Устройство формирования проб шихтовых материалов Советский патент 1988 года по МПК C21B7/24 

Фиг.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве, а также в других технологических процессах, где применяется дозирование сыпучих материалов при одновременном отборе их представительных проб для последующего испытания.

Целью изобретения является повы- шение точности определения физико- химических свойств материалов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2-6 - структурные схемы отдельных блоков уст- ройства.

Устройство формирования проб шихтовых материалов содержит приемный бункер 1, весовой бункер 2, датчик 3 верхнего уровня материала в прием- ном бункере, тензометрический датчик 4, систему 5 управления грохотом, блок 6 определения состояния датчика верхнего уровня, блок 7 вычисления координат, блок 8 распозна- вания ситуации,блок 9 запоминания координат, блок 10 фо.рмирования команды на отбор пробы, систему 11 управления пробоотборником,пробоотборник 12.

Блок 6 определения состояния датчика верхнего уровня содержит элемент 13 сравнения, задатчик 14, элемент НЕ 15, причем к первому и второму входам элемента 13 сравнения подключены соответственно выход за- датчика 14 и выход датчика 3 верхнего уровня материала в приемном бункере, -а выход элемента 13 сравнения является первым выходом блока 6 оп- ределения состояния датчика верхнего уровня и соединен с вторыми входами блока 7 вычисления координат,блок 10 формирования команды на отбор пробы и с входом элемента НЕ 15, выход которого является вторым выходом блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня и связан с третьим входом блока 7 вычисления координат.

Блок 7 вычисления координат содержит первый элемент 16 подключения, задатчик 17, элемент 18 умножения, элемент 19 суммирования, элемент 20 временной задержки, второй элемент 21 подключения, третий элемент 22 подключения, причем к управляющему и информационному входам первого элемента 16 подключения подключены соответственно второй выход блока 6

Q

5

0 5 0

r 0

0

5

определения состояния датчика верхнего управления и выход тензометри- ческого датчика 4, а выход первого элемента 16 подключения соединен с вторым входом . элемента 18 умножения, к первому входу которого подключен выход задатчика 17, а выход элемента 18 умножения связан с информационным входом элемента 19 суммирования, к обнуляющему входу которого подключен выход элемента 20 временной задержки, к входу которого подключен первый выход блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня, а выход элемента 19 суммирования связан с информационными входами второго элемента 21 подключения- и третьего элемента 22 подключения,управляющие входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня, а выходы второго элемента 21 подключения и третьего элемента 22 подключения являются соответственно первым и вторым выходами блока 7 вычисления координат и соедин ены соответственно с первым входом блока 8 распознавания ситуации и вторым входом блока 9 запоминания координат.

Блок 8 распознавания ситуации содержит элемент 23 вычитания, причем к первому, и второму входам элемента 23 вычитания подключены соответственно первый выход блока 7 вычисления координат и первый выход блока 9 запоминания координат, а выход элемента 23 вычитания соединен с первым входом элемента 24 сравнения, к второму входу которого подключен выход задатчика 25, а выход элемента 24 сравнения связан с управляющим входом элемента 26 подключения, к информационному входу которого подключен первый выход блока 7 вычисления координат , а выход элемента 26 подключения является выходом блока 8 распознавания ситуации и соединен с первым входом блока 9 запоминания координат.

Блок 9 запоминания кординат содержит первый задатчик 27, первый элемент 28 сравнения, второй элемент 29 сравнения, первый элемент И 30, второй элемент И 31, третий элемент И 32, третий элемент 33 сравнения, первый элемент 34 подключения,второй элемент 35 подключения, первый элемент 36 запоминания, второй элемент

37 запоминания, третий элемент 38 запоминания, четвертый элемент 39 запоминания, второй задатчик 40,третий элемент 41 подключения, четвертый элемент 42 сравнения, пятый элемент 43 сравнения, шестой элемент 44 сравнения, четвертый элемент И 45, пятый элемент И 46, шестой элемент И 47, четвертый элемент 48 подключения, пятый элемент 49 подключения, первый элемент 50 вычитания, второй элемент 51 вычитания, третий задатчик 52, седьмой элемент 53 сравнения, восьмой элемент 54 сравнения, элемент ИЛИ 55, причем выход первого задатчика 27 соединен с первыми входами первого элемента 28 сравнения и второго элемента 29 сравнения, к вторым входам которых подключены соответственно второй выход блока 7 вычисления координат и выход блока 8 распознавания ситуации, а выход первого элемента 28 сравнения связан с первым входом первого элемента И 30, вторыми входами .второго 31 и третьего 32 элементов И, с управляющим входом четвертого элемента 39 запоминания, выход которого явля0

мента 35 подключения, третьего элемента 41 подключения,а выход третьего элемента 33 сравнения соединен с вторым входом первого элемента И 30, выход которого связан с управляющим входом первого элемента 36 запоминания, к обнуляющему входу каждого подключен выход четвертого элемента И 45, выход которого связан также с первым входом элемента ИЛИ 55, управляющим входом третьего эле-- мента 41 подключения, к информационному входу которого подключен выход 5 второго задатчика 40, выход которого связан также с вторым входом третьего элемента 33 сравнения, а к первым входам второго элемента И 31 и третьего элемента И 32 подключены соответственно выход четвертого элемента 42 сравнения, выход которого соединен также с первым входом четвертого элемента И 45, и выход пятого элемента 43 сравнения, выход которого связан также с первым входом пятого элемента И 46, к второму входу каждого подключен выход второго элемента 29 сравнения, выход которого связан также с управляюш м входом

0

5

Изобретение относится к черной ,металлургии и предназначено для формирования проб шихтовых материалов. Цель изобретения - повышение точности определения физико-химических свойств материалов. Существо изобретения заключается в том, что загрузка новой партии материала в приемный бункер 1 производится до тех пор, пока не сработает датчик 3 верхнего уровня. Сигнал с его выхода поступает на блок 6. С выхода блока 6 соответствующий сигнал поступает на входы блока 7 вычисления координат и блока 10 формирования команды на отбор пробы. Б блоке 10 определяется момент, когда из бункера 1 начнет поступать материал новой партии, после чего с выхода блока 10 на вход системы 11 управления пробоотборником поступает сигнал на отбор частных проб. Сформированная таким образом представительная проба будет характеризовать свойства материала новой партии. в ил. с С

ется первым выходом блока 9 запомина- ЗО четвертого элемента 39 запоминания

ния координат и соединен с вторым входом блока 8 распознавания ситуации, а также с первым входом третьего элемента 33 сравнения и вто- рьми входами четвертого элемента 42 сравнения,пятого элемента 43 сравнения, шестого элемента 44 сравнения, к первым входам которых подключены соответственно выход первого элемента 36 запоминания, выход которого связан также с первым входом первого элемента 50 вычитания и с информационным входом первого элемента 34 подключения, выход второго элемента 37 запоминания, выход которого связан также с первым входом второго элемента.51 вычитания и с информационным входом второго элемента 35 подключения , выход третьего элемента 38 запоминания, к информационному входу которого, а также к информационным входам первого элемента 36 запоминания, второго элемента 37 запоминания, четвертого элемента 39 запоминания подключен второй выход блока 7 вычисления координат, а к информационному входу четвертого элемента 39 запоминания подклю1ены также выходы первого элемента 34 подключения, второго эле5

0

5

0

5

и с вторыми входами четвертого элемента И 45 и шестого элемента И 47, к первому входу которого подключен выход шестого элемента 44 сравнения, а выход второго элемента И 31 соединен с управляющим входом второго элемента 37 запоминания, к обнуляющему входу которого подключен выход пятого элемента И 46, выход которого соединен также с управляющими входами первого элемента 34 подключения и четвертого элемента 48 подключения, к информационному входу которого подключен выход,блока 8 распознавания ситуации, выход которого связан также с информационным входом пятого элемента 49 подключения, к управляюще- му входу которого подключен выход шестого элемента И 47, которого связан также с управляющим входом второго элемента 35 подключения и с обнуляющим входом третьего элемента 38 запоминания, к управляющему входу которого подключен выход третьего элемента И 32, а выход третьего задатчика 52 соединен с вторыми входами седьмого элемента 53 сравнения и восьмого элемента 54 сравнения, выход которого соединен с третьим вхо514

дом элемента ИЛИ 55, к второму входу

которого подключен выход седьмого элемента 53 сравнения, к первому входу которого подключен выход первого элемента 50 вычитания, к второму входу которого подключен выход четвертого элемента 48 подключения,а выход пятого элемента 49 подключения связан с вторым входом второго элемента 51 вычи- тания,а выход элемента ИЛИ 55 является рторым выходом блока 9 запоминания координат и соединен с входом системы управления 11 пробоотборником.

Блок 10 формирования команды на отбор пробы содержит счетчик 56 импульсов, задатчик 57, элемент 58 сравнения, элемент И 59, причем выход счетчика 56 импульсов соединен с вторым входом элемента 58 сравне- ния, к первому входу которого подключен задатчик-57, а выход элемента 58 сравнения связан с вторым входом элемента И 59, к первому входу которого подключен выход системы

5управления грохотом, а выход элемента И 59 является выходом блока 10 формирования команды на отбор пробы и соединен с входом системь 11 управления пробоотборником, а также с обнуляющим входом системы 11 управления пробоотборником, а также с обнуляющим входом счетчика 56 импульсов , к информационному входу ко. торого подключен первый выход блока

6определения состояния датчика верх него уровня.

Устройство работает следующим образом.

Загрузка новой партии материала в приемный бункер 1 производится до тех пор, пока не сработает датчик 3 верхнего уровня. При срабатывании этого датчика сигнал от него F по- ступает на вход блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня. В этом блоке сигнал F идет на первый вход элемента 13 сравнения.

На второй вход элемента 13 сравнения с выхода задатчика 14 постоян- но поступает сигнал , характеризующий уровень командного сигнала, который соответствует срабатьгоанию датчика 3 верхнего уровня. Это объясняется тем, что датчики измерения уровня могут сигнализировать о достижении материалом заданного уровня с помощью нормально разомкнутых либо нормально замкнутых контактов, чт

766

соответствует уровням командных сигналов О либо 1. Таким образом, в элементе 13 сравнения значения, соответствующие сигналам F, и Г., , совпадают между собой, и с выхода этого элемента на вторые входы блока 7 вычисления ко.ординат и блока 10 формирования команды на отбор пробы начинает поступать сигнал Fj, по- казьшающий, что материал в приемном бункере 1 расположен вьпяе места установки датчика 3 верхнего уровня. Этот же сигнал F в блоке 6 определения состояния датчика верхнего уровня поступает на вход элемента НЕ 15, с выхода которого в этом случае нет сигнала.Как только на вход элемента НЕ 15 перестанет поступать сигнал F,j (материал в приемном бункере 1 опустился ниже места установки датчика 3 верхнего уровня), то с вы- хода ,элемен та НЕ 15 на третий вход блока 7 вычисления координат начнет поступать сигнал Fj до тех пор,пока не произойдет загрузка приемного бункера 1 новой партией материала, который достигает при этом места установки датчика 3 верхнего уровня. В блоке 10 формирования команды на отбор пробы после поступления сигнала F. определяется момент, когд из приемного бункера 1 начнет истекать материал новой партии.Функционирование этого блока осуществляется согласно математической модели истечения материала из приемного бункера. Физические предпосылки, на которых базируется математическое описание процессов истечения следующие

Согласно предпосылкам материал новой партии начинает истекать из приемного бункера 1 после того,как из бункера будет выгружена масса материала, содержащегося в фигуре выпука перед началом загрузки новой парти

Например, приемный бункер железорудного материала, входящий в со7 1

став системы шихтоподачи доменной печи, имеет три одинаковых вьтуск- ных отверстия. Следовательно, учитывая первую предпосылку, фигура выпуска представляет собой три прямоугольные призмы, каждая из которых вертикально расположена над выпускным отверстием. Площадь м шускного отверстия (основания призмы) S рав- няётся О,2 м . Высота призмы соотве- ствует уровню материала в приемном бункере перед началом загрузки новой партии и не может превышать места установки датчика верхнего уров- ня. Зная, что датчик расположен на высоте h, равной 8,5 м от уровня выпускного отверстия и, приняв насыпную массу материала (агломерата) р, равной 1,65 т/м , можно вычислить массу материала М, после вьшуска которой из приемного бункера начинает истекать материал новой партии. Вычисления производятся по следующей формуле:

М

п- jj S -h.

(1)

где п - количество выпускных отверстий в приемном бункере.

Найденное по выражению (1) значение М и равное 6,8 т, значительно меньше массы дозы агломерата,загружаемого в доменную печь (масса дозы 100-120 т), и поэтому после выгрузки из приемного бункера одной дозы и при последующем наборе очередной дозы начнет истекать материал новой партии.

Таким образом, в момент поступления сигнала FI на информационный вход счетчика 56 импульсов блока 10 формирования команды на отбор пробы значение, хранящееся в счетчике, увеличивается на единицу (первоначально в счетчике 56 импульсов содержится нулевое значение). С выхода счетчика 56 импульсов на второй вход элемента 58 сравнения поступает сигнал , характеризующий значение, которое содержится в счетчике 56 импульсов. На первый вход элемента 58 сравнения постоянно поступает сигнал Fjj, с выхода задатчика 5. В задатчике 57 задается значение, равное единице, и которое характеризуется сигналом Fje- Когда в элементе 58 сравнения значения, соответствующие сигналам F49H Ffo, .совпадают между со

5

5

0

о

6

5

бой, то с выхода элемента 58 сравнения на второй вход элемента И 59 начинает поступать сигнал Fj, .

Как только на первый вход элемента. И 59 поступает с выхода системы 5 управления грохотом сигнал , , ха- рактеризукиций окончание набора в весовой бункер дозы материала, то с выхода элемента И 59 на вход системы 11 управления пробоотборником поступает сигнал Р, . В блоке 10 формирования команды на отбор пробы этот же сигнал F поступает на обнуляющий вход счетчика 56 импульсов,после чего значение, хранящееся в счетчике, обнуляется.

После поступления сигнала F, на вход системы 11 управления пробоотборником в период набора очередной дозы в весовой бункер 2 с выхода этой системы управления на вход пробоотборника 12 поступает сигнал F на отбор частных проб пробоотборника 12. Сформированная таким образом представительная проба характеризует физико-химические свойства материала новой партии.

До команды поступления сигнала FU на второй вход блока 7 вычисления координат на выходе третьего элемента 22 подключения этого блока сигнал отсутствует, а на информационный вход третьего элемента 22 подключения с выхода элемента 19 суммирования постоянно поступает сигнал , характеризующий значение G вычисленной координаты G, хранящееся в элементе 19 суммирования. Как только сигнал F поступает на управляющий вход третьего элемента 22 подключения, то с выхода этого элемента на второй вход блока 9 запоминания координат начинает поступать сигнал F, характеризующий значение, хранящееся в элементе 19 суммирования. Кроме того, сигнал F поступает на вход элемента 20 временной задержки блока 7 вычисления координат, после чего с некоторой заданной для передачи сигнала F(, задержкой со выхода блока 7 вычисления координат на второй вход блока-9 запоминания координат, с выхода элемента 20 времен ной задержки на обнуляющий вход элемента 19 суммирования поступает сигнал F,7 . При приходе сигнала F,-, значение G-, хранящееся в элементе 19 суммирования, обнуляется и блок 7 вы91

числения координат готов к вычислению новой координаты G.

Координата G представляет собой массу материала, выгруженного из приемного бункера 1. Вычисление G ведется периодически по мере пополнения запасов, в приемном бункере 1. Вычисление очередной координаты С заканчивается в момент поступления сигнала F на второй вход блока 7 вы числения координат (в момент, когда материал новой партии достиг датчика 3 верхнего уровня и датчик при этом :работал) . Начинается вычисле- ние новой координаты G в момент поступления сигнала: F на третий вход блока 7 вычисления координат.

Сигнал FJ поступает на управялю- щие входы первого элемента 16 под- ключения и второго элемента 21 подключения. В период отсутствия этого сигнала с выходов первого элемента 16 подключения и второго элемента 21 подключения сигналы отсутствуют. После поступления сигнала Fj в блоке 7 вычисления координат происходит следующее. Как только с выхода тен- зометрического датчика 4 на информационный вход первого элемента 16 подключения поступает сигнал Гд, характеризующий массу mj,.дозы, набранной в весовой бункер, то с выхода первого элемента 16 подключения на второй вход элемента 18 умножения поступает сигнал F , соответствующи массе m дозы, набранной в весовой бункер 2. На первый вход элемента 18 умножения с выхода задатчика 17 постоянно поступает сигнал , Этот сигнал характеризует значение, заданное в задатчике 17, которое можно вычислить по формуле

(1 + 5jr) 100(2)

где К д - средний процент мелких фракций в шихтовом материале. В элементе 18 умножения осуществляется перемножение значений, со- ответствующих сигналам F и F ,j , т.е. перемножение т, Р, после чего с выхода элемента 18 умножения пойдет на информационный вход элемента 19 суммирования сигнал F , харак- теризующий значение, вычисленное в элементе 18 умножения. В элементе 19 суммирования в этом случае текущее значение G, координаты G увеличива1

5

0 5 Q

5

5

0 5

7610

ется на величину, значение которой характеризует сигнал F . С выхода элемента 19 суммирования на информационный вход второго элемента 21 подключения пойдет сигнал , характеризующий текущее значение G координаты G, хранящееся в элементе 19 суммирования. Тогда с выхода второго элемента 21 подключения на пер-, вый вход блока 8 распознавания ситуации поступает сигнал Fy, характеризующий текущее значение координаты G, хранящееся в элементе 19 суммирования.

В связи с тем, что периодичность загрузки приемного бункера 1 материалом носит переменньй характер, то с течением времени в приемном бункере 1 находятся слои материала, загруженного в разное время и входящего в состав различных партий. Координата G характеризует расположение этих слоев в приемном бункере 1 и позволяет определить, когда материал какого-.нибудь слоя начнет исте.кать из приемного бункера 1. Каждое из вычисленных значений G координаты G соответствует некоторому слою материала и хранится в элементах запоминания блока 9 запоминания координат. Причем в п-м элементе запоминания (в качестве примера п принято равным 4 и п-му элементу запоминания соответствует четвертый элемент 39 запоминания блока 9 запоминания координат) хранится наименьшее среди всех вычисленных значений G , Последнее означает, что соответствующий этой координате слой материала наиболее удлинен от выпускного отверстия приемного бункера 1 (чем больше значение G, тем ближе расположен к выпускному отверстию приемного бункера 1 слой материала). В ос тальных (п-1) элементах запоминания (т.е. в остальных трех элементах запоминания) блока 9 запоминания координат хранятся значения G g координаты G в порядке убывания их значений, т.е. в первом элементе запоминания (в первом элементе 36 запоминания) хранится наибольшее из вычисленных значений Gg, во втором (во втором элементе 37 запоминания) несколько меньшее и т.д. Если в каком-нибудь элементе запоминания записано нулевое значение, то оно не соответствует никакому слою материала.

1114061

а отличному от нуля значению соответствует слой материала, который еще не начал истекать из приемного бункера 1. В общем случае количество п элементов запоминания в блоке 9 запоминания координат в зависимости от вида материала и конструкции приемного бункера 1 может быть расчи- тано по формуле10

Г V L m

- V

(-1 + 5л.-) ср U + 100

+ 1

(3)

где V - масса материала, которая может находиться в заполненном приемном бункере 1; V - минимальный технологически необходимый запас материала в приемном бунке- ре 1 ;

Х - целая часть X. Сигнал Fj, характеризующий теку-, щее значение G координаты G, поступает на первый вход элемента 23 вычи тания и на информационный вход элемента 26 подключения блока 8 распознавания ситуации. На второй вход - элемента 23 вычитания постоянно поступает сигнал Fn, характеризующий значение, хранящееся в четвертом элементе 39 запоминания блока 9 запоминания координат. В элементе 23 вычитания находится разность между значением, соответствующим сигналу Fy и значением, соответствующим сигналу Fg, после чего с выхода элемента 23 вычитания на первый вход элемента 24 сравнения идет сигнал F , характеризующий значение разности, найден- ное в элементе 23 вычитания. На второй вход элемента 24 сравнения постоянно поступает с выхода задатчика 25 сигнал F .

Сигнал характеризует значение М, задаваемое в задатчике 25. Как только в элементе 24 сравнения значение, соответствующее сигналу , будет не меньше значения,которому соответствует сигнал (материал некоторого слоя начал истекать из приемного бункера 1 согласно предпо- сьткам 1 и 2), то с выхода элемента 24 сравнения на управляющий вход элемента 26 подключения поступает сигна FJ, . Затем с выхода элемента 26 подключения на первый вход блок% 9 запоминания координат пойдет сигнал F-J, характеризующий текущее значение

7612

G координаты G и свидетельствующшЧ о начале истечения материала некоторого слоя из приемного бункера 1.

Функционирование блока 9 запоминания координат связано с обработкой сигнала F, соответствующего отличному от нуля текущему значению С ,„ координаты G, которое всегда превы- щает среднюю массу т рДозы материала, загружаемого в доменную печь.

Поэтому значение, соответствующее сигналу F-,, который поступает на второй вход второго элемента 29 сравнения блока 9 запоминания координат, сравнивается в этом элементе со значением , которое характеризуется сигналом Fj, постоянно поступающим на первый вход второго элемента 29 сравнения с выхода первого задатчика 27. При выполнении неравенства GT 7/ m р с выхода второго элемента 29 сравнения на управляющий вход четвертого элемента 39 запоминания и на вторые входы четвертого 45, пятого 46 и шестого 47 элементов И поступает сигнал F. Кроме того, сигнал F-, идет на информационные входы четвертого элемента 48 подключения и пятого элемента 49 подключения.

Если значение, хранящееся в четвертом элементе 39 запоминания, совпадает со значением, хранящимся в первом элементе 36 запоминания (в остальных элементах.запоминания хранятся нулевые значения), то с выхода четвертого элемента 42 сравнения поступает сигнал Fj, если это значение совпадает со значением, хранящимся во втором элементе 37 запоминания (в третьем элементе 38 запоминания хранится нулевое значение), то с выхода пятого элемента 43 сравнения поступает, сигнал Fj и, если это значение совпадает со значением,хранящимся в третьем элементе 38 запоминания , то с выхода шестого элемента 44 сравнения поступает сигнал

РЬ.

Запоминание координат в блоке 9

происходит следующим образом. На первые входы четвертого элемента 42 сравнения,пятого элемента 43 сравнения, шестого элемента 44 сравнения постоянно поступают соответственно с выхода первого элемента 36 запоминания сигнал Fj , характеризующий хранящееся в этом элементе значение, с выхода второго элемента 37 запоми. . 31

нания сигнал Fj , характеризующий хранящееся в этом элементе значение с выхода.третьего элемента 38 запо- минания сигнал , характеризующий хранящееся в этом элементе значение. На вторые входы четвертого элемента 42 сравнения,пятого элемента 43 сравнения, шестого элемента 44 сравнения постоянно поступает сигнал Fj с выхода четвертого элемента 39 за- поминания. Если одно из значений, которые характеризуются сигналами FjY , Fjj, Fj, совпадает со значени- ;ем, характеризующимся сигналом Fg, .то с выхода соответствующего элемента сравнения пойдет сигнал , т.е. либо с выхода четвертого элемента 42 сравнения пойдет сигнал F, либо с выхода пятого элемента 43 сравнения .сигнал F- ,либо с выхода шестого элемента 44 сравнения - сигнал .

При поступлении сигнала F на. первый вход четвертого элемента И 45 с выхода этого элемента на первый вход элемента ИЛИ 55, на обнуляющий вход первого элемента 36 запоминания и на управляющий вход третьего элемента 41 подключения пойдет сигнал

39- .

Тогда значение, хранящееся в первом элементе 36 запоминания, обнуляется, а с выхода третьего элемента. 41 подключения на информационньм вхо четвертого элемента 39 запоминания пойдет сигнал F-,, который характеризует значение,, заданное во втором задатчике 40, с выхода которого на информационный вход третьего элемента 41 подключения постоянно поступа- ет сигнал F,, характеризующий значение V, задаваемое в задатчике. Таким образом, при поступлении сигнала Fjj на информационный вход и сигнала F-, на управляющий вход чет- вертого элемента 39 запоминания, в этом элементе будет записано значение V.

Запись значения V в четвертом элементе 39 запоминания объясняется тем, что в приемном бункере 1 в данном случае содержится только один слой материала, который уже начал ис текать из бункера. Для определения физико-химических свойств материала этого слоя достаточно один раз отобрать представительную пробу. Очеред- .ной отбор представительной пробы осуществляется только после загрузки в

5

0

о g

5

7614

приемньй бункер 1 новой партии материала, так как разность значений, соответствующих сигналам F и F, не превьшает значения М, и с выхода элемента 24 сравнения и, следовательно, с выхода элемента 26 подключения . бло- ка 8 распознавания ситуации сигналы не поступают.

При поступлении сигнала Fj на первый вход пятого элемента И 46 с выхода этого элемента на обнуляющий вход второго элемента 37 запоминания

.и на управляющий вход первого элемента 34 подключения и четвертого элемента 48 подключения пойдет сигнал

F40.

После этого значение, хранящееся во втором элементе 37 запоминания, обнуляется, а с выхода четвертого элемента 48 подключения на второй вход первого элемента 50 вычитания пойдет сигнал , характеризующий текущее значение координаты G. На первый вход первого эле.мента 50 вычитания постоянно поступает сигнал Fj , характеризующий ранее вычисленное значение G координаты G, хранящееся в первом элементе 36 запоминания. В первом элементе 50 вычитания находится разность G - GT и сигнал F44 характеризующий значение этой разности, с выхода этого элемента поступает на первый вход седьмого элемента 53 сравнения, на второй вход которого постоянно поступает с выхода третьего задатчика 52 сигнал Fjjy характеризующий значение, заданное в задатчике (в третьем задатчике 52 задается значение.

вычисляемое как m .р (1

ЛИ в седьмом элементе 53 сравнения значение, которое характеризуется сигналом F44, не меньше значения, соответствующего сигналу , то с выхода седьмого элемента 53 сравнения на второй вход элемента И 55 пойдет сигнал F 7- Наличие сигнала F свидетельствует о том, что в слое, материала,начавшего истекать из приемного бункера 1, содержится масса материала, достаточная для выбора в весовой бункер 2 как минимум одной дозы, и, следовательно, существует возможность и необходимость отбора представительной пробы. Кроме того, после поступления сигнала на уп29

равляющий вход первого элемента 34 подключения, на информационный вход, которого постоянно поступает сигнал FJI , с выхода этого элемента на информационный вход четвертого элемента 39 запоминания пойдет сигнал F, характеризующий значение, хранящееся в первом элементе 36 запоминания. Тогда в четвертом элементе 39 запоминания будет записано это ранее вычисленное значение С координаты G.

При поступлении сигнала FSJ на первый вход шестого элемента И 47, с выхода этого элемента на обнуляюпщй вход третьего элемента 38 запомина- ния и на управляющие входы второго элемента 35 подключения и пятого элемента 49 подключения пойдет сигнал F, . После этого значение, хранящееся в третьем элемен-те 38 запоминания , обнуляется, а с выхода пятого элемента 49 подключения на второй вход второго элемента 51 вычитания пойдет сигнал F.,., характеризующий текущее значение G координаты G. На первый вход второго элемента 51 вычитания постоянно поступает

, g координаты G,

пает сигнал F

характеризующий ранее вы- 30 ступает сигнал . Если окажется,что

GS Шср, то с выхода первого элемента 28 сравнения на первый вход первого элемента И 30, на вторые входы второго элемента И 31 и третьего ,- элемента И 32, на управляющий вход четвертого элемента 39 запоминания пойдет сигнал F,j.

Кроме того сигнал F поступает на информационные входы первого эла- 40 мента 36 запоминания, второго элемента 37 запоминания, третьего элемента 38 запоминания, четвертого элемента 39 запоминания.

Затем вычисленное значение G,g g координаты G, которое характеризусигнал Fj, численное значение G хранящееся во втором элементе 37 запоминания. Во втором элементе 51 вычитания находится разность Gg - G и сигнал , характеризующий значение этой разности с выхода этого элемента, поступает на первый вход восьмого элемента 54 сравнения, на второй вход которого постоянно посту45

Если в восьмом эле менте 54 сравнения значение,которое характеризуется сигналом F меньше значения, соответствующего

4Ь

не

сигналу , то с выхода этого элемента на третий вход элемента ИЛИ 55 пойдет сигнал .

Наличие сигнала свидетельствует о возможности и необходимости формирования представительной.пробы. Кроме того, после поступления сигнала F, на управляющий вход второго элемента 35 подключения, на информационньй вход которого постоян50

ется сигналом F, записывается в четвертом элементе 39 запоминания. Вычисленное значение G j координаты G записывается также .в одном из дру гих элементов запоминания. Если, например, на первый вход второго элемента И 31 поступил сигнал F (значения, хранящиеся в первом элементе 36 запоминания и в четвертом элементе 39 запоминания, совпадают меж- ду собой), то с выхода второго элемента И 31 на управляющий вход второго элемента 37 запоминания пойде 5 сигнал F(j5 после чего во втором эл«31

с выхода

но поступает сигнал F этого элемента на информационный вход четвертого элемента 39 запоминания пойдет сигнал , характеризующий значение, хранящееся во втором элементе 37 запоминания. Тогда в чет

, .

вертом элементе 39 запоминания будет записано это значение.

Как только один из сигналов (или

g Fjg , или , , или ) поступает на соответствуюпцш вход элемента 55 -ИЛИ, то с выхода этого элемента на вход системы 11 управления пробоотборником идет сигнал Fg. После поступле10 ния сигнала Fj с выхода системы 11 управления пробоотборником в период набора очередной дозы материала в весовой бункер 2 начинает поступать сигнал на вход пробоотборника

15 12, в результате чего формируется представительная проба,характеризующая физико-химические свойства начавшего истекать из приемного бункера 1 слоя материала.

20 При поступлении сигнала F на второй вход блока 9 запоминания координат в этом блоке происходит следующее. Сигнал F характеризует новое вычисленное значение Gg координаты

25 G, всегда превышающее среднюю массу дозы материала. В связи с . этим сигнал F поступает на второй вход первого элемента 28 сравнения, на первый вход которого постоянно поЗатем вычисленное значение G,g координаты G, которое характеризу

ется сигналом F, записывается в четвертом элементе 39 запоминания. Вычисленное значение G j координаты G записывается также .в одном из дру гих элементов запоминания. Если, например, на первый вход второго элемента И 31 поступил сигнал F (значения, хранящиеся в первом элементе 36 запоминания и в четвертом элементе 39 запоминания, совпадают меж- ду собой), то с выхода второго элемента И 31 на управляющий вход второго элемента 37 запоминания пойде 5 сигнал F(j5 после чего во втором эл«17

менте 37 запоминания будет записано значение, которое характеризуется сигналом FJ.

Если на первый вход третьего элемента И 32 поступил сигнал Fj (значения, хранящиеся во втором элементе 37 запоминания и в четвертом элементе 39 запоминания, совпадают между собой), то с выхода третьего эле- мента И 32 на управляющий вход (п-1) го элемента запоминания (на управляющий вход третьего элемента 38 запоминания) пойдет сигнал F- , после чего значение, которое характеризует ся сигналом F, будет записано в третьем элементе 38 запоминания.

Если в момент поступления сигнала FJ в четвертом элементе 39 запоминания хранилось значение,равное Y (во всех других элементах запоминания хранились нулевые значения), то в блоке 9 запоминания координат происходит следующее. В третьем элементе 33 сравнения значения, которые характеризуются сигналами Fg и Fj совпадают между собой, причем сигналы Fg и Fj постоянно поступают соответственно на первый и второй входы третьего элемента .33 сравне- ния. После этого с выхода третьего элемента 33 сравнения на второй вход первого элемента И 30 поступает сигнал , . Тогда в момент поступления сигнала F.3 первый вход первого элемента И 30, с выхода этого элемента на управляющий вход первого элемента 36 запоминания пойдет сигнал FIT, после чего в первом элементе 36 запоминания будет записано значение, которое характеризуется сигналом F (, ,

Перед началом работы предлагаемого устройства необходимо в блоке 9 запоминания координат в первых п-1 элементах запоминания записать нулевые значения координаты G.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства. При загрузке новой парти материала (агломерата) в приемный бункер 1 срабатывает датчик 3 верхнего уровня. Тогда с выхода датчика поступает на вход блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня сигнал F. В этом блоке сигнал F, поступает на первый вход элемента 13 сравнения, после чего с выхода этого элемента на вторые выходы блок 7 вычис1ге1П1Я координат и блока 10

7618

формирования команды на отбор HP S бы начинает поступать сигнал F, а с выхода элемента НЕ 15 сигнал отсутствует .

При поступлении сигнала F на информационный вход счетчика 56 импульсов -блок.а 10 формирования команды на отбор пробы с выхода этого счетчика на второй вход элемента 58 сравнения пойдет сигнал (сигнал F. характеризует значение,, равное 1 и хранящееся в счетчике 56 импульсов), после чего с выхода элемента 58 сравнения на второй вход элемента 59 И поступит сигнал F .

При поступлении сигнала Fj на управляющий вход третьего элемента 22 подключения и вход элемента 20 временной задержки блока 7 вычисления координат в этом блоке происходит следующее. С выхода третьего элемента 22 подключения на второй вход блока 9 запоминания координат поступает сигнал F, характеризующий новое вычисленное значение Gj координаты G (предположим, что Gg 240 т). Кроме того, после некоторого временного запаздывания, заданного в элементе 20 временной задержки, с выхода этого элемента на обнуляющий вход элемента 19 суммирования пойдет сигнал после чего значение G ., хранящееся в элементе 19 суммирования, обнуляется.

При поступлении сигнала F, характеризующего значение Gg 240 т, на второй вход блока 9 запоминания координат происходит следующее. В первом элементе 28 сравнения выполняет ся неравенство G g m р -И ср принимается равным 110 т) и с выхода этого элемента пойдет сигнал F. Предполагается, что до прихода сигнала F значения, хранящиеся в первом элементе 36 запоминания и в четвертом элементе 39 запоминания, совпадали между собой и равнялись 550 т. Поэтому на первый вход второго элемента И 31 поступает сигнал F, а с выхода этого элемента пойдет сигна Fj5. Тогда значение G п 240 т записывается во втором элементе 37 запоминания и в четвертом элементе 39 запоминания, с выхода которого пойдет сигнал Fg, характеризующий значение G в 240 т.. .

В период набора дозы материала в весовой бункер 2 перестает поступать

сигнал от датчика 3 верхнего уровня (материал в приемном бункере 1 опустился ниже места установки датчика 3 верхнего уровня). В этом случае с выхода элемента 13 сравнения блока 6 определения состояния датчика верхнего уровня сигнал отсутствует, а с выхода элемента НЕ 15 пойдет на управляющие входы первого элемента 16 подключения и второго элемента 2 подключения блока 7 вычисления координат сигнал Fj.

В весовой бункер 2 набрана масса т дозы материала, равная 115 т. То да на первый вход элемента И 59 блока 10 формирования команды на отбор пробы пойдет с выхода системы управ

ления 5 грохотом сигнал F , характеризующий окончание набора дозы материала в весовой бункер 2, после чего с выхода элемента И 59 на вход системы 11 управления пробоотборником и на обнуляющий вход счетчика 56 импульсов поступит сигнал F (в результате, значение, хранящееся в счетчике, обнуляется). Кроме того, с выхода тензометрического датчика на информационный вход первого элемента 16 подключения блока 7 вычисления координат поступит сигнал F , характеризующий массу т, 115 т дозы, набранную в весовой бункер 2. Затем с выхода первого элемента 16 подключения на второй .вход элемента 18 умножения пойдет сигнал F .( , также соответствующий набранной массе т.. дозы.

В результате этого в элементе умножения находится произведение

m

н

где Р вычислено согласно (2)

к1

как Р. (1 + ) 1,07 (

агломерата принят равным 7%) и зада- :но в задатчике 17. Произведение Р-ШН составляет 123,05 и сигнал F , характеризующий это значение с выхода элемента 18 умножения, идет на информационный вход элемента 19 суммирования, где ищется текущее значеGm О

ние С fn координаты С, как +123,0 123,05 т. После этого сигнал , характеризующий значение С ( 123,05 т,поступает на информационный вход второго элемента 21 подключения, с выхода которого на первый вход блока 8 распознавания ситуации пойдет сигнал 7, характерию - 15 согласно зующий текущее значение G координаты G.

Сигнал FJ поступает на первый вход элемента 23 вычитания и на информационный вход элемента 26 подключения блока 8 распознавания.ситуации. В элементе 23 вычитания находится разность 123,05 - 240 -125,95 и сигнал F, , характеризующий значение этой разности,идет на первый вход элемента 24 сравнения, в котором проверяется неравенство -126,95 / М (значение М,вычисленное равняется 6,8 т и за

20

(1), равняется 6,8

дается в задатчике 25). Неравенство не выполняется, поэтому с выхода элемента 24 сравнения сигнал отсутствует .

В весовой бункер 2 набрана доза материала, причем m 118т. В период набора этой дозы с выхода системы 11 управления пробоотборником на вход пробоотборника 12 поступает сиг25 нал F., , в результате чего формируется представительная проба, характеризующая физико-химические свойства новой партии материала. Кроме того, в блоке 7 вычисления координат

30 определяется новое текущее значение G .f. координаты G и сигнал FJ-, характеризующий это значение ,31 т, идет на первый вход блока 8 распознавания ситуации. Тогда в элементе 24 сравнения блока 8 распознавания ситуации неравенство 9,31 6,8 выполняется и с выхода элемента 24 сравнения на управляющий вход элемен- та 26 подключения поступает сигнал

40 Fj , после чего с выхода элемента 26 подключения на первый вход блока 9 запоминания координат вдет сигнал Yj,

35

характеризующий текущее значение 249,31 т.

G«,При поступлении сигнала F на первый вход блока 9 запоминания координат в этом блоке происходит следующее.

Во втором элементе 29 сравнения

выполняется неравенство G 7 m , в связи с чем с выхода этого элемента идет сигнал F на входы соответствующих элементов.

Так как значение, хранящееся во втором элементе 37 запоминания, совпадает со значением, хранящимся в четвертом элементе 39 запоминания, то с выхода пятого элемента 43 сравнения на первый вход пятого элемента

211

И 46 поступает сигнал , . Тогда с выхода пятого элемента И 46 поступает сигнал на обнуляющий вход второго элемента 37 запоминания и на управляющие входы первого элемента 34 подключения и четвертого элемента 48 подключения. В результате этого значение, хранящееся во втором элементе 37 запоминания, обнуляется, ас выхода четвертого элемента 48 подключения на второй вход первого элемента 50 вычитания идет сигцал , характеризующий .текущее значение G т координаты G. В первом эле- менте 50 вычитания находится разность 550 - 249,31 300,69 и сигнал F445 характеризующий значение этой,разности с выхода элемента 50 вычитания, поступает на первый вход седьмого элемента 53 сравнения, на второй вход которого постоянно поступает сигнал с выхода третьего задатчика 52.

В третьем задатчике 52 задается значение, равное 1 10 -1,07 117,7т В седьмом элементе 53 сравнения выполняется неравенство 300,69 / 117,7 в результате чего с выхода этого .элемента на второй вход элемента ИЛИ 55 идет сигнал F 47 Тогда с в ыхо да элемента ИЛИ 55 на вход системы управления 11 пробоотборником поступает сигнал Fg. Кроме того, после поступления сигнала F4o на управляю- щий вход первого элемента 34 подключения, на первьгй вход которого постоянно поступает сигнал Fj, , с выхода этого элемента на информационный вхо четвертого элемента 39 запоминания поступает сигнал ,в результате чего в четвертом элементе 39 запоминания записывается значение, равное 550 т и хранящееся в первом элемен- те 36 запоминания.

В период набора очередной дозы материала в весовой бункер 2 с выхода системы 11 управления пробоотборником поступает сигнал F на вход пробоотборника 12 и, таким образом, отбирается представительная проба, характеризующая физико-химические свойства материала некоторого слоя,

начавшего истекать из приемного буикера 1.

76

22

Таким образом, применение устройства позволяет повысить точность оп ределения физико-химических свойств материалов.

Формула изобретения

Устройство формирования- проб шихтовых материалов, включающее приемный бункер, датчик верхнего уровня материала в приемном бункере, весовой бункер с тензометрическим датчиком, систему управления грохотом, накопительный бункер, пробоотборник, систему управления пробоотборником и систему транспортирования пробы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения физико-химических свойств материалов

I оно дополнительно содержит блок определения состояния датчика верхнего уровня, блок вычисления координат, блок распознавания ситуации, блок запоминания координат, блок формирования команды на отбор пробы, причем выход датчика верхнего уровня материала в приемном бункере соеди-

.нен с входом блока определения состояния датчика верхнего уровня, первый выход которого соединен с вторыми входами блока вычисления

Координат и блока формирования команды на отбор пробы, к первому входу которого подсоединены выход системы управления грохотом, второй вы

ход блока определения состояния датчика верхнего уровня соединен с третьим входом блока вычисления координат, к первому входу которого подсоединен выход тензрметрического датчика, первый выход блока вычисления координат связан с первым входом блока распознавания ситуации, а второй его выход - с входом блока запоминания координат к второму входу блока распознавания ситуации ко- торого подключен первый выход блока запоминания координат, второй выход которого соединен с входом,системы управления пробоотборником, к входу которого подключен также выход блока формирования команды на отбор пробы, а выход блока распознавания ситуации соединен с первым входом блока запоминания координат.

N , f

гз

13

Фиг.2

7

фиг.З

L/

/

soj IF If 9

Ю

56

1

5/

Ф r Фиг.6