Устройство для регулирования соотношения доз компонентов Советский патент 1980 года по МПК G05D11/00 

1

i Изобретение относится к aBTof aтическому управлению технологическими процессами и может быть использовано в составе технических средств автоматизированных систем управления технологическими процессами для приготовления многокомпонентных смесей и отпуска готовой продукции (расфасовки) в заданных дозах одновременно нескольким потребителям на предприятиях химической, коксохимической и нефтехимической промышленности по производству химических удобрений, в черной и цветной металлургии и других отраслях.

Известно устройство для регулирования соотношения параметров в технологических процессах, в частности дозирования компонентов в смесях и отпуска готовой продукции одновременно нескольким потребителям. Это устройство содержит блок контроля производительности, весовые датчики, арифметический блок, блок задания состава кс 4понёнтов, формирователь команд управления, формирователь временных меток и исполнительный механизм. Оно позволяет управлять дозированием компонентоя

для приготовления смеси по весу этих компонентов 1,

Однако известное устройство не обеспечивает высокое качество приготовленных смесей, так как при дозировании не учитывает изменений состава компонентов. В бункерах имеет место явление воронкообразования, что приводит к усреднению состава

материала, причег, чем больше объем бункера, тем существеннее будет раз вица прогнозируемого состава и реально отпускаемого компонента. Это

приводит к низкой ТОЧНОСТИ СООТНО15 шения компонентов в приготовленных смесях.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению

20 является устройство для регулирования соотношения доз компонентов, . содержащее последовательно соедин ные генератор импульсов и цифровой задатчик соотнсшения доз, последовательно установленные на материалоПроводах компонентов анализаторы состава, датчики расхода и исполнительные блоки, а также коммута тор, выходы которого соединены с первыми

зп входами счетчиков, а вход - с за|цатчиком доз, и контрольно-управляющий блок, входы которого соединены с первыми выходами формирователей управляквцих воздействий, первый выход - с входом генератора импульсов, второй выход - с первыми вхоДс1ми триггеров, выходы счетчиков соединены со входами соответствую-. щих дешифраторов, выходы КОТОЕ«Х соединены со вторьми входами соответствующих триггеров, выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с вторыми выходами формирователей управляющих воздействий, а выходы - с входами соответствующих исполнительных блоков, первый вход формирователей управляющих воздействий соединен с соответствующими датчиками расхода {2 .

Недостаток известного устройства в низкой точности при этом обеспчивается высокое качество приготовления смеси и отпуск готовой продукции в заданных дозах, так как при управлении дозированием и отпуском готовой продукции устройством не учитывается изменение состава компонентов.

Цель изобретения - повышение точности устройства для регулирования соотношения доз ксмпонентов.

Указанная цель достигается тем, что оно содержит последовательно соединенные арифметические блоки и блоки коррекции, причем першле и вторые входы арифметических блоков соединены соответственно с датчикам расхода и анализаторами состава, а вторые выходы - со вторыми входам соотвествующих счетчиков, вторые входы блоков коррекции соединены с выходами цифрового задатчика соотношения доз, а выходы - со вторыми входами соответствующих формирователей управлякщих воздействий.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Схема устройства содержит генератор импульсов 1, цифровой задатчик 2 соотношения доз, блоки коррекции 3 - 3rt , формирователи управляющих воздействий 4 - 5 , элементы И 5 - 5„ , триггер 6f - 6f, , дешифраторы 7| - 7n , счетчики 8n, исполнительные блоки 9 - 9п , датчики расхода 10 - 10д , анализаторы состава 11( - llrtf арифметические блоки 12 - 12п, коммутатор 13, задатчик доз 14 и контрольно-управляющий блок 15. Д«ыифраторы 7j - 7п соединены соответствующими счетчиками 8 - 8п , исполнительные блоки 9, - 9„ подключенные к соответствующим элементам И 5f- 5п, датчики расхода 10 - 10 и анализатоЕ состава ll llfl соединены с арифметическими блоками 12 - 12, которые соединены с

(Соответствующими блоками коррекции 3 - 3 . Коммутатор 13, соединенный со счетчиками 8 - 8 и задатчиком доз 14, предназначен для подключения задатчика доз 14 к каналам управления дозированием. Контрольноуправляющий блок 15 предназначен для повторных включений каналов управления дозированием по окончании предыдущего цикла дозирования,

устройство может выполнять два вида работ: приготовление смеси и отпуск готовой продукции из нескольких компонентов в заданных дозах одновременно несколькими потребителями. В обоих режимах работы устройства осуществляется контроль количества каждого дозируемого компонента PJ и его состава С| . Это обеспечивает возможность стабилизации до каждого компонента в пределах заданного количества циклов соотношением Р( Cj const.

Устройство работает следующим образом.

В режиме приготовления смеси пере пуском посредством цифрового задатчика 2 соотношения доз производят уставку nporpaMNW соотношений смешиваемых компонентов. Введенная программа определяет количественные сооношения каждого из компонентов, отпускаемых в единицу времени. При этом учитывается средний состав Cj отдельных компонентов, а также время отпуска каждого компонента, если в процессе фор мирования смеси компоненты должны отпускаться не одновременно. Посредством задатчика доз 14 через коммутатор 13 осуществляют запись доз Cj Pj Каждого компонента смеси в соответствующие счетчики 8( - 8;, . Задатчиком доз 14 можно вручную или автоматически из систем более высокого уровня иерархии осуществлять набор кода компонента и его дозы Cj Р; в смеси.

После подготовки системы к работе запускается генератор импульсов 1. Цифровой задатчик 2 соотношения доз осуществляет умножение импульсных сигналов генератора импульсов 1 на заданные программой коэффициенты таким образом, что на его выходы, соответствукячие каждому дозируемому ксяипоненту, поступают импульсные кодовые сигналы, находящиеся между собой в необходимом соотношении.

В формирователях управляющих воздействий 4„ возникают сигналы рассогласования, если обнаруживается несоответствие заданных и действительных значений доз. Через элементы И 5) - 5п осуществляется воздействие на исполнительные блоки 9, - 9 управляющие потоками дозируемых ксмпонентов. Датчики расхода , фо{ шруют импульсные сигналы, пропорциональные дозе каждого компонента, отпускаемого в единицу времени. Эти сигналы поступают на первые входы формирователей управляющих воздействий 4i - 4иИ устраняют рассогласование. По окончании переходных процессЪв устройство переходит в установившийся режим работы. Сигналы датчиков расхода Юг - Юп одновременно с сигналами анализаторов состава 11 - 11п характеризующими состав GI каждого дозируемого компонента, поступают в арифметические блоки 12,- 12п, где для каждого компонента определяется соотношение Р; С,- . Результаты поступают -на вычитающие входы счетчиков 8t- 8 и списывают значения ранее записанных в них значений доз. Арифмети,ческие блоки 124- 12п, кроме того, контролируют значение Cj состава кажого компонента и в случае его отклонения от среднего значения выдают сигнал блокам коррекции 3 - Зп на изменение дозы ксяипоненг та для обеспечения условия Pj С; const.

По окончании дозирования любого компонента любой счетчик 8. - 8f,, содержащий информацию о дозе Pj Cj этого компонента, будет иметь на выходе нулевой сигнал задания. Это состояние счетчика будет обнаружено соответствующим дешифратором 7, - 7г, , который переключит соответствующий триггер 6 - 6г , Запирающий потенциал триггера 6i - 6п закроет соответствующий элемент И 55п, управляющий работой исполнительного блока 9, - Эр, , который прекрати подачу соответствующего компонента. Аналогичным образом прекращается подача остальных дозируемых компонентов .

В режиме расфасовки готовой смес система может одновременно приготовить п доз - по числу каналов, входящих в устройство. При этом счетчики 8 - 8п запоминают информацию о величине каждой дозы отгружаемой смеси. Далее система работает аналогично режиму приготовления смеси. После набора доз система автоматически отключается.

Устройство позволяет с высокой точностью осуществлять приготовлени смеси и отпуск готовой продукции в заданных дозах из нескольких компонентов и переменном составе (физическим или химическом); расширить диапазон изменения компонентов, т.е

уменьшить требование к колебаниям их состава; стабилизировать работу технологических процессов, в которых необходимо с высокой точностью обеспечить загрузку нескольких компонентов с изменяющимся составом. Формула изобретения

Устройс1во для регулирования соотношения доз компонентов, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и цифровой задатчик соотношения доз, последовательно установленные на материалопроводах компонентов анализаторы состава, датчики расхода и исполнительные блоки, а также коммутатор, выходы

S которого соединены с первыми входами счетчиков, а вход - с задатчиком доз и контрольно-управляющий блок, входы которого соединены с первыми выходами формирователей управляго0 щих воздействий, первый выход - с входом генератора импульсов, второй выход - с перилми входами триггеров, выходы счетчиков соединены со входами соответствующих демифраторов,

5 выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих триггеров, выходы триггеров соединены с первымивходами соответствующих элементов И, вторые входа которых соединены

0 с вторыми выходами соответствующих форя-мрователей управляющих воздействий, а выходы - с входами соответствующих исполнительных блоков, первый нход формирователей управляющих

5 i воздействий соединен с соответствующими датчиками расхода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно подержит последовательно соединенные арифметические блоки и блоки

0

коррекции, причем первые и вторые

входы арифметических блоков соединены соответственно с датчиками расхода и анализаторами состава, а вторые выходы - со вторыми входами соответствующих счетчиков, вторые входы блокоп коррекции соединены с выходами цифрового задатчика соотношения доз, а выходы - со вторыми входами соответствующих формироваQ телей управляющих воздействий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР W331373, кл. G 05 D 11/00, 1970. 5 2. Авторское свидетельство СССР №341017, кл. G 05 D 11/OQ, 1970 (прототип) .