Устройство для управления многокомпонентным дозированием Советский патент 1987 года по МПК G05D11/13 

11322239

Изобретение относится к дозированию составляющих многокомпонентных смесей и может быть использовано в химической комбикормовой и пищевой промышленности, а также при производстве строительных материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства, за счет чего повьш ается точность дозирования при сокращенном цикле.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - схема сумматора.

Устройство содержит второй 1 и третий 1 блоки умножения, четвертые блоки умножения, дозаторы 3 , первые блоки .i умножения, пятые блоки умножения, первый

6 и второй 6 сумматоры, первый 7 и второй 7. блоки деления, первый инвертор 8, блок 9 сравнения, коммутатор 10 и второй инвертор 11. Сумматор

6 (фиг. 2) содержит суммирующий нако-25 для всей массы смеси питель 12, ключ 13 и элемент 14 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве применены дозаторы ЗО порционного действия, оснащенные циферблатными головками с отслеживающими дисками, позволяющие контролировать изменение массы материала в бункере дозатора как при загрузке, так и при выгрузке, причем, при разгрузке дозатора имеется возможность оставить часть материала в бункере путем смещения датчика О, установленного на отслеживающем подвижном диске цифер- 0 блатной головки.

Пусть смесь состоит из п компонентов, из которых m компонентов составМ

М

В + В/у - Bd-H/j- )-В(у +1)/j. 3 + ЗУ- 3(1 -t-y )

Таким образом, зная рецептурный ко

эффицйент -г , можно для различных значений результирующей массы М получать рецептурные дозы вяжущего и заполнителя в соответствии с выражениями В Mj-/(|-+i) и I/CI+D.

Далее, с выходов блоков 1 и 1. умножения сигналы, пропорциональные массам вяжущего и заполнителя поступают соответственно на вход четвертого блока умножения первого канала и на вход четвертого блока 2 умножения (т-И) канала. В четвертых блоках 2 и 2,. умножения массы

--f .-,„л .х 4, г рр у l-in WVncnn/I ляют вяжущее, а остальные (п-т) - за- 5 вяжущего и заполнителя умножаются на полнитель. Все п каналов устройства разделены на две группы: m каналов группа дозаторов компонентов вяжущего, остальные (n-m) каналов - группа

коэффициенты о( и fi(rn+i) соответственно. Так определяются уставки дозаторов по одному из компонентов вяжущего и заполнителя. После дозирования этих компонентов фактические массы 1 и xCm+i) выходов дозаторов 3 и 3( + ,) поступают на входы блоков 4 и 4(„,) умножения, в которых производится умножение сигналов пропорциональных х и X(n,i) , на коэффициенты 1/о(, и 1/Вл.соответственно. Тем самым определяется значение скользящей массы вяжущего и заполнителя В и 3 соответственно,, учитывающие подозаторов компонентов заполнителя. Об-jQ щая масса смеси М В + 3, где В - масса вяжущего, 3 - масса заполнителя по рецепту. Соотношение между массой вяжущего и заполнителя выражают как В/3 f . Долевое содержание компо- нентов в массах вяжущего и заполнителя образначают соответственно х./В, (i 1 ,т) , В ; Xi/3 (j

m+1,n).

1,

Перед началом дозирования блоков

и 1 умножения подается сигнал, пропорциональный требуемой массе смеси М, который умножается в блоке 1 умножения на коэффициент J ( О, что соответствует массе вяжущего В, а в блоке 1 умножения на коэффициент 1 / ( у 1), что соответствует массе заполнителя 3, заданной по рецепту.

Коэффициенты f(f+ 1) и + 1) получают следующим образом.

Масса всей смеси определяется как

М

В + 3

где В - масса вяжущего,

3 - масса заполнителя.

Рецептурное соотношение между вяжущим и заполнителем имеет вид л. - - В/3.

Следовательно, массу вяжущего можно выразить через массу заполнителя

и наоборот, В 3

f

В/г.

Отсюда можно получить выражения М

М

В + В/у - Bd-H/j- )-В(у +1)/j. 3 + ЗУ- 3(1 -t-y )

Таким образом, зная рецептурный ко

эффицйент -г , можно для различных значений результирующей массы М получать рецептурные дозы вяжущего и заполнителя в соответствии с выражениями В Mj-/(|-+i) и I/CI+D.

Далее, с выходов блоков 1 и 1. умножения сигналы, пропорциональные массам вяжущего и заполнителя поступают соответственно на вход четвертого блока умножения первого канала и на вход четвертого блока 2 умножения (т-И) канала. В четвертых блоках 2 и 2,. умножения массы

„л .х 4, г рр у l-in WVncnn/I вяжущего и заполнителя умножаются на

вяжущего и заполнителя умножаются на

коэффициенты о( и fi(rn+i) соответственно. Так определяются уставки дозаторов по одному из компонентов вяжущего и заполнителя. После дозирования этих компонентов фактические массы 1 и xCm+i) выходов дозаторов 3 и 3( + ,) поступают на входы блоков 4 и 4(„,) умножения, в которых производится умножение сигналов пропорциональных х и X(n,i) , на коэффициенты 1/о(, и 1/Вл.соответственно. Тем самым определяется значение скользящей массы вяжущего и заполнителя В и 3 соответственно,, учитывающие погрешности дозирования первых компонентов. Далее, сигналы, пропорциональные в и З . .-, поступают на входы четвертых блоков умножения последующих каналов дозирования, и т.д. (по- следовательно-параллельный способ дозирования) .

Одновременно с выходов дозаторов компонентов после дозирования фактические массы отдозированных компонентов Х поступают на входы сумматоров 6, (компоненты вяжущего) и 6 (компоненты заполнителя). После окончания загрузки всех дозаторов в сумматорах 6 и 6 определяются фактичес- кие массы вяжущего В и заполнителя 3 .Затем с выходов сумматоров 6 и 6. сигналы, пропорциональные фактическим массам В и Зф , поступают на входы делителей 7 и 7 соответственно, в которых фактические массы В и ЗА делятся на заданные по рецепту значения В и 3 соответственно,, т.е. определяются относительные ошиб В ки масс вяжущего а --- и заполнителя Далее с выходов делителей 7, и 7 сигналы пропорциональные и с/, поступают на входы блока 9 сравнения, причем сигнал cf поступает через инвертор 8 с отрицательным знаком. Из блока 9 сравнения на вход коммутатора 10 поступает сигнал, пропорциональный разности ( t и t, который может иметь любой знак - (+) или (-). Если л имеет знак (-), то коммутатор подключает его на свой первый выход, если знак (+) - на второй. С первого выхода коммутатора 10 сигнал, пропорциональный - ,поступае через второй инвертор 11 на входы блоков умножения каналов дозирования компонентов вяжущего, в которых определяются массы компонентов (часть массы), которые необходимо оставить в бункере дозатора с тем, чтобы не нарушить соотношения -. С второго выхода коммутатора 10 сигнал +й поступает на входы блоков умножения каналов заполнителя.

Разгрузка дозаторов каждой группы проводится одновременно.

Таким образом, в устройстве опре- деляется фактическое соотношение вяжущего и заполнителя и производится пропорциональная коррекция масс компонентов того составляющего В( или 3). ,ко.горый больше, в соответствии с заданным соотношением у.

Предлагаемое устройство повьш1ает качество приготовляемых смесей за счет вьщерживания заданных соотношений между компонентами смеси, позволяет поддерживать заданное соотношение мезкду вяжущим и заполнителем, что является -определяющим при формировании реологических характеристик смеси, а также позволяет сократить цикл дозирования за счет последовательно-параллельной работы каналов, что повьта ет производительность дозировочного оборудования.

Фор мула изобретения

Устройство для управления многокомпонентным дозированием, содержащее п каналов дозирования, каждый из которых содержит дозатор, выход каждого канала дозирования, кроме т, через первый блок умножения подключен к первому входу последующего канала дозирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит второй и третий блоки умножения, два сумматора, два инвертора, два блока деления, последовательно соединенные блок сравнения и коммутатор, а в каждый канал дозирования введены последовательно соединенные четвертый и пятый блоки умножения, причем все каналы дозирования разделены на две группы с 1 по m канал и с (т+1) по п канал, в каждом канале дозирования выход четвертого блока умножения соединен с первым входом дозатора, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, а выход - к выходу своего канала дозирования, входы первого сумматора соединены с соответствующими выходами каналов дозирования первой группы, а входы второго сумматора - с соответствующими выходами каналов дозирования второй группы, первый вход первого блока деления связан с выходом первого сумматора, второй вход - с выходом второго блока умножения и первым входом первого канала- дозирования первой группы, а выход первого блока деления через первый инвертор подключен к первому входу блока сравнения, второй вхетд которого соединен с выходом второго блока деления, связанного первым входом с выходом

второго сумматора, а вторым входом - с выходом третьего блока умножения и входом первого канала дозирования второй группы, первый выход коммутатора подключен через второй инвертор к вторым входам всех каналов дозирования первой группы, а второй выход - к вторым входам всех каналов дозирова ния второй группы, входы второго и третьего блоков умножения подключены к входу устройства, вход четвертого блока умножения каждого канала дозирования связан с первым входом своего канала дозирования, а второй вход пятого блока умножения связан с вторым входом своего канала дозирования.

Фиг.1

Составитель Л.Цаллагова Редактор О.Головач Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Заказ 2863/43 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.2.

Изобретение относится к области дискретного дозирования составляющих многокомпонентных смесей и может быть использовано, например в химической и пищевой промьпиленности, а также при производстве строительных материалов и изделий. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и точности дозирования компонентов смеси в соответствии с заданными по рецепту соотношениями. Точность повьшза- ется за счет коррекции доз компонентов как при загрузке бункеров дозаторов, так и при их выгрузке. При этом сокращается цикл дозирования за счет последовательно-параллельной работы каналов. Дпя достижения цели в устройство введены два сумматора, два инвертора, два делителя, блок сравнения, коммутатор, два дополнительных блока умножения, а в каждый канал дозирования - два блока умножения. 2 ил. с (Л