Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием Советский патент 1982 года по МПК G01G3/147 G01G13/28 

I

Изобретение относится к весоиз мерительной технике, в частности к специальным устройствам для управления весовым дозированием с помощью цифровых средств автоматики.

Известно устройство управления весовым порционным- дозированием, содержащее силоизмерительные тензодатчики, блок определения скорости загрузки,узел сравнения,блок определения времени закрытия затвора, задагчик времени закрытия затвора, задатчик порции и корректирующий блок. Устройство обеспечивает высокую точность дозирования, однако является очень сложным, так как корректирую щий блок представляет собой арифметическое устройство для решения системы уравнений, интегратор и узел моделирования П.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием, содержащее тензодатчики, подключенные к узлу сравнения, связанному с фазочувствительным нуль-органом и автокомпенсатором, соединенным через блок управления и делитель частоты с генератором импульсов, задатчик порции, связанный через анализатор кода с узлом загрузки и узел коррекции 2.

Однако устройство не обеспечивает необходимую точность дозирования, поскольку в нем коррекция вводится в течение относительно небольшого интервала времени и, с одной стороны, не учитывает предыдущее состояние процесса загрузки, а с другой стороны, ввод коррекции заканчивается до выдачи сигнала Доза, вследствие чего совершенно не учитывается скорость заполнения весового .бункера 8 момент формирования сигнала Доза. Кроме того, любой сбой счетчика узла коррекции приводит к значительным погрешностям л лирования, например, при задании дозы,равном 2000 кг, что соответствует в двоично-десятичном коде следующей кодовой комбинации: 0010 0000 0000 0000, ложное включение старшей декады приведет триггера к установлению в счетчике кодовой комбинации: 0110 0000 0000 0000, что соответствует 6UOO кг, или 300% погрешности дозирования. В связи с этим устройство не может быть использовано в ответственных системах смесеприготовления. Цель изобретения - повышение точности дозирования. Поставленная цель достигается тем что узел коррекции выполнен в виде двух усилителей разнополярных импуль сов, регулятора порога срабатывания, интегрирующей цепи и модулятора,причем входы усилителей разнополярных импульсов подключены к выходу Сложение нуль-органа, а выходы связаны с входами регулятора порога срабатывания, выход которого через интегрируюдую цепь подключен к первому вход модулятора, второй вход которого сое динен с выходом делителя частоты, а выход модулятора связан с узлом сравнения. На чертеже представлена функциональная схемацифрового устройства управления весовым дискретным дозированием. Устройство содержит весовой бунке 1, загружаемый из расходных бункеров 2и опирающийся на тензодатчики 3, которые подключены к узлу сравнения, связанному с фазочувствительным нуль-органом 5, который в свою очередь, управляет реверсивным счетчиком 6 установки нуля и реверсивным счетчиком 7 измерения. Блок 8 управления в зависимости от режима (уста новка нуля или измерение нетто) адре сует импульсы генератора 9 через делитель 10 частоты на входы реверсивных счетчиков 6 или 7, связанных с линейными декодирующими преобразователями 11 и 12. Параллельный код задания дозы от одного из задатчиков 13 через логическую схему ИЛИ Ш поступает на вход анализатора 15 кода, выход которого подключен к узлу 16 загрузки.Узел коррекции содержит два усилителя разнополярных импульсов 17 и 18 регулятор 19 уровня срабатывания, интегрирующую цепь в.виде ре934 зистора 20 и конденсатора 21 и модулятор 22. Устройство работает следующим образом. Перед каждым циклом набора дозы блок 8 управления после сброса в О реверсивного счетчика 7 адресует импульсы генератора 9 на вход реверсивного счетчика 6 установки нуля. Нульорган 5 переводит реверсивный счетчик 6 в режим сложения на выходе декодирующего преобразователя 11 появляется компенсирующий сигнал, при равенстве которого сигналу тензодатмиков 3 в реверсивном счетчике 6 фиксируется код, соответствующий скомпенсированной массе бункера 1 массе тары). По окончании цикла установки нуля блок 8 управления закрывает вход реверсив-ного счетчика 6 и открывает вход реверсивного счетчика 7- Одновременно выдается команда на включение узла загрузки 16. В процессе загрузки весового бункера 1 нуль-орган 5 переводит реверсивный счетчик 7 в режим сложения или вычитания таким образом чтобы сигнал на выходе декодирующего преобразователя 12 был равен сигналу тензодатчиков 3- Выходной код реверсивного счетчика 7 при этом соответствует массе материала в весовом бункере 1 и непрерывно сравнивается анализатором 15 кода с кодом задания, поступающим от одного из задатчиков 13 через логическую схему ИЛИ 1, В момент сравнения выходного кода реверсивного счетчика 7 с кодом задания, анализатор 15 кода отключает узел 16 загрузки и на этом набор порции заканчивается. Возникающая при этом погрешность, вызванная инерционностью и неравномерностью производительности узла загрузки, корректируется узлом коррекции, вырабатывающим корректирующее напряжение , которое совпадает по фазе с выходным напряжением тензодатмиков 3. формирование корректирующего напряжения осуществляется методом интегрирования импульсного напряжения на шине реверса Сложение нуль-органа 5- Для этого напряжение с шины реверса подается на входы двух усилителей 17 и 18, на выходах которых формируются усиленные импульсы противоположной полярности. Импульсы эти через регулятор19 уровня срабатывания поступают на интегрирующую цепь 20 и 21, на выходе которсчй образуется их алге6раиче;ская сумма в виде постоянного напряжения. Модулятором 22 осуществляется обратное преобразование постоянного напряжения с выхода интегрирующей цепи в переменное напряжение несущей частоты с фазой, соответствующей фазе входного сигнала, т.е. в данном случае производится смена инфор мативного параметра скважность для напряжения на шине реверса нуль-органа 5 и амплитуда для напряжения на выходе модулятора 22. Полученное напряжение поступает на вход схемы k сравнения. При этом сигнал тензодатчиков 3, а следовательно, и выходной код реверсивного счетчика 7 увеличиваются по отношению к действительной массе материала в ве совом бункере 1 на величину, пропор циональную производительности питателя в данный момент времени с учето предыдущего состояния процесса загрузки. Это обеспечивает выдачу ана лизатором 15 кода команды на остановку узла 16 загрузки с опережением соответствующим массе того столба материала, который с учетом скорости загрузки падает в весовой бункер 1 по инерции после остановки узла 16 Экспериментальная проверка предлагаемого устройства показала, что введение усовершенствованного узла коррекции увеличило надежность всего устройства и снизило погрешность дозирования на 0,1-0,3 в зависимоети от вида дозируемого материала. В частности для дозаторов кокса в системах шихтоподачи доменных печей снижение погрешности дозирования достигало 0,15-0,2%. При этом экономический эффект от внедрения устрой ства определяется, в основном, снижением на 0,,2. избыточной доли кокса, подаваемой в печь для компенсации возможного недобора каждой порции. Для одной доменной печи производительностью 1,3 т. мин. чугуна в год экономия составляет от 35 до 42 тыс. руб. Формула изобретения Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием, содержащее тензодатчики, подключенные к узлу сравнения, связанному с фазочувствительным нуль-органом и автокомпенсатором, соединеным через блок управления и делитель частоты с генератором импульсов, задатчик порции, связанный через анализатор кода с узлом загрузки, и узел коррекции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в нем узел коррекции выполнен в виде двух усилителей разнополярных импульсов, регулятора порога срабатывания, интегрирующей цепи и модулятора, причем входы усилителей разнополярных импульсов подключены к выходу Сложение фазочувствииельного нуль-органа, а выходы связаны с входами регулятора порога срабатывания, выход которого через интегрирующую цепь подключен к первому входу модулятора,второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход модулятора связан с узлом сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fP 515947, кл. G 01 G 13/28, 19752.Авторское свидетельство СССР № 45968 4, кл. G 01 G 13/28, 1973 (прототип).