Устройство управления асбестоцементной формовочной машиной Советский патент 1986 года по МПК B28B1/52 

Изобретение относится к автоматическому управлению асбестоцементны- ми формовочными машинами и может быть применено в промьшшенности строительных материалов.

Цель изобретения - повьш1ение точности управления.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема командного блока.

Устройство содержит ковшовую мешалку 1, ванны 2, сетчатые цилиндры 3, форматный барабан 4, регулирующий орган 5 и исполнитед:1ьный механизм 6 подачи суспензии, регу- лирующий орган 7, исполнительный механизм 8 подачи воды, датчик 9 и Задатчик 10 то лщинь пленки, регулятор 11 толщины пленки, датчик 12 и задатчик 13 уровня суспензии в ван- нах, регулятор 14 уровня суспензии в ваннах, корректируювц е блоки 15 и 16, первый пороговый блок 17, датчик 18 положения исполнительного механизма подачи суспензии, второй и третий пороговые блоки 19 и 20, логический элемент И 21 и командный блок 22.

Устройство работает следующим

образом.

В ковшовой мешалке 1 приготавливается суспензия с технологически заданной концентрацией, величина которой вьше величины концентрации суспезии в ваннах. Для получения в ваннах суспензии необходимой концентрации суспензию, подаваемую из ковшовой мешалки в ванны, разбавляют водой.

При подаче из ковшовой мешалки 1 суспензии технологически заданной концентрации режимом работы формовочной машины управляет устройство связанного регулирования, состоящее из контура регулирования толщины

пленки, воздействующего на регу- лирующий орган 5 подачи суспензии, контура регулирования уровня в ваннах, воздействующего «а регулирующий орган 7 подачи воды, и корректирую- цих блоков 15 и 16.

Текущая величина толщины пленки измеряется датчиком 9, в качестве которого может служить, например, дифференциально-трансформаторный датчик. В качестве остальных блоков, кроме командного блока 22, применены блоки агрегатного комплекса электри

ческих средств регулирования (АКЭСР в микроэлементном исполнении.

В регуляторе 11 толщины пленки, например типа РБА-П, измеренная датчиком 9 величина толщины пленки сравнивается с заданной величиной, поступающей от задатчика 10 типа РЗД-К. При отклонении толщины пленки от заданного значения регулятор 11 толщины пленки по ПИ законУ выра- батьшает управляющее воздействие на исполнительный механизм 6 типа МЭО, связанньй с регулирующим органом 5 подачи суспензии из ковшовой мешалки в ванны, компенсируя изменением подачи суспензии отклонения . толщины пленки.

В регуляторе 14 уровня суспензии в ваннах, например типа РБА-П текущая величина уровня, измеряемая датчиком 12, например дифференциально-трансформаторного типа, у которого в качестве первичного преобразователя используется колокол, сравнивается с заданной величиной уровня суспензии, поступающей от задатчика 13 уровня суспензии в ваннах типа РЗД-К и в зависимости от величины отклонения, регулятор 14 воздействует на исполнительный механизм 8 типа МЭО, связанный с регулирующим органом 7 подачи воды, компенсируя тем самым отклонения уровня суспензии от заданного значения.

Работа каждого контура регулирования оказьшает влияние на работу другого контура регулирования через объект управления.

Для уменьшения взаимного влияния контуров регулирования между ними включены корректирующие блоки 15 и 16, в качестве которых рекомендуется использовать дифференциаторы типа БДП-П.

Устройство связанного регулирования работает следующим образом.

При отклонении толщины пленки, например на д5 , регулятор 1 1 толщины пленки, воздействуя на исполнительный механизм 6, закрывает орган 5, в результате чего в связи с уменьшением подачи массы из ковшовой мешалки снижается уровень суспензии в ванне. Однако существенного снижения уровня не произойдет, поскольку с второго выхода регулятора 11 толщины пленки сигнал одновременно подается на вход корректирующего блока 15, вырабатьюающего корректирующий сигнал на регулятор 14 уровня суспензии, который увеличивает подачу воды.

Аналогичным образом работает устройство при колебаниях уровня суспензии в ваннах. Например, при отклонении уровня суспензии на -дЬ регулятор 14 уровня суспензии путем воздействия на исполнительный механизм 8, связанньш с регулирующим органом 7, увеличивает подачу воды в ванны. Одновременно сигнал с второго выхода регулятора 14 уровня суспензии поступает на вход корректирующего блока 16, вырабатьшаю- щего корректирующий сигнал на регулятор 11 толщины пленки, увеличивающий подачу суспензии в ванну. Этим достигается быстрая ликвидация отклонения уровня суспензии и сохранение исходной концентрации суспензии в ваннах.

При зарастании регулирующего органа 5, подаче суспензии с низкой концентрацией или прекращении подачи суспензии вообще концентрация суспензии в ваннах начинает резко уменьшаться, поэтому через время запаздывания по каналу расход массы - толщина пленки толщина пленки также начинает резко уг.1еньшаться и устройство связанного регулирования теряет работоспособность. Для сохранения работоспособности устройства необходимы специальные нелинейные воздействия.

В данном устройстве это решается следующим образом.

При понижении концентрации суспензии регулятор 11 толщины пленки от- крьгеает регулирующий орган путем воздействия на исполнительный ме-- ханизм 6 подачи суспензии. Положение исполнительного механизма 6 измеряется датчиком 18, например дифферен- 1щально-трансформаторным датчиком, встроенным в МЭО, сигнал с которого поступает на вход порогового блока 20 типа БКР 3, где сравнивается с заданным граничным значением. Граничное значение выбирается в процессе эксплуатации таким образом, чтобы при переходе исполнительного механизма через это значение начиналась зона подачи суспензии низкой конценрации.

077734

Как только положение исполнительного механизма 6 подачи суспензии превысит rpaHii4Hoe значение на выходе блока 20 появится сигнал уровня

5 1, который подается на логический элемент И 21.

Одновременно с воздействием на регулирующий орган 5 сигнал с регулятора 11 толщины пленки через кор10 ректирующий блок 15 поступает на

регулятор 14 уровня суспензии, который через исполнительн1}1Й механизм 8 воздействует на регулир тощий орган 7 . и уменьшает подачу воды. В случае

15 подачи из ковшовой мешалки суспензии низкой концентрации, но достаточной при небольшом количестве подачи воды или полном прекращении ее подачи для поддержания толщины плен20 ки в заданных пределах, величина сигнала датчика 9 толщины пленки остается больше граничного значения, задаваемого во втором пороговом блоке 19 типа БРКЗ-П, и с выхода

25 этого блока на вход логического эле-- мента И 21 поступает сигнал уровня О.

При сильном зарастании регулирую-, щего органа 5 в ванны даже при пол-30 ном его открытии поступает малое количество суспензии, слой массы на барабанах становится тонким, что уменьшает его сопротивление фильтруемой воде. Количество фильтруемой

,г и удаляемой воды из барабана увеличивается и уровень суспензии в ван нах начинает резко снижаться. Регулятор 14 уровня суспензии в ваннах для компенсации отклонения начинает

Q открьюать через исполнительный механизм 8 регулирующий орган-7 подачи воды, но даже полное его открытие не возвращает уровень суспензии в исходное состояние.

. Эта ситуация возникает и при прекращении подачи суспензии из ковшовой мешалки по каким-либо причинам.

В этом случае в ваннах получается суспензия низкой концентрации,

50 толщина пленки на форматном барабане начинает резко уменьшаться и становится ниже заданного граничного значения. В результате этого на выходе порогового блока 19 так же как

55 и на выходе порогового .20 появляется сигнал уровня 1 и логический элемент И 21 вьщает сигнал уровня 1, фиксирующий пованнах суспензии

явление

низкой концентрации, на командный блок 22%

Командный блок 22 содержит первый триггер 23, второй триггер 24, пер вьй элемент НЕ 25 и второй элемент НЕ 26.

При появлении на входе командного блока 22 с вькрда логического элемента И 21 сигнала уровня 1 на выходе первого триггера 2.3 также появляется сигнал , по которому начинают закрьшаться исполнительные механизмы 6 и 8 и одновременно второй триггер 24 переводится: в состояние 1, По этому сигналу запрещается работа регуляторов 11 и 14 и корректирующих .блоков 15 и 16,

Запрет работы указанньпс блоков осуществляется следующим образом.

В регулирующих блоках типа РБА-П и корректирующих блоках типа БДП-П имеются два нуль-органа, ограничивающие сигналы на выходе блоков по верхнему и нижнему граничному значению. При подаче на соответствующий вход этих блоков сигнала уровня 1 напряжением 5 в со- о.тветствующей полярности напряжение на выходе этих блоков будет умень- О порогового блока 17 поступает сигнал шаться. Если на нуль-орган нижнего Ограничения установить задание, рав- 0.

ное

то выходной сигнал этих

от датчика 9 толщины пленки, величина которого сравнивается в нуль- органе нижнего ограничения с задан- ным значением.

блоков также станет равным О , т.е. регулирующие и корректирующие блоки перестанут выдавать управляющие воздействия на исполнительные механизмы 6 и 8.

При закрьгоании исполнительных механизмов 6 и 8 по сигналу от командного блока 22 первого триггера 23) как только положение исполнительного механизма 6 подачи суспензии станет меньше граничного значения порогового

блока 20 на его выходе сигнал станет равным О, сигнал на выходе логического элемента И 21 станет также равным О, при этом.первьй элемент НЕ. 25 инвертирует этот сигнал и по этому сигналу первьш триггер 23 переходит в устойчивое состояние О Воздействие на исполнительные механизмы прекращается и они остаются в исходном состоянии, которое существовало до снижения концентрации сус- пенэии.

Таким образом,при зарастании регулирующего органа или прекра1207773 6

щении подачи суспензии по -каким-ли0

5

0

5

бо причинам устройство связанного регулирования перестает функционировать, а исполнительные механизмы переводятся в положение, исключающее возникновение аварийных ситуаций и вьшуск брака при возобновлении подачи суспензии технологически заданной концентрации.

;Для фиксации момента подачи суспензии технологически заданной концентрации слуЗсит пороговый блок 1 7 .

Сигнал с выхода триггера 24, запрещающий работу регуляторов 11 и 14 и корректирующих блоков 15 и 16, одновременно подается на второй элемент НЕ 26, который его инвертирует и на первый вход порогового блока I7 поступает сигнал уровня О. Нуль-орган блока типа БРКЗ-П верхнего ограничения выходного сигнала в этом случае размыкается и с помощью контакта соответствующего выходного реле, встроенного также в блок типа БРКЗ-П, замыкает цепь выхода порогового блока 17 на командный блок 22, т.е. по сигналу с командного блока 22 разрешается работа блока 17. На другой вход

порогового блока 17 поступает сигнал

от датчика 9 толщины пленки, величина которого сравнивается в нуль- органе нижнего ограничения с задан- ным значением.

Поскольку в рассматриваемой ситуации толщина пленки меньше заданного значения нуль-орган нил-шего ограничения находится в замкнутом полож:енин и контактом соответствующего реле, соединенным последовательно с контактом реле нуль-органа верхнего ограничения первого входа, размыкает цепь выхода блока 17 на командный блок 22.

Таким образом, при толщине пленки меньшей нижнего граничного значения и фиксации прекращения подачи суспензии или зарастании регулирующего органа с выхода блока 17 подается сигнал О, Зарастание регулирующего органа подачи суспензии ликвидируется или самоочищением или об- слуясивающим персоналом, при этом наблюдается резкое повышения подачи суспензии технологически заданной концентрации из ковщовой мещал- ки в ванны.

Резкое повьшение подачи суспензии происходит и в случае возобновления подачи суспензии заданной концентрации. Концентрация суспензии в ваннах начинает возрастать, что вызьтает и возрастание толщины пленки. Как только текущая толщина пленки станет больше заданного значения нуль-органа нижнего ограничения, нуль-орган возвращается в исходное состояние и контактом реле замьжает выход блока 17, т.е. с . выхода блока 17 на вход командного блока 22 (второго триггера 24) подается сигнал 1.

По этому сигналу второй триггер 24 возвращается в исходное состояние О, по которому запрет работы регуляторов П и 14 и корректирующих

077738

блоков 15 и 16 снимается и устройство начинает функционировать как устройство связанного регулирования.

Одновременно сигнал О инверти- 5 руется вторым элементом НЕ 26 и на вход порогового блока 17 поступает сигнал I. Нуль-орган верхнего ограничения срабатьтает и соответствующее реле размьпсает свой 10 контакт в цепи выхода первого порогового блока 17 на командный блок 22, чем достигается запрет работы блока 17.

Для осуществления функций, которые должен выполнять блок 17 типа 15 БКРЗ-П, коммутация выполняется на выходных клеммах этого блока.

Данное устройство позволяет повысить точность управления и уменьшить выпуск бракованных изделий.

CDus,2