Устройство для управления дозированием Советский патент 1979 года по МПК G01F13/00 

(54) УС РрйСТ ВО ДЛЯ- УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к области управления технологическими дроцессамИ|, в частности к устройствам для дозирования компонентов в аппараты дискретного и полунеттрерывно , и может быть использовано в различных отраслях химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности. : : . . Известно устройство дяя Управлен дозир6ванием содержадее блок пере ключения задания дозы, датчик количества дозируемого компонента, исполнительный орган и двоичнйе счетч ки, связанные с соответс вУ1б«ими блоками цифрр ойиндикинй, которые содержат дешифратор, инвертирую&Ше усилители и индикаторные , при чел послед об ат ел ьнр соединенные дво ичные счётчики, элементы ИЛИ-НЕ, электронные ключи (инвертирующие усилители), индикаторные лампы и по ключенные к выходу , контактные переключатели задания хозЫ, соединены .х:о входом злемента Выход элемента И поступает на триггер, связываюмий счетйуто схему с исполнитель ним органом tl . Это устройство имеет недостаточную для многих;технологических процессов точность дозирО)вания из-&а , су ствйя и них элет ентов, обеспечивающих автоматйческ: е закрытие исполнитель нбгЬ otsraSa, пропорциональное фактвдескй вЫДаНйоиУ крличеству комйойёйта, в том случае, коГ-да 31то колит чеет1во с таноййгся близким к заданной Дозе. Так исполнительнему органу требуется пр«Ллежуток времени н пблнЬе закрытие исполнительного бргана, отсутствие такого предварения приводит к перерасходу реагентов. того, структура эадатчика доЗы этого устройства не позволяет осуществлять оперативное овнйрУжёниё неисправностей непосредственно после требуемой Дозы или и процессе дозирования. Устройство яе имеет входа для подключения другйэс логнко-твычислительных устройств (напрюлер управляющей электродной вычислительной мавтны (ЭВМ)), необходимого для автоматического ввода задания дозы. Известно также устройство для дозирования флотрреагёнтов, содержа.щее рйсходомер, двоичный счётчик. цифровой задатчик, схему совпадения и преобразователь двоичного кода в к Грея, введенного для.повышения точно ти задания и автоматической коррекции соотношения дозируемого компонен та и пульпы 2. Устройства позволяе увеличить точность дозирования, но ввиду того, что оно не обеспечивает автоматического закрытия исполнитель ного органа, пропорциональное фактически выданному количеству реагента или остатку объема жидкости в случаях, когда этот остаток или количество близки к заданной дозе, точность дозирования также недостато на. Известно также устройство для управления дозатором, содержащее блок автоматического изменения задания и блок предварения, кот.ррый формирует сигнал по скоростй изменения величины регу.лируемого парамет ра между заданным и текущим значения ми при выходе за пределы заданной дозы 3. Оно также не обеспечивает требуемой точности дозирования и воз можности оперативного обнаружения неисправностей. Структура устройства не позволяет подключения других логико-вычислительных устройств для автоматического задания доз и может быть использовано только как регуля тор расхода. Наиболее близким техническим реше нием является устройство для управле ния дозированием, содержащее датчик расхода, выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, задатчик расхода, выходы которого соединены с первыми вход.5Мй первого блока элементов. ИЛИ, соеДине нОго с.входами вычитающих счетчиков выходы которых соединены с входами /- вычитаюЕШх счетчиков, выходы которых соединеН1К1 с входами дешифраторов, соединенных нулевыми выходами со счетньгми входами соотве ствующих вычитающих счетчиков, и задатчик дозы предварения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения 14. Такое устройство также не позволяет достичь требуемой точности. Целью изобретения является повыMeiHUe :ri54HocfH ус тройства. . . Указанная цель достигается тем, что устройство содержит цифрр-аналог вые преобразователи, второй и трети блоки элементов ИЛИ,четыре блока эл мейтов ИЛИ-riE и блок элементов И-ЯЕ причем выходы вычитающих счетчиков дянены с первь1ми входами второго и третьего блоков элементов ИЛИ, первого .и второго блоков элементов ИЛИ НЕ, нулевые вькоды дешифраторов сое динены с входами блока элементов И-НЕ, выход которого соединен со вто ыми входами второго блока элементов ЛИ, первого блока элементов И.ЛИ-НЕ первыми входами третьего блока, лементов ИЛИ-tlE, соединенного с ыходами первого блока элементов ИЛИНЕ вторыми входами и выходами - с первыми входами первого цифро-аналогово-го преобразователя, соединенного с ыходами iBToporo блока элементов ИЛИ вторыми входами, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, соединенного выходом со вторыи входами второго и четвертого блоков элементов ИЛИ-НЕ и третьего блока элементов ИЛИ, причем выходы третьего блока элементов ИЛИ соедИнелы с первмли входами второго цифроаналогового преобразователя, выходы второго блока элементов ИЛИ-НЕ соединены с первнгми входами четвертого блока элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены со вторыми входами второго .цифро-аналогового преобразователя, выход которого является управляющим. На фиг.1,2 изображена блок-схема устройства, Он содержит задатчик расхода 1, датчик расхода 2, исполнительный механизм 3, вычитающие счетчики (единиц и датчик.ов) 4 , блок цифров ой индикации 5, дешифраторы 6, усилители 7, индикаторы 8, первый блок элементов ИЛИ 9, шифраторы 10, переключатели 11,, включатель 12, блок управлений 13, содержащий первый циф- ро-аналоговый преобразователь 14, первый и второй нуль-орган 15,16, триггер 17, задатчик дозы предварения 18, второй блок элементов ИЛИ 19, третий блок элементов ИЛИ 20, второй блок элементов ИЛИ-рЕ 21, второй цифро-аналоговый преобразователь 22, третий блок элементов ИЛИ-ЯЕ 23, первый блок элементов ИЛИ-НЕ 24, четвертый блок элементов ИЛИ-НЕ 25, блок элементов И-НЕ 2,6, усилитель 27, показывающий прибор 28, блок сравнения 29. Нуль-органы 15,16 соединены выходами с входами триггера 17 и образуют вместе с ними блок, сравнения:29, который соединен с задатчиком дозы предварения 18 первым входом и с выходом первого цифро-аналогового преобразователя 1.4 - вторым входом. Устройство для управления дозированием работает следующим образом« Нажатием включателя 12 производится запись заданной дозы в двоичные четырехзарядные вычитающие счетчики 4. Запись может производиться с помощью других логико-вычислительных устройств, для чего с выходами шифраторов 10 соединяются первые входы первого блока элементов ИЛИ 9,выходы .которого соединены с входами счетчиков 4.. Считывание кода записанной дозы осуществляется подачей импульсных сигналов с датчика количества доэиpyeM fft.o компонента 2 на счетный вход счетчика 4, низшего разряда (счетчика единиц), Двоичный четырехразрядный код с выхода счетчика 4 преобразуется в единичный унитарный код дешифратором 6 блока цифровой индикации 5. На выходе каждого из десяти используемых выходов дешифратора имеются усилители 7, необходимы для согласования со входами индикато ра. Яулевой выход дешифратора 6 дека ды единиц, на котором появляется си нал при отсчете десяти единиц объем дозируемого компонента, связан со. счетным взсодом счетчика десятков 4. Аналогично осуществ 1яется связь каж декс1ды низшего разряда с декадой вы шего разряда. Единичные выходы вычи тающих счетчиков 4 соединены с перв ми вход.ами первого и второго блоков злемейтов ИЛИ-НЕ 24,21, второго бло элементов ИЛИ 19 и третьего блока элементов ИЛИ 20. Зсщатчикс дозы предварения 18 я ляется источник регулируемого напря жения, диапазон выходного сигнала которого градируется в единицах объема дозируемого компонента. Посредством задатчика устанавливается остаток количества компонент с которого необходимо производить пропорциональное закрытие исполнительного механизма 3. .адатчик дозы предварения 18 может быть рассчитан например, на диапазон задания дозы предварения в пределах двухзначного десятичного числа. Если остаток дозируемого компонента заданно го, то на выходе блока элементов И-ЯЕ 26,. входы которого соединены с нулевыми выходами дешифраторов б, появляется единичный сигнал, поступающий на. вторые входы второго блоков элементов ИЛИ 19 и ИЛИ-йЕ 24, а также на первые входы блока элемен тов ИЛИ-ЙЕ 23. При этом на входе первого цифро-аналогового преобразов теля 14 формируется двочино-десятичный код 1001 1001, соответствующий двухзначному десятичному числу 99, а на его выходе - аналоговый сигнал который поступает на вторые входы нуль-органов 15 и 16,входящих совмес но с триггером 17 в состав блока сра нения 29. На первые входы блока срав нения поступает аналоговый сигнал от э.адатчика дозы предварения 18, который настраивается так, чтобы его выходной сигнал, соответствукидий мак симально возможному заданию дозы предварения, был несколько меньше ма симального выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 14. В этом случае срабатывает нуль-орган 15 и на единичном выходе триггера с разделенными входами.17 появляется сигнал , поступающий на вторые входы второго и четвертого блркотэ элементов ИЛИ-НЕ 21,25 и третьего блока элементов ИЛИ 20. При этом на входе второго цифро-аналогового преобразователя 22 формируется двоично-десятичный код. Яа выходе цифро-аналогового преобразователя 22 появляется аналоговый сигнал, который посредством усилителя 27 управляет исполнительная механизмом 3. . . После считывания числа, записанного в счетных декадах до значения 99, на выходе блока элементов И-НЕ 26 появляется сигнал о, и формирование входного двоично-десятичного кода на цифро-аналоговый преобразователь 14 будет зависеть от сочетания выходных сигналов счетчиков единиц и десятков 4. При дальнейшем считывании происходит уменьшение величины выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 14 до величины сигнала задатчика 18. При этом срабатьгвает нуль-орган 16, который Переводит триггер 17 во второе состояние. На выходе блока сравнения 29появляется сигнал нулевого уровня, который вызывает появление на входе второго цифро-аналогового преобразователя 22 такого же кодового сочетания, какое оставалось на входе первого цифро-аналогового преобразователя 14. Соответственно, на выходе цифро-аналогового преобразователя 22 устанавливается 1 рнтролируемое показывающим прйбором 28 напряжение, соответствующее коду на его входе, d исполнительный орган 3 закрывается до положения, пропорционального разности межд;у заданной дозой и фактически выданным объёмом, то есть остатку. Дальнейшее считывание закрывает клапан на величину,пропорциональную этому остатку. Как только величина выданной дозы станет равной заданной, со сч етных декад на вход цифро-аналогового преобразователя 22 поступит кодовое сочетание 00000000 и исполнительный орган 3 закроется полностью. Устройство для управления дозированием позволяет по сравнению с известньл и уменьшить потери дозируемого компонента. Кроме того, оно дает возможность более оперативно принимать меры по устранению возникших неисправностей, не допуская таким образом; нарушения хода технологического процесса, снижая процент выпуска продукции и полупродуктов с пониженным качеством или браком. Оно позволяет также полностью автоматизировать процесс дозирования.

Формула изобретения Устройство для управления дозированием, содержащее датчик расхода, выход которого соединен со счётньм входом первого вычитаквдего счетчика, задатчик расхода, выходы которого соединены с первыми входами первого блока элементов йЛИ,соединенного с входс1ми вычитакздих счетчиков,выходы которых соедннеМй. С вхрдйми де1йиЛратЬров,средйнён« | -нулевадли выходами со счетными В1седа ми еротввтствуюцих э ьчйтакицих счетчиков, и задатчйк дозы предварения, tiKKOR кс тордго соединен с первым входам блока С1)а яёния,9 f п « ч а ю и е ё с « TeMi что, с целью повзвйиенйй точности устройства, оно содержит цифрогайалоговые преобразова тели, второй и третий блоки элементов ИЛИ, чёткие блока элементов ;:. НЛЙ-;1Е и блбк алёмейтов Й-ЯЕ, причем выходы вьййтамййхсчс тчнков соедииены с первыми вводами вгойого и т| етьего блоков элёмё;Н ав Или, первбго н второго блоков эл1ет«1ентов1Ш ЙЕ,;Нулевы вшсоды дешифраторов соёдййейы с входами бЛок а элементу И-ЙГБ, вь&сод которого соединен со ятЬрыми вкода «и второго блока элемент ИЛИ, блойа элементов HJIH- и Лервьвш входами третьего блока эл «1ентов HJIHЙЕ, соединённого с выходами первого

дамй и выходами - с первьми входаи 1й первого цифро-аналогового преобразователя, соединённого с выходами втОрого блока элементов ИЛИ вторыми входами, выход которого соединен со 5 вторым входом блока сравнения, соединенного выходом со ВТОЕНЛМИ ВХОДёШЙ

второго и четвертого блоков элементов ИЛИ-НЕ и третьего блока элементов ИЛИ, причем выходы третьего блока элеменQ тов ИЛИ соедйнейы с первьми входами второго цйф ю-анйлогового преобразоваTeJTH,выходы второго блока элементов ИЛИ-RE соединены с первьмй входами че-рвертого блока элементов ИЛИ-НЕ,

вЦхОды KOtOj fec соединены со вторыми входами второго:цйфроанайогового

п&|ёоб разойателя, выход КОТОРОГО является управляющим.

ИСТОЧНИКИ информации, пстнятые во внимание при экспертизе

1,СбфОчева Н.М. Реализация задатЧйкй дозы йа эйементах комплекса

Спектр

ЯС. Приборы и системы

. f mt

управления , М., 4, с,10, 1975.

4. Патейт Япойий № 50-15145, GdlP, 13/00, (прототип) . С $ыхоЗо6( ггтл деши ррс Г10ро8 П03.6 К Выходам счетчиков поз, t шп