Устройство управления весовым дозатором непрерывного действия Советский патент 1986 года по МПК G01G11/16 G05D7/06 

, Изобретение относится к весоизмерительной технике, в частности к устройствам для непрерывного дозирования сыпучих материалов. Известно устройство для регулирования расхода сыпучих материалов, . содержащее питатель с приводом, подключенным к выходу регулятора, первый вход которого соединен с задатчиком производительности питателя, а второй - с выходом блока умножения, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости питателя, а второй - с выходом датчика нагрузки, причем выход датчика нагрузки одновременно соединен с третьим входом регулятора IJ. Однако данное устройство недостаточно надежно, так как в случае отказа датчика нагрузки или датчика скорости питателя оно не обеспечивае регулирование потока материала. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство управления весовым дозатором непрерывного действия, содержащее ; силоизмерительный датчик,подключенны через блок измерения к первому входу вычитателя блока оценивания, состоя щего из последовательно соединенных первого усилителя с.насыщением, филь тра низкой частоты и первог о ключа, соединенного с первым входом сумматора, и первого элемента сравнения, один вход которого через последовательно соединенные двухпозиционное реле и элемент определения отказа соединен с выходом вычитателя, друг вход которого подключен к задатчику времени отказа, а выход - к первому ключу, и второй элемент сравнения, входы которого соединены соответственно с выходами сумматора и задатчика производительности, а выход через регулятор с приводом питателя 21. Недостаток прототипа заключается в недостаточной надежности управления непрерывным дозированием. Цель изобретения - повьшение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второ и третий ключи, второй усилитель с насыщением, интегратор, дополнитель ный вычитатель и датчик скорости пи тателя, причем выход интегратора по ключен к вторым входам вычитателя, 77 сумматора, третьего ключа и дополнительного вычитателя, первый вход которого через третий ключ соединен с блоком измерения, а выход через второй усилитель с насыщением - с входом интегратора, при этом выход первого элемента сравнения связан с третьим входом третьего ключа, а выход датчика скорости - с блоком измерения. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит силоизмерительный датчик 1, датчик 2 скорости, блок 3 измерения, блок 4 оценивания, состоящий из вычитателя 5, второго ключа 6, первого усилителя 7 с насыщением, фильтра 8 низкой частоты, первого ключа 9, сумматора 10, двухпозиционного реле 11, блока 2 определения длительности отказа, первого элемента 13 сравнения и задатчика 14 предельно допустимой длительности отказа, третий ключ 15, дополнительный вычитатель 16, второй усилитель 17 с насыщением, интегратор 18, второй элемент. 19 сравнения, задатчик 20 производительности, пропорциональный регулятор 21 и привод 22 питателя 23. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сигнал от силоизмерительного датчика 1, пропорциональный массе материала на питат(2ле 23, и сигнал от датчика 2 скорости питателя 23 подаются на входы блока 3 измерения, формирующего сигнал, пропорциональный производительности питания G(t). Оценивание текущего значения производительности питателя осуществляется в блоке 4. Из текущего значения сигнала на выходе блока .3 в вычитателе 5 вычитается сигнал, пропорциональньй текущей оценке нестационарного среднего значения производительности G(t)j формируемый на выходе интегратора 18. Сигнал с выхода вычитателя 5, пропорциональный отклонению AG(t) текущего значения сигнала на выходе блока 3 измерения G(t) от текущей оценки нестационарного среднего значения производительности G(t),, через ключ б поступает на вход усилителя 7 с насыщением, имеющего коэффициент усиления, равный единице, а с выкода усилителя 7 - на вход фильтра низкой частоты. Величина ограничений насыщений выбирается исходя из наибольшей величины сигнала с вычитате ля 5 при нормальном функционировании датчиков I и 2 и блока 3, Если абсо лютная величина этого сигнала превы шает заданные ограничения, на выход усилителя 7 формируется сигнал, рав ный по величине ограничению, а по знаку совпадающий со знаком разност ного сигнала с выхода вычитателя 5. Одновременно включается реле 11 и в блоке 12 фиксируется общее время, в течение которого сигнал с выхода блока 3 имеет недостоверное значение (длительность отказа). Если дли / тельность отказа не превышает предельно допустимую величину, задавае мую задатчиком 14, то ключи 9 и 6 замкнуты и сигнал с выхода вычитате ля 5 через усилитель 7 с насыщением и фильтр 8 низкой частоты поступает па вход сумматора 10, а сигнал оценки текущего значения производительности формируется путем суммирования в сумматоре 10 сигнала AG(t) с выхода фильтра 8 низкой частоты и сигнала G(t) с выхода интегратора 18. Если длительность отказа превьшает предельно допустимую величину, то по сигналу первого элемента 13 сравнения размыкаются ключи 9 и 6 и переключается ключ 15, В этом случае сигнал на выходе сумматора 10 равен сигналу с интегратора 18 и в качестве текущей оценки производительности принимается текущая оценка ее среднего значения G(t). При восстановлении достоверности сиг нала с выхода блока 3, реле 11 размыкается, в блоке 12 обнуляется величина длительности отказа, ключи 6 и 9 замыкаются, а ключ 15 возвращается в положение, соответствующее достоверному сигналу с выхода блока 3. Сигнал, пропорциональный текущей оценке нестационарного среднего значения производительности питателя G(t), формируется на выходе интегратора 18, на вход которого через второй усилитель 17 с насыщением с выхо да вычитателя 16 поступает сигнал, соответствующий разности между текущим значением сигнала с выхода блока 3, поступающим на вход вычитателя 16 через ключ 15 при условии достоверности этого сигнала, и сигналом с вы хода интегратора 18. Второй усили5774таль 17 с насыщением имеет настраиваемый коэффициент усиления, изменяемый в диапазоне от нуля до единицы. Величина ограничений (насыщения) выбирается исходя из максимальной скорости изменения достоверного сигнала с выхода вычитателя 16. Эти ограничения по абсолютной величине меньше ограничений, устанавливаемых в усилителе 7, что обусловлено необходимостью выделения низкочастотных изменений производительности. Если длительность отказа превьш1ает допустимую величину, по сигналу с первого элемента 13 сравнения третий ключ 15 подключает на вход вычитателя 16 сигнал с выхода интегратора 18 вместо сигнала с выхода блока 3 измерения. В результате на вход интегратора 18 через усилитель 17 поступает сигнал, равный нулю, изменение сигнала на выходе интегратора 18 прекращается и осуществляется запоминание последней оценки среднего.значения производительности, полученной при достоверном сигнале с выхода блока 3. Сигнал, пропорциональный оценке текущего значения производительности питателя 23, с выхода сумматора 10 поступает на вход второго элемента 19 сравнения, где сравнивается с сигналом, пропорциональным заданной производительности питателя, формируемым на выходе задатчика 20. С выхода второго элемента 19 сравнения на вход пропорционального регулятора 21 поступает сигнал, соответствуюс й разности оценки текущего значения и заданного значения производительности питателя. Пропорциональный регулятор 21 формирует соответствующий сигнал управления, подаваемый- на привод 22 питателя 23, увеличивая или уменьшая его скорость в зависимости от вехшчины и знака сигнала с выхода второго элемента 19 сравнения. Таким образом, устройство позволяет производить регулирование при непрерьшном дозировании материалов. Кроме того, в процессе оценивания текущих значений производительности питателя осуществляется контроль достоверности выходного сигнала блока измерения, исключение недостоверных значений сигнала и фильтрация обычных ошибок измерения, что позволяет повысить точность оценивания текущих значеSНИИ производительности, Дополнит&пь ное повышение точности оценивания ,производительности обеспечивается центрированием в блоке 4 текущих значений сигнала блока 3 измерения относительно нестационарного среднего значения производительности, формируемого на выходе интегратора 18, что позволяет существенно снизить динамическую ошибку фильтрации, так как более полно соблюдаются предпосьтки функционирования фильтра 8 низкой частоты. Формирование текущей оценки нестационарного среднего зна чения производительности питателя позволяет в случае отказа датчика скорости питателя, или силоизмерительного датчика, или блока измерения сигналов, в течение достаточно 76 большого интервала времени использовать в качестве оценки текущего значения производительности последнюю оценку ее среднего значения и обеспечить приемлемую точность регулирования производительности. Это позволяет существенно повысить надежность регулирования расхода сыпучих материалов . Результаты моделирования свидетельствуют, что применение предлагаемого устройства при регулировании процессов непрерьгоного дозирования шихтовых материалов в агломерационном производстве позволяет повысить точность регулирования процесса непрерывного дозирования в результате,повьш1ения надежности.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЕСОВЫМ ДОЗАТОРОМ НЕПРЕРЬГОНОГО ДЕЙСТВИЯ, . содержащее силоизмерительный датчик, подключенньш через блок измерения к первому входу вычитателя блока оценивания, ...состоящего из последовательно соединенных первого усилит.еля с насыщением, фильтра низкой частоты и первого ключа, соединенного с первым входом сумматора и первого элемента сравнения-, один вход которого через последовательно соединенные двухпозиционное реле и элемент определения отказа соединен с выходом вычитателя, другой вход которого подключен к задатчику времени отказа, а выход - к первому ключу, и второй элемент сравнения, входы которого соединены соответственно с выходами сумматора и задатчика производительности, а выход - через регулятор с приводом питателя, отличающееся тем, что, с целью повыще1Шя надежности, в него введены второй и третий ключи, второй усилитель с насыщением, интегратор, дополнительный вычитатель и датчик скорости питателя, причем выход интегратора подключен к вторым в ходам вычитателя, сумматора, тре тьего ключа и дополнительного вычи(Л гателя, первый вход которого через третий ключ соединён с блоком измерения, а выход через второй усилитель с насыщением - с входом интегратора, при этом выход первого элемента сравнения связан с третьим входом третьего ключа, а выход датчика скорости - с блоком измерения. 1C ел ч 1