Число-импульсное устройство для решения задач автоматического дозирования

СООЗ СОВЕТСНИ СО/Фаад еа СПУБЛИН 1098000 р С 06 Г 7/6 УДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЗОБ ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,В.И.Фризен структорскоенного объедирочастотныеа. М., "Энерьство СССР31, 1979 2. А Ф 89471 (протот рат ОПИСАНИЕ ИЭОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ЧИСЛО-ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЧЕСКОГОДОЗИРОВАНИЯ, содержащее первый элемент И, выход которого подключен ксчетному входу счетчика, входы разрядов которого подключены к выходамсоответствующих элементов И первойгруппы, первые входы которых являются группой информационных входовустройства, второй элемент И, первый реверсивный счетчик, выходы. разрядов которого являются группой информационных выходов устройства,причем первый вход первого элемента И является первым тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощенияустройства, оно содержит формирователь импульсов, вторую группу элементов И, второй реверсивный счетчик, третий, четвертый и пятый элементы И, первый и второй элементы НЕ,первый, второй, третий и четвертыйделители частоты и дешиф ор нуля,выход которого подключен ко второмувходу первого элемента И, входупервого элемента НЕ и первому входутретьего элемента И, выход которогоподключен к первому входу второгоэлемента И, выход которого соединенсо входом первого делителя частоты,выход которого подключен ко входувторого делителя частоты и суммирующему входу первого реверсивногосчетчика, вычитающий вход которогообъединен со входом третьего делителя частоты и подключен к выходучетвертого делителя частоты, входкоторого соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого объединен со входом второго элемента НЕ,входом формирователя импульсов и является вторым тактовым входом устройства, вторые входы второго ичетвертого элементов И объединеныи являются третьим тактовым входомустройства, выходы первого и второго элементов НЕ соединены со вторымивходами соответственно третьего и пятого элементов И, выходы второго итретьего делителей частоты соединенысоответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивногосчетчика, выходы разрядов которогосоединены соответственно с первымивходами элементов И второй группы,выходы которых подключены соответственно ко входам разрядов первогореверсивного счетчика, выход формирователя импульсов подключен ковторым входам элементов И первойи второй групп.вания и тем самым снижает надежностьи повышает ее стоимость.Известно число-импульсное решающее устройство для получения цифрового кода, пропорционального интегралу от сложной функции, содержащее два счетчика, триггер, два элемента И, элемент ИЛИ, группу элементов И, регистр сдвига, причем выход первого элемента И соединен со входом первого счетчика, выход элемента ИЛИ подключен к одному из входов триггера, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого является первым входом устройства, выход второго элемента И подключен ко входу второго счетчика, группа входов которого подключена к выходам группы элементов И, группы входов которого являются группами входов устройства, а группы выходов первого счетчика являютсягруппами выходов устройства, выходы второго и третьего разрядов регистра25 сдвига соответственно подключены ко второму входу второго счетчика ивходу группы элементов И, выход четвертого разряда регистра подключен ко второму выходу триггера, единичный выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, один вход элемента ИЛИ и второй вход первого счетчика подключены к третьему входу устройства, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго счетчика, вход первого разряда регистра и его тактирующий вход являются соответственно четвертым и пятым входами устройства23.Устройство работает следующим образом.Сигналом, поступающим на третий вход устройства, сбрасывается в 0 первый счетчик и одновременно этот сигнал поступает на вход элемента 45 ИЛИ и устанавливает триггер в нулевое состояние. Нулевой уровень с выхода триггера закрывает элементы И для прохождения импульсных последовательностей Г и 1 , поступающих соответственно на первый и второй входы устройства, на счетные входы счетчиков.С приходом импульса частоты Е период которой задает шагинтегрйрования, на четвертый вход устройства на выходе первого разряда регистра сдвига появляется единичный уровень, который сдвигается вправо частотой 1 1098000 3Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в приборостроении в системах и приборах при выполнении математических операций, например,для синтеза сложных математическихфункций в системах автоматическогодозирования шихтовых материалов вчерной металлургии.Известно число-импульсное решающее устройство, реализующее интегрирование по формуле прямоугольников, содержащее У -регистр, являюшийся счетчиком приращений В(С),линейку вентилей переноса, управляемых импульсами д Х(С), и К-регистр,работающий в режиме параллельногосуммирования,Группа выходов у-регистра соединена с группой входов линейки вентилей переноса, группа выходов которойподключена к группе входов Р-регистра. На вход У-регистра поступаетпоток приращений ь(С), на вход линейки вентилей переноса подаетсяпоток переноса В Х(1), Импульсыпереполнения Й -регистра формируютвыходной поток приращений дЕ(С), которые, поступая в счетчик прираще.ний А.Е(С), формируют функцию Е(й)"С)( .,1Недостатком известного устройстваявляется ограниченность его области35применения при решении блока сложных задач, включающих, кроме операции интегрирования, арифметическиеоцерации. Такая задача возникаетпри регулировании технологическихпроцессов, например при автоматическом дозировании шихтовых материалов в черной металлургии дляполучения управляющего сигнала, который обеспечивает заданное значение расхода материала, необходимовыделить рассогласование между заданным и действительным значениемрасхода компонента и сложить эторассогласование с величиной, пропорциональной интегралу от него,50причем должна быть предусмотренавозможность изменять коэффициентыпри слагаемых и учитывать знак рассогласования. В данном случае использование известного устройства воз можно только в комплексе с другимиустройствами, что значительно усложняет систему автоматического дозиро25 Гт, поступающей на пятый вход устройства. Сигналами с выходов регистра сдвига производится последовательность следующих операций:сброс5 второго счетчика; запись кода й во второй счетчик; установка триггера в единичное состояние.Последовательности импульсови11 проходят через открытые единичным уровнем с выхода триггера элемента И на счетные входы счетчиков. Первый счетчик работает в режиме сложения импульсов, второй счетчик в режиме вычитания импульсов, Сигнал переноса второго счетчика через элемент ИЛИ устанавливает триггер в нулевое состояние, закрывая тем самым элементы для прохождения импульсных последовательностейи ЕТаким образом, выходной код после выполнения циклов работы устройства будет Недостатком этого устройстваявляется ограниченность его области применения, например, при решении ЗО задач, связанных с выработкой управляющих воздействий в системах регулирования.В этом случае данное устройство хотя и может входитьсоставной частью в систему регулирования, выполняя функции интегратора с перестраиваемой постоянной времени (в качестве постоянной времени можно принять отношение 1 / Х ), однако для построения, например, про О порционально-интегрального регулятора данное устройство необходимоо дополнить устройством вычитания, сумматором, умножителем и, кроме того, предусмотреть возможность интегриро вания с учетом знака рассогласования между заданным и действительным значением регулируемой величины. Для системы дозирования шихтовых материалов, например,в агломерационном производстве требуется вводитькоррекцию по физико-химическому составу для кокса необходима коррекция по влажности и зольности). Ввести коррекцию по физико-химическомусоставу можно разделив заданное значение расхода определенных составляющих компонента на относительное содержание этих составляющих в компоненте (для кокса этой составляющей является углерод, для рудных компонентов железо и т.д.), таким образом, в указанном случае необходи- мо иметь, дополнительно устройство деления, что усложняет устройство,Целью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый элемент И, выход которого подключен к счетному входу счетчика, входы разрядов которого подключены к выходам соответствующих элементов И первой группы, первые входы которого являются группой информационных входов устройства, второй элемент И, первый реверсивный счетчик, выходы разрядов которого являются группой информационных выходов устройства, причем первый вход первого элемента И является первым тактовым входом устройства, содержит формирователь импульсов, вторую группу элементов И, второй реверсивный счетчик, третий, четвертый и пятый элементы И, первый и второй элементы НЕ, первый, второй, третий и четвертый делители частоты и дешифратор нуля, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, входу первого элемента НЕ и первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со входом первого делителя частоты, выход которого подключен ко входу второго делителя частоты и суммирующему входу первогоВ Рреверсивного счетчика, вычитающий вход которого объединен со входом третьего делителя частоты и подключен к выходу четвертого делителя частоты, вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого объединен со входом второго элемента НЕ, входом формирователя импульсов и является вторым тактовым входом устройства, вторые входы второго и четвертого элементов И объединены и являются третьим тактовым входом устройства, выходы первого и второго элементов НЕ соединены со вто 1рыми входами соответственно третьего и пятого элементов И, выходы второго и третьего делителей частоты соедигде И - код на выходе счетчика 10 ок началу первого цикла;1,.1 - номера циклов; К,К - коэффициенты деления делителей частоты 6,7 и 14, 15 5 соответственно. Запись кода из счетчика 10 в счетчик 8 происходит в начале каждого1 цикла, Код на выходе счетчика 8 после окончания 1-го числа равен5Техническим преимуществом данного 20 устройства по отношению к известным является возможность синтезировать достаточно сложную функцию, соответствующую, например, управляющему воздействию в пропорционально-интеграль- ных регуляторах, причем появляется возможность вводить информацию о физико-химическом составе компонентов в задающее воздействие, чтонеобходимо при доэировании сыпучихматериалов, например, в черной ме -таллургии (информация об относительном содержании углерода в коксе илижелеза в рудных компонентах должнавводиться в частотном виде). В этомслучае отношениеи К равно коэффициенту пропорциональности, И (1)задающее воздействие, Е 2 пропорциональна относительному содержанию,например, углерода в коксе,пропорционально действительному значению расхода компонента, К - постоянная времени интегрирования.Данное устройство может быть такжеиспользовано в цветной металлургии, вцементной промышленности, пищевой промышленности и т,д., где используютсяпроцессы непрерывного дознрованиясыпучих материалов с коррекцией пофиэико-химическим свойствам.Использование предлагаемого устройства упрощает реализацию законарегулирования и ввода коррекции и задающее воздействие и тем самым повышает надежность и снижает стоимостьреализации, оэеооо1098000 07/40 Тираж б 99 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 1 13035, Москва, Ж, РаувЗака Подписи та СССР тииаб., д. 4/ ткря илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 Составитель А.Барановактор Н,Горват Техред Т.Дубинчак Еорректор Г.Реюетни