Устройство для управления дозированием компонентов в смесях

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 7846 80 13 4 С- ,(СЯ 1 ъЯЙ 1 Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВЛМО РКА о едине нный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИГ И ОТНРЫТИИ(46) 30.07.86. Вюл, Р 28 (71) Конструкторское бюро по автоматизации и механизации производственных процессов на коксохимических предприятиях ИнститутаГипрококс" (72) М.А.10 рченко, И.И.Левченко и О.Н,11 анкратьев(56) .Авторское свидетельство СССР Ф 331373, кл. С 05 П 11/00, 1974.Авторское свидетельство СССР Р 591835, кл. С 05 Р 11/00, 1976. (54) УСТР 01 СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ КОМПОНЕ 11 ТОВ В СМЕСЯХ (57) Изобретение относится к области автоматизированного управления технологическими процессами и предназначено для управления процессом составления угольной шихты для коксования в коксохимической промышленности и может быть использовано в других отраслях, Цель изобретения - повыше-. ние точности устройства. Устройство содержит накопительные бункеры, оснащенные автодозаторами, загрузочный тракт с загрузочным блоком, разгрузочный тракт, пробоотборник компонена, пробоотборник шихты ним атчик п оизво ите с д Р д льности раз- .грузочного тракта, датчики производительности автодозаторов, датчики положения загрузочного блока, датчик производительности загрузочного тракта, подключенный к пробботборнику компонента, интегратор, группу интеграторов, блок усреднения и анализа проб, дешифратор, блоки памяти показателей компонентов, пихты и веса порций, блок контроля данных, блок контроля качества шихты, блоки сравнения, элемент ИЛИ, вычислительный блок, блок сигнализации и отображения информации, блок формирования управП ляющих сигналов, блок задания состава и качества шихты и блок ввода данных. Устройство позволяет дифференцировать поток загружаемых в дозировочные бункеры компонентов на условные порции, для которых определяются и запоминаются показатели их качества, на основании которых производится точный расчет производительности автодозаторов при заданном соотношении компонентов в шихте, чем и обеспечивается повышение и ;стабилизация качества шихты. 2 ил.5 О 5 20 25 30 35 ЛО Л 5 50 55 Изобретение относится к автоматизированному управлению технологическими процессами и предназначено дляуправления процессом составленияугольной шцхты для коксования вкоксохцмической промышленности иможет быть использовано в другихотраслях.Цель изобретения - повышение точ.ности устройства.На Фиг, представлена блок-схемаустройства для управления дозцровацием компонентов в смесях; наФиг.2 - блок-схема вычислительногоблока.Устройство содержит накопительные бункеры 1, - 1, оснащенные автодозаторами 21 в 2 , загрузочный тракти3 с загрузочным блоком 3 , разгрузочный тракт 4, пробоотборннк 5компонента, пробоотборник 6 шцхты цсоедшеццый с нцм датчик 7 произвгодительцости разгрузочного тракта,датчикп 8, - 8 производительностиавтодозаторов, датчики 9 - 9 положецц загрузочного блока, датчик 10производительности загрузочноготракта, подключенный к пробоотборн 1 псу 5интегратор 11, группа интеграторов 12, - 12, блок 13 усреднения и анализа проб, дешцФратор 14,блоки 15 - 17 памяти соответственно,показателей компонентов,шихты ц веса порций, блок 18 контроля данных,блок 19 контроля качества шихты,блоки 20 - 20, сравнения, элемент1 ЦП 1 21, вычислительный блок 22,блок 23 сигнализации и отображенияццФормадии, блок 24 Формированияуправляющих сигналов, блок 25 задави состава и качества шихты и блок26 ввода данных,Бычцслцтельцый блох 22 содержитделители 27, количество которыхравно количеству используемых длясоставления шцхты марок углей, ключт 28, в количестве равном количест.ву автодозаторов, и столько жеключей 29 и блоков умножения 30.кжкдый цз которых содержит элементы 3 умножения в количестве, равномколичеству контролируемых показателей ,з качества компонентов 1 шихты)сумматоры 32 в колдчестве, равномколичеству показателей количествакомпонентов, блок 33 сравнения,двухвходовой элемент ИЛИ 34, делитель 35 на (и+) входов, где количество автодозаторов, 3 - коли. честно показателей качества компо%центов, блок 36 сравнения и триггер 37 со счетным входом.Устройство работает следующим образом.Компоненты нцхты поступают по тракту 3 в доэировочцое отделение, где загружаются при помощи загрузоч 1ного блока 3 в дозировочные бункера 1. Для составления угольной шихты используются различные марки углей (К,Г Н,ОС,Т и др.), поступающие от различных поставшиков, в связи с чем определяются различные шахтомарки 1 например КК , Г Г ц др.). Их долевое участие в шихте регламен-.Втируется шихтовочцой диаграммой,Качество составляемой шихты характеризуется, кроме соблюдения долевого участия в шихте отдельных мэрок, такими же показателямц качества, как и отдельные марки углей, например А - зольность, 8 - сернистость, 3 - вьгход летучих, Ь - влажность . Так как значения показателей качества одних и тех же марок в различных поставках значительно отличаются друг от друга, то для обеспечения их стабильности в шихте, что является главным критерием управления, в устройстве предусмотрено Фиксировать границы порций с различными данными в загруженных дозировочных бункерах и учитывать их в расчете показателей шихты, Для этого в процессе движения углей для загрузки в дозцровочные бункеры, на эа." грузочном тракте 3 при помощи пробоотборника 5 отбираютс пробы.Частота отбора автоматически регулируетс пропорционально ироизводительностц тракта 3, контролируемой датчиком 10, и может церенастраиваться в зависимости от требоваций по представительности проб технологов.Отобранные пробы накапливаются в контейнере пробоотборника,который передается в блок 13 по сигналу с вычислительного блока 22.Выдача сигнала па пробоотборцик 5 для передачи проб в блок 13 осуществляется вычислительным блоком 22 в моменты поступления сигналов с датчиков 9 об иэмечеции положеция загрузочного блока 3 , а также в момент поступления команды оператора с блока 26 ввода данных, которую10 35 он вводит при изменении шахтомарки.В блоке 13 при помощи пробораэделочной машины производится усред"пение и затем анализ усредненнойпробы аналитическими методами (определение показателей качества).Данные при помощи блока ввода (непоказано) с блока 13 поступают вблок 15 памяти показателей компонентов, Признак бункеров при этомопределяется по сигналам, поступающим с датчиков 9 положения загрузочного блока. Для синхронизации показателей качества и веса порций побункерам при их дозировании, записьпоказателей порций с одинаковымномером очередности загрузки в соответствующий бункер (все бункера доначала работы устройства не загружены ) ггроизводится ца один и тат жерегистр в блоке 15, и аналогично вблоке 17 памяти веса порций. Коли- фчество материала, загруженного в бункер г.гежду очередными анализами, определяется ийтеграторогг 11, которыйнакапливает импульсы, поступающие с. датчика 10 с частотой, пропорциональной весу материала, поступившего позагрузочному тракту 3.Одновременно с командой ца анализ проб сигнала с выхода вычислительного блока 22 поступает такжев блок 11, с которого данные считываются в блок 17 памяти веса порций. При этом присвоение признакабункера осуществляется дешифратором 14, управляемым по сигналамс датчиков 9 положения загрузочногоблока. Вес первой порции записывается в соответствующую номеру бункера 40ячейку первого регистра блока 17,последующей порции - в одноименнуюячейку второго регистра, третьей -в одноименную ячейку третьего регистра и т.д. После считывания данных 45с первого регистра данные второгорегистра переэаписываются в первьп,третьего - во второй и т.д.Аналогично, данные анализа первой порции записываются в ячейки 50первого регистра блока 15 памяти показателей компонентов, второй порции - во второй регистр и т.д,Каждый регистр блока 15 распределенна группы (по количеству бункеров) 55и на подгруппы (по количеству показателей качества) . Таким образомодноименные подгруппы ячеек регистров блока 15 памяти показателей компонентов образуют зону памяти с,индексом бункера. Перед запускомустройства при помощи блока 26 избираются рабочие и резервные автодозаторы и затем вводится командазапуска. Запуск осуществляется приналичии в первом регистре блока 15памяти показателей компонентов данных по всем бункерам, а также приналичии в блоке 25 данных о долевомучастии каждой марки в шихте и показателей качества шихты.Контроль наличия данных в первом регистре блока 15 осуществляется блоком 18, путем сравнения егосодержимого с содержимым первогорегистра блока 15. Так как при пер-.вом запуске в блоке 18 данные отсут.ствуют, то при наличии данных в,блоке 15 последние перезаписываются в блок 18. Если данные в первомрегистре блока 15 отсутствуют, тоблок 18 выдает сигнал в блок 23сигнализации, в котором соответствующей признаку бункера лампой сигнализируется отсутствие данных поданному бункеру, одновременно наключ 29 вычьгслительного устройства22 (гЬиг.2) с таким же признаком поступает запирающий сигнал, препятствующий прохождение в блок ЗО сигнала с делителя 27,В дальнейшем после израсходования фиксированной порции) в случаеотсутствия данных во втором регистре блока 15 блок 18 выдает аналогичный сигнал в блок 23 сигнализации,По этому сигналу оператор с блока26 должен перезадать нсмера рабочихавтодозаторов и повторить командузапуска.При наличии исходных данных сиг. -налы о, пропорциональные заданномудолевому участию марок в шихте, сблока 25 поступают через входы блока 22 ца соответствующие входы делителей 27, где преобразуются в йсигналов, уровень которых обратнопропорционален количеству рабочихдозаторов (количеству сигналов,поступающих через ключи 28 на первые входы делителей 27), т.е. ааь у фРВыходные сигналы с делителей 27поступают в соответствующие номера15 30 40 45 50 55 бункеров блоки 30 умножения, на которые поступают также данные из блока 18 и преобразуются в сигнал, иропо 1 циональний аВ 1 К9 где В - значение показателя;- признак бункера;- признак показателя, К - сигнал. поправки по фактичес)нким показателям шихты.С выходов элементов умножения блоков 30 сигналы поступают на входи сумматоров 32, где преобразуются где аК, - расчетное значениепроизводительности 1 -го автодозатора с учетом поправочного коэффициента К; Ч-. плановая производительность тракта 4 шихтоподачи.Сигналы Впоступают на входыблока 33 сравнения, на другие входыкоторого поступают сигналы В,пропорциональные заданным в блоке23 показателям качества шихты(Л 8 Л, И. ),В случае соответствия расчетныхпоказателей В, заданным, т.е.В = В,+Е, где Е - допустимые г 1 апщы отклонений, с выходаблока 33 сравнения сигналы В ; поступают в блок 24 (фиг.1 ), где преобразуются в сигналы уставок автодоэаторам, пропорциональные о КБ случае несоответствия расчетныхпоказателей В заданным, т,е.ГШ,ВВ +с блока 33 сравненивидается один сигнал д на-запусксчетного триггера 37 и второй поканалу с прцэпаком ,3 несовпадающего показателя на вторые входы блока 36 сравнения, в котором сравниваются между собой значения этогопоказателя во всех бункерах и определяется номер бункера н с ацхудшцм показателем. С выходов блока36 сравнения по каналу с признакомбункера о па соответствующий ключ28 поступает сигнал, запрещающийпрохождению с блока 26 сигналазадапця данного рабочего бункерац вычислительный блок 22 производитповторное преобразование сигналовв делиятелях 27 и блоках 31 - 33,исключивши -й бункер, Если послеповторного сравнения в блоке 33. окажется несовпадение, то со второго выхода триггера 37 поступает сигнал ца вход блока 36 сравнения, вкотором блокируется операция сравнения, а также на вход блока 23 сигнализации и отображения информации(иг.1), в котором включается таблонесоответствие качества компонентов и индицируются показатели качества по всем бункерам и шихты,записанные на первых регистрах блоков 15 и 16. Для повторного запуска оператор должен перезадать показатели качества пихты в блоке 26 иповторить запуск .В процессе работы автодозаторовимпульсы с частотой, пропорциональ-,ной производительности автодоэаторовс датчиков 8 поступают в интеграторы12, где накапливаются до количестваразмера порции, записанной в первомрегистре каждой зоны блока 17 памятиразмера порции. При достижении равенства в каком.,либо иэ блоков 20 последний выдает сигнал в блоки памяти15 ц 17 на перезапись данных, а также ца входы сброса интегратора 12.,По этому сигналу показатели соответствующего компонента считываютсяс блока 15 и записываются в блок 18взамен старых по данному бункеру изатем вместе со всеми данными поступают в вычислительный блок 22 дляформирования новых уставок автодозаторам,Для введения в блоки 30 сигнала :коррекции К при формировании1 луставок автодозаторам в процессе дозирования определяются показатели качества шцхты, Для этого из тракта 4 шихтоподачи прц помощипробоотборника,6 отбираются и накапливаются пробы, а затем усредняются ц усредненная проба анализируется. Частота отбора проб устанавлцвается пропорционально производительности тракта 4, которая контролируется датчиком 7.Частота усреднения и анализа усредненных проб определяется моментами завершения доэирования зафиксированных в блоке 17 порций. В эти моменти показатели шихты сравниваются в блоке 19 с заданнымц в блоке 25 и полученный сигнал отклонения поступает на вход делителя 35, н котором преобразуется в сигнал К,1 ьобратно пропорциональный количеству работающих дозаторов, который поступает на все входы элементов 31 умно1247846 1 О 15 20 30 мой вход - с выходами датчиков положения загрузочного блока, с третьимвходом блока усреднения и анализапроб и с вторым входом дешифратора,третий выход - с вторым входом блока сигнализации и отображения информации, а четвертый выход - с четвертым входом блока усреднения ианализа проб, с вторым входом первого пробоотборника и с первымвходом первого интегратора, выходывторых интеграторов группы подключены к вторым входам соответствующих блоков сравнения, а вто-рые входы - к выходам соответствующих датчиков производительности автодозаторов, второй вход второго пробоотборника соединен с выходомэлемента ИЛИ,выход датчика производительности загрузочного трактаподключен к второму входу первогоинтегратора, второй выход блока задания состава и качествашихты соединен с вторым входом блока контроля качества шихты. жения для участия в формировании уставок автодозаторам.Таким образом, благодаря наличию новых блоков и функциональных связей .устройство позволяет дифференцировать поток загружаемых в дозировочные бункера компонентов на условные порции, для которых определяются и запоминаются показатели их качества, на основании которых производится точный расчет производительности автодозаторов при заданномсоотношении компонентов в шихте,чем и обеспечивается повышение.истабилизация качества шихты. Этойже цели подчинено функционированиеблока контроля качества шихты, связанное с блоком 13 усреднения ианализа проб и блоком 16 памяти показателей пихты, которое обеспечивает коррекцию формируемых управляющих сигналов по фактическим показателям качества пихты. формула и з о б р е т е н и я Устройство для управления дозированием компонентов в смесях, содержащее 1 накопительных бункеров с автодозаторами, входы которых подключены к соответствующим выходам блока формирования команд управления, загрузочный тракт с загрузочным блоком, разгрузочный тракт, пробоотборники на загрузочном и разгрузочном трактах, первые входы которых соединены с выходами датчиков производительности загрузочного и разгрузочного трактов соответственно, датчики производйтельности автодозаторов, блок усреднения и анализа проб, первый и второй входы которого подключены к выходам соответствующих пробоотборников, а.группа первых выходов - к группе соответствующих первых входов первого блока памяти, вычислительный блок, первый вход которого соединен с первым выходом блока задания состава и качества шихты, а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока формирования команд управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные первый интегратор, де 35 40 45 50 шифратор, второй блок памяти,и блоков сравнения, элемент ИЛИ,третий блок памяти и блок контроля качества шихты, а также датчики положения загрузочного блока, группувторых интеграторов по количествунакопительных бункеров, блок сигнализации и отображения информациии последовательно соединенные блок ввода данных и блок контроля данных,группа вторых входов которого подключена к соответствующим выходампервого блока памяти, группа третьих входов - к выходам соответствующих блоков сравнения, к первым входам соответствующих вторых интеграторов группы, к группе соответствующих вторых входов первого блокапамяти и к группе соответствующих вторых входов второго блока памяти,первый выход - к первому входу блокасигнализации и к второму входу вычислительного блока, а группа вторых выходов - к группе соответствующих третьих входов вычислительного блока, четвертый вход которого соединен с выходом блока контроля каче-ства шихты, пятый и шестой входы -с вторым и третьим выходами блока ввода данных соответственно, седь-,орректор В,Бутя 24/47 ВНИИПИ по де 113035, Подписное Тираж 836. осударственного ам изобретенийМосква, Н, Ра Заказ комитета С открытий