Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием Советский патент 1986 года по МПК G01G13/28 

«

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, в частности к устройствам для дозирования кокса.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства за счет упрощения аппаратурной реализации,

На чертеже показана структурная блок-схема цифрового устройства управления весовым дискретным дозированием.

Устройство содержит датчик 1 веса элемент H2j сумматор 3, преобразователь 4 прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично-десятичный код, преобразователь 5 аналог код, влагомер 6, дополнительный формирователь 7 импульсов, импульсный выход 8 устройства, счетчик 9 импульсов, компаратор 10, блок 11 задания, формирователь 12 импульсовj блок 13 управления загрузкой.

Датчик 1 веса подключен выходом к первому входу элемента И2, вьпсод которого соединен с синхровходом сумматора 3, информационнные входы которого соединены с выходами преобразователя А прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично- десятичный код, входы которого соединены с выходами преобразователя 5 аналог-код, входом подключенного к выходу влагомера 6. Выход младшего двоичного разряда декады сотен сумматора 3 соединен с входом дополнительного формирователя 7 импульсов, выход которого соединен с импульсным выходом 8 устройства и со счетным входом счетчика 9 импульсов. Выходы счетчика 9 импульсов подкли)- чены к первым входам компаратора 10, вторые входы которого подключены к выходам блока 11 задания,,

Выход компаратора 10 соединен с входом формирователя 12 импульсов, выход которого соединен с входом блока 13 управления загрузкой и с входом Установка О счетчика 9 импульсов. Выход блока 13 управления загрузкой соединен с вторым входом злемента И2.

Датчик 1 веса формирует число- импульсный код, соответствующий приращению веса материа31а, поданного в дозатор.

Если обозначить дискретность изме рения влажности как Д А-Ю ; (%) j где: А 1, 2,,3... 9, а К О,. 1,

2049572

2..,, то сумматор 3 будет иметь K+Z четырехразрядные декады, а в старшей (К+3) декаде сумматор может иметь только младший двоичный разряд. 5 (К+3)-я декада является декадой

сотен,

Например, если Д 1% 110° (т.е. А 1, К 0), то сумматор будет иметь 2 полные декады (декаду

единиц и декаду десяткон, а 3-я декада -. декада сотен - может быть представлена одним двоичньм разрядом 2°}.

Если Д 0,02% 2. 10 (т.е. А

2, К 2)5 то сумматор будет иметь 4 полные декады (декаду сотых долей., декаду десятых долей, декаду единиц, декаду десятков), а 5-я декада - декада сотен - может быть

20

представлена одним двоичным разряп о

дом 2. .

Преобразователь 4 прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично-десятичный код может

быть представлен любым известным

преобразователем комбинационного ти- па, преобразующим десятичное число В в его дополнение до 100 (С 100- В).

Преобразователь 5 аналог-код служит для преобразования аналогового сигнала в двоично-десятичный код.

Дополнительный формирователь 7

импульсов формирует импульс при смене сигнала на его входе.

Формирователь 12 импульсов форми рует импульс при смене на его входе сигнала О на сигнал 1 (этот момент соответствует появлению сигнала 1 на в ыходе компаратора 10, что означает равенство кодов двух чисел, поступающих соответственно на первые и вторые входы компаратора 10).

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания производится установка в О сумматора 3 и счет- чика 9 импульсов (цепи установки в О при подаче питания на чертеже не показаны).

На входах, и выходах формирователя 12 импульсов и дополнительного фор- мирователя 7 импульсов присутствует сигнал О. Влагомер 6 после подачи питания измеряет влажность материала, который подлежит дозированию (инфор5

мация p величине В - влажности материала в виде двоично-десятичного кода числа - В присутствует на информационных входах сумматора 3 В блоке 11 задания устанавливается число , соответствующее весу сухого материала, который, являясь частью веса Hg влажного материала, должен быть отдозирован.

Закрывается затвор дозатора (с выхода блока 13 управления загрузкой на вход элемента И2 начинает поступать сигнал 1). Блоком 13 управления загрузкой формируется команда на загрузку бункера дозатора.

По мере поступления влажного материала в бункер дозатора на выходе датчика 1 веса появляются импульсы (дискретность импульсов постоянна и равна, например,10 кг). Эти импулсы поступают через элемент И2 на синхровход сумматора 3, на информационных входах которого присутствуе двоично-десятичный код числа С 100-3.

Число Р| изменений состояния млашего двоичного разряда декады сотен сумматора 3 связано с числом РО импульсов, поступивших на синхровход сумматора 3, формулой

р - fPdloo.- в)1

L 100 где символ означает целую часть числа.

Например, если В 9,85, а Р, 100, то

р. .1М100-2.85)}.„,,з.„

Влажность материала определяется выражением

В 1 . 100 (%),

где Mg - вес влаги;

М - вес влажного материала. Вес сухого материала равен Мс М - Mg.

Из приведенных формул следует М - Мс

В

М

, 100 (%),

т,е. В М 100 М-ЮОМь или М(100 - В)

Too

Из сравнения первой и последней из приведенных формул следует: при РО М имеем Рд М, т.е. число импульсов, формируемых дополнительным формирователем 7 импульсов, будет соответствовать весу l-if сухого ма

04957

териала при поступлении в бункер дозатора влажного материала весом М.

В тот момент времени, когда чис- ло импульсов, подаваемых с выхода

5 дополнительного формирователя 7 импульсов на счетный вход счетчика 9 импульсов, сравняется с числом, за- данным в блоке 11 задания в качестве веса сухого материала Mc,jag , на

О выходе компаратора 10 появляется

сигнал 1, в результате чего на выходе формирователя 12 импульсов появляется импульс. Этот импульс поступает на вход блока 13 управления

5 загрузкой (команда Стоп, по которой в блоке 13 управления загрузкой снимается команда.на загрузку) и на вход Установка О счетчика 9 импульсов.

20 Ввиду инерционности тракта загруз- - ки происходит пересып сверх заданной величины Mcjag , т.е. после установки счетчика 9 импульсов в О в него поступитМсП1 импульсов (соответству25 ,ет весу пересыпа сухого материала в первой подаче).

При последующем дозировании (вторая подача) счетчик 9 импульсов на- 3Q чинает подсчитывать поступающие на его счетный вход импульсы не с О. Поэтому при следующем дозировании формирователь 12 импульсов выдаст импульс (команда Стоп), когда в бункер дозатора поступит влажный материал, вес которого в сухом виде будет равен ( - Ссш ) Таким образом пересып материала в предыдущей подаче учитывается в последующей подаче материала, т.е. интегральная ошибка дозирования будет стремиться к нулю.

С выхода дополнительного формирователя 7 импульсов на импульсный выход 8 устройства поступает число- импульсный код веса сухого материала, Этот код может приниматься счетчиком индикации веса сухого материала, счетчиком регистрирующего устройства, модулем ввода число-импульс- ных сигналов (МВВЧИС) вычислительной машины и т.д. (на чертеже эти приемные устройства не показаны), что

.позволяет контролировать в любой момент времени.подачу сухого кокса 55 в печь (в данной подаче, за время плавки и т.д.).,

При уменьшении веса материала

В дозаторе .(выгрузка материала, т.е.

35

40

45

есть сигнал Затвор открыт и нет сигнала Затвор закрыт -) блокируется элемент И2 и сбой в работе устройства на допускается, даже если датчик 1 веса формирует при этом импульсы уменьшения веса.

Вес и изменение веса пустого бункера (вследствие налипания материала) не влияет на точность работы устройства, так как на синхровход сумматора 3 предусмотрена возможность подачи импульсов только после того, как затвор дозатора будет закрыт (в случае, если при подаче питания в устройство затвор дозатора уже был закрыт, сигнал Затвор закрыт поступает на вход элемента И2 на сразу, а с задержкой, достаточной для успокоения или автоматического тарирования весов дозатора,если они используются в устройстве датчика 1 веса).

Формула изобретения 25

5

Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием, содержащее влагомер, датчик веса, блок задания, блок управления загруз

10

25

кой, сумматор, компаратор, счетчик импульсов, формирователь импульсов и элемент И, отличающееся тем, что, с целью повьшения его надежности за счет упрощения аппаратурной реализации, в него введены преобразователь аналог-код, подключенный к выходу влагомера, преобразователь прямого двоично-десятичного кода в дополнительный двоично-десятичный код, входы которого соединены с выходами преобразователя аналог- код, а выходы - с информационными 5 входами сумматора, и дополнительный формирователь импульсов, вход которо го подключен к выходу сумматора, а выход - к счетному входу счетчика импульсов, причем датчик веса подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого подключен выход блока управления загрузкой, а к выходу - вход синхронизации сумматора, выходы блока задания и счетчика импульсов подключены к входам компаратора, выход которого через формирователь импульсов подключен к входу блока управления загрузкой и к цкор,у установки в О счетчика импульсов.

20

30

Изобретение относится к области весоизмерительной техники, в частности к устройствам для дозирования кокса, и:повышает надежность устройства за счет упрощения аппаратурной реализации. Для этого датчик 1 веса . формирует число-импульсный код, соответствующий приращению веса материала, поданного в дозатор, С выхода формирователя 7 импульсов на импульсный вход 8 поступает число - . импульсный код веса сухого материала. Когда число импульсов, подаваемых на вход счетчика 9 импульсов, сравняется с числом, заданным в блоке 11 задания в качестве веса сухого материала, на выходе компаратора 10 появится сигнал, а на выходе формирователя 12 - импульс, поступающий в блок 13 управления загрузкой. 1 ил. о S