Устройство управления дозированием бетонной смеси Советский патент 1983 года по МПК B28C7/04 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частуости к устройствам управления дозированием компонентов бетонной смеси.. -. Известна система управления дозированием, содержащая бункер с отсеками для компонентов смеси, весовые . дозаторы в виде пластинчатых вариаторов, смонтированные над приемной во ронкой бетономешалки, ульт|эазвуковой активизатор, генератор и измерительный прибор t О Недостатком известного устройства является его сложность. Наиболее близким к изобретению является устройство управления дозированием бетонной смеси, содержащее датчик угла поворота, вход которого подключен к индикатору дозатора, первый и второй выходы датчика угла поворота соединены с соответствующими входами фазочувствительного блока и пусковой аппарат с исполнительным м механизмом J. Однако это устройство не обеспечивает требуемую точность дозирования ингредиентов, поскольку в ней использован сельсин-датчик, вносящий погрешность в отсчет набранной массы ингредиента, так как класс точности сельсина-датчика, не выше 0,5. Кроме того, не обеспечивается учет за расходом материалов. Цель изобретения - повышение точности управления дозированием. Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления дозированием бетонной смеси, содержащее датчик угла поворота , вход которого пОд ключен к индикатору дозатора, первый и второй выходы датчика угла поворота соединены с соответствующими входами фазочувствительного блока и пусковой аппарат с исполнительным меха низмом,введены суммирующий и управляю щий счетчики, два индикатора, масштабирующий блок, который выполнен из по следовательно соединенных между собой счетчика, дешифратора и переключателя и фазочувствительный блок, который выполнен из сдвигаюш.его регистра ,дйух формирователей и логического элемента .2-2Й-2ИЛИ-НЁ, причем пусковой аппарат подключен к первому входу сдвигающего регистра, второй вход которого подключен к первому выходу датчика угла поворота, второй вход которого-подкл1 чен к третьему сдвигающего регистра, первый выход которого сое динен с первыми входами суммирующего и управляющего счетчиков, вторые входы которых соединены с вторыми выходами сдвигающего регистра, третьи входы счетчиков соединены с переклю чателем масштабирующего блока, счетчик которого подключен к выходу элемента ,2-2И-2ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с двумя выходами каждого формирователя , а выходы счетчиков соединены с соответствующими индикаторами . Каждый формирователь выполнен в виде трех инверторов, двух логических элементов 2И-НЕ и двух конденсаторов, причем выход первого инвертора подключен к первому входу первого элемента 2И-НЕ и к входу второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 2И-НЕ и с одной из обкладок первого конденсатора, выход третьего инвертора подключен к первому входу второго элемента 2И-НЕ и к одной из обкладок второго конденсатора, другие обкладки которых объединены и соединены с минусовой шиной источника питания, а второй вход элемента 2И-НЁ и входы первого и третьего инверторов подключены к первому выходу датчика угла поворота . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2, фиг.З и фиг. 4Показаны графики, поясняющие работу фазочувствительного блока. . Устройство Фиг.1) содержит доза тор 1,с осью стрелки 2 которого свят зан датчик 3 импульсов,фазочувствительный блок 4,суммирующий счетчик 5, масштабирующий блок 6 и управляющий счетчик.7, цифровые индикаторы 8 и 9t например табло. Исполнительный механизм 10 служит для управления подачи материала в дозатор . 1 . В качестве датчика 3 импульсов может быть использован , например серийно.выпускаемый датчик типа ПДФ-1 , в качестве счетчиков 5 и 7 реверсивные э;1ектронные счетчики типа Ф-5129. Фазочувствительный блок k содержит сдвигающий регистр 11, формирователи 12 и 13 импульсов, каждый из которых выполнен в виде инвертора 14, схему 2И-НЕ 15, инверторы 1б и l7, схему 2И-НЕ 18 и конденсаторы 19 и 20 и схему 2-2И-2ИЛИ-НЕ 21. Масштабирующий блок 7 содержит двоично-десятичный счетчик 22, дешифратор 23, переключатель 2k. Сдвигающий регистр 11 выполнен, например на микросхеме К155 ИРИ1 , схема 2-2И-2ИЛИ-НЕ 21 - на микросхе ме КТ55 ЛР1, счетчик 22 - на микросхеме К155 ИЕ-2, дешифратор 23 - на микросхеме К155 ЙД9. Фа очувствительный блок k имеет входы 25 и 26, которые подключены к выходам датчика 3, и вход 27, подключенный к выходу пускового аппарата 28, а также выходы 29-31 . Регистр 11 блока А имеет входы 32-3, формирователь 12 импульсов имеет вход 35, а формирователь 13вход 36. Вход 32 регистра 11 и вход 35 формирователя 12 импульсов подключены через вход 26 блока k к второму выходу датчика 3, к первому.выхо которого через вход 25 блока 4 подключен вход 33 регистра 11 и вхо 36 формирователя 13 импульсов. Суммирующий счетчик 5 и yп(зaвляю щий счетчик 7 имеют входы 37 упра ления суммированием импульсов, вход 38 управления вычитанием импульсов, поступающих на их счетное входы 39, и выходы 0. Входы 37 счетчиков 5 и 7 подключ ны к выходу 29 блока Ц, а входы. 38 к выходу 30 этого же блока. Счетные входы 39 счетчиков 5 и 7 подключены к выходу il масштабирую щего блока 6, вход которого 2 подключен к выходу 31 блока . . Выход 0 счетчика 5 подключен к цифровому индикатору 8, а к цифрово му, индикатору 9 подключен выход 0 счетчика 7. Исполнительный механизм 10 управляет затвором ЦЗ бункера kk, из кото рого поступает материал в дозатор 1 Датчик импульсов 3 имеет выходы 5 и А6. Источник питания не показан. Устройство работает следующим образом. При подаче команды от пускового аппарата 28 срабатывает исполнительн механизм 10,открывается затвор 43 бу кера и материал поступает в дозатор 1 . Одновременно с подачей сигнала на исполнительный механизм 10 от пуско854вого аппарата 28 подается сигнал на вход 27 блока 4, который поступает далее на вход 3 регистра 11 и записывает в его втором разряде логичес- кую- ли .. По мере поступления материала в дозатор 1 поворачивается его стрелка 2 и кинематически связанный с ее осью ротор датчика 3 импульсов, на выходе 5 которого вырабатывается одна последовательность электрических импульсов, а на выходе 6 - другая последовательность импульсов, которые сдвинуты относительно друг друга на 90 эл.град. (фиг. , стро- ки а и б), причем при повороте стрелки 2 по часовой стрелке первым на вход 25 фазочувствительногоЧзлокаЗ поступает импульс U с выхода k датчика 3,а вторым ,-импульс U с вы хода 46 датчика 3, который поступает на вход 26 блокад, а при повороте стрелки.2 против часовой стрелки последовательность поступления им-, пульсов с датчика 3 на блок k - обратная, т.е. первым поступает импульс и на вход 26, а вторым импульс и на вход 25 блока А. Фазочувствительный блок определяет, какой из импульсов U или U приходит первым. При поступлении н,а вход 25 блока k импульса и (вход 33 регистра 11) введенная в регистр 11 единица сдвигается на разряд вправо (в третий разряд). На выходе третьего, разряда регистра 11 (выход 29 блока .4) появляется логическая 1, которая поступает на управляющие входы 37 сложения счетчиков 5 и 7. Одновременно импульс U поступает на вход Зб формирователя, импульсов 13, который для увеличения точности счета вырабатывает на каждый импульс и два импульса: один по форонту, а другой - по срезу импульса 0 , Поскольку во время движения стрелки 2 дозатора 1 возможны -ее колебания, датчик 3 ПРИ движении стрелки 2 против часовой стрелки вырабатывает импульсы, первыми из которых в этом случае на выход блока 4 приходят импульсы и. При пoctyплeнии импульса U, по входу 26 блока и далее на вход 32 регистра 11, в последнем логическая 1 сдвигается в его первый разряд и через.выход 30 поступает команда 510 10 на управляющие входы 38 вычитания счетчиков : и 7. Импульсный сигнал U, одновременно с поступлением на регистр 11 поступает и на вход 35 формирователя 12 импульсов. На фиг.2 в строке а показаны три входных импульса U,, а в строке 6импульсы на выходе инвертора 1, в строке в - входные импульсы инвертора 16, в строке г - сигналы на первом входе схемы 2И-НЕ 15, в строке д - импульсы на выходе инвертора 16, в строке е - импульсы напряжения на конденсаторе 19, в строке ж - импульсы на втором входе схемы 2И-НЕ lij, в строке 3 - импульсы на первом входе схемы 2-2И-2ИЛИ-НЕ 21 . При появлении напряжения на выходе инвертора 16 начинается зарядка конденсатора 19. Емкостное сопротивление разряженного конденсатора намного меньше сопротивления второго входа схемы 2И-НЕ 15. По мере зарядки конденсатора 19 его сопротивление уве-25 личивается и через некоторое время становится больше входного сопротивления схемы 2И-НЕ 15 и на ее вто ром входе .появляется сигнал. Пока отсутствует напряжение на втором входе схемы 15, на ее выходе, и следовательно, на первом вход схемы 21 присутствует сигнал (строка 3 фиг. 2). При появлении напряжения на втором входе схемы 2И-НЕ 1 сигнал на ее выходе исчезает,-получен импульс по форонту сигнала U. Аналогично получают напряжение н втором входе схемы 21 по срезу сигн ла Uj, с помощью инвертора 17, схемы 2И-НЕ 18 и конденсатора 20. На фиг. 3 представлены диаграммы Строка а - сигнал входе ин вертора 17, строка б - на выходе ин вертора 17, строка в - второй вход схемы 13, строка г - рост напряжения на конденсаторе 20, строка д сигнал на первом входе схемы 18, строка е - выход схемы 18 и второй вход схемы 21. Аналогично происходит выработка импульсов по форонту и срезу сигнала и в формирователе 13 фазочувствительного блока, который поступа ет на третий и четвертый входы схемы 21, причем эти импульсы сдвинуты на 90 эл. град, относительно выр ботанных импульсов от сигнала Ц,. На фиг. 4 в строке а показаны им5«5 пульсы сигналов U, в строке б - сигнал И2, в строке в - импульсы на первом входе схемы 21,в строке г-на втором входе , в строке д - на третьем входе -И в строке е - на .четвертом входе схемы 21. Строка ж - импульсы на выходе схемы 21 . Сигналы выхода схемы 21 поступают на выход 31 блока и далее на двоично-десятичный счетчик 22 через вход 2, блока 6. Масштабирующий блок 6 необходим для согласования соответствия числа импульсов постусчетчики 5 и 7 с пределом пающих на измерений дозаторов, т.е.-для приведения цены деления дозатора к числу импульсов. На вход блока 6 за один оборот дозатора приходит бОО импульсов (датчик 3 типа ПЭФ-1 вырабатывает 150 импульсов за один оборот), Выходной код двоично-десятичного счетчика 22 с помощью дешифратора 23 превращается в десятичный. Выход дешифратора 23 подключен к переключателю 2k, с помощью которого выбирается необходимый масштаб,обеспечивающий независимость от предела измерения дозатора цену одного импульса равную, например 1 кГ. Так, например если дозатор имеет шкалу бос кГ. переключатель 2k устанавливают в положение, при котором выход переключателя 2k, являющийся выходом 41 блока 6, соединен с первым выходом дешифратора 23 (масштаб 1:1) , если дозатор имеет шкалу 300 кГ - выход 27 соединяется с вторым выходом дешифратора 23 (масштаб 1;2). Соответственно соединение третьего выхода дешифратора 23 обеспечивает масштаб 1:3 (шкала дозатора 200 кГ),соединение двенадцатого выхода - масштаб 1:12 (шкала дозатора 50 кГ) и т.п. Таким образом, устройство обеспечивает работу с дозатором, имеющим любую шкалу измерения, без изменения и какой-либо подстройки устройства. С выхода k блока 6 импульсы, цена каждого из которых, например 1 кГ поступают на счетные входы 39 счетчиков 5 и 6, где они суммируются или вычитаются с ранее отступившими импульсами в зависимости от наличия соответствующих сигналов на управляющих входах 37 и 38. 71 Величина необходимой дозы устанавливается на счетчике 7, в котором совмещены функции эадатчика и 3iieмента сравнения. При поступлении на счетчик 7 заданного числа импульсов, соответству ющих требуемой дозе , счетчик 7 вырабатывает управляющий сигнал на исполнительный механизм 10, который перекрывает поток материала в дозатор 1 закрывая затвор k3. Этим же сигналом счетчик 7 сбрасывается в О, чем обеспечивается возможность начала нового цикла дозирования после выгрузки материала из дозатора 1 58 (выпускной затвор и его исполнитель ный механизм не показаны). По счетчику 5 производится учет количества с дозированного материала, например, за смену, сутки, т.п. Технико-экономический эффект от использования устройства управления по предлагаемому.изобретению обус- . ловлен повышением точности дозирования, что ведет к экономии материалов, к .строгому соблюдений рецептуры смеси, а с Г1едователь1Но, к повышению качества изготовленных из этой смеси изделий..

1 . УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ БЕТОННОЙ СМЕСИ, содержащее датчик угла поворота, вход которого подключен к индикатору дозатора, первый и второй выходы датчика угла поворота соединены ,с соответствующими входами фазочувствительного блока и пусковой аппарат с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены суммирующий и управляющий счетчики, два индикатора, масштабирующий блок, который выполнен из последо вательно соединенных между собой счетчика, дешифратора и переключателя, и фазочувствительный блок, который выполнен из сдвигающего регистра, двух формирователей и логического элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, причем пусковой аппарат подключен к первому входу сдвигающего регистра, второй вход которого подключен к первому выходу датчика угла поворота , второй вход которого подключен к третьему входу сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первыми входами суммирующего и управляющего счетчиков ,вторые входы ко торых соединены с вторыми выходами сдвигающего регистра, третьи входы счетчиков соединены с переключателем масштабирующего блока, счетчик которого подключен к выходу элеМен- . та 2-2И-2ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с двумя выходами каждого формирователя, а выходы счетчиков соединены с соответствующими индикаторами . 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что каждый (Л формирователь выполнен в виде трех инверторов, двух логических элес ментов 2И-НЕ и двух конденсаторов, причем выход первого инвертора подключен к первому входу первого элемента 2И-НЕ и к входу второго инвертора , выход которого соединен с вторым входом первого элемента 2И-НН и с одной из обкладок первого конденсатора, выход третьего инвертора со подключен к первому входу второго элемента 2И-НЕ и к одной из обкла00 СП док второго конденсатора, другие обкладки которых объединены и соединены с минусовой шиной источника питания, а второй вход элемента 2И-НЕ и. входы первого и третьего инверторов подключены к первому выходу датчика угла поворота.

,--EL..J

Фа1.1

III Ml 11 I

и II

11

.f

. j

a

/5

I I hi I I hi i I H;

I ni h h I

I III I I I li I I Ml 1

I j I n{ I I П П

Ж

и

Q

5 г

д е

iLiLMi

У2.3