Устройство для управления дозированием Советский патент 1982 года по МПК G01F13/00 G05D7/00 

I

Изобретение относится к управлению технологическими процессами, в частности к устройствам дозирования компонентов в аппараты дискретного и полунепрерывного действия и йожет быть использовано в различных отраслях промышленности.

По основному авт. св. № 6916Э2 известно устройство для управления дозированием, содержащее датчик расхода, выход которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, задатчик расхода, выходы которого соединены с первыми входами первого блока элементов ИЛИ, соединенного с входами вычитающих счетчиков, выходы которых соединены с входами дешифраторов,, соединенных нулевыми выходами со счетными входами соответствующих вычитающих счетчиков. Устройство содержит задатчик дозы предварения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, цифроаналоговые поеобразоватеЛИ, второй и третий блоки-элементов ИЛИ, четыре блока элементов ИЛИ-НЕ и блок элементов И-НЕ, причем выходы вычитающих счетчиков соединены с первыми входами второго и третьего блоков элементов ИЛИ, первого и второго блоков элементов ИЛИ-НЕ, нулевые выходы дешифраторов соединены с входами блока элементов И-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами второго блока элементов ИЛИ, первого блока элементов ИЛИ-НЕ и первыми входами третьего блока элементов ИЛИ-НЕ, соединенного с выходами первого блока элементов ИЛИ-НЕ, вторыми входами и выходами с первыми входами первого цифроаналогового преобразователя, соединенного с выходами второго блока элементов ИЛИ вторыми входами, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, соединенного выходом со вторыми входами второго и четвертого блоков элементов ИЛИ-НЕ и третьего блока элементов ИЛИ, причем выходы третьего блока элементов И ПИ соединены с первыми входами вто porcj циОроаналогового преобразователя, выходы второго блока элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами четвертого блока элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены со вторыми входами второго цифро аналогового преобразователя, выход которого является управляющим. ,. Структура устройства позволяет осуществлять, начиная с устанавливаемой задатчиком дозы предварения, закрытие исполнительного органа на линии подачи компонента nponopijnoнально его количеству и тем самым многократно увеличить точность существующих устройств для управления дозированием Однако в случае неисправности ко плекта исполнительный механизм - ре лирующий клапан, заключающийся в не пеоекрытии или неполном перекрытии потока дозируемого компонента, известное устройство не обеспечивает измерение количества компонента, вы данного сверх заданной дозы, а такж формирование и выдачу сигналов, пре дупреждающего о начале такой передо зировки. Тем самым оказывается недостаточна в целом надежность систе мы автоматического дозирования. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения количественного контроля передозировки и сигнализации, предупреждающей о ее начале. Поставленная цель достигается тем, что, в устройство для управлени дозированием введены последовательн соединенные элемент И и триггер, пр чем счетчики D нем выполнены реверсивными, выходы триггера подключены к управляющим входам счетчиков, нулевые выходы дешифраторов и выход датчика расхода соединены с соответствующими входами элемента И, а второй вход триггера связан с вхо дом задатчика расхода. На фиг, I и 2 предоставлена блок схема устройства. Устройство содержит задатчик 1 расхода, датчик 2 расхода, исполнительный механизм 3, реверсивные сче ЧИК1-1 , триггер 5 с. раздельными входами, дешифраторы 6, многовходовой элемент И 7, индикаторы 8, ре ле 9, шифраторы 10, переключатели 11, включатель 12, Блок 13 управления исполнительным органом содержит цифроаналоговые преобразователи и органы 15 и 16, триггер 17, задатчик 18 дозы предварения, двухвходовые элементы ИЛИ 19-22, дв -хвходовые элементы ИЛИ-НЕ , блок 27 элементов И-НЕ, усилитель 28, блок 29 сравнения, размыкающий контакт 30 реле 3. Устройство работает следующим образом. С помощью задатчика 1 расхода, состоящего из контактных переключателей 11 и шифраторов 10, которые кодируют набранное переключателем десятичное число в двоично-десятичный код, нажатием включателя 12 производится установка триггера 5 в начальное состояние. При этом с его инверсного выхода единичный сигнал поступает на входы управления направлением счета двоичных четырехразрядных реверсивных счетчиков k. соответствующие режиму вычитания, и производится запись заданного значения дозы в счетчики 4. Считывание кода записанной дозы осуществляется импульсными сигналами с датчика 2, которые поступают на счетный вход счетчика единиц k . Двоичный четырехразрядный код с выхода счетчика k преобразуется в единичный унитарный код дешифратором 6, который управляет индикaтopo, 8 разряда единиц. Нулевой выход дешифратора 6 декады единиц, на котором при отсчете десяти единиц объема дозируемого компонента появляется сигнал, связан со счетным входом счетчика k десятков. Аналогичным образом осуществляется связь каждой декады низшего разряда с декадой высшего разряда. Единичные выходы счетчиков 4 подключены к входам двухвходовых элементов ИЛИ 19-22, ИЛИ-НЕ 23-26, входящих в состав блока 3 управления исполнительным механизмом. Если остаток дозируемого компонента больше диапазона задания дозы предварения, то на выходе блока 27 элементов И-НЕ, на входы которого поступают сигналы с нулевых выходов дешифраторов 6, появляется единичный сигнал, который подается на вторые входы элементов ИЛИ , ИЛИ-НЕ . При этом на входе первого цифроаналогового преобразователя It бло ка управления, который рас.считан в данном случае на диапазон дозы предварения в пределах двухзначного десятичного числа формируется двеичио-десятичнь1Й код 1 001 1001, соответствующий десятичному мислу 99. 3 на его выходе - максимальный аналоговый сигнал, подаваемый на входы нуль-органов 15 и 16. На вторые входы этих нуль-органов поступает напряжение от задатчика 18 дозы предварения, настраиваемого так, чтобы его выходной сигнал, соответствующий максимально возможному заданию дозы предварения, был несколько меньше величины максималь ного выходного сигнала цифроаналого вого преобразователя Й. В этом сл чае срабатывает нуль-орган 1 5 и на единичном выходе триггера 17 появля ется сигнал 1, который осуществля ет формирование элементами ИЛИ 192 22, ИЛИ-RE 232-262. 234-264 на выходе второго цифроаналогового преоб разователя такой же двоично- десятич ный ход. На выходе этого цифроанало гового преобразователя появляется аналоговый сигнал, который с помошь усили1еля 28 полностью открывает ис полнительный механизм 3 .и связанный с ним регулирующий клапан. После считывания числа, записанного в счетных декадах, до значения 99 на выходе блока 27 элементов И-НЕ появляется сигнал О, и формирование входного двоичного десятичного кода на цифроаналоговый преобразова тель 1 будет зависеть от сочетани выходных сигналов счетчиков единиц и десятков k ( и Ц2.- Дальнейшее счит вание приводит к уменьшению величин входного сигнала цифроаналогового преобразователя 1 до величины напряжения задатчика 18, срабатыванию нуль-органа 16, который переводит триггер в другое состояние. На выходе блока 29 сравнения появляется сигнал нулевого уровня, а на вхо де второго цифроаналогового преобра хователя 2 кодовое сочетание такое же, как и на входе первого цифроаналогового преобразователя. На выходе преобразователя kn устанавливается напряжение,соответствующее коду на его входе, исполнительный механизм 3 и клапан закрывается до положения, пропорционального разнос ти между заданной дозой и фактически выданным количеством компонента, т.е. остатку. Дальнейшее считывание закрывает клапан на величину, пропорциональную этому остатку. Как только величина выданной дозы станет равной заданной со счетных декад на вход цифроаналогового преобразователя 14 2 поступит кодовое сочетание 00000000, И исполнительный механизм закроется полностью. В случае неисправности комплекта исполнительный механизм - регулирующий клапан, который приводит к неполному перекрытию потока дозируемого компонента, истечение компонента будет продолжаться. Выдача первого импульса сверх заданной дозы приводит к появлению на выходе элемента И 7 единичного сигнала, который перебрасывает триггер 5 в другое состояние. С прямого выхода этого триггера единичный сигнал переключает реверсивные счетчики k в режим суммирования. Одновременно триггер 5 включает реле 9 контакты которого отключаюгт исполнительный орган 3- Поскольку счетчики k работают в режиме суммирования, дальнейшее истечение компонента сверх заданной дозы контролируется как и в случае нормального режима додозирования, индикаторами 8. Сигнализация сначала передозировки позволяет оперативно устранить в системе дозирования неисправности. Количественный контроль количества компонента, поданного сверх заданной дозы, позволяет скорректировать течение технологического процесса , например, изменять дозы других компонентов, оперативно изменить цикл, т.е. допустив перерасход одного компонента, имеется возможность оперативно скорректировать ход процесса и не допустить ухудшения качества продукта. Формула изобретения Устройство для управления дозированием по авт. св. № 691692, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит последовательно соединенные элемент И и триггер, причем счетчики в нем выполнены реверсивными, выходы триггера подключены к управляющим входам

счетчиков,, нулевые выходы дешифраторов и выход датчика расхода соединены с соответствующими входами элемента И, а второй вхо4 триггера связан с входом задатчика расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 691692, кл. G 0.1 F 13/00, 1976 (прототип).