Способ весового дозирования сыпучих материалов и дозатор сыпучих материалов Советский патент 1989 года по МПК G01G13/00 

Изобретение относится к весодози- ровочной технике и может быть использовано в технических средствах дозирования сыпучих материалов.

Цель изобретения - повьппение точности дозирования.

На фиг.1 и 2 показаны графики изменения массы продукта в емкости, иллюстрирующие способ весового дозирования; на фиг.З - схема дозатора.

Существо способа заключается в следующем.

На фиг.1 приведен график процес- jca изменения массы продукта в емкости (кривая А) и cyMMaJjHoro сигнала (кривая В), образованного сложением интегральной величины от заданной производительности и массы продукта в емкости.

Производительность дэзатора в начале цикла не соответствует заданной величине расхода (как правило ниже), что приводит по мере выхода продукта из бункера к накоплению интегральной ошибки по массе выгруженного продукта.Система регулирования дозатора изменяет производительность питателя в сторону уменьшения этой ошибки таким образом, что через определенный интервал времени сумма интегральной величины от заданного расхода Gp и текущего значения массы сравняются (точка а,) . Однако в момент выравнивания масс (точка U, ) производительность питателя будет выше заданной, что приводит к накоплению интегральной ошибки 4 G (другого знака). Таким образом, процесс выравнивания масс

Gq, + Gp

порождает процесс дестабилизации призводительности питателя и приводит к увеличению погрешности дозирования .

Другими словами, для того, чтобы уравнять сумму и Gp с величиной Од, необходимо увеличить производительность питателя, причем чем вы- ще, тем больше отклонение заданной и фактической производительности.

На фиг,2 приведен график изменения массы продукта в емкости с коррекцией уровня опорного сигнала GO. В начале процесса (на участке d-e) изменения производительности питате0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ля при выравнивании суммарного сигнала Ср + G относительно G одновременно осуществляется измерение приращения отклонений лС через установленные интервалы времени (время опроса).

Как только величина приращений aG снижается до установленного порога (0,1%), что соответствует равенству фактической производительности заданной величине, в ячейке памяти запоминают величину сигнала, пропорционального массе продукта в емкости и далее процесс стабилиза- .ции производительности питателя осуществляют сравнением суммарного сигнала GP + G с G,.

Таким образом, процесс управления и стабилизации производительности питателя осуществляется не только путем сравнения суммы выгруженного и оставшегося в емкости продукта с начальной (контролируемой) массой загрузки, но и путем выбора нового опорного сигнала, пропорционального массе продукта в емкости в момент выравнивания фактической производительности дозатора ее заданной величине. Далее процесс управления производительностью питателя при малых отклонениях л G осуществляется известным способом.

Введение операции выбора опорного сигнала позволяет сократить время выхода на требуемый режим производительности, обеспечить устойчивый процесс дозирования и тем самым повысить его точность.

Дозатор сьшучих материалов (фиг.З) имеет тактовый генератор 1, клапаны 2, блок 3 задержки сигнала, дополнительный, сумматор 4, дискриминатор 5 с задатчиком 6 уровня, ячейку 7 памяти, выход которой через коммутатор 8 соединен с первым входом регулятора 9, информационный вход ячейки 7 соединен с Силоизме- рительным преобразователем -10, на который установлен расходный бункер 11, питатель 12, оснащенный приводом 13, управление которым осуществляется от сумматора 14, первый вход которого соединен с выходом регулятора 9, а второй с задатчиком 15 производительности, сигнал которого одновременно поступает через интегратор 16 на первый вход сумматора 17, второй вход которого подключен

к силоизмернтельному преобразователю 10, а выход к второму входу регулятора 9. Выход силризмерительного преобразователя 10 подключен к входу устройства 18 сравнения, управляющие входы которогс соединены с за- датчиком 19 контролируемой массы продукта в емкости, а выход подключен к управляющим входам коммутатора 8 и тактового генератора 1,

Дозатор работает следующим образом.

Сыпучий материал из бункера 11 поступает на питатель 12. Масса продукта, находящегося в бункере 11 и н питателе 12, измеряется силоизмери- т-ельным преобразователем 10, выходной сигнал которого поступает на входы устройства 18 сравнения, ячейки 7 памяти и на первый вход сумматора 17, на второй вход которого поступает сигнал с выхода интегратора, пропорциональный интегралу от заданной производительности, установленной на задатчике 15.

На устройстве 18 сравнения сигнал силоизмерительного преобразователя сравнивается с заданным, поступающим с задатчика 19 контроля массы продукта в емкости 11.

По мере выхода продукта из дозатора во внешние приемные устройства сигнал на выходе силоизмерительного преобразователя 10 уменьшается и при достижении заданного уровня сраба- тьшает устройство 18 сравнения сигналов, формируя команду на включение тактового генератора 1, коммутатора 8, интегратора 16 и сумматора 17.

Коммутатор 8, срабатывая, соединяет выход задатчика 19 с первым входом регулятора 9 и второй вход регулятора с выходом сумматора 17, на котором суммируются сигналы, пропорциональные массе продукта в емкост и 11 и интегрированной величине заданной производительности, установленной на задатчике 15 производительности. Выходной сигнал на выходе сумматора 17 пропорционален сумме количества продукта, оставшегося в емкости 11, и количества продукта, которое должно быть выгружено питателем 12 из емкости 11 за интервал времени от момента срабатывания устройства 18 сравнения сигналов.

При производительности питателя, равной заданной величине, сигнал на

0

0

5

выходе сумматора равен сигналу задатчика 19 KOHTpoJTHpyeMoA массы продукта, а сигнал на выходе регулятора 9 стабилизируется, так как сигналы на его входах равны друг другу.

При отклонении производительности питателя от заданной величины, что чаще всего бывает в начале цикла дозирования, например, в меньшую сторону, сигналы на входе регулятора не равны друг другу, т.е. сигнал с выхода сумматора 17 ниже сигнала с выхода задатчика 19. При этом 5 сигнал с выхода сумматора 14, равный сумме сигналов задатчика 15 производительности и регулятора 9, возрастает, что приводит к увеличению производительности питателя.

Одновременно с включением тактового генератора 1, на допопнитель- 1НЫЙ сумматор 4 поступают два сигнала с одного вь1хода сумматора 17. При временной задержке в блоке 3 на выходе дополнительного сумматора 4 появится сигнал, пропорциональный скорости изменения сигнала на выходе сумматора 17.

По мере увеличения производительности питателя скорость нарастания сигнала на выходе сумматора 17 будет снижаться и в момент равенства производительности питателя заданной величине снизится до нулевого уровня-. При зтом на выходе дополнительного сумматора сигнал исчезнет и дискриминатор 5 по команде задатчика 6 сформирует команду на обнуление интегратора 16, сумматора 17 и на включение ячейки 7 памяти на поминание сигнала силоизмерительного преобразователя 10 и переключение коммутатора 8 на подключение ячейки 7 памяти на первый вход регулятора 9.

С этого момента процесс сложения сигналов в сумматоре J7 начинается с нулевого уровня и при равенстве производительности питателя заданной величине сигнал на выходе сумматора 17 не изменяется и равен сигналу на выходе ячейки 7 памяти. Регулятор 9 при равенстве входных сигналов стабилизирует работу привода питателя .

При мальк отклонениях производительности процесс управления питателем осуществляется сравнением суммы сигналов, пропорциональных массе выгруженного и оставшегося п емкости

0

5

0

5

0

5

11 продукта, с опорным в ячейке 7. При больших отклонениях производительности в большую или меньшую сторону установка нового опорного сигнала в ячейке 7 может повториться по команде дискриминатора 5.

Формула изобретения

1. Способ весового дозирования сьтучих материалов, заключающийся в том, что последовательно задают в текущие моменты времени сигнал, пропорциональный заданному расходу массы, формируют сигнал, пропор- i щ1ональный текущему злачению массы продукта в емкости, подают на привод питателя сигнал, пропорциональный заданному расходу массы, интегрируют сигнал, пропорциональный заданной производитель ности, суммируют сигналы, пропорциональные текущему значению массы продукта в емкости и интегралу от заданной производительности, сравнивают полученный первый суммарный сигнал с сигналом, пропорциональным верхнему заданному значению массы . продукта в емкости, и формируют корректирующий сигнал управления производительностью питателя для стабилизации первого суммарного сигнала относительно сигнала, пропорционального заданному верхнему значению массы продукта в емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, одновременно со стабилизацией первого суммарного сигнала, пропорционального верхнему заданному значению массы продукта в емкости, определяют величину вращения его отклонения от верхнего заданного значения в начале цикла дозирования, а в момент стабилизации приращения отклонений запоминают величину опорного сигнала, пропорционального текущему значению массы продукта в емкости, который затем сравнивают, с. сигналом, полученным суммированием сигналов, один из

которых npouopiLHOHtijifjH текущему зна- чению массы продукта в емкости, л второй получен интегрированием с; ио- мента запоминания сигнала, пропорционального заданной производительности, и по результату сравнения осуществляют формирование корректирующего сигнала управления питателем для Q стабилизации суммарного сигнала относительно опорного сигнала.

2, Дозатор сыпучих материалов, содержащий расходную емкость с питателем, установленным на силоизмери- 5 тельном преобразователе, интегратор, коммутатор, задатчик расхода продукта, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора привода питателя и через коммутатор - с ин- Q тегратором, второй сумматор,задатчик контролируемой массы продукта в расходной емкости, устройство сравнения и регулятор, выход которого соединен с вторым входом сумматора при- 5 вода питателя, первый вход соединен с задатчиком контролируемой массы продукта в емкости, а второй вход через коммутатор - с выходом второго сумматора, первый вход которо- Q го соединен с силоизмерительным преобразователем, а второй вход - с выходом интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него введены ячейка памяти, дискри5

минатор, дополнительный сумматор.

0

блок задержки, два клапана и генератор тактовых сигналов управления, соединенный по управляющему входу с блоком сравнения, причем дополни- тельньш сумматор соединен с выходом второго сумматора первым входом через первый клапан, а вторым входом - через второй клапан и блок задержки, выход дополнительного сумматора через дискриминатор соединен с управляющими входами коммутатора, интегратора и ячейки памяти, вход которой соединен с силоизмерительным преобразователем, а выход через

0

коммутатор подключен к регулятору.

О

Фи9.2

Изобретение относится к весодозировочной технике и может быть использовано в технических средствах дозирования сыпучих материалов. Способ позволяет повысить точность дозирования при выгрузке сыпучих материалов из расходного бункера, установленного с питателем на весоизмерительной системе, с помощью операции оценки равенства фактической и заданной производительности, по достижению которого режим стабилизации производительности поддерживается путем выравнивания суммарного сигнала, пропорционального убывающей массе бункера и интегралу от заданной производительности с величиной опорного сигнала. При выгрузке продукта из расходного бункера 11 питателем 12 суммарный сигнал на выходе сумматора 17, пропорциональный убывающей массе бункера и интегралу производительности, изменяется со скоростью, пропорциональной разности между фактической и заданной производительностью. На дополнительном сумматоре 4, в один из входов которого подключен блок задержки 3, формируется сигнал, пропорциональный скорости изменения сигнала на выходе сумматора 17. При выравнивании заданной и фактической производительностей сигнал на выходе дополнительного сумматора 4 исчезает, а дискриминатор 5 формирует командный сигнал на обнуление интегратора 16, сумматора 17, запоминания в ячейке памяти 7 сигнала силоизмерительного преобразователя 10 и начало нового цикла измерения и стабилизации производительности относительно опорного сигнала в ячейке памяти 7. 3 ил.