Устройство для весового многокомпонентного дозирования Советский патент 1978 года по МПК G01G19/38 

ния легирующего компонента через вы читатель соединены с одним из входов делителя, второй вход которого соединен с выхо дом сумматора, связанного по входу с выходами цифровых приборов дозаторов всех компонентов, а третий вход делителя соеди нен с первым выходом элемента усреднения блока прогнозирования интегральной характеристики легирунлцего компонента, причем первый вход делителя этого блока связан с выходом цифрового прирора данного компонента, второй вход делителя подключен к выходу вы читателя, один ий входов которого соединен с датчиком содержания легирукщего компонента, а другой вход связан с этим же датчиком через первую ячейку памяти, третий вход делителя соединен с выходом сумматора, а выход делителя подклк чен к первым входам вы читателя и элеме та усреднения, второй выход которого подключей к входу второй ячейки памяти, свои выходом соединенной со вторым входом вы читателя. Величина дозы в устройстве определяется по формуле: ,(+о1п(и1) ()x(oi) где х:{я+1) а х(4)ЬЛх (i) - Х(П1 1Ф(4)-Ф(о1сГ1(; ЗдесьЗиФ(ж)- заданное и фактическое процентной содержание легирукяцего компонента в..продукте nnaBKiifP(.j )-Ф&кткческое содержание легирукядего компонента в продукте плавки соответственно до и после его введения,х(й) иХСО - интегральные характеристики легирующего компонента соответственно фактическая иГпрогнозируемая,П(4)иК(н)- массы соответственно продукта плавки и легирующего компонента,0|иЪ.- коэффициенты сглаживания по экспоненциальному закону, с - коэффициент учитывакиций температуру продукта плавки; индекс (i) соответствует предыдущей плавку индекс (м i) - предстоящей. На чертеже показана блок-схема усгройства для дозирования одного легируклцего компоиента. Устройство содержит порционные тензометрические дозаторы А, в кот рые входят тензодатяики 1. цифровые изме рительные приборы 2, схема сравнения 3, корректируемый задатчик 4 и питатель 5, Блок Б определения задания дозы легирув щего компонента содержит задатчик 6 процентного содержания легирующей примеси в продукте плавки, датчик 7 фактического процентного содержания этой примеси и те пературы продукта плавки, вы читатель 8, сумматор 9 массы продукта плавки и делитель 10 необходимого приращения легируют. щей примеси на интегральную характериотику компонента, содержащего эту примесь. Блок В прогнозирования качества легирунлцегб компонента содержит ячейку памяти 11, вычитатель 12, делитель 13 изменения содержания легирующей примеси на расход компонента, вызвавшего это изменейие, ячейку памяти 14 и вычитатель 15, элемент 16 усреднения (сглаживания) npo.rv нозируемой интегральной характеристики компонента. . Работает устройство следующим образом. Процентное содержание легирукяиих при-; месей в продукте плавки устанавливается на задатчике 6. По мере набора компонентов сигналы соответствующих датчиков 1 измеряются цифровь1ми приборами 2 и результаты взвещивания передаются в сум- матор 9, в котором с помощью эмпирических коэффициентов определяется величина массы продукта плавки, выдаваемая в делитель 10. После этого начинается набор легирующего компонента по заданию, вычисляемому блоком Б. Вначале информация от датчика 7, определяющего фактическое процентное содержание легирующей примеси в продукте плавки и температуру этого продукта, поступает в вычитатель 8, который определяет разность между заданным и исходным содержанием легирующей примеси в продукте плавки, необходимое приращение легирующей примеси и вводит ее в делитель Ю. В делителе 10 указанна разность умножается на массу прюдукта плавки и д&лится на прогнозируемую интегральную характеристику легирующего компонента, определяемую блоком Ъ . Блоком Б вначале вычисляется интегральная характеристика легирующего компонента в предыдущей плавке, а затем прогноз)- руется его интегральная характеристика для текущей планки. С этой целью вначале от датчика 7 через ячейку памяти 11 на вычитатель 12 подаются данные о фактическом содержании легирующей примеси в продукте плавки до ввода лёгируклдего компонента, а затем, после ввода этого компонента, от датчика 7, минуя ячейку, памяти, подаются данные о новом, изменивщёмся содержании примеси и температуре продукта плавки. Вычитатель 12 вычисляет и подает в делитель 13 разность содержания примеси до и после ввода легирующего компонента, т.е. приращение примеси в результате ввода этого компонента. В делителе 13, куда подаются таюке данные о тёктературе плавки - от. датчика 7

и о массе продухта плаыш - от суммагора 9, указанное, выше арирашение умножается на массу продукта .плавки и коэффициент, учитывакший его температуру,. и делится на полученную от цифрового прибора 2 величину массы легирующего компонента, Шз1 вавшего это приращение.

Полученное отношение, которое является интегральной характеристикой компонента, соответствующей предыдущей плавке, подается на первые входы элемента усреднения 16 и вы читателя 15, На второй вход выч№тателя 15 поступает хранящаяся в ячейке памяти 14 прогнозировавшаяся для предыдущей плавки интегральная характеристика компонента и вычитается там же из фактической интегральной характеристики для предыдущей плавки, й гчисяенная таким образом ошибка предыдущего прогнозирова-: ния также вводится в элемент усреднения 16 и используется для определения методом усреднения (сглаживания) по закону, близкому к экспоненциальному, про.гнозируемой интегральной характеристики компонента для текущей плавки.

Из элемента 16 прогнозируемая интегральная характеристика компонента вводится в делитель 10, вы.чиспяющий текущее задание дозы компонента, и в ячейку памяти 14 для использования при прогнозироваНИИ для очередной, следующей, плавки.

Таким образом, несмотря на возможные случайные возмущения, прогнозируемые интегральные характеристики изменяются от плавки к плавке не скачками, а плавно - по закону, близкому к экспоненциальному.

Из делителя 10 задание подается в кор рёктируемый задатчик дозы 4, одновременно включается питатель 5 дозатора легирующего компонента. Сигнал датчика 1, пропор циональный набранной дозатором массе и измерениям цифровым прибором 2, с выхода этого прибора поступает в схему сравнения 3, на второй вход которой от корректируемого задатчика 4 вводится задание на набор. При совпадении значений заданной и фактической масс схема сравнения 3 отключает питатель 5.,

Таким образом, для обеспечения заданного химического состава продукта плавки предлагаемое устройство учитывает фактическое содержание легирующей примеси в ,продукте плавки до загрузки легирукадего компонента, зависящее от других компонентов; определяет интегральную характеристику легирующего компонента, завис5ьщую от содержания в нем легирукжцей примеси и от степени усвоения этого нента, которая за1Я1Сит от химического сос, тава и температур продукта плавки; усг)е няет (сглаживает) прогнозируемые интегра/хьные характеристики во избежание ошибок, вызванных случайными отклонениями.

Устройство может быть использовано и для дозирования нескольких легирующих примесей при добавлении к нему блока р&шения уравнений с двумя и более неизвестными.

Формуйа изобретения

Устройство для весового многокомпонент. ного дозирования, например компонентов конвертерной плав.ки, содержащее дозаторы компонентов с цифровыми приборами, корректируемыми задатчиками и элементами сравнения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения заданного химического состава продукта плавки, оно снабжено блоком определения задания дозы каждого легирующего компонента, выполненным в виде задат чика содержания легирующего компо- .нента в продукте плавки, датчиков содержания легирующего компонента и температуры продукта плавки, делителя и сумматора, и блоком прогнозирования интегральной характеристики легируквдего компонента, выполненным в виде двух ячеек памяти, двух вы- читателей, делителя и элемента усреднения, причем в блоке определения задания дозы выходы задатчика содержания легирующего компонента в продукте плавки и датчика содержания легирующего компонента через вы читатель соединены с одним из входов делителя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, связанного по входу с выходами цифровых приборов дозаторов всех компонентов, а третий вход делителя соединен с первым выходом элемента усреднения блока прогнозирования интегральной характеристики легируюдего компонента,, причем первый вход делителя этого блока связан с выходом цифрового прибора данного компонента, второй вход делителя подключен к выходу вы читателя, один из входов которого соединен с датчиком содержания легирую щего коктонента,. а другой вход связан с этим же датчиком через первую ячейку памяти, третий вход делителя соединен с выходом сумматора, а выход делителя погь .ключен к nepBbiM входам вычитателя и элемента усреднения, второй выход которого подключен к входу второй ячейки памяти, своим иыходом соединенной с вторым входо вычитателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 334487, кл. q О1 Q 13/28, 1970.

2. Патент США № 3254728, кл. 177-1 1966.

3. Авторское свидетельство № 365582, кл. С 01 0,13/28, 1970.