Дозатор сыпучих материалов Советский патент 1987 года по МПК G01G11/14 

13

также информацию о заданной контролируемой величине, поступающую на второй вход устройства 8 с выхода устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, и командную информацию, поступающую на третий и четвертый входы устройства 8 от эадатчика 9 режима работы и на пятый вход устройства

8через элемент ИЛИ 10 от задатчика

9режимов работы и от блока 5 сравнения сигналов. После обработки всей

,-

Изобретение относится к технике измерения масс, в частности к устройствам для автоматического непрерывного дозирования материала с измерением его массы.

Цель изобретения - уменьшение времени настройки дозатора и сокращение потерь материалов в период этой настройки путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора.

На фиг.1 изображена блок-схема дозатораj на фиг.2 - функциональная схема задатчика нажима работы на фиг.З - функциональная схема устройства отслеживания сигналов с памятью; на фиг.4 - функциональная схема устройства выработки управляющего воздействия.

Дозатор (фиг.1) содержит бункер 1 с питателем 2, установленный на силоизмерительном устройстве 3, три блока сравнения сигналов задатчиков верхнего 4, нижнего 5 и максимально- го 6 уровня контролируемой величины, усилитель мощности 7, устройство 8 выработки управляющего воздействия, задатчик 9 режима работы, элемент ИЛИ 10, устройство 11 отслеживания сигналов с памятью и устройство 12 управления загрузкой.

Выход силоизмерительного устройства 3 соединен с входами всех трех блоков сравнения сигналов задатчиков верхнего 4, нижнего 5 и макси- мального 6 уровня контролируемой величины и с первым входом устройства 8 выработки управляющего воздействия, подключенного через уси286

информации устройство 8 вырабатывает управляющее воздействие, которое через усилитель 7 мощности поступает на привод питателя 2, который изменяет скорость транспортирования материала пропорционально величине управляющего воздействия. Таким образом обеспечивается равенство величине расхода массы материала на выходе питателя 2, заданной в устройстве 8. 3 ил.

to

5

20

5

рз , ,,.

литель мощности 7 к входу питателя 2, а выходы двух блоков сравнения сигналов задатчиков нижнего 5 и максимального 6 уровня контролируемой величины соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления загрузкой 12.

Первый выход задатчика 9 режима работы соединен с третьим входом устройства 8 выработки управляющего воздействия, второй вход которого подключен к информационному выходу устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, соединенного своим информационным входом с выходом силоизмерительного устройства 3. Выход блока сравнения 4 подключен к входу задатчика 9 режима работы, соединенного своим третьим выходом с первым входом элемента ИЛИ 10 и с управляющим входом устройства 11 отслеживания сигналов с памятью. Выход блока сравнения 5 подключен к второму входу элемента ШШ 10, выход которого соединен с пятым входом устройства 8 выработки управляющего воздействия, подключенного своим четвертым входом к второму выходу задатчика режима.

Задатчик режимов 9 (фиг.2) содержит переключатель 9.1 режимов работы, реле 9.2, 9.3 и 9.4, источник питания 9.5 и элемент задержки 9.6.

Устройство 11 отслеживания сигналов с памятью (фиг.З) содержит сумматор 11.1, усилитель 11.2, интегратор 11.3 и реле 11.4.

Устройство 8 выработки воздействия (фиг.4) содержит элемент срав31

нения 8.1, корректирующее устройство 8.2, интегратор 8.3, сумматоры. 8.4, 8.5, коммутатор 8.6 и задатчик расхода массы 8.7.

Дозатор работает следующим обра- зом..

Сыпучий материал из бункера 1 подается питателем 2 в технологическую линию производства. В автоматическом режиме работы устройство 8 обрабаты- вает информцию о текущем значении массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, которая поступает на его первый вход с выхода силоизмерительного устройства.3, а также информацию о заданной контролируемой величине, которая поступает на второй вход устройства 8 с выхода устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, и командную информацию, поступающую на третий и четвертый входы устройства 8 зт задатчика 9 режима работы и на пятый вход устройства 8 через элемент ИЛИ 10 от задатчика 9 режимов работы и от блока сравнения сигналов 5. В результате обработки этой информации устройство 8 вырабатывает управляющее воздействие, которое снимается с выхода устройства 8 и поступает через уси- литель мощности 7 на привод питателя 2. При этом привод питателя 2 изменяет скорость .транспортирования материала пропорционально величине управляющего воздействия и обеспечивается равенство величине расхода массы материала на выходе питателя 2 заданной в устройстве 8 его величине.

В процессе разгрузки бункера 1

при достижении количества материала в нем, равного нижнему уровню контролируемой величины, заданной в блоке 5 сравнения сигналов, последний срабатывает и с его выхода снимается командный сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на пятый вход устройства 8 и далее на первый управляющий вход коммутатора 8.6 (фиг.4). При этом коммутатор 8.6 срабатывает и разрываются связи между задатчиком 8.7 расхода массы и интегратором 8.3 между выходом устройства 11 отслеживания сигналов с памятью, соединенным с одним из входов коммутатора 8.6 через второй вход устройства 8, и первым входом элемента сравнения 8.1, между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1. Это

O 5 0 0 5

0

,

2864

приводит к тому, что сигнал на выходе элемента сравнения 8.1 становится равным нулю, а выходной сигнал устройства 8, сформированный сумматором 8.5 из суммы выходного сигнала корректирующего устройства 8.2 ri выходного сигнала задат 1ика 8.7, пропорционально го заданнрй величине расхода массы, обеспечивает равенство средней величины расхода на выходе питателя 2 заданному его значению. Кроме того, командный сигнал с выхода блока 5 поступает на вход устройства управления загрузкой 12, которое осуществляет процесс загрузки бункера 1 материалом.

В процессе загрузки бункера 1 материалом при достижении количества материала в нем, равного верхнему уровню контролируемой величины, заданной в блоке сравнения 4, команд- . ный сигнал на выходе блока 4 становится равным нулю. Это приводит к отключению реле 9.4 (фиг.З), которое связано через вход задатчика 9 режимов работы с выходом блока 4. Отключение реле 9.4 приводит к отключению контакта реле 9.4 и реле 9.2. При этом на третьем выходе задатчика режимов работы 9 формируется командный сигнал, который поступает на управляющий вход устройства отслеживания сигналов с памятью 11 и включает реле 11.4 (фиг.З), которое переводит устройство 11 в режим отслеживания сигнала, снимаемого с выхода силоизмерительного устройства 3, поступающего на вход устройства 11, так как передаточная функция устройства 11 (усилитель 11.1, интегратор

11.3,охваченные обратной связью,

в составе которой имеется усилитель 11.2) представляет собой апериодическое звено первого порядка. При отсутствии сигнала на управляющем входе устройства 11 отключается реле

11.4,выход усилителя 11.1 отключается от входа интегратора 11.3 и на выходе интегратора 11.3, соединенном с выходом устройства 11 фиксируется текущая величина сигнала на момент снятия командного сигнала с управляющего входа устройства 11.

Процесс загрузки бункера 1 мате- .риалом заканчивается по достижении количества материала в нем, равному максимальному уровню контролируемой величины, заданной в блоке сравнения

сигналов 6. Последний срабатывает и на его выходе формируется командный сигнал, который поступает на вход устройства 12 управления загрузкой.

В процессе разгрузки бункера 1 по

достижении количества материала в нем, равного уровню контролируемой

величины, заданной в блоке сравнения сигналов 4, блок 4 срабатывает и на его выходе формируется командный сигнал, который поступает на вход

задатчика режимов работы 9 и включает реле 9.4. Реле 9.4 в свою очередь включает реле 9.3 и через время задержки, заданное величиной емкости конденсатора С и сопротивления R элемента 9.6, включает реле 9.2. При включении реле 9.3 на втором выходе задатчика 9 режимов работы формируется командный сигнал, который поступает на четвертый вход устройства выработки управляющего воздействия 8 и далее на управляющий вход интегратора 8.3, что приводит к обнулению сигнала на выходе интегратора 8.3. Включение реле 9.2 приводит одновременно к снятию командных сигналов с второго и третьего выходов, а также к формированию командного сигнала на первом выходе задатчика режимов работы 9. При этом одновременно отключается реле 11.4, и устройство 11 отслеживания сигналов с памятью переводится в режим памяти, и с выхода устройства 11 снимается сигнал, который поступает на второй вход устройства 8 и далее на один из входов коммутатора 8.6. Командный сигнал с выхода блока сравнения сигналов 4 через задатчик 9 режимов работы поступает на вход устройства 8 и далее на второй управляющий вход коммутатора 8.6. Последний срабатывает и вновь образовывает связи между задатчиком расхода массы 8.7 и интегратором 8.3 между выходом устройства отслеживания сигналов с памятью 11, соединенным с одним из входов коммутатора 8.6 через второй вход устройства 8, и одним из входов элемента сравнения 8.1} между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1. При этом с выхода устройства 8 снимается сигнал управления, образованный на выходе сумматора 8.5 из сигнала, пропорционального .заданной величине расхода, снимаемой с выхода задатчика 8.7, и корректиру

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ющего сигнала, снимаемого с выхода корректирующего устройства 8.2. И цикл работы системы управления процессом дозирования повторяется.

При работе дозатора в ручном режиме управления, определяемом положением Р переключателя 9.1, реле 9.2 и 9.3 отключены, реле 11.4 включено, устройство 11 работает в режиме отслеживания сигнала, снимаемого с выхода силоизмерительного устройства 3, а связи между задатчиком 8.7 и интегратором 8.3 между выходом устройства 11 и одним из входов элемента сравнения 8.1; между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1 разорваны коммутатором 8.6, и дозатор управления только от сигнала задатчика 8.7 расхода массы, поступающего через сумматор 8.5 и усилитель мощности 7 на вход питателя 2, I

При переводе дозатора в автоматический режим работы, определяемый положением А переключателя 9.1, не требуется предварительно проводить загрузку бункера 1 материалом, так как начало цикла работы дозатора не зависит от уровня контролируемой величины загрузки бункера. При переводе переключателя в положение А включается реле 9.3, а затем через время задержки, определяемое величиной емкотсти конденсатора С и сопротивления R элемента 9.6, включается реле 9.2. При включении реле 9.3 на втором выходе задатчика режимов ра- боты 9 формируется командный сигнал, который поступает на четвертый вход устройства 8 и далее на управляющий вход интегратора 8.3, что приводит к обнулению сигнала на его выходе. Включение реле 9.2 приводит к одновременно к снятию командных сигналов с второго и третьего выходов задат- чиков 9 и к формированию командного сигнала на первом выходе задатчика 9. Отключается реле 11.4 и устройство отслеживания сигналов с памятью 11 переводится в режим памяти, а с выхода устройства 11 снимается сигнал, который поступает на второй вход устройства 8 и далее на один из входов коммутатора 8.6. Командный сигнал d выхода блока сравнения сигналов 4 через задатчик 9 режимов работы 9, поступает на третий вход устройства 8 и далее на второй управляющий вход коммутатора 8.6. Послед

НИИ срабатывает и обазовывает связи между задатчиком 8.7 и интегратором 8.3, между входом устройства 11 через второй вход устройства 8 с одним из входов элемента сравнения 8.1, между сумматором 8.4 и вторым входом элемента сравнения 8.1, и начинается цикл работы системы управления процессом дозирования.

Таким образом, за счет независимости режима работы дозатора от уровня загрузки бункера обеспечивается экономия дозируемых материалов в процессе накладочных работ, так как в процессе этих работ можно пользо- ваться небольшим количеством материала и бункер дозатора полностью не заполнять, а также сокращение времени настройки дозатора за счет возможности многократных переключений из автоматического режима управления в ручной режим управления и наоборот в течение одного цикла разгрузки бункера, что позволяет оценить работоспособность и метрологию дозатора за один-два неполных цикла разгрузки бункера.

Формула изобретения

Дозатор сыпучих материалов, содер- жапщй бункер с питателем, устайовлен- ный на силоизмерительное устройство, три блока сравнения сигналов задат- чиков верхнего, нижнего и максималь- ного уровня контролируемой величины, усилителя мощности, устройство выработки управляющего воздействия и устройство управления загрузкой, причем выход силоизмерительного устрой- ства соединен с входом всех трех блоков сравнения сигналов задатчиков

5

0

5

0

5 0

верхнего, нижнего и максимального уровня контролируемой величины и с первым входом устройства выработки управляющего воздействия, подключенного через усилитель мощности к входу питателя, а выходы двух блоков сравнения сигналов задатчиков нижнего и максимального уровней контролируемой величины соединены соответственно с первым и вторым входами уст- ройств а управления загрузкой, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения времени настройки дозатора путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора, в него введены задатчик режима работы, элемент ИЛИ и устройство отслеживания сигналов с памятью, причем первый выход задатчика режима работы соединен с третьим входом устройства выработки управляющего воз- действия, второй вход которого подключен к информационному выходу устройства отслеживания с памятью, соединенного своим информационным входом с выходом силоизмерительного устройства, выход блока сравнения сигналов задатчика верхнего уровня контролируемой величины подключен к входу задатчика режима работы, соединенного своим третьим выходом с первым входом элемента ИЛИ и с управляюш 1м входом устройства отслеживания сигналов с памятью, а выход блока сравнения сигналов задатчика нижненго уровня, контролируемой величины подклю- чен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с пятым входом устройства выработки управляющего воздействия, подключенного своим четвертым входом к второму выходу задатчика режима работы.

Изобретение относится к технике измерения масс и позволяет уменьшить время настройки устройства и сократить потери материалов в период этой настройки путем запоминания сигнала, отображающего уровень загрузки дозатора. Устройство 8 выработки управляющего воздействия обрабатывает информацию о текущем значении массы материала, находящегося в бункере 1 и на питателе 2, которая поступает на его первый вход с выхода силоизмерительного устройства 3, а С фи.1

ВНИИШ Заказ 2412/36 Тираж 693Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4