акаэ 2647/ ВНИИодписное 4/ город, ул. Проектная, 4 П "Патент" лиал ПИ Госуда по делам 113055,Москва Тираж 587венного комитета Собретений и открыт