Устройство управления питателемВЕСОВОгО пОРциОННОгО дОзАТОРА Советский патент 1981 года по МПК G01G13/28 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЕМ ВЕСОВОГО ПОРЦИОННОГО ДОЗАТОРА

Изобретение относится к весоизмери тельной технике, в частности к весодозирукнцим устройствам. Известно устройство управления весовым порционным дозатором, содержаще датчик . и эадатчик веса порции, и , блок определения момента оптимального перехода на режим досыпки l 3. Это устройство не обеспечивает,тре буемую точность, так как алгоритм его работы не устраняет колебатель ность процесса дозирования, вызываемую меняющейся производительностью пи тателя . . Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство управления питателем весового порцион ного дозатора, содержащее сельсиндатчик, ротор которого связан с осью стрелки циферблатного указателя, формирователи остроконечных и опорных импульсов, задатчик порции и выходной узел t2. Недостаток устройства заключается в том, что в сигнал упреждения входит составляющая, вызываемая наличием колебательного процесса весоизмерительной системы, что влечет за собой ошибку величины вводимого упреждения и соответственно точности дозирования. Цель изобретения - повышение точности дозирования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены задатчик промежуточной порции, два временных селектора триггер и формирователи сигналов открытия и закрытия затвора, причем задатчик промежуточной порции соединен с входом первого временного селектора, связывающего выход формирователя остроконечных импульсов с одним из входов формирователя сигнала открытия затвора, другой вх6д которого связан с формирователем опорных импульсов, а выход - с первым входом выходного узла, при этом

задатчик промежуточной порции подключей к одному входу триггера, а задатчик порции - к другому входу триггера, выход которого подключен к входу второго временного селектора, связывающего формирователь остроко нечных импульсов с одним из йходов формирователя сигнала закрытия затвора, другой вход которого соединен с задатчиком порции, а выход - со вторым входом выходного узла.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит стрелочный указатель дозатора I, связанный с ротором сельсина-датчика 2, формирователь 3 остроконечньпс импульсов, формирователь 4 сигнала управления, первый временной селектор 5, задатчи 6 промежуточной порции, второй аременной селектор 7, триггер 8 разности заданной и промежуточной порций, задатчик 9 порции, формирователь 10 сигнала управления, выходной узел 11 и формирователь 12 опорных импульсов

Устройство работает следуияцим образом.

Перед началом дозирования задатчиком 9 устанавливают требуемое значение порции, а задатчиком 6 - промежуточное значение порции, равное, например, половине требуемого значения. Задатчик 9 формирует импульсы напряжения прямоугольной формы длитеностью t 2 пропорциональной требуемому значению порции, а задатчик 6 формирует прямоугольные, импульсы напряжения длительность -t, пропорциональной некоторой части требуемог значения,например половине.Задатчиком 6 можно изменять длительность формируемых импульсов в пределах от О до t2 при зтом изменяется скорость открытия затвора, а значит и производительность питателя. в начале цикла дозирования и скорость закрытия затвора в конце цикла дозирования.

Частота и фаза прямоугольных импульсов, фopмиpye шx задатчиками 6 и 9, определяются частотой и фазой опорных импульсов формирователя 12. При дозировании угловое положение стрелки циферблата указателя дозатора 1 преобразуется сельсиномдатчиком 2 в фазовый сдвиг между опорным напряжением на его трехфазной обмотке и управляющим напряжением на однофазной обмотке. Формирователь 3 остроконечных импульсов образует последовательность импульсов с частотой, равной частоте тплтания сельсина-датчика 2 и фазой, пропорциональной значению массы материала в приемной емкости дозатора 1.

Остроконечиые импульсы формирователя 3 и прямоугольные импульсы задатчика 6 поступают на соответствующие входы временного селектора 5, на выходе которого образуются импульсы, фазовый сдвиг которых пропорционален массе материала в приемной емкости дозатора 1 в интервале цикла дозирования от нуля до t Выход селектора 5 связан с одним из входов формирователя 4. На другой вход формирователя 4 поступают опорные остроконечные старт-импульсы с формирователя 12. С выхода формирователя 4 снимаются импульсы напряжения гфямоугольной формы с переменной длительностью от нуля до t., ширина которых увеличивается пропорционально увеличению массы материала в приемной емкости, т.е. процесс управления осуществляется с положительной обратной связью. При равенстве текущего значения массы промежуточному значению, установленному задатчиком 6, формирователь 4 переходит в режим статического состояния равновесия и на его выходе импульсное напряжение становится рав1шм нулю.

Прямоугольные импульсы длительностью ta I формируемые задатчиком 9, служат для управления триггером 8 и формирователем 10. Для управления используется только задний фронт отрицательного перепада импульсов задатчика 9., Запуск триггера 8 осуществляется задним фронтом отрицательного перепада импульсов задатчика 6. На выходе триггера 8 образуются прямоугольные импульсы, длительность которых равна разности -bj-i.. Эти импулсы поступают на один из входов времениого селектора 7, на другой вход которого подаются остроконечные импульсы с формирователя 3. Таким образом, на выходе селектора 7 образуются импульсы, фазовый сдвиг которых пропоргщонален. массе материала в приемной емкости дозатора в интервале ци ла дозирования от -t импульсы являются стартовыми для формирователя 10, на другой вход кото5рого подаются стоп-ийпульсы с задатчика 9. Формирователь 10 образует последовательность прямоугольных импульсов, ширина которых уменьшается пропорционально увеличению массы мат риала в приемной емкости в интервале цикла дозирования от -fc до -Ьа. т.е. процесс управления осуществляет с отрицательной обратной связью. При равенстве текущего значения массы материала в приемной емкости трёбуе мому значению заданной задатчиком 9 порции формирователь 10 переходит в режим статического состояния устойчивого равновесия и на его выходе импульсное напряжение становится рав ным нулю. Выходные сигналы управления формирователя 4 открытия затвора и формирователя 10 закрытия затвора посту пают на входы выходного узла, где после логического сложения и интегрирования поступают на вход ПД-регулятора (не показан), входящего в состав узла 11. Исполнительный мех низм регулятора перемещает регулирую оу|й орган питателя в соответствии с законом управления, сформированным в устройстве. При этом прекращение подачи материала в приемную емкость осуществляется 6 предварением в зависимости от скорости загрузки материала в конце цикла дозирования. Величина времени предварения определяется динамикой процесса дозирова- ния и параметрами настройки ПД-регулятора, Синхронизация работы всего устройства осуществляется формирователем 12 опорных импульсов, вырабатывающим остроконечные импульсы с частотой напряжения питания сельсина-датчика 2 Сформированные в устройстве сигналы управления определяют апериодический характер переходного процесса дозирования, что улучшает динамическое качество автоматического управления цикличным дозированием, в связи с чем повышается точность дозирования и надежность системы. Начало загрузки приемной емкости дозатора происходит с нарастающей скоростью, благодаря образованию положительной обратной связи в системе управления, в результате чего устраня ются резкие динамические удары дозируемого материала в приемной емкости, что значительно улучшает дина8мику процесса дозирования, устраняя колебательность. В середине процесса дозирования затвор открывается полностью и скорость загрузки имеет максимальное значение , уменьшаясь к концу процесса, благодаря образованию отрицательной обратной связи в системе управления. Команда на прекращение дозирования подается с предварением в зависимости от скорооти загрузки и поэтому ошибка дозирования от массы материала, находящейся в свободном падении, сводится к минимальной величине. Формула изобретения Устройство управления питателем весового порционного дозатора, содержащее сельсин-датчик, ротор которого связан с осью стрелки циферблатного указателя, формирова:тели остроконечных и опорных импульсов, задатчик порции и выходной узел, отличающееся тем,что,с целью повышения точности, в него введены задатчик промежуточной порции,, два временных селектора, триггер и формирователи сигналов открытия и закрытия затвора, причем задатчик промежуточной порции соединен с входом первого временного селектора, связывающего выход формирователя остроконечных импульсов с одним из входов формирователя сигнала открытия затвора, другой вход которого связан с формирователем опорных . импульсов, а выход - с первым входом выходного Узла при этом задатчик. ромежуточной порции подключен к одному ходу триггера, а эадатчик порции - к ругому входу триггера., выход которого подключен к входу второго временноо селектора, связывающего формироатель остроконечных импульсов с дним из входов формирователя сигнала акрытия затвора, другой вход котоого соединен с задатчиком порции, а ыход - со вторым входом выходного зла. Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1. Авторское., свидетельство СССР 403963, |КЛ. С 13/24, . . 2. Авторское свидетельство СССР G 01 (; 13/28, 1976 602789, кл, рототип).

Ч

11

12

w

10

«