Устройство для управления загрузкой бункеров Советский патент 1980 года по МПК B65G65/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ БУНКЕРОВ

1

Изобретение относится к устройствам для разгрузки и загрузки бункеров и подобных контейнеров и может найти применение в теплоэнергетике при автоматизации процесса управления загрузкой бункеров сьфого угля тепловых электростанций и других отраслях промышленности.

Известно устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики и сигнализаторы уровня, блок управления ходом технологического процесса, реле времени, ограничивающее загрузку бункеров, коммутатор, участвующий в поиске незагруженных бункеров, блок сбрюсного бункера, блок приоритета для первоочередного заполнения бункеров с аварийным уровнем, блок конечного бункера и блок дистанционного управления, служащий для и.зменения технологического 1фоцесса 1 .

Недостаток этой системы заключается в неравномерности загрузки бункеров

И неполном их заполнении отсутствия учета транспортного за1 аздывания поступления материала к бyнкepa r, а также ввиду отсутствия учета действительного количества материала, находящегося на ленте транспортера.

Наиболее близки - к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для уц.-.

10 равленкя загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, а выход - с одним из входов блока поиска и входом

15 блока приоритета, оДин из выходов которого соединен с другим входом .блока поиска,; выход которого соединен с одним из входов блока управления исполнительными механизмами плужков,

20 вход которого соединен с выходом реле задержки подъема плужков, один из входов которого соединен с выходом блока поиска (2. Недостатки данного устройства: отсутствие учета действительного веса материала, поступающего в б)гн- керы; бункер загружается не полностью для создания запаса емкости в нем, заполня уюго остатками материала, находящегося на ленте транспортера перед его остановкой. Эти недостатки известных устройств приводят к неравномерной загрузке бункеров, к неполному использованию их емкости. Цель изобретения - повышение точности загрузки. Это достигается тем, что устройство предлагаемой конструкции снабжено блоком транспортного запаздывания, блоком деления и весовым блоком, выход которого соединен с одним из входов б;юка деления, второй вход которого соединен с выходом блока команд отключения , третий - с другим выходом блока щ)иоритета, четвертый - с выходом блока транспортного запаздывания, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой - с выход реле задержки подъема плужков, другой Ежод которого соединен со вторым выхо дсмл блока приоритета, причем выход блока деления соединен с третьим входо поиска. На фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 - пример реализации блока транспортного запаздывания и блока делешш устройства для трех бунKiqpoB. Устройство для управления загрузкой бункеров по схеме, показанной на фиг. с держит блок датчиков уровня 1, блок пояска 2, блок приоритета 3, блок 4 управления исполнительными мехаютзмам плужков, реле 5 задержки подъема плуЖ ков, блок транспортного запаздывания блок деления 7, весовой блок 8 и блок команд отключения бункеров. Блок транспортного запаздывания 6 (по схеме на фиг. 2) состоит из интегрирующих времязадерживающих звеньев включающих резисторы 10, 11, конденсаторы 12, 13 и диоды 14, 15, постоянная времени которых соответствуе времени прохождения ленты транспортер между соседними бункерами, логических элементов совпадений И 16-20, элементов отрицания НЕ 21-24, элемента собирания ИЛИ 25 и триггера 26. Блок деления 7 состоит из сдвигового регистра, реализующего код Джонсона. Регистр построен на триггерах 27-29. Элементы И-НЕ ЗО-31 вторыми входами подключены к блоку 9 команд отключения бункеров. Триггер 32 предназначен для расширения длительности входного импульса, поступающего с,блока транспортного запаздывания 6. Элемент И-НЕ 33 предназначен для осуществления операции возвращения (сброса) регистра в исходное состояние после завершения загрузки бутасера , Элемент И 34 5шляется ключом, пропускающим и запрещающим прохождение импульсов с весового блока 8 на сдвиговый регистр. Элемент НЕ 35 предназначен для пуска и останова работы блока деления 7. Устройство по схеме показанной на фиг. 1, работает следующим образом. Блок датчиков уровня 1 контролирует уровни материала в бункерах и вьфабатывает сигналы подаваемые на блок поиска 2 и блок приоритета 3, который определяет очередность загрузки бункеров, последовательность которых задается блоком поиска 2, В момент назначения того или иного бункера к загрузке блок поиска 2 выдает блоку 4 управления исполнительными механизмами плужков команду на опускание плужков, реле 5 задержки подъема плужков- команду для начала отсчета времени и блоку транспортного запаздывания 6 команду для начала определения транспортного запаздывания прихода материала к назначенному к загрузке бункеру, а также для вырабатывания команды на опускание плужка над очередным бункером при переходе процесса заполнения от последующего бункера к любому предыдущему, После определениявеличины транспортного запаздывания в блок деления 7 начинает поступать тфзрмация с весового блока 8. Промежуток времени между началом деления и появлением на выходе блока деления 7 импульса зависит от частоты импульсов, поступающих от весового блока 8 и количества находящихся в работе бункеров. Блок 9 команд отключения бункеров вырабатывает команду на вывод бункера,предназначенного к опораж шваншо, из процесса загрузки. Блок транспортного запаздывания 6 вьшолняет следующие функции: определяет величину транспортного запаздывания перемещения ленты транспортера от загруженного бункера до. назначенного к загрузке; вьфабатывает команду начала загрузки бункеров; вьфабатывает команду на опускание плужка над назначенным к загрузке бункером при начале очередного шпсла заполнения, т.е при переходе загрузки от последующего бункера к любому преды дущему. Загрузка бункеров 36, 37 и 38 про-, изводится по очереди от первого к последнему, т.е, в направлении хода ленты транспортера. Допустим, все три бункера 36, 37 и 38 требуют загрузки. При этом на вхо де элемента НЕ 21 и одном из входов элемента И 39 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков логическая единица, на выходе элемента НЕ 21 - логический ноль. Следовательно, на выходе элемента И 16 - ноль и конденсаторы 12, 13 не зар5гжены, т.е. потенциал на них равен нулю. Одновременно единица присутствуе также и на одном из входов элемента ИЛИ 25, поэтому на его выходе единица, на выходе триггера 26 - единица, и элементы И 39, 4О блока 4 управлени исполнительными механизмами плужков подготовлены к открытию. Поскольку на втором входе элемента И 39 также единица, то на его выходеединица, и механизм 41 п еводит плужок над бункером 36 в опушенное состояние, бункер 36 загружается. При завершении загрузки бункера 36 на входе элемента НЕ 21 появляется логический ноль, на входе элементов НЕ 22 И 42 - единица, и поэтому механизм 43 переводит плужок над бункером 37 в опущенное положение. Однако отсчет вре мени загрузки бункера 37 не начинается так как транспортер не прошел путь от бункера 36 до бункера 37. Схематически эта задержка отсчета решается следующим образом. Несмотря на то, что на одном входе элемента И 18 бункера 37 - единица, на выходе элемента 1}оль так как. конденсатор 12 не заряжен. При загрузке бункера 36 открывАется элемент И 16, на его выхойе появляется единица, и конденсатор 11 начинает заряжаться через резистор 10, Скорость заряда конденсатора 12 соответствует скорости перемещенияленты транспортера от бункера 36 до бункер)а 37. При завершении зар$ща конденсатора 12 на втором входе элемента И 18 появляется единица, на выходе элемента тоже единица, которая проходит через элемент ИЛИ 25 и подтверждает состояние триггера 26 . Таким образом , после загрузки бункера 36 плужок над бункером 37 незамедлительно опускается. Одновременно с подтверждением состояния триггера 26, единица с выхода элемента ИЛИ 25 .запускает блок деления 7, а точнее его триггер 32. В результате запуска начинается отсчет загрузки бункера 37. По истечении времени загрузки бункера 37 осуществляется загрузка буккера 38 через механизм 44. Покажем работу схемы при переходе загрузки от последующих бункеров к предыдущим, сначала от бункера 38 к бункеру 36 и затем от бункера 38 к бункеру 37. Перед переходом от бункера 38 к бункеру 36 конденсаторы 12, 13 заряжены, однако элемент И 18 закрыт по второму входу. Закрыт также элемент И 20. При завершении загрузки бункера 38 открывается элемент И 2О, на его выходе появляется единица, которая перебрасывает триггер 26 в другое (нерабочее устойч1шое состояние, при котором с выхода триггера 26 снимается ноль, закрывающий элементы 39, 4О, 42 блока 4 управления исполнительными механизмами плужков. Поэтому НЕ одвн из механизмов 41, 43 и 44 Не может перевести соответствующий ему плужок в опущенное состояние. Единица на выходе элемента И 2О преобразуется элементом НЕ 24 в ноль, который закрывает одновременно эле- менты И 16иИ17,в результате чего конденсаторы 12, 13 через прямое сопротивление диодов 14, 15 практически мгновенно разряжаются. Если следующим бункером, назначенным к загрузке после бункера 38, является бункер 36, то на выходе элемента ИЛИ 25 мгновенно появляется единица, триггер 26 возвращается в рабочее состояние, элемент И 39 открывается, механизм 41 п еводит плужок над бункером 36 незамедлительно в опущенное состояние, и начинается ранее описанный шткл загрузки бу1гкеров от 6jnrn epa 36 до последнего. Если же следующим после бутс ер а 3 назначен к загрузке бункер 37, т.е. предыдущий, то механизм 43 переводит плужок над ним в опущенное состояние не сразу, а только по истечешш времен перемещения ленты транспортера от бун :Кера Зб к бункеру 37. Действительно, при переходе от бункера 38 к бункеру 37, что возможно при загруженном состоянии бункера 36, на выходе элемента НЕ 21 единица, а элемента НЕ 22 ноль. Поэтому от1фь вается элемент И и остается зшсрытым элемент И 17. Конденсатор 12 заряжается. Когда конденсатор 12 зарядится, открывается элемент И 18, на его выходе появляется едишща, которая, проходя через элемент ИЛИ 25, переводит триггер 26 в рабочее состояние, коачзрым открывае ся элемент И 42, и поэтому механиак43 переводит плужок 1ад бункером 37 в опущенное состояние. При переходе загрузки от последующих бункеров к предыдущим имеет место задержка опускания плужков.. Величина этой задержкизависит от того, какой б -нкер будет загружаться. Если это бункер 36 то задержка равна нулю, если бункер 3 то задержка -равна времени перемещени материала от бункера 36 до 3 и так далее. Данное устройство позволяет получи действительною продолжительность загрузки, одинаковую для всех буккеров, независимо от их места расположения, тогда как известные устройства этого не позволяют. Допустим, продолжительность загруз ки выбрана 5 мин, .задержка подъема плужков 2 мин. Допуст Ш также, что после загрузки первого бункера назначен к загруз7:е третий, а время прохож дения материала между этими бункерами 2О с. В известных устройствах отсчет вре ме1Ш загрузки третьего бункера начинается сразу, без задержки после загрузки первого , но гопъко по истечении 2 мин. После этого поднимае плунсок над первым бункером и начнетс движе1ше материала от первогчэ к ipeтьему бункеру. В результате действительная продо гтжительность загрузки третьего бункера составит 2 мин 40 с Если же после первого бункера должен загружаться пятый, тогфи равенстве расстояний между соседними бункерами продол«о тета ность загрузки пятого бункера составит 2 мин 20 с, В отличие от этого данное устройство позгзоляет получить од1гааков то продолжительность загрузки 6 TOtepoB. Так как в устройстве начало отсчета продолжительности загрузки очередного бункера происходит с учетом транспортного запаздывания, то отсчет времени загрузки третьего бункера начнется по истечении 20 с после заверщения загрузки первого . Это равнозначно увеличешпо заданного времени загрузки на 20 с, т.е. до 5 мин 20 с. После истечения задержки времени на подъем плужков (2 Mim) начнется перемещение материала между первым- и третьим бункерак(и. Поэтому только через 2О с, после подъема пл -жков над первым бункером наищется действительная загрузка третьего бзпнкера. В результате чистое время загрузки этого б пгкера составит 3 мин. Если же очередным пзсле первого окажется пятый, то за счет введепия времени транспортного запаздывания заданное время загрузки увехшчится на 4О с и составит 5 мин 40 с. Поэтому действительная продолжительность загрузки пятого бункера будет, как и третьего, также 3 мин. Изменение продолжительности задержки опускан5ш плужков при переходах загрузки от последующих бункеров к предыяущкм позволяет щ)и действии задержки подъема плужков перегрузку сделать равной нулю, независимо от порядка их загрузки, что позволяет более, полно использовать объемь бункеров. Блок деления 7 работает следующим обра.зом. Допустим, все буккерь; участвуют в работе, тогда на входы элементов И-НЕ 30, 31 из блока 6 подается едишща. Поэтому элементы гюдготовлеиы к работе и ждут сигналов с триггеров 27, 28. В момент прихода импульса из блока 6 т,е, от переднеХ) фронта импульса) триггер 32 перебрась веется в устой4iiBoe сост-ояние и открывает элемент И 34. На вход регистра поступает импульс, идущий из блока 8, Триггер 27 перебрасывается, срабатывает элемент И-НЕ ЗО, перебрасывается триггер 28, срабатывает элемент И-НЕ 31 н перебрасывается триггер 29, В результате от левого же импульса на выходе элемента И-НЕ 33 появляется импульс, который прекращает загрузку данного бункера. Если же из работы вьшеден любой бункер, то на вход элементов И-Н Е 30 или 31 из бло ка 9 подается ноль. Поэтому для получения на выходе элемента И-НЕ 33 импульса необходимо, чтобы на вход, регистра поступило два. импульса, и т.д. Таким образом, регистр с элементами И-НЕ ЗО, 31 позволяет уменьшить входную частоту импульсов, поступающи с блока 8, в определенное количесгво раз в зависимости от числа работающих бункеров. Устройство позволяет примерно на 7-8% увелю1кть используемый объем бункеров, Формула изобретени Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее блок датчиков уровня, вход которого соед1шен с выходом блока команд отключения бункеро а выход - с одним из входов блока поиска и входом блока приоритета, один из выходов которого соединен с другим входом блока поиска, выход которого соединен с одним из входов блока управ ления исполнительными мexaниз faми плужков, другой вход которого соединен с выходом реле задержки подъема плужков. Один из входов которого соединен с выходом блока поиска, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности загрузки, оно снабжено блоком транспортного запаздывания, блоком деления и весовым блоком, выход которого соединен с одним из входов блока, деления, второй вход которого соединен с выходом блока команд отключения бункеров, третий - с. другим выходом блока приоритета, четвертый - с выходом блока транспортного запаздывания, один из входов которого соединен с выходом блока поиска, а другой - с выходомреле задержки подъема плужков, другой вход которого соединен со вторым выходом блока приоритета, причем выход блока деления соединен с третьим входом блока поиска. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 487825, кл. В 65 Q 65/30, 29.О5.72. 2.Рейзик, В. Л Шишкин В. Ф. и др. Устройство автоматики загрузки бункеров сьфого угля. Ж. Эхектрические станшш, № 1, 1975, с. 19-21 (прототип).