Устройство для управления процессом накопления и расхода веществ Советский патент 1977 года по МПК G05B15/00 

(54)

УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НАКОПЛЕНИЯ И РАСХОДА ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к устройствам для управления процессами накопления и расхода веществ, например жидких или сыпучих, и может быть использовано в хлебопекарной, химической и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для управления процессом накопления и расхода веществ, включающее систему электронного взвешивания бункеров с мукой с серией селекторных

клапанов с запрограммированной пропускной способностью l.

Однако в указанном устройстве большинство операций по управлению загрузкой и разгрузкой бункеров и силосов, составлению смесей в многокомпонентных системах осуществляется в ручном или полуавтоматическом режимах по мере поступления предыдущих команд. Программное управление не обеспечивает надежной смены программ и универсальности, при этом предусмотрено одноразовое прохождение программы, В системе электронного взвешивания бункеров рецептура устанавливается на цифровых счетчиках вручную.

Это снижает производительность процесса.

Известно также устройство для управления процессом накопления и расхода веществ, которое включает весы с автоматическим регистром, задатчик и блок управления 2.

Такое устройство не обеспечивает автоматизации процесса накопления и расхода веществ с определенной последовательностью технологических операций при произвольном поступлении командных сигналов и возможности контроля за состоянием бункеров без их взвешивания, что Снижает производительность процесса.

Для повышения производительности описываемое устройство для управления процессом накопления и расхода веществ снабжено реверсивными счетчиками, датчиками загрузки бункеров и блоками определения размеров порции, при этом выходы реверсиных счетчиков подключены к датчикам загрузки бункеров, а входы соединены между собой и при помощи регистров- с блоками определения размера порции. При этом блок управления содержит сче чики команд, схемы И приоритета команд, схемы ИЛИ, триггеры командных уровней, инверторы и генератор, причем все разряды счетчика каждой команды посредством схемы ИЛИ соединены со входом схемы И приоритета команд, вход которой связан с выходами триггеров командных уровней выходами датчиков загрузки бункеров и через инверторы - с выходами схемы И приоритета команд. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для управления процессом накопления и расхода веществ для трех бункеров; на фиг 2 - блок-схема центрального управления для трех команд : А Б и В соответственно загрузки смесительного бун кера веществом из первого и второго производственных бункеров и передачи образо ванной смеси из смесительного бункера. Устройство содержит реверсивные десятичные счетчики 1, 2, 3, накапливающие текущие значения масс веществ соответственно в первом и втором производственных бункерах и смесительном нкере; регистр 4, 5, 6 размера отгружаемой порции вещества, блоки 7, 8, 9 определения размера порции вещества, весы 10 и блок 11 срав нения с задатчиком, блоки 12, 13, 14 управления механизмами передачи взвещен ных порций вещества, блок 15 центрального управления и датчики 16 и 17. 18 и 1 20 -к 21 загрузки соответственно первого второго производственных бункеров и смесительного бункера. Блок центрального управления включает счетчик 22 команд А , выполненный из трех разрядов на триггерах, такой же счет чик 23 команд Бж и счетчик 24 команд Б выполненный из одного триггера, схемы И 25, 26, 27 приоритета команд, схемы ИЛИ 28, 29. триггеры ЗО, 31, 32 команд ных уровней, блок 33 выработки временной последовательности сигналов, инверторы 34, 45, и генератор 36. Все разряды счетчика каждой команды посредством схем 28, 29 ИЛИ соединены со входом схем 25, 26, 27 И приоритета команд. Вход схемы И приоритета команд связан с выходами триггеров 30, 31 и 32 командных уровней, выходами датчиков 1621 загрузки бункеров и через инверторы 34 и 35 с выходами схемы ИЛИ приоритета команд. Устройство работает следующим образом. Блок 15 центрального управления вьфабатывает сигналы автоматического управления всем технологическим процессом по введенной программе с учетом показаний датчиков 16-21 и команд внещних источников. Передача веществ на весы 10 для взвешивания порции вещества, размер которой определен регистром 4, производится по команде, поступающей в блок 7 определе ния размера порции вещества из блока 15 центрального управления. При равенстве показаний весов 10 и регистра 4 задатчик 11 блока сравнения вырабатьтает сигнал, подготавливающий работу блока 12 управления механизмами передачи взвещенных порций вещества в первый производственный бункер из заготовителя, например муковоза. По команде, поступающей из блока 15 центрального управления на второй вход блока 12 управления механизмами передачи взвещенных порций вещесгва, осуществляется запуск механизма загрузки первого производственного нкера, одновременно производится занесение размера порции вещества из регистра 4 в реверсивный счетчик 1 для учета текущего значения массы вещества. Названными сигналами блока центрального управления возможно управление подачей веществ по трубопроводу под давлением (пневмолиниям) или с помощью шнековых транспортеров с одновременным взвещиванием подаваемого вещества и управлением регулируемых вентилей (на чертеже не показаны). Аналогично производится управление заполнением второго производственного и смесительного бункера и накоплением вещества в указанных бункерах с учетом того, что при загрузке смесительного нкера веществом, выгружаемым из первого производственного бункера, величина порции, определенная регистром 6. прибавляется к реверсивному счетчику 3 и вычитается из реверсивного счетчика 1, а при загрузке смесительного бункера веществом второго производственного бункера - добавляется к значению реверсивного счетчика 3 и вычитается из реверсивного счетчика 2, Датчики 16-21 загрузки бункеров выраб1атывают соответствующие сигналы на основа- НИИ показаний реверсивных счетчиков 1 2, 3, при этом в качестве предельных значений берут нулевое показание счетчика и число, соответствующее максимально допустимому количеству вещества; которое может быть загружено в нкер. В случае перегрузки бункера или отсутствия в нем необходимой порции вещества соответствующие команды загрузки и выгрузки будут пропущены. Они будут вьшолняться автоматически после некоторой разгрузки бу кера в первом случае и подачи некоторого количества вещества в нкер во втором случае, что реализуется с помощью блока 15 центрального управления. При наличии чисел в счетчиках 22, 23, 24 команд A ,Ъ ,В (единиц в любых разрядах) высокие уровни через схемы ИЛИ 28,29 посоупают на входы схем И 26, 27 приоритета команд, а выход счетчика 24 непосредственно поступает на вход схемы И 28. В исходном состоянии триггеры 30, 31 32 находятся в нуле, и их высокие инверсные выходы разрешают срабатывание всех схем И приоритета команд, но срабаTbraa« v схема И 25 приоритета команды Д., гак как высокий уровень ее выходного сигнала через инвертор 34 запретит работу схемы И 26 и 27 (приоритет команды A,j самый высокий). Разрешающий высокий потенциал схемы И 25 приоритета позволяет установку триггера 30 по сигналам вспомогательного генератора 36, при этом вторично блокирует ся выполнение всех остальных команд, так как при окончании циклов команд снимается высокий уровень схемы И 26 приоритета этой команды и возможен запуск другой до окончания первой. Число циклов повторения комавды равно числу, записанному в счетчик 22 команды. По окончании команды Д блок 15 центрального управления переходит к вьшолнению циклов команды Б , а затем к выполнению Bj. Комавды А tЪ и Ъ могут быть заданы как программно, так к поступать в процессе выполнения их в произвольный момент времени. Сигналы датчиков 16-21 пустого состояния и полной нагрузки бункеров в качестве управляющих сигналов поступают на входы схем И приоритета команд. Например, команды AV. и 2 препятствуют вьшолнению команд А. и Б передачи веществ из произвоаственйых бункеров в смесительный бункер, так как, фиксируют пустое состояние хфоиаводственных бункеров. Команда В запрещает выполнение указанных команд, так как при юс выполнении произойдет перегрузке смесительного бункера. Команда В запрещает выгрузку смеси по команде В. из-з отсутстэвя смеси. Такая схема позволяет вьшолнять команды в соответствии с присвоенным приоритетом, а также отключат все остальные комазды на время выполнения очередной комаады. Путем некоторого усложнения схемы блока 15 центрального управления возаможна установка режима, при котором программный цикл состоит из разового выполнения каждой команды; переход на следующий цикл также автоматический. Возможен смешанный режим, при котором после выполнения определенного числа одной команды (предусматривается программой) происходит автематический переход к вьшолнению следующей команды и т.п. Введением простейших логических схем возможна смена приоритетных очередей (изменение номеров приоритета), Используя предложенный способ построения устройства центрального управления, работающего по приоритетному принципу, можно предусмотреть разветвление команд, т, е. замену команды микропрограммой. Введение программы производигся как с помощью устройства, расшифровывающего информацию носителей (перфокарт, перфолент и т. д.), так и с помощью тумблерных наборов. Не исключено также поступление команд в процессе выполнения программы, выполнение которой осуществляется по достижении очередности и при определенных условиях. Не исключена также корректировка программы в процессе ее выполнения как по сигналам оператора, так и по сигналам датчиков, регистрирующих различные режимы технологического процесса. Использование устройства возможно как при частичной механизации технологических процессов накопления и расхода веществ, так и при полной автоматизации. Описываемое устройство для управления процессом накопления и расхода веществ по сравнению с известными просто по своей конструкции и обеспечивает повышение производительности управляемого им процесса. При внедрении устройства на предприятиях хлебопекарной промышленности исклк чается необходимость введения дорогостоящего оборудования для точного взвеш1тания емкостей. Формула изобретения 1. Устройство для управления процессом накопления и расхода веществ, включающее весы с автоматическим регистром, задатчик и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено реверсивными счетчиками, датчиками загрузки бункеров и блоками определения размеров порции, при этом выходы реверсивных счетчиков подключены к датчикам загрузки бункеров, а входы соединены между собой и при помощи регистров - с блоками определения размера порции. 2. Устройство по п. 1| отлича ющ е е с я тем, что блок управления содер жит счетчик команд, схемы И приоритета команд, схемы ИЛИ, триггеры командных уровней, инверторы и генератор, при этом все разряды счетчики каждой команды посре ством схемы ИЛИ соединены со входом схе79мы И приоритета команд, вход которой связан с выходами триггеров командных уровней, выходами датчиков загрузки бункеров и через инверторы- с выходами схемы И приоритета команд. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Те изометрическое взвешивание технологических емкостей в пищевой промышленности СССР и за рубежом М.,ЦНИИТЭИ Пищепром, 1973, с. 34. 2.Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1973, № 2, с. 43 (прототип).

/12

- Ч.г-

62 63

15

Фиг. 1

ш}-

ш

26

5 L35l

т

31

Вг

7

Фиг. 2