Устройство для управления многокомпонентным дозированием Советский патент 1991 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к технике дискретного дозирования составляющих много- компонентных смесей и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, в частности, в линиях дозирования, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию, например, в производствах синтетических моющих средств с непрерывной схемой приготовления композиции, осуществляемой небольшими порциями исходных материалов.

Цель изобретения - повышение точности и сокращение длительное ги цикла дозирования многокомпонентных смесей.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первые 1i-1n умножители, дозаторы 2i-2n, вторые и третьи умножители, блоки сравнения, задатчики 6i-6n долевого содержания, первый 7 и вторые и третьи 9 |-9п сумматоры, ключи 10i-10n и блоки 11 г 11П памяти.

В устройстве применены однокомпо- нентные порционные дозаторы дискретного действия, работающие в параллельном режиме.

Устройство работает следующим образом.

Для получения n-компонентной смеси рецептурные дозы каждого компонента определяются как

М, у0| V0,(1)

О Ю

00

ю

СА

где у01, Уо2,... , /on - долевые содержания каждого компонента;

V0 - заданная мясса смеси;

i 1, п - номер компонента в смеси.

После дозирования каждого компонента возникает ошибка отвеса, обусловленная точностью данного канала дозирования и воздействием различных влияющих факторов, величина которой определяется как

AUik Uik-Mik,(2)

где Uik истинное значение массы 1-го компонента после К-й дозировки;

Mik - рецептурная доза 1-го компонента на К-ю дозировку;

К 1, 2,...,т - номер дозировки;

т - количество дозировок.

Указанная ошибка приводит к отклонению долевого содержания данного компонента от заданного значения на величину A Uik Uik-Mik

Aypik

Vr

(3)

Јuik

I 1

где VQK - результирующая масса смеси для К-й дозировки.

Кроме того, ошибки отвеса всех компонентов также приводят к отклонению долевого содержания данного компонента в смеси от заданного значения на величину

Aycik 1k - УО ------ - УО ,

2 uik

I 1

(4)

ся в блоке 1| умножения на соответствующий коэффициент yik (являющийся выходным сигналом блока 11i памяти), т.е. определяется рецептурная доза каждого

компонента

MiK-yikVo.(7)

Сигнал, пропорциональный этой величине, в каждом канале дозирования поступает на вход сумматора 9i, а также на вход

дозатора 2| в виде задания на взвешивание. После дозирования и взвешивания истинное значение массы материала UIK в виде сигнала поступает на входы сумматора 9i и блока 5i сравнения, а также на соответствующий вход сумматора 7, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий результирующей массе смеси данной дозировки (после окончания дозирования всех компонентов);

Vok Ј Uik

i 1

(8)

25Последний сигнал подается на входы

блоков 3i умножения каждого канала, на другие входы которых поступают сигналы, соответствующие величине

AUi 2Uik-M|k(9)

3Q и снимаемые с выходов сумматоров 9|.

В результате на выходе блока 3i умножения формируется сигнал

Л 2Uik-Mik

(10)

Изобретение относится к технике дискретного дозирования составляющих много- компонентных смесей и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, в частности в линиях дозирования, к которым предъявляются повышенные требования по быстродействию, например в производстве синтетических моющих средств с непрерывной схемой приготовления композиции Целью изобретения является повышение точности и сокращение длительности цикла дозирования. Устройство обеспечивает повышение точности дозирования за счет коррекции долевого содержания компонентов по фактически набранной массе и с учетом систематической погрешности каждого канала, а также сокращение длительности цикла дозирования за счет уменьшения времени коррекции погрешностей отвеса, что достигается путем дополнительного введения сумматора, а в каждый канал дозирования блока памяти, двух сумматоров и ключа 1 ил. Ё

где yik - фактическое долевое содержание 1-го компонента в смеси после К-й дозировки.

Для обеспечения заданной точности отвеса долевое содержание каждого компонента на следующую дозировку корректируется с учетом погрешности отвеса как данного компонента в отдельности, так и всей смеси (при этом обеспечивается максимальное быстродействие, так как время коррекции практически равно нулю), т.е.

УКН1) yoi - (Aypik + AyCik) , (5) где yi(k+i) - долевое содержание i-ro компонента на (К+1)-ю дозировку.

После подстановки (3) и (4) в (5) получим

Kk+i) 2yo,---2-- --I и

i 1

(6)

.На вход всех каналов дозирования с выхода задатчика подается сигнал, пропорциональный требуемой массе смеси V0, В каждом из п каналов этот сигнал умножаетСигнал С на выходе блока 5i сравнения

формируется по следующему закону

г И, при Uk 0;Г11,

и |0, при Uik 0и )

и подается на вход блока 4| умножения, а также на управляющий вход ключа 10i.

На другой вход блока А; умножения подается сигнал, соответствующий величине у0| с выхода задатчика 6,, а на его выходе формируется сигнал

-(С + 1),(12)

который в сумматоре 8i суммируется с выходным сигналом люча 10i (при С 1):

yik у0.(с + 1)-Ду|(13)

и подается на блок 11j памяти, где фиксируется по фронту сигнала Разгрузка устройства, подаваемому после окончания набора заданной массы смеси. В исходном состоянии UIK О, С 0, т.е.

.(14)

Для последующих дозировок (UjK 0. С - 1) величина долевого содержания данного компонента на следующую дозировку, фиксируемая на выходе блока 11| памяти, соответствует выражению (6)

За счет коррекции долевого содержания каждого компонента по ошибке предыдущего отвеса происходит учет фактической массы отдозированного материала и систематической погрешности данного канала дозирования, что, с учетом коррекции по отклонению долевого содержания компонента в смеси, позволяет уменьшить амплитуду колебаний величины отклонений процентного состава смеси от заданного значения и повысить точность дозирования. При этом сокращается время коррекции за счет исключения ее стадии, связанной с догрузкой дозируемых материалов.

Разгрузка всех дозаторов осуществляется одновременно после набора и фиксации дозы последнего (по времени) компонента.

Таким образом в устройстве с помощью дополнительно введенных сумматора, а в каждый канал дозирования блока памяти, двух сумматоров и ключа повышается точность дозирования и сокращается длительность его цикла за счет уменьшения времени коррекции погрешностей отвеса.

Формула изобретения Устройство для управления многокомпонентным дозированием, содержащее п каналов дозирования, каждый из которых включает в себя задатчик долевого содержания, дозатор, блок сравнения и первый, второй и третий умножители, причем первые входы п первых умножителей каналов

дозирования соединены между собой, выход первого умножителя подключен к входу дозатора, выход которого связан с входом блока сравнения, выход задатчика долевого 5 содержания подключен к первому входу третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, о т - личающееся тем. что. с целью повышения точности и сокращения длительности

0 цикла дозирования устройства, оно дополнительно содержит первый сумматор, а каждый канал дозирования - блок памяти, второй и третий сумматоры и ключ, причем i-й вход первого сумматора подключен к вы5 ходу дозатора i-ro канала, а выход первого сумматора соединен с первыми входами второго умножителя каждого канала, управляющие входы блоков памяти каждого канала соединены между собой, а в каждом

0 канале выход первого умножителя соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу дозатора, а выход связан с вторым входом второго умножителя, выход второго умно5 жителя соединен с информационным входом ключа, управляющий вход которого связан с выходом блока сравнения, выход ключа подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен

0 с выходом третьего умножителя, выход второго сумматора подключен к информационному входу блока памяти, выход которого соединен с вторым входом первого умножи- теля.