Устройство контроля веса материала в бункерах

О П И С А Н И Е)972243ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 07.11.82. Бюллетень 41Дата опубликования описания 17.11.82 но ленам нзобретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ВЕСА МАТЕРИАЛА В БУНКЕРАХ1Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для автоматического определения веса материала в технологических бункерах и выдачи сигналов в систему их загрузки.Известно устройство контроля веса в 5 бункерах, содержащее весоизмерительные датчики на загрузочном и разгрузочных конвейерах, датчик перемещения ленты загрузочного конвейера, датчики перемещения ленты разгрузочных конвейеров, датчики положения сбрасывающей тележки, регистры сдвига, переключающие схемы и ключи 1 .Известное устройство обеспечивает возможность автоматического управления загрузокой по минимальным запасам в бун керах, что снижает эффективность его использования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство контроля веса материала в бункерах, содержащее весоизмерительный датчик загрузочного конвейера, соединенный со счетным входом нулевого регистра, выход которого подключен к регистрам бункеров, последовательно соединенным через ключи, управляемые датчиками положения сбрасывающей тележки, датчик перемещения ленты загрузочного конвейера, подключенный к сдвиговым входам регистров бункеров, счетные входы которых соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков, вычитающие входы которых подключены к весоизмерительным датчикам разгрузочных конвейеров, а выходы реверсивных счетчиков подключены к первым входам поразрядных схем сравнения, выходы поразрядных схем сравнения через триггеры подключены к входам элемента ИЛИ -НЕ и к информационным входам блока выбора адреса загрузки, другие информационные входы которого подключены к выходам датчиков положения сбрасывающей тележки выход элементе ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И и управляющим входом блока выбора адреса загрузки, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, связанному с вторым входом элемента И, третий вход которого связан с узлом управления, а выход подключен к входу двоичного счетчика, вход установки в ноль которого и входы установки в ноль триггеров соединены с выходом элементам задержки 1.11 знестное устройство одновременно с контролем веса чатериала в бункерах позволяет автоматически определять адрес бункера с наиченьшим запасом материала в нем и осуществлять автоматическое управление загрузкой бункеров по наименьшим запасам материалов, причем, в случае одновременного обнаружения нескольких бункеров с одинаково наименьшим запасом материала, осуществляется автоматическая адресация сбрасывающей тележки к ближайшему из них.11 оиск адреса загрузки осуществляется н блоке выоора адреса загрузки устройства путем последовательного сбегания (начиная с первого) и анализа информационных сигналов о запасах материала в бункерах, причем в первом цикле работы коммутатора сбегания анализируется информационный сигнал о запасах материалав 1-бункере, над которым в данный момент времени находит. ся сбрасывающая тележка. Если в этом бункере наименьший запас материала не обнаружен, т. е. 1-я информационная шина не воз буждеиа, коммутатор возвращается в исходное состояние и следующим циклом его работы является последовательный анализ состояния запасов в ( - 1) -м и (+ ) -м бункерах. Если и е них наименьший запас не обнаружен, то последовательно анализируются состояния запасов в ( -2) -м и (+2) -м бункерах, затем в ( -3)-м и (+3)-ч и так далее, до тех иор, пока не встретится бункер с наименьшим запасом материала.В случае, если сбрасываюгцая тележка находится над первым, а чинимальный запас обнаружен в последнем бункере, то поиск адреса загрузки произойдет за и циклов работы коммутатора сбегания, причем, начиная с одного такта, каждый последующий цикл сбегания будет увеличиваться на один такт и полное время поиска адреса загрузки составит О 15 20 25 30 35 40 45 Т = 1 "+2 т.+3 т фи т.,50 55 где- длительность одного такта коммутатора сбегания;и - количество контролируемых бункеров.Кроме того, последующее за выбором адреса загрузки автоматическое перемещение сбрасывающей тележки к выбранному бункеру и остановка тележки над этим бункером в известном устройстве осуществляется схемой, содержащей шифраторы с иарафазным представлением двоичного кода адреса загрузки с текущего адреса местонахождения сбрасывающей тележки, п-входовой элемент ИЛИ и цифровой нуль-орган для поразрядного сравнения двоичных кодов, что усложняет устройство и снижает надежность его работы.Цель изобретения - сокращение времени поиска адреса загрузки и упрощения устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггеры направления Вперед и Назад, а блок выбора адреса загрузки выполнен в виде двух регистров сдвига, первый из которых исполнен со сдвигом к старшим, а второй - к младшим их разрядам, групп входных и выходных элементов И и ИЛИ и схемы совпадения, причем одни входы элементов И выходных групп подключены к выходам регистров сдвига, а другие входы попарно объединены и подключены к информационным входам, выходы элементов И одной выходной группы через первый элемент ИЛИ соединены со входом установки в 1 триггера направления Вперед, а выходы элементов И другой выходной группы через второй элемент ИЛИ соединены с входом установки в 1 триггера направления Назад, ири этом выходы первого и второго элементов ИЛИ через схему совпадения соединены с входом элемента задержки и с входами установки в О триггеров направления Вперед и На. зад, выходы которых подключены к управляющим входам блока выбора адреса загрузки.йа фиг.представлена структурная схема устройства автоматического контроля веса материала в бункерах; на фиг. 2 - функциональная схема блока выбора адреса загрузки.Устройство автоматического контроля веса материала в бункерах (фиг. ) содержит конвейерные весы 1, датчик 2 перемещения ленты загрузочного конвейера (позиции технологических аппаратов не обозначены), регистры 3, датчики 4 положения сбрасывающей тележки, ключи 5, весоизмерители 6, реверсивные счетчики 7, генератор 8 задающих импульсов, элемент И 9, двоичный счетчик 10, поразрядные схемы 11 сравнения, триггеры 12, число которых соответствует числу контролируемых бункеров, выходные шины 13 сигнализации о минимальном количестве материала, элемент ИЛИ-НЕ 14 с числом входов, равным числу контролируемых бункеров, узел 15 управления, блок 16 выбора адреса загрузки, триггеры направления Вперед 17 и Назад 18, элемент 19 задержки времени и выходные шины Вперед 20 и Назад 21,Блок 16 выбора адреса загрузки (фиг. 2) содержит два регистра 22 и 23 сдвига, число разрядов каждого из которых равно числу бункеров, причем первый регистр выполнен со сдвигом к старшим, а второй - к младшим разрядам. Выходы разрядов регистров сдвига 22 и 23 подключены к первым входам элементов 24 и 25 соответственно, вторые входы которых попарно объединены и подключены к информционному входу блока 6, при этом выходы всех элементов И 24 через элемент ИЛИ 26 соединены с выходной шиной Вперед блока 16 и с первым входом схемы 27 совпадения, а выходы всех элементов И 25 через второй элемент ИЛИ 28 соединены с выходной шиной Назад блока 16 и со вторым входом схемы 27 совпадения, выход которой подключен к выходной шине Стоп, блока 16 и соединен с первым входом элемента ИЛИ 29, другие три входа которого соединены соответственно с входами разрешения выбора адреса загрузки Ч и входами разрешения движения к выбранному адресу Ъ и Ъз блока 16.Выход элемента ИЛИ 29 соединен с инверсным входом элемента И 30, прямой вход которого подключен к тактовому входу С блока 16, а выход соединен с шинами сдвига регистров 22 и 23, причем сдвиговый вход регистра 23 выполнен инверсным. Асинхронные входы поразрядной установки в 1 (5-входы) и установки в О (й-входы) каждого разряда регистров 22 и 23 сдвига объединены попарно и подключены к выходам элементов И 31 и 32 соответственно, при этом первые входы всех элементов И 31 и 32 объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 29, а вторые входы каждых элементов И 31 и 32 попарно объединены и подключены к соответствую шем у и н форм ационному входу блока 16, причем вторые входы всех элементов И 32 выполнены инверсными.Устройство работает следуюшим образом.При поступлении материала по загрузочному конвейеру весы 1 вырабатывают импульсы, которые поступают на счетный вход нулевого регистра 3, где запоминаются на время равное периоду импульсов, поступающих на сдвиговые входы регистров 3 с датчика 2. При перемещении ленты конвейера на заданную величину датчик 2 выдает импульс, которым осуществляетсЯ сдвиг весовых импульсов всех регистров 3 на один единичный разрад.Таким образом, весовые импульсы запоминаются в регистрах 3, причем по мере перемещения материала и сбрасываюшей тележки они либо сдвигаются вдоль регистров 3, либо поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 соответствующего бункера, Переключение регистров 3 происходит при переходе сбрасываюшей тележки с одного бункера к загрузке следующего по направлению движения. На вычитаюшие входы реверсивных счетчиков 7 поступают импульсы с весоизмерителей 6, контролируюших количество выгружаемого из бункера материала. В результате в каждом из реверсивных счетчиков 7 содержится информация о количестве материала, находящегося в каждом из бункеров. При этом в исходном состоянии счетчик 10 и все триггеры 12 находятся в нулевом состоянии, на выходных шинах 13 присутствуют нулевые сигналы, а узел 15 управления выдает нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсов от генератора 8 на вход счетчика 10. Автоматический поиск адреса бункера с наименьшимБлок 16 выбора адреса загрузки (фиг. 2) работает следующим образом.В исходном состоянии до окончания автоматического поиска адреса загрузки на входе , разрешения выбора адреса при - сутствует единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 29 поступает на инверсный вход элемента И 30, запрещая прохождение тактовых импульсов на сдвиговые входы регистров 22 и 23. Одновременно этим же сигналом разрешается по первым входам работа всех элементов И 31 и 32.Состояние регистров 22 и 23 при этом однозначно повторяет состояние датчиков 4 положение сбрасываюшей тележки, что осугцествляется следуюшим образом.При нахождении сбрасываюшей тележки над 1-м бункером единичный сигнал с выхода соответствующего датчика 4 поступает на информационный вход и; блока 6 и через 1-й элемент И 31 воздействует на асинхронный Ь-вход 1-х разрядов регистров 22 и 23 сдвига. удерживая их в единичном состоянии. На остальных информационных входах и блока 16 присутствуют в это время нулевые сигналы, а так как вторые входы элементов И 32 выполнены инверсными, то на выходах всех элементов И 32, кроме (-го,35 40 45 50 55 5 1 О 15 20 25 30 количеством материала начинается с момента появления единичного сигнала с узла 15 управления. Этим сигналом разрешается прохождение импульсов от генератора 8 через элемент И 9 на счетный вход счетчика 10 формирования контрольного числа. В счетчике 10 начинает подсчитываться число н при его совпадении с наименьшим из чисел, содержащихся в реверсивных счетчиках 7, на выходе 1-й схемыпоразрядного сравнения появляется нулевой сигнал, которым устанавливается в единичное состояние 1-й триггер 12. Единичный сигнал с выхода 1-го триггера 12 поступает на олин из входов элемента ИЛИ -НЕ 4, формируя на его выходе нулевой сигнал, которым запрегцается по третьему входу элемента И 9 прохождение импульсов от генератора 8 на выход счетчика 1 О. При этом единичный сигнал на выходной шине 13 1-го триггера 2 сигнализирует о минимальном количестве материала в -м бункере.Одновременно елиичный сигнал с выхода триггера 12 поступает на информационный вход Р блока 16, на вход Ъ разрешения выбора адреса которого поступает разрешающий нулевой потенциал с выхода эле 1 ента ИЛИ - НЕ 14.В случае, если при поиске бункера с наименьшим запасом материала создастся ситуация, при которой одинаково наимсньший запас материала обнаружен одновременно в дву х или более бункерах, в блоке 16 осуществляется автоматический выбор из них ближайшего к местонахождению сбрасываюшей тележки.формируются елицичные сигналы, которыми остальцые разряды регистров 22 и 23 по асинхронным К-входам удерживаются в нулевом состоянии. Перемещение сбрасываюгцей тележки с 1-го бункера на соседний приводит к стиранию Елиницы в 1-м разряде и записи ее в соответствующем соседнем разрегистров 22 и 23.1 осле окончания операции поиска бункера с наименьшим запасом материала одновременно с появлением на олпом, либо нескольких информационных входах Р единич- .ых сигналов, сигнализирующих о минимальных запасах материала, на входе Ч разрешения выбора адреса появляется нулевой разрешающий сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 29, на остальных вхолах которого также присутствуют нулевые гцгцалы. Нулевым сигналом с выхода последнего, действующим по инверсному входу элемента И 30, разрешается прохождение тактовых импульсов на слвиговые входы регистров 22 и 23. Одновременно этим же сигналом закрываются все элементы И 31 и 32, отключая на время поиска адреса загрузки асинхронные установочные входы регистров от латчиков 4 положения. При этом ло поступления первого тактового импульса на слвиговые входы регистров 22 и 23 единичмыми сигналами с выхолов их 1-х разрядов, поступающими на первые входы 1-х элементов И 24 и 25 соответственно, анализируется информационный сигнал Р; о запасах материала в бункере, над которым в данный момент времени находится сбрасывающая тележка. Если в лацном бункере обнаружен наименьший запас материала, т.е. на информационном входе Р, блока 16 присутствует единичный сигнал, собираются схемы совпадения на 1-х элементах И 24 и 25 и единичные сигналы с их входов поступают на выходы элементов ИЛИ 26 и 28 соответственно, причем одновременно с появлением единичных сигналов на выходных воинах Вперед, и Назад блока 16 срабатывает схема 27 совпадения и единичный сигнал формируется также на выходной шине Стоп блока 16. Кроме того, единичным сигналом с выхода схемы 27 через элемент ИЛИ 29 запрещается прохождение тактовых импульсов на сдвиговые входы регистров.Единичный сигнал с выходной шины Стоп блока 16 (фиг. 1) воздействует на К-входы триггеров направления Вперед 17 и Назад 18, и, несмотря на то, что на их К-входах также присутствуют единичные сигналы с выходов Вперед и Назад блока 16, на прямых выходах триггеров 17 и 8 удерживаются нулевые сигналы и команда на движение сбрасывающей тележки не вырабатывается (в качестве триггеров 17 и 18 направления использованы КЯ-триггеры с прямыми асинхронными входами). Одно 5 10 15 ло 25 30 35 40 45 50 55 временно единичным сигналом с выходной шины Стоп блока 16 запускается элемент 19 задержки времени, причем временная уставка последнего определяет время загрузки данного бункера.Если же в 1-м бункере наименьший запас материала не обнаружен, т.е. на информационном входе Р; блока 16 присутствует нулевой сигнал, ни одна из схем совпадения ца элементах И 25 и 24 не собирается и единичный сигнал на первый вход элемента или 29 не поступает, чем разрешается прохождение тактовых импульсов через элемент И 30 на сдвиговые входы регистров 22 и 23. Одновременно асинхронные установочные входы последних отключаются от датчиков положения сбрасывающей тележки.Так как регистр 22 выполнен со сдвигом к старшим, а регистр 23 - к младшим разрядам, то первым же импульсом, поступившим на сдвиговые входы регистров, единица из их 1-х разрядов сдвигается в (1.1)-й разряд в регистре 22 и в ( - 1)-й разряд в регистре 23.Этим самым последовательно анализируются информационные сигналы о запасах материала в бункерах (1+1) -м и (1-1)-м, причем сначала опрашивается бункер со старшим порядковым номером, затем бункер с младшим порядковым номером.Это исключает формирование ложной команды Стоп в случае, если наименьший запас обнаружен одновременно в бункерах равноудаленных от сбрасывающей тележки и обеспечивается тем, что сдвиговый вхол регистра 23 выполнен инверсным и момент сдвига в нем смещен относительно регистра 22 на л-периода тактовых импульсов.2Если в этих бункерах наименьший запас материала также не обнаружен, то при поступлении следующего импульса сдвига будут последовательно анализироваться состояния запасов в (1+2)-м и (1-2)-м бункерах и так далее, до тех пор, пока не встретится бункер с наименьшим запасом материала. При этом, если наименьший задас материала обнаружен в старшем из опрашиваемой ланным тактом пары бункеров, то собирается схема совпадения на соответствующем элементе И 24 и единичный сигнал формируется на выходной шине -Вперед блока 16.Если же наименьший запас материала обнаружен в младшем из опрашиваемой пары бункеров, то собирается схема совпадения на соответствующем элементе И 25 и единичный сигнал формируется на выходной шине Назад блока 16.Дальнейшую работу устройства рассмотрим для случая, когда выбранный пол загрузку К-й бункер имеет старший порядковый номер по сравнению с 1-м бункером, над которым в момент поиска адреса загрузки находилась сбрасывающая тележка.Единичный сигнал с выходной шины Вперед блока 16 (фиг. 1 и 2) поступает на972243 Формула изобретена 5-вход триггера направления Вперед 17 и устанавливает его в единичное состояние. При этом единичным сигналом с его прямого выхода, поступающим на вход Ч 2 блока 16, запрещается дальнейший сдвиг регистров 22 и 23, а их асинхронные установочные 5 и К-входы через элементы и 31 и 32 вновь подключаются к датчикам 4 положения, что приводит к восстановлению единицы в 1-х разрядах регистров 22 и 23 соответственно текущему местоположению сбрасываюшей тележки. Одновременно единичный сигнал с выхода триггера направления Вперед 17 поступает на выходную шину Вперед 20 устройства и сбрасывающая тележка перемещается 35 от 1-го бункера в указанном направлении.Последовательному переходу сбрасывающей тележки от бункера к бункеру соответствует передвижение Единицы по регистрам 22 и 23 блока 16 в сторону старших раз 20 рядов.Перемещение сбрасывающей тележки будет происходить до момента совпадения единичных сигналов с К-х выходов регистров 22 и 23 блока 16 с единичным информационным сигналом Рк, сигнализирующим о наименьшем запасе материала в К-и бункере. При этом собираются одновременно схемы совпадения на элементах И 24 и 25 и на выходной шине Стоп блока 16 формируется единичный сигнал.Сбрасываюшая тележка останавливается 30 и осуществляет загрузку данного бункера в течение времени, определяемого уставкой элемента 19 задержки времени, после чего двоичный счетчик 1 О и триггеры 12 устройства возвращаются в нулевое состояние и процесс поиска бункера с наименьшим запа 35 сом материала повторяется. Аналогично осуществляется и перемещение сбрасывающей тележки Назад, в случае, если ближайший бункер с минимальным 40 запасом материала имеет порядковый номер меньший, чем номер бункера, над которым в момент выбора адреса загрузки находится сбрасывающая тележка. 45Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическое управление загрузкой бункеров по наименьшим запасам материала, причем время поиска бункера с наименьшим запасом материала сокращается по сравнению с известным устройством и не превышает длительность (п - 1) тактов генератора управляющих импульсов.Кроме того, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным для автоматического адресования и последующего перемеще ния сбрасывающей тележки к выбранному бункеру не требуются шифраторы двоичных кодов с парафазными выходами и цифровой нуль-орган, что значительно упрощает и повышает надежность его работы.Применение предлагаемого устройства, например, в системе автоматизированного управления загрузкой аккумулирующих бункеров обогатительной фабрики горнообогатительного комбината, позволит повысить производительность секций обогащения по исходному продукту за счет исключения простоев оборудования из-за отсутствия материала. Устройство контроля веса материала в бункерах, содержащее весоизмерительный датчик загрузочного конвейера. соединенный со счетным входом нулевого регистра, выход которого подключен к регистрам б нкеров, последовательно соединенным через ключи, связанные с датчиками положения сбрасываюгцей тележки, датчик перемещения ленты загрузочного конвейера. подключенный к сдвиговым входам регистров бункеров счетные выходы которых соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков, вычитдюшие входы которых подкл ючены к весоиз мерител ьн ы м датчикам разгрузочных конвейеров, а выходы реверсивныпх счетчиков подключены к первым входам поразрядных схем сравнения, вторые входы которых соединены с выходом двоичного счетчика, выходы поразрядных схем сравнения через триггеры подключены к входам элементд ИЛИ-НЕ и к информационным входам блока выбора адреса загрузки, другие информационные входы которого подключены к выходам датчиков положения сбрасывдкчщей тележки, выход элемента ИЛИ -НЕ соединен с первым входом элемента И и управляющим входом блока выбора адреса загрузки, тактовый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, связанному с вторым входом элемента И, третий вход которого связан с узлом управления, а выход подключен к входу двоичного счетчика, вход установки в ноль которого и входы установки в ноль триггеров соединень 1 с выходом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью сокрашения времени поиска адреса загрузки и упрощения устройства, в него введены триггеры направления Вперед и Назад, а блок выбора адреса загрузки выполнен в виде двух регистров сдвига, первый из которых со сдвигом к старшим, а второй - к младшим их разрядам, групп входных и выходных элементов И и ИЛИ и схемы совпадения, причем одни входы элементов И выходных групп подключены к выходам регистров сдвига, а другие входы попарно объединены и подключены к информационным входам, выходы элементов И одной выходной группы через первый элемент ИЛИ соединены с входом установки в 1 триггера направле 972243 ния Вперед, и выходы элементов И другой выходной группы через второй элемент ИЛИ соединены с входом установки в 1 триггера направления Назад, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ через схему совпадения соединены с входом элемента задержки и с входами установки в 0 триггеров направления Вперед и Назад, выходы которых подключены к упгравляющим входам блока выбора адресазагрузки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР361554, кл. 6 01 б 23/36, 1969.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2889523/18-10, кл. б 01 б 23/36, 980. Вере3 едактор А. Во а к аз 7878/27 орректор Г. Оодписное ССР 4/5ная,У 1 У УЗ Состави рович Техред И Тираж 67 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 1 3035, Москва, Ж - 35,Филиал ППП Патент, г.итета Соткрытиия наб.,ул. Пр ного коний иРаушскУжгород,