Устройство для управления загрузкой бункеров

до делам нэооретеинй н открытнй(72) Авторы изобретения Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена ТрудовогоКрасного Знамени теплотехнического научно-исследовательскогоинститута им, ф. Э. Дзержинского(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВИзобретение относится к устройствам для разгрузки и загрузки бункеров и подобных контейнеров и может найти применение в теплоэнергетике при автоматизации процесса управления загрузкой бункеров сырого угля тепловых электростанций и других отраслях промышленности,Известно устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики и сигнализаторы уровня, блок управления ходом технологического процесса, реле времени, ограничивающее загрузку бункеров, коммутатор, участвующий в поиске незагруженных бункеров, блок сбросного бункера, блок приоритета для первоочередного заполнения бункеров с аварийным уровнем, блок конечного бункера и блок дистанционного управления, служащий для изменения технологического процесса 1.Недостаток этой системы заключается в неравномерности загрузки бункеров и неполном их заполнении иэ за отсутствия учета транспортного заттаздыванияпоступления материала к бункерам, атакже ввиду отсутствия учета действительного количества материала, находящегося на ленте транспортера,Наиболее близким к изобретению потехнической сушности и достигаемомурезультату является устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, а выход - с однимнз входов блока поиска н входом 15блока приоритета, один нз выходовкоторого соединен с другим входом,блока поиска,- выход которого соединенс одним из входов блока управления исполнительными механизмами плужков,другой вход которого соединен с выходомреле задержки подъема плужков, одиниз входов которого соединен с выходомблока поиска 2 .3 74Недостатки данного устройства:отсутствие учета действительноговеса материала, поступающего в бункеры;бункер загружается не полностьюдля создании запаса емкости в нем,эаполнясмого осттки терзала, находящегося на ленте транспортера передего остановкой.Эти недостатки известных устройствприводят к неравномерной загрузке бункеров, к неполному использованию ихемкости.Цель изобретения - повышение точности загрузки,Это достигается тем, что устройствопредлагаемой конструкции снабжено блоком транспортного запаздывания, блокомделения и весовым блоком, выход кото-рого соединен с одним из входов блохаделения, второй вход которого соединенс выходом блока команд отключениябункеров, третий - с другим выходомблока приоритета, четвертый - с выходом блока транспортного запаздывания,один из входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой - с выходомреле задержки подъема плужков, другойвход которого соединен со вторым выходом блока приоритета, причем выходблока деления соединен с третьим входомблока поиска.Яа фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 - пример реализациибиока транспортного запаздывания иблока деления устройства для трех бункеров.Устройство для управления загрузкойбункеров по схеме, показанной на фиг. 1,содержит блок датчиков уровня 1, блокпоиска 2, блок приоритета 3, блок 4управления исполнительными механизмамиплужков, реле 5 задержки подъема плужков, блок транспортного запаздывания 6,блок деления 7, весовой блок 8 и 5 лок 9команд отключения бункеров. 10 15 20 25 30 35 40 45 54Блох деления 7 состоит иэ сдвигового регистра, реализующего код Джонсона. Регистр построен на триггерах 27-29, Элементы И-НЕ 30-31 вторыми входами подключены к блоку 9 команд отключения бункеров. Триггер 32 предназначен для расширения длительности входного импульса, поступающего с,блока транспортного запаздывании 6. Элемент И-НЕ ЗЗ предназначен для осуществления операции возвращения (сброса) регистра и исходное состояние после завершения загрузки бункера Элемент И 34 является ключом, пропускающим и запрещающим прохождение импульсов с весового блока 8 на сдвиговый регистр, Элемент НЕ 35 предназначен для пуска и останова раббты блока деления 7.Устройство по схеме, показанной на фиг. 1, работает следующим образом. Блок датчиков уровня 1 контролирует уровни материала в бункерах и вырабатывает сигналы подаваемые на блок поиска 2 и блох приоритета 3, который определяет очередность эагрузхи бункеров, последовательность которых задается блоком поиска 2. В момент назначения того или иного бункера к загрузке блок поиска 2 выдает блоку 4 управления исполнительными механизмами плужхов команду на опускание плужков, реле 5 задержки подъема плужков- команду для начала отсчета времени и блоку транспортного запаздывания 6 - команду для начала определения транспортного запаздывания прихода материала к назначенному к загрузке бункеру, а также для вырабатывания команды на опускание плужка над очередным бункером при переходе процесса заполнения от последующего бункера к любому преды дущему.После определения величины транспортл ного запаздывания в блок деления 7 начинает поступать информация с весового блока 8.Блок транспортного запаздывания 6 (по схеме на фиг, 2) состоит из интегрирующих времязадерживающих звеньев, включающих резисторы 10, 11, конденсаторы 12, 13 и диоды 14, 15, постоянная времени которых соответствует времени прохождения ленты транспортера между соседними бункерами, логических элементов совпадений И 16-20, элементов отрицания НЕ 21-24, элемента собирания ИЛИ 25 и триггера 26. Промежуток времени между началом деления и появлением на выходе блока деления 7 импульса зависит от частоты импульсов, поступающих от весового блока 8 и количества находяшихся в работе бункеров.Блок 9 команд отключения бункеров вырабатывает команду на вывод бункера, предназначенного х опоражниванию, иэ процесса загрузки.747795 Блок транспортного запаздывания 6выполняет следующие функции:определяет величину времени транспортного запаздывания перемещения ленты транспортера от загруженного бункера до назначенного к загрузке;вырабатывает команду начала загрузки бункеров;вырабатывает команду на опусканиеплужка над назначенным к загрузке бункером при начале очередного цикла заполнения, т.е при переходе загрузки отпоследующего бункера к любому предыдушему,Загрузка бункеров 36, 37 и 38 про-,изводится по очереди от первого к. последнему, т.е. в направлении хода лентытранспортера.Допустим, все три бункера 36, 37 и38 требуют загрузки. При этом на вхо иде элемента НЕ 21 и одном из входовэлемента И 39 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков -логическая единица, на выходе элементаНЕ 2 1 - логический ноль. 2Следовательно, на выходе элементаИ 16 - ноль и конденсаторы 12, 13 незаряжены, т,е. потенциал на них равеннулю. Одновременно единица присутствуеттакже и на одном иэ входов элемента ЗоИПИ 25, поэтому на его выходе единица,на выходе триггера 26 - единица, иэлементы И 39, 40 блока 4 управленияисполнительными механизмами плужковподготовлены к открытию. ИПоскольку на втором входе элементаИ 39 также единица, то на его выходеединица, и механизм 41 переводит плужок над бункером 36 в опушенноесостояние, бункер 36 загружается. При 4 йзавершении загрузки бункера 36 на входе элемента НЕ 21 появляется логический ноль, на входе элементов НЕ 22, .И 42 - единица, и поэтому механизм 43переводит плужок над бункером 37 в фопушенное положение. Однако отсчет времени загрузки бункера 37 не начинается,так как транспортер не прошел путьот бункера 36 до бункера 37. СхематиИчески эта задержка отсчета решаетсяследующим образом. Несмотря на то,что на одном входе элемента И 18 бункера 37 - единица, на выходе элементаноль так как конденсатор 12 не заряжен. При загрузке бункера 36 открывается элемент И 16, на его выходепоявляется единица, и конденсатор 1 1начинает заряжаться через резистор 10,бСкорость заряда конденсатора 12соответствует скорости перемещенияленты транспортера от бункера 36 добункера 37. При завершении зарядаконденсатора 12 на втором входе элемента И 18 появляется единица, на выходе элемента тоже единица, котораяпроходит через элемент ИЛИ 25 и подтверждает состояние триггера 26Таким образом, после загрузкибункера 36 плужок над бункером 37незамедлительно опускается.Одновременно с подтверждениемсостояния триггера 26, единица с выходаэлемента ИЛИ 25 .запускает блокделения 7, а точнее его триггер 32.В результате запуска начинаетсяотсчет времени загрузки бункера 37. Поистечении времени загрузки бункера 37осуществляется загрузка бункера 38 через механизм 44,Покажем работу схемы при переходезагрузки от последующих бункеров кпредыдущим, сначала от бункера 38 кбункеру 36 и затем от бункера 38 кбункеру 37. Перед переходом от бункера 38 к бункеру 36 конденсаторы 12,13 заряжены, однако элемент И 18закрыт по второму входу. Закрыт такжеэлемент И 20, При завершении загрузкибункера 38 открывается элемент И 20,на его выходе появляется единица, которая перебрасывает триггер 26 в другое (нерабочее) устойчивое состояние,при котором с выхода триггера 26 снимается ноль, закрывающий элементы 39,40, 42 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков.Поэтому ни один из механизмов 41,43 и 44 не может перевести соответствующий ему плужок в опушенное состояние. Единица на выходе элемента И 20преобразуется элементом НЕ 24 в ноль,который закрывает одновременно элементы И 16 и И 17, в результате чегоконденсаторы 12, 13 через прямое сопротивление диодов 14, 15 практическимгновенно разряжаются,Если следующим бункером, назначенным к загрузке после бункера 38, является бункер 36, то на выходе элемента ИЛИ 25 мгновенно появляется единица, триггер 26 возвращается в рабочее состояние, элемент И 39 открывается, механизм 41 переводит плужок над бункером 36 незамедлительно в опушенное состояние, и начинается ранее описан747795 ный шлкп загрузки бункеров от бункера36 до последнего,Если же следующим после бункера 38назначен к загрузке бункер 37, т.е.предыдущий, то механизм 43 переводитплужок над ним в опушенное состояниене сразу, а только по истеченпт времениперемещения ленты транспортера от бункера 36 к бункеру 37. Действитепьно,при переходе от бункера 38 к бункеру О37, что возможно при загруженном состоянии бункера 36, на выходе элементаНЕ 21 - единица, а элемента НЕ 22 -ноль. Поэтому открывается эпемент И 16и остается закрытым элемент И 17,15Конденсатор 12 заряжается. Когда конденсатор 12 эарядится, открываетсяэлемент И 18, на его выходе появляет -ся единица, которая, проходы черезэлемент ИЛИ 25, переводит триггер 26 20в рабочее состояние, которым открывается элемент И 42, и поэтому мех.анизм43 переводит плужок над бункером 37в опушенное состояние. При переходезагрузки от поспедуюцих бункеров к25предыдущим имеет место задержкаопускания плужков Величина этой задержки зависит от того, какой бункербудет загружаться, Если это бункер 36,то задержка равна нулю, если бункер 37, ЗОто задержка равна врем ни перемещенияматериала от бункера 36 до бупера 37,и так далее.Данное устройство позволяет получитьдействитепьнучо продолжительность за- З 5грузки, одинаковую дпя всех бункеров,независимо от их мести расположения,тогда как известные устройства этогоне позволяют.Допустим, продолжительность загрузки выбрана 5 мин, задержка подъемаплужков 2 мин. Допустим также, чтопосле загрузки первого бункера назначен к загрузке третий, а время прохождения материала между этими бункерами 20 с.В известных устройствах отсчет времени загрузки третьего бункера начинается сразу, без задержки после загрузки первого бункера, но только поистечении 2 мин. После этого цоднимаетсяппужок над первым бункером и начнетсядвижение материапа от первого к третьему бункеру. В результате действи -тельная продопжитепьность загрузкитретьего бункера составит 2 мин 40 с.Если же после первого бункера должензагружаться пятый, то при равенстве брасстояшй между соседними бункерамипродопкитспьность загрузки пятого бункера составит 2 мцн 20 с,В отличие от этого данное устройствопозволяет получить одплаковую продопжитепьность загрузки бункеров, Таккак в устройстве начапо отсчета продопжитепьцости загрузки очередного бункера происходит с учетом транспортногозапаздывания, то отсчет времени загрузки третьего бункера начнется по истечении 20 с после завершения загрузкипервого бункера. Это равнозначно увеличеппо заданного времени загрузки на20 с, т.е, до 5 миц 20 с. После истечения задержки времени на подъемГплужков , 2 мин) на шется перемещениематериала между первым и третьимбункерами, Поэтому только через 20 с,после подъема плужков над первым бункером на"шется действительная загрузкатретьего бункера. В результате чистоевремя загрузки это;о буткера составит3 мин,Если же очередньм после первого окакется пятый, то за счет введения времени транспортного запаздывания заданное время загрузки увепичится на 40 с и составит 5 мин 40 с. Поэтому действительная продопжитепьность загрузки пятого бункера будет, как и третьего, также 3 мин.Изменение продолжительности задержки опускания плужков при переходах загрузки от последующих бункеров к предыдущим позволяет при действии задержки подъема плужков перегрузку бучперов сделать равной нупо, независимо от порядка их загрузки, что позволяет более полно использовать объемы бункеров.Блок депечия 7 работает следующим Осразом,:,Опустл,. все бункерл участвуст в рс От е,. ГО дя на входи 3 Гементов И-НЕ 30, 31 из бпока 6 подается единица. Поэтому элементы подготовлены к работе и ждут сигнапов с триггеров 27, 28. В .Олеч- прихода импульса из блока 6 т., От переднего родта импупьса) триггер 32 перебрасьвеется в другое устой - чивое состояние н открывает эпементИ 34,.,-1 а вход регистра поступает импульс, идутций из блока 8, Триггер 27 перебрасывается, срабатывает элемент И-НЕ 30, перебрасывается триггер 28, срабатывает эпемевт И-НГ 31 н перебрасывается триггер, 9.25 ЭО В результате от первого же импульса на выходе элемента И-НЕ 33 появляется импульс, который прекрашает загрузку данного бункера. Если же из работы выведен любой бункер, то на вход элементов И-НЕ 30 или 31 из блока 9 подается ноль. Поэтому для получения на выходе элемента И-НЕ 33 импульса необходимо, чтобы на вход регистра поступило два, импульса, и т.д.Таким образом, регистр с элементами И-НЕ 30, 31 позволяет уменьшить входную частоту импульсов, поступающих с блока 8, в определенное количество раз в зависимости от числа работающих бункеров.Устройство позволяет примерно на 7-8% увеличить используемый объем бункеров. Формула изобретения Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, а.выход - с одним из входов блока поиска и входом блока приоритета, один из выходов которого соединен с другим входом блока поиска, выход которого соединен с одним из входов блока управления исполнительными механиа ами плужков, другой вход которого соединен с выходом реле задержки подъема плужков, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности загрузки, оно снабжено блоком транспортного запаздывания, блоком деления и весовым блоком, выход которо го соединен с одним из входов блока,деления, второй вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, третий - с. другим выходом блока приоритета, четвертый - с выходом 15 блока транспортного запаздывания, одиниз входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой - с выходомреле задержки подъема плужков, другой вход которого соединен со вторым выходом 20 блока приоритета, причем выход блокаделения соединен с третьим входом блока поиска. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР487825, кл. В 656 65/30,29.05.72.2. Рейзик, В. Л., Шишкин В. Ф. и др,Устройство автоматики загрузки бункеров сырого угля. Ж. "Ъектрическиестанции", М 1, 1975, с, 19-21