Устройство для управления процессом изготовления резиновых смесей Советский патент 1988 года по МПК G05D21/02 

о.

4 4

сл

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в производстве шин и резинотехнических изделий.

Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия устройства за счет чего повышается однородность резиновых смесей и производительность труда.

На чертеже представлена блок-схема устройства управления процессом изготовления резиновых смесей.

Устройство содержит датчик 1 тока электродвигателя смесителя и датчик 2 напряжения электродвигателя смесителя, измеряющие ток и напряжение электродвигателя смесителя, умножитель 3, ключ 4, источник 5 калибровочного сигнала, ключ 6, преобразователь 7 сигна ла, сумматор 8, ключ 9, цифровой вольтметр 10, компенсирукщий усилитель 11, переключатель 12 режимов работы, ключ 13, запоминающий блок 14, датчик 15 начала цикла смешения, интегратор 16, блок 17 счетчиков времени, компаратор 18, исполнительный блок 19, селектор 20 управляющих сигналов, задатчик 21 времени, задат- чик 22 энергозатрат и компаратор 23.

Устройство работает следующим образом.

В задатчик 22 заносятся значения энергозатрат, по достижении.которых должны выдаваться управляющие сигналы. В задатчик 21 времени заносятся значения времени, в течение которого должен выдаваться соответствующий управляющий сигнал.

Перед началом цикла смешения с дат чика 15 начала цикла на управляющий вход ключа 13 поступает сигнал логическая 1, ключ 13 при этом открыт, с переключателя 12 режимов работы на управлякмцие бходы первого 4, второго 6 и третьего 9 ключей поступает сигнал логической 1, при этом ключи 4 и 9 открыты а ключ 6 закрыт.

При отсутствии резиносмеси в устройстве обработки эластомера двигатель привода устройства потребляет мощность, расходуемую на холостой ход, при этом с датчиком 1 и 2 тока и напряжения сигналы, пропорциональные току, потребляемому двигателем

и приложенному напряжению, поступают в умножитель 3, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный потребляемой мощности. С выхода

умножителя 3 сигнал поступает через открытый ключ 4 на вход преобразователя 7, с выхода которого сигнал поступает на первый вход сумматора 8, на второй вход которого постуцает компенсирующий сигнал, формируемый компенсируняцим усилителем 11 и пода- ваемьй через открытый четвертый ключ 13 на выход запоминающего блока 14, а с него через открытый ключ 9 на второй вход сумматора 8. Работа схем автокомпенсации в этот момент описывается следующими формулами:

И8ых ГИ8х- Ивых К, К, Кз К | К,(1

где Ийцх - выходное напряжение сумматора;

Иду - напряжение, поступающее на первый вход сумматора с преобразователя; - коэффициент передачи

компенсирукщего усилителя;

KI - коэффициент передачи

аналогового запоминающего блока;

Kj,K - коэффициент передачи ключей 9 и 13;

К - коэффициент передачи

сумматора. После преобразования получим:

К

,, .-

5

5

И

Rblx

И ах- К

1 + K,-K -Kj K.- К

Приняв 1, можно сделать вывод, что при ),.

В реальных объектах коэффициент усилия компенсирующего усилителя обычно 10 - 10, что позволяет производить компенсацию практически до нуля, т.е. компенсировать мощность, потребляемую на холостом ходу.

При появлении на выходе датчика 15 начала цикла смешения сигнала логического О (подается перед загрузкой резиносмеси в устройство обработки эластомера) ключ 13 закрьшается и напряжение компенсации холостого хода, запомненное в блоке 14, через открытый ключ 9 на время всего цикла смешения приложено к второму входу сумматора 8, т.е. на выходе сумматора 8 формируется сигнал, пропорциональный мощности, затрачиваемой только на резиносмешение.

Затем сигнал поступает на вход вольтметра 10 цифрового отсчета, а с него на интегратор 16, которьй построен в виде цифрового сумматора с цифровой индикацией. Такое соединение данных блоков позволяет постоянно контролировать и мощность, и энергозатраты, потребляемые двигателем ре- зиносмесителя. С выхода интегратора 16 сигнал поступает на первый вход компаратора 18 энергозатрат, на второй вход подаются значения уставок с задатчика 22 энергозатрат. Селектор

20управляющих сигналов с большой частотой производит подключение уставок:

с задатчика 22 энергозатрат к компаратору 18 энергозатрат, с задатчика

21времени на вход компаратора 23 времени, а также синхронно подает сигналы разрешения на включение соответстэтом ключи 4 и 9 закрываются, от чая входной сигнал с умножителя разрывая цепь автокомпенсации, а 6 открывается, подключая по вход преобразователя 7 источник 5 кал ванного сигнала, с выхода преобр вателя сигнал через сумматор 8 п пает на вход вольтметра 10, кото индицирует измеренное значение к ровочного сигнала, при несовпаде заданной величины с измеренной, страивая коэффициент преобразова преобразователя 7, добиваются со 15 дения измеренного значения калиб вочного сигнала с заданным. Таки образом, оперативно корректируют эффициент передачи канала измере включающего преобразователь 7, с

вующих счетчиков блока 17 счетчиков

времени и соответствующих узлов испол-20 матор 8 и цифровой вольтметр 10.

нительного блока 19.Формулаизобрете

25

35

Таким образом, при совпадении поступающих на входы компаратора значений энергозатрат, интегратора 16 и задатчика 22 энергозатрат компаратор 18 энергозатрат срабатывает ивключа- jeT соответствующий счетчик блока 17 счетчиков времени и соответствующий узел блока 19, который вьщает управляющие сигналы на исполнительные меха-зо низмы. В дальнейшем отсчитываемое счетчиком блока 17 время сравнивается в компараторе 23 времени с временем, заданным в задатчике 21 времени, и при совпадении компаратор 23 времени выдает сигнал на соответствующий узел блока 19 и выключает управляющий сигнал,поступающий на исполнительные механизмы. Для остальных уставок работа аналогична. Порядок срабатывания уставок, время управляющих воздействий, совершенно независимы, т.е. любое управляющее воздействие формируется независимо от других.

По завершению процесса смещения формируется управлякщий сигнал на выгрузку резиносмеси, при этом на выходе датчика начала цикла появляется сигнал логическая 1, происходит обнуление счетчиков, в блоке 17 счетчиков времени и обнуления интегратора 16, открывается ключ 13, производится автокомпенсация холостого хода.

В;(режиме Калибровка устройство работает следующим образом,

С переключател-Ч 12 режимов работы на управляющие входы ключей. 4, 6 и 9 поступает сигнал логический О, при

40

45

50

55

обретен Устройство для управления про сом изготовления резиновых смесе содержащее датчики тока и напряж подключенные выходами к соответс ющим входам умножителя, первый и рой ключи, выходы которых объеди а управляющие входы соединены с дом переключателя режимов работы преобразователь сигнала, цифрово вольтметр, интегратор, первый вх которого связан с выходом датчик начала цикла смешения, первый ко ратор, первый вход которого соед с выходом задатчика энергозатрат отличающеес;; тем, что целью повышения точности и быстр действия устройства, оно содержи сумматор, третий и четвертый клю запоминающий блок, компенсирующи усилитель, блок счетчиков времен селектор управляющих сигналов, в рой компаратор, задатчик времени источник калибровочного сигнала, чем первый вход сумматора соедин выходом преобразователя сигналов второй вход- с выходом третьего ча, вход которого соединен с-вых .запоминанщего блока, выход четве го ключа соединен с входом запом ющего блока, выход компенсирующе усилителя подключен к входу четв того ключа, а вход - к выходу су матора и входу цифрового вольтме выход которого соединен с вторым входом интегратора, связанного в дом с вторым входом первого комп ратора, управляющш вход четверт ключа соединен с выходом датчика

этом ключи 4 и 9 закрываются, отклю-- чая входной сигнал с умножителя 3 и разрывая цепь автокомпенсации, а ключ 6 открывается, подключая по входу преобразователя 7 источник 5 калиброванного сигнала, с выхода преобразователя сигнал через сумматор 8 поступает на вход вольтметра 10, который индицирует измеренное значение калибровочного сигнала, при несовпадении заданной величины с измеренной, подстраивая коэффициент преобразования преобразователя 7, добиваются совпа- дения измеренного значения калибровочного сигнала с заданным. Таким образом, оперативно корректируют ко- эффициент передачи канала измерения, включающего преобразователь 7, сум

Формулаизобрете

5

5

о

0

5

0

5

обретения Устройство для управления процессом изготовления резиновых смесей, содержащее датчики тока и напряжения, подключенные выходами к соответствующим входам умножителя, первый и второй ключи, выходы которых объединены, а управляющие входы соединены с выходом переключателя режимов работы, преобразователь сигнала, цифровой вольтметр, интегратор, первый вход которого связан с выходом датчика начала цикла смешения, первый компаратор, первый вход которого соединен с выходом задатчика энергозатрат, отличающеес;; тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит сумматор, третий и четвертый ключи, запоминающий блок, компенсирующий усилитель, блок счетчиков времени, селектор управляющих сигналов, второй компаратор, задатчик времени и источник калибровочного сигнала, причем первый вход сумматора соединен с . выходом преобразователя сигналов, второй вход- с выходом третьего ключа, вход которого соединен с-выходом .запоминанщего блока, выход четвертого ключа соединен с входом запоминающего блока, выход компенсирующего усилителя подключен к входу четвертого ключа, а вход - к выходу сумматора и входу цифрового вольтметра, выход которого соединен с вторым : входом интегратора, связанного выходом с вторым входом первого компаратора, управляющш вход четвертого ключа соединен с выходом датчика на514014456

чала цикла смешения и с первым вхо- единен с третьим входом блока счет- дом блока счетчиков времени, первый чиков времени и с выходом первого 0ХОД исполнительного блока, второй компаратора, а третий вход - с выхо- вход блока счетчиков времени, вход дом второго компаратора, выход источ- задатчика энергозатрат и вход задат- ника калибровочного сигнала связан с чика времени соединены с выходом се- входом второго .ключа, вход первого лектора управляющих сигналов, первый ключа соединен с выходом умножителя, вход второго компаратора связан с вы- а выход - с входом преобразователя ходом блока счетчиков времени, а сигнала, управляющий вход третьего рой - с выходом задатчика времени, 1ключа подключен к выходу переключа- второй вход исполнительного блока со- теля режимов работы.

Изобретение относится к автоматике. Цель изобретения - повьшение точности и быстродействия устройства. Устройство содержит датчики 1, 2 тока и напряжения электродвигателя смесителя, умножитель 3, первый, второй, третий и четвертый ключи 4, 6, 9, 13, источник 5 калибровочного сигнала, преобразователь 7 сигнала, сумматор 8, цифровой вольтметр 10, компенсиру мщий усилитель 11, переключатель 12 режимов работы, запоминающий блок 14, датчик 15 начала смещения, интегратор 16, блок 17 счетчиков времени, компаратор 18 энергозатрат, исполни- тельньй блок 19, селектор 20 управляющих сигналов, задатчик 21 времени, задатчик 22 энергии, компаратор 23 времени. Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическую компенсацию холостого хода смесителя, снижает потребляемую мощность, вариацию длительности управляющих сигналов. 1 ил. i (Л С