Устройство для управления дозированием Советский патент 1985 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к дозированию различных материалов и может применяться в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности многокомпонентного дозирования.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дозаторы -1„, задатчики долевого содержания , первые ключи 3|-3„ | , первые блоки умножения , вторые блоки умножения 5| - 5„-| , вторые ключи 6|-бл-i , третьи блоки умножения , первый накапливающий сумматор 8, второй накапливающий сумматор 9, блок деления 10.

Устройство работает следующим образом.

Пусть смесь состоит из п компонентов. Компоненты дозируются отдельными дозаторами порционного действия последовательно один за другим. Массы компонентов т, ,n, долевые содержания компонентов в смеси, равные

7,, ,Я,

задаются технологическими нормами.

В процессе дозирования случайные ошибки приводят к отклонениям отдозированных масс компонентов т/ от их требуемых значений mf. Предположим, что дозатор Ь первого канала дозирует массу первого компонента - т. Сигнал с первого выхода дозатора 1|, пропорциональный массеwi, поступает на первый вход первого блока умножения 4i. Одновременно сигнал, означающий, что набрана доза первого компонента, с второго (сигнального) выхода дозатора 11 поступает на управляющие вторые входы первого 3i и второго 6i ключей первого канала и открывает их. Дозатор 1 начинает выдавать набранную дозу первого компонента. Сигнал, пропорциональный долевому содержанию vi первого компонента, поступает с выхода задатчика 2 через открытый ключ 3| на оба входа второго блока умножения 5i и на второй вход первого блока умножения 4|. С выхода первого блока умножения 4| сигнал, равный YI Wi, поступает на первый накапливающий сумматор 8, где запоминается. С выхода сумматора 8 этот сигнал поступает на первый вход блока деления 10, на второй вход которого с выхода второго блока умножения 5| через второй накапливающий сумматор 9 поступает сигнал, равный yi. На выходе блока деления 10 образуется сигнал, пропорциональный значению скользящей массы M|, т. е. такой массы, при которой ошибка дозирования первого компонента равна нулю и при которой долевое содержание первого компонента равна нулю и при которой долевое содержание компонента остается неизменным. Этот сигнал в данном случае равен mi/71 и поступит через открытый ключ

6| на первый вход третьего блока умножения 7|, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика долевого содержания 22 второго канала. На выходе третьего блока умножения 7 образуется сигнал, равный Y2 Ji/Yi, соответствующий уставке т2 дозатора второго компонента, который поступает на вход дозатора Ь, запуская его в действие. В это время сигнал с второго выхода дозатора Ь, означающий, что доза первого компонента выдана, поступает на вторые входы первого и второго ключей первого канала 3i и 6i и закрывает их. Дозатор второго канала Ь дозирует второй компонент смеси. Набранная масса второго компонента равна /пг. Значение скользящей массы ni2 определяется из условия минимума суммы квадратов отклонений масс ранее отдозированных компонентов т и mz от их значений, рассчитанных по этой скользящей массе Yi и 72- 2

min (тгУ1М2 +(т2-УгМ2. Продифференцировав это выражение по М2 и приравняв производную нулю, можно получить значение М2, обеспечиваюцхее минимум суммы квадратов отклонений

м - У| -п +У2/П9

+Ti

в устройстве сигнал, равный М2, получается следующим образом. Сигнал, пропорциональный массе /712, с первого выхода доQ затора Ь поступает на первый вход первого блока умножения 42. Одновременно сигнал, означающий, что набрана доза второго компонента, с второго выхода дозатора Ь поступает на вторые входы первого 32 и второго б2 ключей второго канала

и открывает их. Сигнал, пропорциональный долевому содержанию72 второго компонента, поступает с выхода задатчика 22 через открытый первый ключ 32 на оба входа второго блока умножения 62 и на второй вход первого блока умножения 42. О бразованный

0 на выходе первого блока умножения 42 сигнал, равный 72 , поступает на первый накапливающий сумматор 8, где складывается с хранящейся там величиной vi 2. Сумма запоминается и поступает с выхода сумматора 8 на первый вход блока деления 10. Сигнал с выхода второго блока умножения 52, равный 72, поступает на второй накапливающий сумматор 9, складывается с хранящейся там величиной 7 и запоминается. С выхода сумматора 9 сигнал, равный . поступает на второй вход блока деления 10. На выходе блока деления 10 образуется сигнал, равный значению скользящей массы смеси М2 для двух компонентов, который через открытый второй ключ 62 поступает на первый вход третьего блока

5 умножения72, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика долевого содержания 2з третьего канала, пропорциональный 7з. На выходе третьего блока

умножения 7г образуется сигнал, соответствующий уставке дозатора третьего компонента, который поступает на вход дозатора 1з третьего канала, запуская его в действие. В момент окончания работы дозатора 2 соответствующий сигнал с его второго выхода, означающий, что доза второго компонента выдана, поступает на вторые входы первого и второго ключей второго канала Зг и 62 и закрывает их.

Скользящие массы смеси, а по ним уставки дозаторов для последующих компонентов определяются аналогично по массам отдозированных компонентов и долевым содержаниям. Так, для (-ГО дозатора уставка т} определяется как j/

m,,-m,i (7/|jV ft)/ 2v n

По окончании работы дозатора In последнего канала сигнал, означающий окончание процесса дозирования смеси, с второго сигнального выхода дозатора In поступает на управляющие входы первого и второго накапливающих сумматоров 8 и 9 и обнуляет их. Таким образом, устройство готово к дозированию новой порции смеси.

Анализируя формирование погрещности дгп1 mi-JjIIImK, при способе, реализованном в предлагаемом устройстве управления, и сравнивая его со способом по прототипу, можно сделать вывод, что в предлагаемом устройстве снижены отклонения долевых содержаний компонентов в смеси от их заданных значений YIAV--Y./,«,

5.

а следовательно, и погрещности дозирования всех компонентов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ, содержащее п дозаторов и соответствующее число каналов управления, включающих в себя задатчики и блоки умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности многокомпонентного дозирования, дополнительно введены два накапливающих сумматора и делитель, задатчики выполнены со шкалой долевого содержания компонента, все каналы управления дозаторами, кроме последнего содержат три блока умножения и два додополнительно введенных ключа, причем для всех каналов управления, кроме последнего, первый выход дозатора подключен к первому входу первого блока умножения, а второй выход дозатора подключен к первым входам первого и второго ключей, к второму входу первого ключа подключен выход задатчика этого канала, выход первого ключа соединен с обоими входами второго блока умножения и с вторым входом первого блока умножения, выходы первых блоков умножения указанных каналов соединены с входом первого накапливающего сумматора, а выходы вторых блоков умножения - с входами второго накапливающего сумматора, выходы обоих сумматоров подключены к соответствующим входам блока деления, выход которого соединен с вторыi ми входами вторых ключей, выход второго ключа подключен к первому входу третье(Я го блока умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика следующего канала, вход дозатора всех, кроме первого, каналов подключен к выходу третьего блока умножения предыдущего канала, второй выход дозатора поспеднего канала соединен с гасящими входами первого и второго накапливающих сумматоров. ND 00 00