Устройство для регулирования расхода сыпучих материалов из емкости Советский патент 1992 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано при дозировании сыпучих материалов в металлургии, химии и промышленности строительных материалов.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства.

В состав устройства входят питатель с приводом 1, аппарат побуждения 2, датчики 3, 4, 5 соответственно высоты материала в емкости, скорости питателя и производительности питателя, первый и второй пороговые элементы 6 и 7, блок 8 задержки, блок

9 деления, регулятор 10 производительности питателя, задатчик производительности 11, аварийный задатчик расхода 12. коммутатор 13, логический элемент И 14, генератор 1В низкочастотных колебаний. Выход датчика 5 связан с первым входом блока 9 деления, а на второй вход последнего через блок 8 задержки поступает выходной сигнал датчика 4 скорости питателя. Выходной сигнал блока 9 соединен с первым входом регулятора 10 производительности питателя и вторым пороговым элементом 7. Выходной сигнал последнего поступает на управляющий вход коммутатора 13 и на первый вход логического элемента И 14. Информациейvi vj

N3 VI 00 00

ные входы коммутатора 13 связаны соответственно с выходами регулятора 10 проиэво- дмтельности питателя и аварийного задатчика расхода 12. Выход коммутатора 13 соединен со входом питателя с приводом 1. Выходной сигнал датчика 3 высоты материала в емкости через первый пороговый элемент поступает на второй вход логического элемента И 14, а на третий вход последнего поступает выходной сигнал низкочастотного генератора 15, Выходной сигнал логического элемента И 14 поступает на вход аппарата побуждения 2.

Сущность работы данного устройства для регулирования расхода сыпучих материалов из емкости заключается в следующем. При нормальных условиях истечения материала из накопительной емкости питатель с приводом 1 обеспечивает подачу требуемого количества материала. При этом в установившемся режиме сигнал обратной связи регулятора 10 производительности питателя равен сигналу задатчика производительности 11. Рассчитываемый блоком 9 деления коэффициент передачи объекта регулирования для целей автоподстроики регулятора 10 производительности питателя имеет постоянное значение (см. участок фиг.2). Аппарат побуждения 2 находится в отключенном состоянии, т.к. на выходе логического элемента И 14 присутствует сигнал логического О. Логический элемент И 14 осуществляет логическое умножение выходных сигналов первого и второго пороговых элементов 6 и 7 и выходного сигнала низкочастотного генератора 15:

V aft) Xi - Х2,(1)

где Xi, X2 - выходные сигналы первого и второго пороговых элементов б и 7;

a(t) - выходной сигнал низкочастотного генератора 15.

Изменение физико-механических свойств материала (гранулометрического состава, влажности и др.) приводит к тому, что условия истечения материала ухудшаются (участок П). Компенсируя возникшее возмущение, регулятор 10 производительности питателя увеличивает скорость питателя с приводом 1, измеряемую датчиком 4 скорости питателя. Рассчитываемое блоком 9 деления значение коэффициента передачи обьекга при отом уменьшается. Однако при незначительных колебаниях коэффициента передачи объекта регулятор 10 производительности питателя обеспечивает заданное значение производительности.

Прекращение истечения материала из накопительной емкости происходит, как правило, скачкообразно. При этом рассчитываемый блоком 9 деления коэффициент

передачи объекта становится равным нулю (участок III фиг.2), Второй пороговый элемент 7 фиксирует уменьшение выходного сигнала блока 9 деления (коэффициента передачи объекта) и вырабатывает сигнал коммутатору 13 на переключение входа питателя с приводом 1 с выхода регулятора 10 производительности питателя на выход аварийного задатчика расхода 12, что обес0 печивает снижение оборотов питателя с приводом 1 до безопасного уровня, устанавливаемого аварийным задатчиком расхода 12, Одновременно с этим выходной сигнал логической 1 второго порогового элемента

5 7 поступает на первый вход логического элемента 14 И и разрешает прохождение низкочастотных колебаний с выхода генератора низкочастотных колебаний 15 на вход аппарата побуждения 2. Такое гар0 моническое включение/выключение аппарата побуждения 2 позволяет воздействовать на накопительную емкость не только с помощью собственных высокочастотных колебаний, но и создать также

5 низкочастотные колебания, превносимые в колебательную систему накопительной емкости низкочастотным генератором 15.

Наличие двух одновременно гармонических колебаний увеличивает эФФектив0 ность сводообрушения и уменьшает при этом вероятность подпрессовки материала в накопительной емкости. Выходной сигнал первого порогового элемента 6 разрешает работу аппарата побуждения только при на5 личии материала в самой накопительной емкости: в этом случае по сигналу датчика 3 высоты материала в емкости первый пороговый элемент 6 формирует на своем выходе сигнал логической 1, который, поступая на

0 третий вход логического элемента 14 И, деблокирует канал прохождения сигнала с выхода низкочастотного генератора 15 на вход аппарата побуждения 2.

Обрушение свода материала внутри на5 копительной емкости приводит к восстанов- лению нормальных условий истечения материала и номинального коэффициента передачи объекта регулирования (см. участок IV фиг.2). Это приводит к тому, что на

0 выходе второго порогового элемента 7 формируется сигнал логического О, который запрещает прохождение колебаний с выхода низкочастотного генератора 15 на вход Аппарата побуждения 2. При этом на выходе

55 логического элемента 14 И формируется по формуле (1) сигнал логического О, который переводит аппарат побуждения 2 в отключенное состояние. Кроме того, выходной сигнал логического О второго порогового

элемента 7, поступая на управляющий вход

коммутатора 13, переключает вход привода с питателем 1 с выхода аварийного задатчи- ка расхода 12 на выход регулятора 10 производительности питателя, который обеспечивает выход производительности питателя на заданное значение.

Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить эффективность работы системы автоматического регулирования расхода сыпучих материалов из емко- сти за счет создания условий для эффективного сводообрушения материала путем приложения к накопительной емкости системы двух гармонических колебаний и защиты питателя с приводом 1 от пере- грузки за счет коммутации выходного сигнала регулятора 10 производительности питателя. Эти меры в конечном счете улучшают точность регулирования производительности питателя и уменьшают вероятность поломок технологического оборудования.

Формула изобретения Устройство дл я регулирования расхода сыпучих материалов из емкости, содержа- щее питатель с приводом, датчик скорости питателя, подключенный через блок задержки к первому входу блока деления, датчик

производительности питателя, выход которого подключен к второму входу блока деления и к первому входу регулятора производительности питателя, к второму входу которого подключен выход блока деления, а к третьему входу- выход задатчика производительности питателя, датчик высоты материала в емкости и аппарат побуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит аварийный задатчик расхода, коммутатор, первый и второй пороговые элементы, генератор низкочастотных колебаний и элемент И, причем первый информационный вход коммутатора подключен к выходу регулятора производительности питателя, второй информационный вход - к выходу аварийного задатчика расхода, управляющий вход через первый пороговый элемент подключен к выходу блока деления, а выход - к питателю с приводом, первый вход элемента И подключен к выходу первого порогового элемента, второй вход - к выходу генератора низкочастотных колебаний, третий вход через второй пороговый элемент подключен к выходу датчика высоты материала в емкости, а выход - к аппарату побуждения

Фиг. 2

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано при дозировании сыпучих материалов в металлургии, химии и промышленности строительных материалов. Целью данного изобретения является повышение точности регулирования. Новым в данном изобретении является то, что оно дополнительно содержит аварийный задатчик расхода, коммутатор, первый и второй пороговые элементы, генератор низкочастотных колебаний и элемент И, причем первый информационный вход коммутатора подключен к выходу регулятора производительности питателя, второй информационный вход - к выходу аварийного задатчика расхода, управляющий вход через первый пороговый элемент подключен к выходу блока деления, а выход - к питателю с приводом, первый вход элемента И подключен к выходу первого порогового элемента, второй вход- к выходу генератора низкочастотных колебаний, третий вход через второй пороговый элемент подключен к выходу датчика высоты материала в емкости, а выход - к аппарату побуждения. 2 ил. С/ С