Система автоматического управления транспортным потоком многокомпонентной смеси в трубопроводной установке Советский патент 1988 года по МПК B65G53/66 

(21)4113687/29-11

(22)02.06.86

(46) 15.02.88. Бюл. № 6

(71)Борская специализированная про- ектно-конструкторская, технологическая организация Стеклоавтоматика

(72)В.В. Ефременков, Ю.Б. Субботин и A.M. Лаптев

(53)621.867,8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1079568, кл. В 65 G 53/66, 1982.

(54)СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ ПОТОКОМ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ В ТРУБОПРОВОДНОЙ УСТАНОВКЕ

(57)Изобретение относится к области транспортирования различных многоком- 1

-{

понентных смесей в трубопроводных установках. Целью изобретения является повышение надежности. Система содержит в максимальном варианте двенадцать пневмотранспортных потоков ( 1(1 каждый из которых состоит из бункера 2 запаса, камерного насоса 3, пневмопровода 4, бун- кера-осадителя 5, двенадцать блоков формирования команд 6, 6,6 ..,6, управления пневмотранспортными потоками, двенадцать элементов ЗИ 7,, 7, 7,... 7,, двенадцать элементов 2И 8,, 82, 8, ... 8,1, двенадцать блоков 94, 9, 9э ... 9,1 формирования импульсов, элементы ИЛИ 10 и 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, элементы 14, 15 и 16 задержки, расЛ7

С Ф

(Л

С

ZfS

DO X

сл

9д

пределитель 1 7 импульсов, генератор 18 импульсов, датчик 19 давления и пороговые элементы 12 и 21. Асинхронно формирующиеся сигналы Пуск и Стоп на включение или отключение того или иного потока 1,, г з п проходят предварительную цифровую обработку в общей схеме управления. При этом каждому сигналу Пуск, Стоп в зависимости от потока 1,, Ij, Ij ... 1,2 и его потребности в сжатом воздухе ставится в соответствие свой условный удельный вес, определяемый серией из четырех, трех или двух импульсов. Схема производит поочередный опрос блоков 6,, 6, 6 , ..., 6 , формирования команд управления на наличие импульсов Пуск или Стоп. Опрос осуществляется с помощью распределителя импульсов. Элементы 7,, 1, 7,..., 1иг и 8,, 8, В,,...,8,,, при наличии разрешаю щих сигналов пропускают сигналы Пуск, Стоп на соответствующие блоки 9,, 9г 9з,...,9,г. формирования импульсов, в которых формируются серии импульсов. Серии из четырех, трех или двух импульсов Пуск поступают на вход Сложение реверсивного счетчика 12. Серии импульсов Стоп поступают на вход Вычитание счетчика 12. Состояние счетчика 12, характеризующее количество включенных потоков I, , 1 , 1 ,j, . . ., 1 , , дешифрируется в дешифраторе 13. Депгифратор 13 формирует либо разрешение, либо запрет в зависимости от состояния счетчика 12 на очередное включение той или иной группы пневмотранспорт- ных потоков 1 ( , Ij , I ,,..., 1 , . В зависимости от общего первоначального давления сжатого воздуха в магистрали дешифратор 12 может работать в двух режимах, определяемых элементами 20 и 2 1 . Схема управления следит за допустимым количеством одновременно включенных потоков li, i, ), t 1 и исключает неправильное случайное включение недопустимого числа камерных насосов. 2 ил.

Изобретение относится к транспортированию различных многокомпонентных смесей в трубопроводных установках.

Целью изобретения является повы- шение надёжности.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой системы управления; на фиг.2- схемы ;деншфратора и формирователя импульсов.

Система управления пневмотраиспор тными потоками компонентов стекольно шихты содержит в максимальном варианте двенадцать пневмотранспортных потоков 1, , 1 , 1 ,, . . ., 1 ,j , каждый из которых состоит из бункера 2 запаса, камерного насоса 3, пневмопровода А, бункера-осадителя 5, двенадцать блоков 6,, 6, 6э, ...6, формирования команд управления пневмотранспортны- ми потоками, двенадцать элементов ЗИ Л, 7, 7,,..., . , двенадцать элементов 2И 8,, 8г, 8,,..., 8 . , две

.,-

5

15

20

надцать формирователей 9(, 9г, 9,,... 9 (-2. импульсов, элементы ИЛИ 10 и 11, реверсивный счетчик 12, дешифратор 13, элементы 14, 15 и 16 задержки, распределитель 17 импульсов, генератор 18 импульсов, датчик 19 давления и пороговые элементы 20 и 21.

В качестве блоков 6( , 6, 6,..., 6 формирования команд управления невмотранспортными потоками могут быть использованы серийно изготавливаемые блоки для управления камерными насосами. I

Блоки 9,, 9-1, 9,,..., 9 предназначены для формирования серий импульсов Пуск и Стоп с различным условным удельным весом. Каждый блок 9(, 9, 9,..., 9, состоит из триггеров 22 и 23, счетчика 24, формирователей 25 и 26 импульсов из перепада напряжения, элементов 2И, 27, 28 и 29, элемента 2ИПИ 30 и элемента 2И-НЕ 31.

Дешифратор 13 предназначен для дешифрирования состояния реверсивного счетчика 12 и формирования разрешения на включение определенной труп пы пневмотранспортных потоков. Дешифратор 13 состоит из инвертора 32, элементов 2И-НЕ 33-41, элементов ЗИ-НЕ 42, 43 и 44, элемента 4И-НЕ 45 элементов 4ИЛИ-НЕ 46 и 47, элементов ЗИЛИ-НЕ 48 и 49, элементов 2ИЛИ-НЕ 5 и 51, элементов 2ИЛИ 52, 53 и 54.

Предлагаемая система работает следующим образом.

В автоматическом режиме работы в блоках 6,, 62, 6,,,,...,6, формирования команд управления асинхронно вырабатываются пусковые сигналы. Эти сигналы не сразу в блоках 6,, 6,, 6,..., . формируют команды на включение исполнительных механизмов, а предварительно проходят цифровую обработку в схеме управления. Сигналы Пуск с блоков 6i, 6, 6,...,6,, поступают на первые входы элементов ЗИ 7,, 7 , 7,,..., 7 , на вторые входы которых поступают импульсы с распределителя 17 импульсов, который формирует поочередное разрешение элементам 7,, 7,,..., 7,2 на прохож- дение пусковых сигналов. Распределение (или поочередный опрос) блоков 7,, 7, 7,..., 7,2 необходимо во избежание совпадения во времени одного или нескольких пусковых сигналов.

На третьи входы элементов 7,, 7, 7J, . . .,7, поступает соответственно разрешение с элементов 14-16 задерж ки. Условное разделение потоков и каналов управления схемы на три пре- дусматривает разделение пневмотранспортных потоков 1,, la IIT. по расходу сжатого воздуха (с большим, средним и относительно малым расходами).

При совпадении трех сигналов на входах элементов 7,, 7, 7,..., 7, на их выходах формируются импульсы, которые поступают соответственно на блоки 9i, 9, 9з,..., 9,г формирователей импульсов. При поступлении на вход формирователя 9 импульсов пускового импульса на его выходе формируется серия импульсов из четырех, трех или двух импульсов. Блоки 9,,

9, 9, и 9 формируют серию из четырех импульсов, , 9g , 9, и 9g - из трех импульсов, блоки 9,, ,9 и 9,1 - из двух. Тем самым каждому

, ю

j 0 5 g

... с

5

пусковому импульсу в зависимости от потока и его потребности в сжатом воздухе придается свой условный удельный вес. Потоку с большим расходом воздуха (большая длина пневмопровода 4 и больший перепад высот) соответствует серия из четырех импульсов, а с меньшим - из двух.

С выходов блоков 94, 9-2,, 9-,,,..., 9,2 серии импульсов поочередно поступают через элемент ИЛИ 10 на вход Сложение реверсивного счетчика 12. Последовательность импульсов с счетчика 12 преобразуется в параллельный двоичный код, который поступает на дешифратор 13, который в зависимости от набранного кода формирует разрешение на дальнейшее включение той или иной группы пневмотранспортных потоков 1,, 1, 1,,..., 1,. В зависимости от общего первоначального давления сжатого воздуха в общей магистрали дешифратор 13 может работать в двух режимах. Давление сжатого воздуха в магистрали измеряется датчиком 19 давления. Элементы 20 и 21 настраиваются на два порога в зависимости от величины давления. С выходов элементов 20 и 21 в дешифратор 13 поступают сигналы разрешения на включения того или иного режима.

Дешифратор I3 построен так, что при максимальном давлении сжатого воздуха в магистрали (сигналы с компаратора 21) запрет на включение очередного пневмотранспортного потока ,, 1 , Ц , . . ., 1,2 формируется при поступлении на вход Сложение счетчика 12 пятнадцати импульсов. Это означает, что можно одновременно включить несколько потоков с разным весом пусковых сигналов. Например, 15 , т.е. включено три камерных насоса 3 с большим расходом воздуха и один со средним, или 15 3+3 +3 + 2+2+2, т.е. включено три камерных насоса 3 со средним и три с малым расходами воздуха (может быть много различных вариантов). При этом на первом выходе дешифратора 13 формируется запрет, который через элемент 14 задержки поступает на элементы 7 , 7, 7, и 7, при количестве импульсов, сосчитанном счетчиком, начиная с двенадцати. На втором выходе дешифратора форм фуется запрет, который через элемент 15 за.держки поступает на элементы 7,., 7,, 7 и 7д при количестве импульсов,

сосчитанном счетчиком 12,начиная с тринадцати, а на третьем выходе дешифратора 13 - начиная с двенадцати. Тем самым-счетчик 12 и дешифратор 13 позволяют учитывать не только количество включений, но и формировать разрешение в каждый последующий момент на включение той или иной группы потоков 1

1

1

1,

1,2 При

этом суммарный вес пусковых сигналов остается постоянным. ЭлеЦ.

,,,

автоматически следит за допустимым количеством включений пневмотранспор- тных потоков 1,, 1, Ц,.,., и исключает неправильное случайное включение всех потоков вместе.

Блок 9 (любой из блоков 9 ,, 9,

менты 14, 15 и 16 задержки необходимы 5 ния двоичного кода. Схема управления для более точной работы схемы в переходные моменты работы счетчика 12 и дешифратора 13.

После прохождения пускового импульса на вход каждого из блоков 9 20 в последнем формируется импульс Пуск, которьй возвращается в блок 9 и формирует команду на включение камерного насоса 3. Таким образом пуск индивидуально каждого камерного насоса 3 зависит от количества одновременно работающих потоков и от их потребления сжатого воздуха.

В процессе работы включенные пнев ,,

9,, ) формирования импульсов

работает следующим образом. При поступлении на первый вход триггера 22 25 импульса Пуск с элемента 7 триггер 22 переключается. С первого выхода триггера 22 перепад напряжения из О в 1 поступает на вход формирователя 25. С выхода формирователя

мотранспортные потоки 1,, 1, 1 , . . ., JQ 25 импульс Пуск поступает в блок 6 1 , могут автоматически или дистанци- на включение потока 1 и одновременно онно отключаться. При этом появляется возможность дополнительного включения других потоков. Папример, пусть в

на первый вход элемента 30. С выхода элемента 30 импульс поступает на пер вый вход триггера 23, который переключается. На выходе триггера 23 появляется 1, которая поступает на установочный вход счетчика 24, разрешая счетчику 24 осуществлять пересчет частоты с генератора 18. Элемент 31 дешифрирует состояние счетчика 24, соответствующее четырем, трем и двум импульсам. Импульсы с генератора 18 при разрешении с триггера 23 проходят через элемент 29 на вторые входы элементов 27 и 28. На первые входы 27 и 28 поступает либо запрет, либо разрешение с выходов триггера 22. При пуске с первого выхода триггера 22 разрешение поступает на элемент 27. На выходе элемента 27 формируется серия из четырех, трех или двух импульсов Пуск. Серия импульсов формируется следующим образом Счетные импульсы одновременно поступают на счетчик 24 и на ход элеменблоках 6, , 6 г, 6

3

6 )1 асинхронно формируются импульсы Стоп,которые поступают на первые входы элементов 8, 8i, 83, ... 8,. На вторые входы элементов 8,, Bj 8,..., 8 поступают импульсы с распределителя 17 импульсов. Происходит поочередной опрос блоков 6,-, 6-i, 6,..., 6,2 на наличие импульсов Стоп. При совпадении импульса Стоп с импульсом с распределителя 17 импульсов на выходе элементов 8,, 8,2., БЗ,..., 8,2 формируется сигнал, которьй поступает в блоки

3

9 ,. i В блоках 9, , 9

2

9,, 9, 9

9,..., 9,-2 .аналогично моменту пуска формируются соответственно серии импульсов из четырех, трех и двух импульсов. Эти серии импульсов Стоп через элемент 11 поступают на вход Вычитание реверсивного счетчика и уменьшают его состояние. Например,

50

на первый вход элемента 30. С выхо элемента 30 импульс поступает на п вый вход триггера 23, который пере ключается. На выходе триггера 23 п является 1, которая поступает на установочный вход счетчика 24, раз решая счетчику 24 осуществлять пер счет частоты с генератора 18. Элемент 31 дешифрирует состояние счет чика 24, соответствующее четырем, трем и двум импульсам. Импульсы с нератора 18 при разрешении с тригг ра 23 проходят через элемент 29 на вторые входы элементов 27 и 28. На первые входы 27 и 28 поступает либ запрет, либо разрешение с выходов триггера 22. При пуске с первого в хода триггера 22 разрешение поступ на элемент 27. На выходе элемента формируется серия из четырех, трех или двух импульсов Пуск. Серия и пульсов формируется следующим обра Счетные импульсы одновременно пост пают на счетчик 24 и на ход элеме

в исходный момент счетчик 12 находил-55 а 31. После того, как счетчик 24

СИ в состоянии пятнадцать , т.е. на выходе дешифратора 13 был запрет на дополнительное включение потоков 1 ,

1, Ц,..., 1,. Пусть на вход Вычитание счетчика 12 пришла серия импульсов из четырех импульсов. Показание счетчика уменьшилось до одиннадцати. Появилась возможность на включение либо одного потока 1 с весом пускового импульса четыре или три

или двух потоков 8 с весом пусковых импульсов два.

Таким образом, пусковые импульсы изменяют состояние счетчика 12 в сторону возрастания двоичного кода, а импульсы Стоп - в сторону уменьшеавтоматически следит за допустимым количеством включений пневмотранспор- тных потоков 1,, 1, Ц,.,., и исключает неправильное случайное включение всех потоков вместе.

Блок 9 (любой из блоков 9 ,, 9,

ния двоичного кода. Схема управления

,,

9,, ) формирования импульсов

работает следующим образом. При поступлении на первый вход триггера 22 импульса Пуск с элемента 7 триггер 22 переключается. С первого выхода триггера 22 перепад напряжения из О в 1 поступает на вход формирователя 25. С выхода формирователя

JQ 25 импульс Пуск поступает в блок 6 на включение потока 1 и одновременно

35

40

45

50

на первый вход элемента 30. С выхода элемента 30 импульс поступает на первый вход триггера 23, который переключается. На выходе триггера 23 появляется 1, которая поступает на установочный вход счетчика 24, разрешая счетчику 24 осуществлять пересчет частоты с генератора 18. Элемент 31 дешифрирует состояние счетчика 24, соответствующее четырем, трем и двум импульсам. Импульсы с генератора 18 при разрешении с триггера 23 проходят через элемент 29 на вторые входы элементов 27 и 28. На первые входы 27 и 28 поступает либо запрет, либо разрешение с выходов триггера 22. При пуске с первого выхода триггера 22 разрешение поступает на элемент 27. На выходе элемента 27 формируется серия из четырех, трех или двух импульсов Пуск. Серия импульсов формируется следующим образом. Счетные импульсы одновременно поступают на счетчик 24 и на ход элемен55 а 31. После того, как счетчик 24

сосчитает до четырех, трех или двух, на выходе элемента 31 формируется импульс, который переключает триггер

23 в исходное состояние. В исходном состоянии счетчик 24 обнуляется, а на входе элемента 23 появляется запрет на прохождение импульсов с гене ратора 18. Таким образом, через элемент 29 проходит столько импульсов, сколько сосчитает счетчик 24. Элемент 31 выполняет роль дешифратора состояний счетчика 24. Для дешифра- ции двух импульсов необходимо выход счетчика Разряд 2 соединить с двум входами элемента 31. Для дешифрации трех импульсов необходимо разряды 1 и 2 соединить с входами элемен та 31. Для дешифрации четырех импульсов разряд 4 соединяется с двумя входами элемента 31.

При поступлении на второй вход триггера 22 импульса Стоп с элемен та 8 триггер 22 переключается в исходное состояние. На втором выходе триггера 22 формируется перепад из О в 1, который поступает на формирователь 26. С выхода формировате- ля импульс проходит через элемент 30 на вход триггера 23 и переключает его. Далее схема формирования серии импульсов работает аналогично. Серия импульсов Стоп формируется на вы- ходе элемента 28.

Дешифратор I3 работает следующим образом. Цифровой код с разрядов 1 2, 4 и 8 реверсивного счетчика 12 поступает на входы элементов 32, 33, 34, 42, 35, 43, 44 и 45 дешифратора. Инвертор 32 дешифрирует состояние счетчика 12 равное восьми; элемент 33 - состояние равное девяти; элемент 34 - состояние счетчика рав- ное десяти; элемент 42 - состояние равное одиннадцати; элемент 35 - состояние равное двенадцати; элемент 43 - состояние равное тринадцати; элемент 44 - состояние равное четыр- надцати; элемент 45 - состояние равное пятнадцати. При этом на выходах этих элементов формируются импульсы, которые поступают на соответствующие входы элементов 46, 48, 50, 47, 49 и 51, например, состояние счетчика, равное девяти, дешифрируется элементом 33. С выхода элемента 33 импульс поступает на входы элементов 46 и 48. На выходах этих элементов формируются ,единичные сигналы, которые поступают

на элементы 36 и 37. В случае поступления сигналов с элемента 20 (давление сжатого воздуха в магистрали не равно максимальному), на вторых входах элементов 36 и 37 есть разрешени в виде I. На выходах элементов 36 и 37 формируются нулевые сигналы, которые через элементы 52 и 53 поступа ют в элементы 7, - 7g и запрещают включение данных групп пневмотранс- портных дешифраторов. Аналогично работают и другие каналы дешифратора. С элемента 21 единичный сигнал поступает при величине давления сжатого воздуха в магистрали около максимальной.

Формула изобретения

Система автоматического управле- ..ния транспортным потоком многокомпонентной смеси в трубопроводной установке, содержащая блоки формирования команд управления, датчик давления, связанный с пороговым элементом, схемы ИЛИ, соединенные с выходами первым и вторым входами реверсивного счетчика, выход которого связан с первым входом дешифратора, элементы задержки и генератор импульсов, о т- личающая ся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена распределителем импульсов, элементами 2И и ЗИ и формирователями импульсов управления, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов 2И и ЗИ, а третьи подключены к генератору импульсов, связанному с входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам элементов 2И и ЗИ, вторые входы которых соединены соответственно с первыми и вторыми выходами блоков формирования команд управления, входы которых связаны с первыми выходами формирователей импульсов управления, вторые и третьи выходы которых подключены к соответствующим входам схем ИЛИ, третьи входы элементов ЗИ связаны с соответствующими выходами элементов задержки, входы которых связаны с соответствующими выходами дешифратора, второй и третий входы которого подк лючены к выходам пороговых элементов .

Oltf$9

2.i/SJ