Устройство для автоматического регулирования вязкости шоколадной массы Советский патент 1984 года по МПК G05B11/44 

восьмое реле, включенное по схеме повторителя, с каналом сигнализации

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок временной программы содержит восемь реле, три элемента памяти, пять регулируемых дросселей,два постоянных дросселя, пять ёмкостей и три клапана, причём второй вход блока временной программы соединён через первое реле, включенное по схеме повторителя, с включающим входом первого элемента памяти и с камерой нормально открытого сопла второго реле, связанного своим выходом с управляющей камерой третьего реле, камера нормально открытого сопла которого через первьй регулируемый дроссель сообщена с атмосферой, а выход - с входом первого клапана, с первой ёмкостью и с управляющей камерой че,твертого репе, выход четвертого реле, включенного по схеме инвертора, соединён через второй регулируемый дроссель и пятое реле, включенное по схеме повторителя, с включающими входами вторрго и третьего элементов памяти, выход второго элемента памяти связан с управляющей камерой второго реле, с выключающим входом первого элемента памяти, через шестое .реле, включенное по схеме повторителя, - с управляющей камерой первого клапана, через первый постоянный дроссель- с второй ёмкостью и управляющей камерой Второго клапана, через третий регулируемый дроссель - с третьей ёмкостью, выходом третьего клапана и управлянщей камерой седьмого реле, включенного по схеме повторителя, выход которого связан с втррьм входом блока и через четвертый регулируемый дроссель и восьмое реле; включенное по схеме повторителя, с отключающим входом второго элемента памяти и с управляющей камерой третьего клапана, выход которого связан с атмосферой, первый вход блока через второй клапан соединён с четвертой ёмкостью и первым входом блока, выход третьего элемента памяти соединён с канашом включения насоса подачи шоколадной массы к узлу измерения вязкости массы и через пятый регулируемой дроссель .с пятой ёмкостью и своим выключающим входом, а выход первого клапана через второй постоянный дроссель связан с атмосферой.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЯЗКОСТИ ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ, содержащее узел измерения вязкости массЫ, задатчик вязкости, блок управления, насос дозатор подачи масла в коншмашину и насос подачи шоколадной массы из коншмашины к узлу измерения вязкости массы, отличающееся тем, что, с целью повышения, качества регулирования, оно снабжено блоком временной программы, а в блоке управления установлены три элемента сравнения, элемент памяти, восемь реле, клапан, два регулируемых дросселя и ёмкость, причём выход узла измерения вязкости массы соединен с первыми вхсдньпИ камерами элемен тов сравнения и первым входом блока временной программы, вторая входная камера и одно сопло первого элемента сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходами блока временной программы, вторая входная камера третьего элемента сравнения сообщена с задатчиком вязКости, выход первого элемента сравнения через первое реле включено по схеме повторителя, соединено с включающим входом элемента памяти, связанного своим выходом с нормально закрытым соплом второго реле, выход а которого соединен с управляющей камерой третьего реле, включенного по (Л схеме повторителя, с соплом второго элемента сравнения и с управляющей камерой клапана, выход третьего реле подключен через первый регулируемый дроссель к входу клапана, к ёмкости и к второй входной камере второго элемента сравнения, соединенного своим выходом с вторым входом блока временной программы, че00 рез четвертое реле, включенное по . схеме повторителя, - с каналом уп--4 равления насоса - дозатора и через СЛ пятое реле, включенное по схеме повторителя, - с управляющей камерой шестого реле и через второй регули руемый дроссель - с управляющей ка мерой седьмого .реле, нормально открытое сопло которого сообщено с выходом шестого реле, вьпход седьмого реле связан с выключающим входом элемента памяти, управляющая камера второго реле соединена с выходом третьего элемента сравнения и через

Изобретение относится к системам автоматического регулирования вязкости шоколадных масс различного состава на стадии разводки и конширования и может быть использовано в кондитерской промышленности.

Известна пневматическая управляющая система для автоматизации технологических агрегатов, в которых при определенных условиях (давление температура, расходы продуктов и т.д.) протекают химические, реакции и образуются новые вещества с заданными свойствами. Система содержит блоки пуска и останова агрегата, аварийной защиты, стабилизации координат, панели управления и информации l .

Однако система не может быть использована для автоматизации агрегатов, в которых достижение заданных значений параметров осуществляется периодическим дозированием реагентов, что ограничивает ее об,ласть применения.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования вязкости шоколадной массы, содержащее узел измерения вязкости массы задатчик вязкости, блок управления, насос - дозатор подачи масла в коншмашину и насос подачи шоколадной массы из коншмапшны к узлу измерени вязкости массы з .

Недостатком этого устройства является отсутствие в нём узла для определения момента стабилизации вязкости шоколадных масс в процессе разводки и конширования, что приводит к преждевре1 1енным подачам после дующих порций какао масла и, следовательно, к его перерасходу. Цель изобретения - повышение качества регулирования. Поставленная цель достигается те что известное устройство для автоматического регулирования вязкости шоколадных масс, содержащее узел измерения вязкости массы, задатчик вязкости, блок управления, насосдозатор подачи масла в коншмашину и насос подачи шоколадной массы из коншмашины к узлу измерения вязкости массы снабжено блоком временной программы, а в блоке управления установлены три элемента сравнения, элемент памяти, восемь реле, клапан два регулируемых дросселя и ёмкость причём выход узла измерения вязкости массы соединен с первыми входным камерами элементов сравнения и первым входом блока временной программы, 1вторая входная камера и одно сопло первого элемента сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходами блока временной про граммы, вторая входная камера треть его элемента сравнения сообщена с задатч,иком вязкости, выход первого элемента сравнения через первое реле, включенное по схеме повторителя соединено с включающим входом элемента памяти, связанного своим выходом с нормально закрытым соплом второго реле, выход которого соединён с управляющей камерой третьего реле, включенного по схеме повторителя, с соплом второго элемента сравнения и с управляющей камерой клапана, выход третьего реле подклю чён через первый регулируемый дроссель ко входу клапана, к ёмкости и ко второй входной каме;ре второго элемента сравнения, соединенного своим выходом со вторым входом блока временной программы, через четвертое реле, включенное по схеме повторителя - с каналом управления насоса-дозатора и через пятое реле, включенное по схеме повторителя, с управляющей камерой шестого реле и через второй регулируемый дроссель с управляющей камерой седьмого реле, нормально открытое сопло которого сообщено с выходом шестого реле, выход седьмого реле связан с выключающим входом элемента памяти, управляющая камера второго реле соединена с выходом третьего элемента сравнения и через восьмое реле, включенное по схеме повторителя, с каналом сигнализации. Блок временной программы содержит восемь реле, три элемента памяти, пять регулируемых дросселей, два постоянных дросселя, пять ёмкостей и три клапана, причём второй вход блока временной программы соединён через первое реле, включенное по схеме повторителя, с включающим входом первого элемента памяти искамерой нормально открытого сопла второго реле, связанного своим выходом с управлякицей камерой третьего реле, камера нормально открытого сопла которого через первый регулируемый дроссель сообщен с атмосферой, а выход - с входом первого клапана, вьосод четвертого реле, включенного по схеме инвертора, соединён через второй регулируемый дроссель и пятое реле-, включенное по схеме повторителя, с включающими входами второго и третьего элемен- тов памяти, выход второго элемента памяти связан с управляющей камерой второго реле, с включающим входом первого элемента памяти, через шестое реле, включенное по схеме повторителя, с управляющей камерой первого клапана, через первый постоянный дроссель - с второй ёмкостью и управляющей камерой второго клапана, через третий регулируемый дроссель - с третьей ёмкостью, выходом третьего клапана и управляющей камерой седьмого реле, включенного по схеме повторителя, выход которого связан со вторым выходом блока и через четвертый регулируемый дроссель и восьмое реле, включенное по схеме повторителя, с отключающим входом второго элемента памяти и с управляющей камерой третьего клапана, выход которого связан с атмосферой, первый вход блока через второй клапан соединён с четвертой ёмкостью и первым выходом блока, выход третьего элемента памяти соединён с каналом включения насоса подачи шоколадной массы к узлу измерения вязкости массы и через пятый регулируемый дроссель - с пятой ёнкостью и своим выключающим входом. a выход первого клапана через вто рой постоянный дроссель связан с атмосферой. На чертеже показана принципиальная схема устройства. Устройство содержит узел 1 измерения вязкости массы, задатчик 2 вязкости, насос-дозатор 3 для подачи масла в коишмашину, насос 4 для подачи шоколадной массы из коншмапшны к узлу измерения вязкости массы, блок 5 управления и блок 6 временной программы. Узел 1 выполнен в виде датчика 7 вязкости, датчика 8 температуры,уст ройства 9 умножения на постоянный коэффициент и сумматора 10. Блок 5 управления содержит пер.вый 11, второй 12 и третий 13 элементы сравнения, элемент 14 памяти восемь реле: первое 15, второе 16, третье 17, .четвертое 18, пятое 19, шестое 20, седьмое 21 и восьмое 22 Выход третьего реле через первый регулируемый дроссель 23 подключен входу клапана 24, к ёмкости 25 и к второй входной камере элемента 12 сравнения. Выход пятого реле 19 сообщён с управлянйцей камерой шестого реле 20 и через второй регулируемьй дроссель 26 - с управлякщей ка мерой седьмого реле 21. Выход восьмого реле 22 связан с каналом 27 сигнализации, а выход четвертого реле 18 - с насосом-дозатором 3. Вьпсод узла 1 подключён к первым входным камерам элементов 11-13 сра нения к первому входу 28 блока 6, второй вход 29 которого соединён с выходом элемента 12 сравнения. Первый 30 и второй 31 выходы блока 6 связаны соответственно с второй входной камерой и соплом элемента 11 сравнения. Блок 6 временной программы содержит восемь реле: первое 32, второе 33, третье 34, четвертое 35, пятое 36, шестое 37, седьмое 38, восьмое 39, а также первый 40, второй 41 и третий 42 элементыпамяти и первый 43, второй 44 и третий 45 клапаны. Камера нормально открытого сопла третьего реле 34 соединена через первый регулируемый дроссель 46 с атмосферой, а выход - с первой ёмкостью 47, с входом клапана 43 и с управляющей камерой реле 35, сообщенного своим выходом через второй регулируемый дроссель 48 с управляющей камерой 36. Выход второго элемента 41 памяти связан с управляющей камерой реле 33, через первый постоянный дроссель 49 со второй ёмкостью 50 и управляющей камерой клапана 44, через третий регулируемый дроссель 51 с третьей ёмкостью 52 и выходом клапана 45,. Выход седьмого реле 38 подключен через четвертый регулируемый дроссель 53 с управляющей камерой реле 39. Выход клапана 43 сообщён через второй постоянный дроссель 54 с атмосферой. Выход третьего элемента 42 памяти соединён с насосом 4 и через пятый регулируемый дроссель 55 - с четвертой ёмкостью 56 и своим выключающим входом. Выход клапана 44 соединён с пятой ёмкостью 57. Устройство работает следующим образом. Сигналы от датчика 7 вязкости и датчика 8 температуры, первый непосредственно, а второй через устройство умножения на постоянный коэффициент 9 поступают на сумматор 10. С сумматора сигнал, пропорциональный вязкости и откорректированный по температуре, поступает в первые входные камеры всех трёх элементов 11-13 сравнения. Этот же сигнал через клапан 44 блока временной программы поступает во вторую входную камеру элемента 11 сравнения и пневмоёмкость 57 блока временной программы«Если в управляющей камере реле 35 блока временной прогрьмг-о. давление равно атмосферному, то на выходе этого реле сигнал равен 1. Этот сигнал через дроссель 48 поступает в управляющую камеру реле 36, на выходе которого через некоторое время появляется также сигнал равный 1. Дроссель 48 служит для задержки вк.точения цикла после окончания предыдущего. Сигнал 1 с выхода реле 36 поступает на элемент 42 памяти, выход которого подключён к насосу подачи шоколадной массы в измерительную камеру датчика 7 вязкости. Время работы насоса определяется настройкой дросселя 55 и объёмом пневмоёмкости 56.

710

Одновременно сигнал с реле 36 поступает на элемент 41 памяти. С выхода элемента 41 памяти сигнал 1 поступает через постоянное сопротивление 49 и пневмоёмкость 50 в управляющую камеру клапана 44, который перекрывает вторую входную камеру элемента 11 сравнения от первой выходной камеры и от сумматора 10. Таким образом осуществляется запоминание предьщущего сигнала вязкости, поступающего от вискозиметра. Выходной сигнал элемента 41 памяти поступает также в управляю.щие камеры реле 33 и 37 и на включающий вход элемента -40 памяти. Одновременно сигнал с выхода элеме.нта 41 памяти через дроссель 51 и пневмоёмкость 52 поступает в управляющую камеру реле 38. Через время, определяемое настройкой дросселя 51 и объёмом пневмоёмкости 52, на выходе реле 38 появляется сигнал 1, который поступает на вход элемента 11 сравнения. При этом, если вновь поступающий в первую входную камеру элемента 11 сравнения сигнал от сумматора 10 (откорректированный по температуре сигнал с вискозиметра) по своему значению меньше предьщущего сигнала, находящегося в это время во второй входной камере элемента 11 сравнения, что свидетелствует о том, что вязкость шоколад1ной массы в процессе конширования продолжает снижаться, то на выходе элемента 11 сравнения сигнал будет равен О. Если же послед пощий сигнал вискозиметра будет равен предыдущему, т.е. вязкость шоколадной массы при данном содержании какао масла в процессе конширования стабилизировалась, то на выходе элемента 11 сравнения сигнал будет равен 1 (при равенстве по своему значению сигналов в обеих входнБпс камерах элемента 11 сравнения появление сигнала 1 на его выходе обеспечивается за счет воздействия на мембранный блок элемента сравнения ежа того воздуха, подаваемого к соплу).

,

Одновременно выходной сигнал 1 с реле 38 через дроссель 53 поступает в управляющую камеру реле 39. Сигнал 1 с выхода реле 39 поступает на отключающий вход элемента 41 памяти и в управляющую камеру клапана 45, который соединяет

8

выход этого элемента 41 памяти с атмосферой. Если на выходе элемента 11 сравнения сигнал равен О, то цикл работы блока временной программы повторяется. Если же на выходе элемента 11 сравнения сигнал равен 1, то этот сигнал поступает в управляющую камеру реле 15 блока управления. Выходной сигнал этого реле поступает во включающую камеру элемента 14 памяти блока управления Выходной сигнал элемента 14 памяти поступает к соплу реле 16. В элементе 13 сравнения происходит сравнение текущего сигнала вязкости от сумматора 10 с заданным значением сигнала, поступающего от задатчика 2. Если сигнал вязкости от сумматора 10 по своему значению больше сигнала от задатчика 2, то на выходе элемента 13 сравнения появится сигнал 1, который поступит в управляющие камеры реле 22 и 16. Сигнал с выхода элемента 14 памяти, пройдя через сопловую камеру реле 16, поступит в управляющую камеру клапана

24и закроет его, а также этот сигнал поступает на вход элемента 12 сравнения. С выхода этого элемента сравнения сигнал поступает в управляющую камеру реле 18, которое сработает и даст сигнал на включение насоса-дозатора 3 подачи какао масла в коншмашину.

Длительность работы насоса-дозатора (величина дозы какао - масла, подаваемого в коншмашину) задается следующим образом.

Сигнал с выхода элемента 14 памяти через сопловую камеру реле 16 подаётся в управляющую камеру реле 17. Выходной сигнал с реле 11 через дроссель 23 и пневмоёмкость

25блока управления подаётся во вторую входную камеру элемента 12 сравнения, в первую входную камеру которого подан сигнал, пропорциональный текущему значению вязкости шоколадной массы. Сигнал с выхода элемента 12 сравнения в управлякщую камеру реле 18, включающий насос-дозатор 3, будет проходить до тех пор, пока давление воздуха во второй входной камере элемента 12 сравнения, поступающего от реле 17, не станет больше давления сигнала в первой входной камере этого элемента сравнения, т.е. больше давления сигнала, постуййющего от сумматора 10, Такичг образом, длительность работы насоса-дозатора 3 и, следовательно, количество подаваемого в коншмашину масла зависят от настро ки дросселя 23 и объёма пневмоёмкости 25 блока управления, а также от величины текущего значения вязкости шоколадной массы в коншмашине Если во входной камере элемента 13сравнения величина текущего значения сигнала вязкости будет равна величине сигнала от задатчика 2, то дозирование какао масла не произойдёт и процесс конширования будет закончен. При поступлении сигнала 1 с выхода элемента 12 сравнения в управляющую камеру реле 19 блока управления, выходной канал этого реле сообщается с атмосферой. На выходе реле 20 и 21 сигнал также будет равен О. После сигналы в камерах элемента 12 сравнения станут равны, сигнал на выходе этого элемента сравнения сменится на О, сработает реле 18 и отключит питание на насос-дозатор, подающий какао масло в коншмашину. На выходе реле 19 появится сигнал 1 который поступил в управлякицую камеру реле 20. Выходной сигнал с реле 20, пройдя через сопловую камеру реле 21, поступает в отключающую камеру элемента 14 памяти блока управления и переключает его. Через некоторое время, определяемое настройкой дросселя 26, реле 21 сработа ет и выключающая камера элемента 14памяти через сопловую камеру per соединится с атмосферой, т.е. элемент 14 памяти примет исходное состояние. При дозировании какао масла в конщмашину на выходе элемента 12 сравнения сигнал 1. Этот сигнал поступает также в управляющую камеру реле 32 блока временной программ С выхода этого реле сигнал 1 поступает в включающую камеру элемента 40 памяти блока временной программы. С его выхода сигнал 1 пода ётся в сопловую камеру реле 37. С выхода реле 32 сигнал 1 подаётся также в сопливую камеру реле 33. Ес ли в управляющих камерах реле 33 и 37 блока временной программы сигналы равны О, то через сопловую камеру реле 37 сигнал 1 поступает в управляющую камеру .клапана 43 и закрывает его, а сигнал 1 с реле 32 через сопловую камеру реле 33 поступает в управляющую камеру реле 34, с выхода которого сигнал 1 подаётся в управляющую камеру реле 35, т.е. во время дозирования какао масла в коншмашину блок временной программы отключается. Если в управляющшс камерах реле 33и 37 сигнал 1, то с выхода реле 37 сигнал 1 закрьшает клапан 43, а с выхода реле 33 сигнал 1 поступает в управляющую камеру реле 34, с выхода которого сигнал 1 также поступает в упр авляющую камеру реле 35, т.е. и во время подачи шоколадной массы в измерительную ячейку вискозиметра блок временной про раммы также отключён. После окончания дозирования в управляющей камере реле 32 блока временной программы будет сигнал О. Реле 32 под действием подпора сработает и сообщит выходной канал реле 33 с атмосферой. При этом сработает реле 34 и единичный выходной сигнал через сопловую камеру реле 34и регулируемый дроссель 46 стравливается в атмосферу. Дроссель 46 служит для задержки начала нового цикла после дозирования. Таким образом регулирование процесса приготовления шоколадных масс осуществляется путём дискретного автоматического отбора проб, приготавливаемых в коншмашине шоколадной массы, подаваемых насосом в измерительную ячейку узла измерения вязкости, где происходит автоматическое измерение вязкости и температуры. Определяется тенденция изменения вязкос-Ги приготавливаемой шоколадной массы во время конширования, . снижается ли вязкость в процессе конширования при данном содержании в нем какао масла или же она стаби- / лизировалась. Только в последнем случае устройство включает насосдоэатор подачи какао масла в коншмашину и при этом длительность работы насоса-дозатора (величина дозы) завйси(г от разности между измеренным и заданным значением вязкости приготавливаемой шоколадной массы. Чем больше эта разница, тем больше величина дозы. Чем ближе вяз