Устройство для регулирования соотношения компонентов смеси Советский патент 1984 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к управлению процессом регулирования соотношения компонентов смеси и может быть использовано в системах управления технологическим процессом в различных областях промышленности и сельского хозяйства.

Известно устройство для управления соотношением, содержащее датчики первого и второго параметров, подключенные к входам двух регуляторов соотношения, первый и второй исполнительные механизмы, задатчик и регулятор суммы параметров 1).

Однако устройство это имеет низкую динамическую точность поддержания заданного соотношения расходов в связи с тем, что при знатателъном отклонении соотношения расходов регулятор суммы параметров будет задерживать восстановление заданного соотношения, что сушественно увеличивает время переходного процесса. Кроме того, это устройство имеет ограниченную область применения в связи с тем, что устройство предназначено для дозирования только двух компонентов, в то время как на практике часто возникает необходимость дозирования тре и более компонентов в заданном соотношении.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для непрерывного дозирования нескольких компонентов в заданном весовом соотношении, содержашее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозирования, каждый из которых содержит последовательно соединенный задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом через элемент совпадения к исполнительному реле 2.

Однако это устройство также имеет низкую динамическую точность поддержания соотношения расходов в связи с тем, что при наличии постоянного снижения расхода одного из дозируемых компонентов, возникающего, например, при недостатке подачи дозируемого компонента в дозатор либо при изменении его плотности, устройство будет работать в переходном режиме, то подгоняя все дозаторы к отстающему дозатору, то увеличивая производительность всех дозаторов. Пр этом непрерывная работа всех дозаторов в переходном реж7ме резко снижает их ресурс

Целью изобретения является повьппение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования соотношения компонентов смеси, содержащее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозирования, каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом

через элемент совпадения к исполнительному реле, содержит в каждом канале дозирования инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа , зона нечувствительности и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора связаны соответственно со вторыми выQ ходами дозаторов и выходами инверторов др5тих каналов дозирования, а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода.

На фиг. 1 представлена блок-схема преддаr гаемого устройства; на фиг. 2 - характеристика нелинейного звена типа зона нечувствительности.

Устройство содержит автоматические дозаторы I непрерывного действия) по количестQ ву дозируемых компонентов с задатчиками расхода 2, датчиками веса 3, усилителями 4, исполнительными механизмами 5, а также схему регулирования соотношением, включающую в себя инверторы 6, сумматоры 7 и нелинейные, элементы типа зона нечувствительности 8, причем входы сумматора каждого дозатора соединен с датчиками веса и через инверторы с задатчиками расхода остальных дозаторов, а его выход подключен к выходу нелинейного элемента, выход которого связан с входом усилителя 4. Кроме того, устройство содержит блок Из схемы автоматического включения схемы регулирования соотношения, состоящий из элемента совпадения 9, входы которого подключены к выходам усилителей

4 всех дозаторов и исполнительное реле 10, срабатывающее по сигналу от элемента совпадения, причем замыкающие контакты реле включены между входами усилителей 4 и выходами соответствующих нелинейных элементов 8 всех дозаторов.

Нелинейный элемент характеризуется двумя параметрами: зоной нечувствительности Л и коэффициентом усиления К , равным тангенсу угла наклона характеристики оС , причем коэффициент усиления К шсленно равен относительному содержанию соответствующего компонента в смеси, а зона нечувствительности определяется исходя из допустимой точности поддержания соотношения. Например,

если требуется поддерживать соотношение расходов трех дозируемых компонентов 2:3:10, то коэффициент усиления нелинейного злемен та первого дозатора будет равен 2, второго - 3, третьего - 10.

5 Устройство работает следующим образом.

При включении питания устройства с выхода задатчиков 2 на входа усилителей 4 подается сигнал, пропорциональный заданной производительности соответствующих дозаторов. При этом исполнительным механизмом 5 рас ход, измеряемый датчиками веса 3, увеличивается. При равенстве сигналов задатчика 2 и датчика веса 3 сигнал на выходе усилител 4 становится равным нулю и увеличение рас хода прекращается. При этом по нулевому сигналу от усилителей всех дозаторов сраба тывает элемент совпадения 9 и включает реле 10, которое становится на самоблокиров. ку и своими замыкающими контактами подключает соответствующие выходы нелиней ных элементов 8 к входам усилителей 4. При изменении соотношения расходов устройство может работать в двух режимах. Первый режим. Режим работы устройства при малом отклонении .соотношения расходов от заданного. При этом режиме каждый из дозаторов за счет наличия обратной связи между выходом датчика веса 3 и входом усилителя 4 поддерживает заданную производительность каждого дозатора, а следовательно, и заданное соотношение расходов. При этом выходной сигнал нелинейных элементов будет равным нулю в связи с тем, что алгебраическая сумма сигналов, поступающих на вход сумматоров 7 от датчиков веса 3 и через инверторы 6 от задатчиков расхода 2, не превышает зоны нечувствитель ности Д нелинейных элементов 8, вследствие чего в режиме никакого взаимного воздействия дозатора, входящих в устройство, не осуществляется. Таким образом, при незначительном изменении соотношения расходов все дозаторы работают в автономном режиме, вследствие чего в работу включается тол ко тот дозатор, который изменил свою производительность. 644Второй режим. Режим работы устройства при значительном отклонении соотношения расходов. В этом режиме сигнал на входе нелинейного элемента превышает зону нечувствительности . В зтом случае при изменении расхода одного из дозаторов его исполнительный механизм, как и при первом режиме, будет стремиться возвращать расход к исходному значению. Одновременно сигналы рассогласования, представляющие собой сумму сигналов инверторов 6 и соответствующих датчиков веса 3, суммируются на сумматорах 7 и поступают через нелинейные элементы 8 и усилители 4 на исполнительные механизмы остальных дозаторов. При суммировании сигналов рассогласования- на сумматорах 7 каждый сигнал рассогласования умножается на коэффиш1ент, обратно пропорциональный заданному значению расхода в зтом канале. Таким образом, корректирующий сигнал по каждому каналу дозирования (на выходе нелинейного элемента), поступающий от других каналов, определяется коэффициентом усиления К нелинейных элементов 8 и коэффициентом усиления соответствующих сумматоров 7, т.е. зависит от заданного соотноше1ия расходов, вследствие чего после окончания переходного процесса соотношение расходов возвратится к прежнему значению. Введение в схему регулирования соотношением компонентов смеси сумматоров и нелинейных элементов с коэффициентами усиления, зависящими от заданного соотношения расходов, позволяет повьюить точность работы устройства в переходнытс режимах.

УСТЮЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ, содержащее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозирювания, каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключеннъш первым выходом через злемент совпадения к исполнительному репе, отличающееся ГСМ, что, с целью повыщения точности устройства, оно содержит в каждом канале дозирования инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа зона нечувствительности и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора связаны соответственно со вторыми выходами дозаторов и выходами инверторов других каналов дозирования, а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода. Ю 4 Ю Ф

вяед