Устройство для управления загрузкой бункеров

(514 В 65 а 65/3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ дов блока ходом осн вход блок му дополн тороипервония, третии нительному а остальн ав ти и другие входы блока сравнения кодов соединены с выходами блока управления, подключенного вторым и третьим входами к выходам генератора тактовых импульсов, а четвертым и пятым - к выходам соответственно бл ка сравнения кодов и дополнительного коммутатора, другие входы которого соединены с выходами блока переключения, входы блока выбора конечного бункера соединены с датчиками верхнего уровня, а другие входы выходного блока - с выходами блока преобразования кода, причем блок управления содержит управляемый переключатель, элементы И, И-НЕ и счетчик, выходы которого являются выходами блока,оход счетчика подкл ен к выходувляется перв элемента И дополнител котор ным выходолемента Инта И-НЕ,из входовля являютс м блока, одинсоединен с вы входов ом эле другои егоправляемогосоответстведами блока,в переклю третьим угой вхо ля и оди вторым в правляем з его вы ого переключаходов являютсявходом и Вто соответственно пят ым допругойя подкла И - НЕ лни ыход ючен о являют и чет ОСУДДРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Воронежский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт(56) Авторское свидетельство СССР Р 759439, кл. В 65 С 65/30, 1978,Авторское свидетельство СССР й 487825, кл. В 65 О 65/30, 1972. (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ, содержащее блок переключения, одни из входов которого соединены с датчиками верхнего уровня, а другие - с датчиками нижнего уровня, подключенными к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом блока переключения, соединенного выходами с одними из входов коммутатора, другие входы которого подключены к выходам блока управления, блок выбора конечного бункера, соединенный выходами с одними входами выходного блока, выходы которого подключены к исполнительным элементам, и генератор тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ .е ес я тем, что, с целью повьнпения производительности и равномерности загрузки бункеров, оно снабжено блоком памяти, блоком преобразования кода, блоком сравнения кодов и дополнительным коммутатором, одни из входов которого и блока сравнения кодов и входы блока преобразования кода подключены к выходам блока памяти, первый вход которого и один из вхоправления соединены с вь ного коммутатора, в памяти подключен к ельному выходу блока упвход - к второмувыходу блока управые входы блока памя льным выходом блока, а управляемого переключатек первому входу элеменой и третий входы котосоответственно первым ходами блока.1 1Изобретение относится к автоматизации технологических процессов иможет быть использовано в устройствах автоматической загрузки емкостейсыпучими материалами, например шамотом, песком, керамзитом и т,п,Цель изобретения - повышение производительности и равномерности загрузки бункеров,На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг, 2 - функциональная схема блока памяти; на фиг. 3функциональная схема блока выбораконечного бункера,Устройство содержит установленные в бункерах датчики 1.1 - 1. Инижнего и датчики 2,1 - 2.М верхнего уровней, блок 3 переключения.соединенный одними из входов с датчиками 1 нижнего уровня, элементИЛИ-НЕ 4, подключенный входами кдатчикам 1 нижнего уровня, а выходом - к входу блока 3, блок 5 выбораконечного бункера, входы которогои другие входы блока 3 соединеныс датчиками 2 верхнего уровня, коммутатор б, подключенный одними извходов к выходам блока 3, блок 7 памяти, один из входов которого соединен с выходом коммутатора 6, блок 8преобразования кода, подключенныйвходами к выходам блокапамяти,выходной блок 9, одни из входов которого соединены с.выходами блока 5выбора конечного бункера, а другиес выходами блока 8 преобразованиякода, генератор 10 тактовых импульсов, исполнительные элементы 11 -11, К -1, подключенные к выходамвыходного блока 9, блок 12 сравнениякодов и коммутатор 13, подключенныеодними из входов к выходам блока 7,блок 14 управления, первый вход которого соединен с выходом коммутатора6, второй и третий - с выходами генератора 10 тактовых импульсов, а. четвертый и пятый входы - с выходамисоответственно блока 12 и коммутатора 13. Первый и второй выходы бло.ка 14 управления подключены соответственно к второму и третьему входамблока 7, а другие - к остальным: входам блока 7 и к другим входам комму"татора 6 и блока 12, Блок 14 управления содержит 3 -триггер 15, элементы И 1 б, И-НЕ 17 и счетчик 18,Вход счетчика 18 подключен к выходуэлемента И 16, который является первым выходом блока 14, Один из вхо"209545 2 1 О 5 2 О ЗО Сыпучий материал подается транспортером к бункерам, расположеннымпронумерованным последовательно яо ходу движения транспортера, Загрузка каждого бункера осуществляется отбором материала с транспортера соответствующим сбрасывателем,кроме последнего (конечного) по ходу движения транспортера Й -го бункера, загрузка которого обеспечивается, па-ример, постоянно установленным сбрасывателем. дов элемента И 1 б соединен с выходомэлемента И-НЕ 17, другой вход и одиниз входов 11 -триггера 15 являетсясоответственно третьим и вторым входами блока 14. Другой вход В -триггера 15 и один из его выходов являются соответственно пятым входомблока. 14 и вторым выходом, а другойвыход 0 -триггера 15 подключен кодному из входов элемента И-НЕ 17,другой и третий входы которого являются соответственно первым и четвертым входами блока 14. Выходы счетчика 18 являются другими выходамиблока 14,Блок 7 памяти включает синхронные О -триггеры 19,1-19.К и элементы И 20,1 - 20,К, где К равно ближайшему большему целому числу к числу 1 о (И + 1), т.е, число В -триггерров 19.1 - 19,Ки элементов И 20.120,К таково, чтобы обеспечить заполнение двоичного кода чисел от 1 доМ , Выходы Э -триггеров 19,1-19.Кявляются выходами блока 7, одни изих входов соединены с выходами соответствующих элементов И 20,1-20.К,а другие, являются вторым входом бло- .ка 7. Одни из входов элементов И20,1-20,К являются первым входомбпока 7, другие - третьим, а третьивходы элементов И 20.1 - 20,К являются адресными входами блока 7,Блок 5 выбора конечного бункерасодержит элементы И 21.1 - 21. М -1и элементы НЕ 22.1 - 22 М . Один извходов каждого элементаИ 21.121.Йи вход предыдущего элементаНЕ 22,1 - 22 И являются входом блока 5. Другие входы элементов И21.1 - 21,Й -1 подключены к выходамодноименного и последующих элементов НЕ 22,1 - 22,Й , а их выходыявляются выходами блока 5.Устройство работает следующим образом.1209545 О ров с частотой изменения двойчйого кода на выходе счетчика 18, т,е, с 20 25 30 35 В каждом из Й бункеров, подле.жащих заполнению сыпучим материалом, расположены датчики 1 нижнегоуровня и датчики 2 верхнего уровня.Пусть, например, все бункеры заполнены вьппе нижнего уровня. Приэтом на выходах датчиков 1 нижнегоуровня формируются сигналы логического "0", На выходах датчиков 2верхнего уровня полностью заполненных бункеров формируются сигналылогического "0", а не полностью заполненных бункеров - сигналы логической "1".Сигналы логического "0 с выходов датчиков 1 нижнего уРовня формируют на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4сигнал логической 1 , которь 1 Й поступает на управляющий вход блока 3переключения и обеспечивает подключение каждого из М его выходов ксоответствующим вторым уровневымвходам, и, следовательно, на каждом из Й выходов формируется сигнал, соответствующий сигналу на каждом извторых уровневых входов,причем наличие сигнала логической"1" на любом из входов формируетсигнал логического "0" на соответствующем выходе блока 3 переключения,Сигналы с выхода блока 3 переключения поступают на информационные входы первого коммутатора 6, на адресные входы которого поступает сигнал с выхода счетчика 18, отображающий в двоичном параллельном коде число, соответствующее номеру бункера, Число (в двоичном параллельном коде ) на выходе счетчика 18 изменя- ется с частотой, равной частоте следования импульсов на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов, которые через элемент И 16 поступают на вход счетчика 18 только прии и наличии сигнала логическои 1 на втором входе элемента И 16, поступающего с выхода элемента И-НЕ 17 (формирование сигнала логической "1" на втором входе элемента И 16 описано ниже .Изменение числа на выходе счетчика 18 происходит в момент окончания импульсов, формируемыМ на выходе элемента И 16, т.е, на первом выходе генератора 10 тактовых импульсови и ( при наличии сигнала логической 1 на втором входе элемента И 6). 40 45 50 55 Сигнал двоичного параллельного кода, поступая на адресные входы коммутатора 6, обеспечивает подключение к его выходу того из И информационных входов, номер которого соответствует двоичному коду сигнала на адресных входах коммутатора 6. Таким образом, осуществляется циклический опрос состояний бунке частотой следования импульсов на первом выходе генератора 10 тактовых импульсов. На выходе коммутатора 6 формируется сигнал логического "0,если на информационный вход, номеркоторого соответствует двоичному коду (числу) на адресных входах, поступает сигнал логической "1", и формируется сигнал логической "1", если на этот информационный вход посту- пает сигнал логического 0, т,ена выходе коммутатора 6 формируется сигнал логической "1", если соответствующий бункер не полностью заполнен, и сигнал логического 0, если соответствующий бункер заполнен полностьюСигнал с выхода коммутатора 6 поступает на первый вход блока 7 памяти, на второй вход которого поступают импульсы с выхода элемента И 16,синхронизирующие работу блока 7 памяти, на третий вход - сигнал с второго выхода триггера 15, а на адресные входы - сигнал двоичного параллельного кода (числа - номера бУнкера) с выходов счетчика 18.При наличии сигналов логической на первом и третьем входах блока 7 памяти (на первых и вторых входах элементов И 20.1 - 20,К) осуществляется запись сигнала (числа), поступающего на адресные входы блока 7 памяти (на третьи входы элементов И 20,1 - 20.К) с выходов счетчика 8 в момент формирования синхронизирующего импульса на втором входе блока 7 памяти (на синхронизирующих входах триггеров 19,1 - 19.К). Это приводит к запоминанию сигнала, поступающего на адресные входы блока 7 памяти, т.еформированию на его выходах (выходах триггеров 19.1-19.К) сигнала, отображающего в двоичном коде число - номер бункера, частично заполненного к моменту опроса, который определяется моментом появ 1209545пения на выходе счетчика 18 числа,соответствующего номеру этого бункера,Сигнал двоичного кода, формируемый на выходах блокапамяти преобразуется в блоке 8 в сигнал, отображающий в десятичном коде номер бункера, который в момент опроса не полностью загружен причем сигнал, отличный от нуля (управляющий сигнал),появляется только на том выходе блока 8 преобразования кода, номер которого в десятичном коде совпадает счислом, определяемым сигналом двоичного кода на его входах. Управляющий:игнал с выхода блока 8 преобразования кода поступает на соответствующий первый вход выходного блока 9,на соответствующем выходе которогоФормируется сигнал, включающий соответствующий исполнительный механизм11,1 - 11,М -1, обеспечивающий загрузку бункера, который к моментуопроса был не полностью загружен,Для исключения записи в блок 7памяти нового числа - номера бункера до заполнения бункера, номер которого представлен (записан в блоке 7 памяти в виде двоичного кода,используются коммутатор 13, блок 14управления и блок 12 сравнения кодов,Сигнал с выхода блока 7 памятипоступает на адресные входы коммутаЗ 1тора 13, на информационные 1 входы которого поступают сигналы с соответствующих Й выходов блока 3переключения. На выходе коммутатора 13 Формируется сигнал логическо 40го "0", если на его информационномвходе, номер которого соответствуетдвоичному коду, поступающему на. егоацресный вход, сигнал принимаетзначение логической 1, и сигналлогическои 1 , если на соответствуют 11 нщем информационном входе сигнал принимает значение логического "0".Сигнал с выхода коммутатора 13поступает на пятый вход блока 14 управления - первый вход триггера 15,на второй вход которого поступаютсинхронизирующие импульсы со второго выхода генератора 10 тактовых импульсов, причем часточ% следованияэтих импульсов равна частоте следования импульсов на первом выходегенератора 10 тактовых импульсов, азадние фронты этих импульсов совпадают с передними фронтами импульсовна первом выходе.Если в момент окончания импульсана синхронизирующем входе триггера15 сигнал с выхода коммутатора 13 наинформационном входе триггера 15имеет значение логической "1", тосостояние триггера 15 после действиясинхронизирующего импульса характеризуется наличием логической "1" наего первом выходе (прямом выходе триггера 15) и логического "0" на второмвыходе (инверсном выходе триггера 15),Если в момент окончания синхронизирующего импульса сигнал с выходакоммутатора 13 на информационном входе триггера 5 имеет значение логического "0", то состояние триггера15 после действия синхронизирующегоимпульса характеризуется наличиемлогического 0" на его первом выходе(прямом выходе триггера 15) и логической "1" на втором выходе (инверсном выходе триггера 15) .Поскольку в данном случае на адресный вход коммутатора 13 поступаетсигнал двоичного кода, соответствующий номеру заполняемого бункера, ана соответствующий этому номеру инФормационный вход поступает сигналлогического 0", на выходе коммута -тора 13 формируется сигнал логической "1" и, в соответствии с изложенным, по окончании синхронизирующегоимпульса на первом выходе триггера 15Формируется сигнал логической "1",а на втором выходе - сигнал логического "О", .который, поступая на первый вход блока 7 памяти, запрещаетзапись в него любых других чисел.Следовательно, в случае записичисла (номера заполняемого бункерав блок 7 памяти на втором входе элемента И-НЕ 17 формируется сигналлогической "1", а на его первомвходе - сигнал с выхода коммутатора6, Если бункер, номер которого вдвоичном параллельном коде поступает на ацресные входы коммутатора бс выходов счетчика 18, не полностьюзагружен, то на выходе коммутатора б(на первом входе элемента И-НЕ 17)формируется сигнал логической 1", ипри наличии сигнала логической 1на третьем входе элемента И-НЕ 17 наего выходе формируется сигнал логич; кого 0, поступающий на второй5 10 15 20 25 30 35 45 50 40 55 вход элемента И 16, запрещая поступление импульсов с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов на вход счетчика 18, сохраняя тем самым на его выходе код, соответствующий номеру не полностью загруженного бункера. Для исключения совпадения кодов на выходах блока 7 памяти и счетчика 18, т.е. для исключения повторного заполнения номера бункера, находящегося под загрузкой, используется блок 12 сравнения кодов, на первые входы которого поступает код, соответствующий номеру опрашиваемого бункера, а на вторые входы - код, соответствующий номеру бункера, находящегося под загрузкой, На выходе блока 12 сравнения кодов формируется сигнал логического "О, если равны коды на его первых и вторых входах, и сигнал логической "1", если коды на его первых и вторых входах не равны. Следовательно, сигнал логической "1" формируется на выходе блока 12 сравнения кодов только в том случае, если код, соответствующий номеру опрашиваемого бункера, не совпадает с кодом, соответствующим номеру заполняемого бункера. Сигнал логической "1" с выхода блока 12 сравнения кодов поступает на третий вход элемента И-НЕ 17 и, поскольку на его втором входе в рассматриваемом случае имеется сигнал логической1, при поступлении сигнала логической 1 на его первый вход ( что соответствует не полностью загруженному опрашиваемому бункеру) на выходе элемента И-НЕ 17 формируется сигнал логического Ои, который, поступая на второй вход элемента И 16, запрещает поступление импульсов с первого выхода генератора 10 .тактовых импульсов на вход счетчика 18, сохраняя тем самым на его выходе код, соответствующий номеру не полностью загруженного опрашиваемого бункера, В случае, если на выходе блока 12 сравнения кодов (на третьем входе элемента И-НЕ 17) формируется сигнал логического "0", что соответствует опросу заполняемого бункера,то на выходе элемента И-НЕ 17 формируется сигнал логической "1", который, поступая на второй вход элемента И 16, обеспечивает продолжение измецения кода на выходе счетчика 18. Таким образом, при заполнении одного бункера, номер которого соотнет 1 ствует коду, хранящемуся в блоке 7 па- мяти, осуществляется выявление следующего по времени не полностью загруженного бункера и хранение кода, соответствующего его номеру, на выходах счетчика 18." При достижении верхнего уровня в бункере, код номера которого хранится в блоке 7 памяти, сигнал на выходе коммутатора 6 становится равным логическому "0" и, следовательно, сигнал на выходе элемента И-НЕ 17 принимает значение логической "1", которая разрешает дальнейшее изменение состояния счетчика 18. Кроме того, на выходе коммутатора 13 также формируется сигнал логического 0, поскольку равен логической сиг - нал на его информационном входе, номер которого соответствует коду, поступающему на адресные входы коммутатора 13. В момент формирования синхрониэирующего импульса на втором выходе генератора 1 О тактовыхимпульсов, опережающего момент формирования импульса на его первом;выходе, происходит переключение Э - триггера 15, на первом выходе которого формируется сигнал логического ю юс0 , определяющий формирование си гнала логической " 1 " на выходе эл еме нт а И- НЕ 1 7 независимо от сигналов на первом и третьем е г о входах . На втором выходе триггера5 формирует - . с я сигнал логической " 1 " , поступающий н а первый вход блока 7 памяти и разрешающий запись в него нового кода , хранящегося на выходе сч етчик а 1 8 . В момент формирования импульса на первом выходе генератора 1 О тактовых импульсов включается элемент И 1 6 ( по скол ьку на е г о второй вход поступает сигнал логической " 1 " с выхода элемента И-НЕ7) и о с уществля ется запись кода , хранящегося на выходе счетчика 1 8 , вблок 7 памяти . По окончании импульса на перв ом выходе генератора 1 О тактовыхимпульсов выключается элемент И 16 и,следовательно, изменяется состояниесчетчика 18, т.е. изменяется код( номера бункера) на его выходе, Таким образом, осуществляется новый цикл опроса состояния бункеровпри заполнении бункера, код номеракоторого ранее хранился на выходесчетчика 18. Функционирование элементов устройства при этом не отличается от рассмотренного ранее,Пусть далее в процессе заполнениябункера, код номера которого хранится в блоке 7 памяти, происхоцит разгрузка какого-либо другого бункерадо уровня, определяемого срабатыванием соответствующего датчика нижнего уровня. т,е. формированием на его Овыходе сигнала логической 1 ,Сигнал логической "1 с выходасоответствующего датчика нижнегоуровня поступает на соответствующийвход элемента ИЛИ-НЕ 4, на выходе 5которого формируется сигнал логического "О", который, поступая науправляющий вход блока 3 переключения, обеспечивает подключение. его20выходов к соответствующим первымвходам, отключая при этом вторыевходы блока 3 переключения от егосоответствующих выходов. Это приводит к тому, что на выходе блока 325переключения, номер которого совпадает с кодом, хранящимся в блоке 7памяти, формируется сигнал логической "1", который, поступая на соответствующий информационный вход коммутатора 13, на адресные входы которого поступает код с выхода блока 7памяти, соответствующий номеру бункера, заполняемого до верхнего уровня, формирует на его выходе сигналлогического "О". 35Это приводит к переключению 0 -триггера 15 блока 14 управления,формированию на его втором выходесигнала логической "1 ", который, поступая на первый вход блока 7 памяти, 40разрешает запись нового кода. Формируемый на первом выходе Э -триггера 15 сигнал логического цО", поступая на второй вход элемента И-НЕ 17,формирует на его выходе сигнал . логической 1,поступающий на второй входэлемента И 16 и обеспечивающий формирование на его выходе импульсов в соответствии с импульсами, поступающими на первый вход элемента И 16. Им пульсы с выхода элемента И 16 изменя. ют состояние счетчика 18, на выхоце которого формируется код опрашиваемого бункера, поступающий на адресные входы коммутатора 6 и блока 7 55 памяти, При совпадении кода опрашиваемого бункера с номером инфррмационного входа коммутатора 6, на который с соответствующего выхода блока 3 переключения поступает сигнал логического "О", соответствующий сигналу логической "1" на соответствующем его входе, на выходе коммутатора 6 Формируется сигнал логической который, поступая на третий вход блока 7 памяти, обеспечивает запись в него кода, поступающего на адресные входы блока 7 памяти в момент формирования импульса синхронизации на его втором входе.,альнейшая работа устройства аналогична описанной.При достижении материалом нижнегоуровня в заполняемом бункере на выходе соответствующего датчика 1 нижнего уровня Формируется сигнал логического "О", обеспечивающий подключение выходов блока 3 переключения к соответствующим вторым входам, Поскольку в рассматриваемом случае на выходе датчика 2 верхнего уровня заполняемого бункера имеется сигнал логической "1", на соответствующем выходе блока 3 переключения сохраняется сигнал логического О, что сох - раняет неизменным состояние коммутаторов б и 13, блока 7 памяти и триггера 15, т.е. заполняемый бункер продолжает загружаться до верхнего уровня.В случае полной разгрузки всех бункеров функционирование устройстване отличается от рассмотренного ранее с учетом того, что обеспечивается первоначальная загрузка всех бункеров ро верхнего уровня, начиная с бункера, заполняемого последним до нижнего уровня.При переключениях исполнительных элементов 11,1 - 11, М -1, происходящих при смене загружаемых бункеров,на транспортере возможно нахождение остатков материала, которые сбрасываются (загружаются) в конечный М -й бункер, если он не полностью загружен, Если же конечный М -й бункер полностью загружен, то остающийся излишний материал загружается в ближайший к конечному. незагруженныйбункер, для чего используется блок 5выбора конечного бункера,При заполнении конечного Й -гобункера до верхнего уровня сигналлогического "О" с выхода соответствующ.".; о датчика 2.1 -2,К верхнего уровня поступает на соответствующий(1-й) вход блока 5 выбора конечногобункера (на вход элемента НЕ 22,И).Если при этом остальные бункера незаполнены, то на остальных входахприсутствуют сигналы логической "1"с выходов соответствующих датчиков2,1 - 2. В верхнего уровня, что приводит к формированию сигнала логической "1" на выходе элемента И 21,М на И-м выходе блока 5 выбора конечного бункера), который через выходной блок 9 включает исполнительныймеханизм 1,М- независимо от того,производится или не производитсязагрузка какого-либо бункера, т.е.(Б)-й бункер становится как быконечным, При заполнении конечного(И-го) бункера и уже заполненныхбункерах с номерами И, БЕ-ш (1 ( ш с К) последним становитсябункер с номером М-ш, При разгрузке любого бункера с номером, большим 12чем Л-ш, он становится последним, т.е, включается егоисполнительный элемент 11.Б-шивыключается исполнительный элемент11,Л-шбункера с номером Б - ш -1.5Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает последовательный опрос состояния бункеров, заполнение первого эагрузившегося;бункера и1 О запоминание номера того бункера,.котойй разгрузился после заполняемого. Это позволяет осуществлятьопрос состояния остальных бункеровво время заполнения бункера, разгру 15 зившегося первым, обеспечить затемзаполнение следующего по;времениразгруэившегося бункера,Использование изобретения позволяет выполнять эаданньп 3 ритм работы2 О технологического оборудования, улучшает условия его эксплуатации, сокращает расход электроэнергии,Риг ВНИИПИТир лиалУвгор аэ 446/2 бписное атент"