t
Изобретение относится к устройствам для контроля и управления приготовлением сырьевых смесей и может быть использовано в промышленности строительных материалов, а также в других отраслях, где осуществляется поточное дозирование и смешивание сырьевых компонентов с последующим непрерывным анализом химического состава смеси.
Известно устройство для контроля и управления приготовлением сырьевой смеси, включающее весовые дозаторы, смеситель и непрерывный анализатор состава смеси t 3Наиболее близким по технической сущности является устройство управления приготовлением сырьевой смеси с непрерывным контролем состава содержащее программный регулятор, выход которого подключен к мспольительным механизмам дозаторов сырьевых компонентов, и анализатор химического состава l.
Недостаток известных устройств заключается в том, что любые грубые ошибки контроля химического состава смеси, возможность возникновения которых при непрерывном рентгеноспектральном анализе связана как с погрешностями пробоподготовки, так и с нестационарностью работы рентгеновской аппаратуры, приводят к большим колебаниям управляющих воз10действий на исполнительные механизмы дозаторов, а следовательно, и к большим колебаниямхимического состава смеси, снижая тем самым ее качество.
Целью изобретения является повы15шение качества приготавливаемой сырьевой смеси.
Цель достигается тем, -го устройство управления приготовлением, сырьеьой смеси с непрерывным контро20лем состава, содержащее программный регулятор, выход котогиго подключен к исполнительным механизмам дозаторов сырьевых компонентов, и
анализатор химического состава, снабжено блоками вычисления, каждый из которых состоит из элемента задержки,.двух сумматоров, инверто ра, блока задания и кворум-элемента, причем анализатор химического состава подключен ко входу элемента задержки и к одному из входов кворум-элемента соответствующего блока вычисления, выход элемента задержки соединен с одними входами сумматоров, выходы которых подключены к другим входам кворум-элемента, выход которого подключен к соответствующему входу программного регулятора, другой вход первого сумматора подключен к одному выходу блока задания, другой выход которого через инвертор, соединен с другим входом второго сумматора,
На чертеже показана блок-схема устройства для случая приготовления трехкомпонентной смеси с использованием двухканального непрерывного рентгеновского анализатора.
I
Устройство содержит смесительный
агрегат 1, непрерывный рентгеноспектральный анализатор химического состава 2, блоки вычисления (мажоритарной обработки) 3, каждый из которых состоит из элемента задержки 4 сумматоров 5 и 6, инвертора 7, блока задания смещения 8 и кворум-элемента 9, программный регулятор 10, дозаторы 11 с исполнительными механизмами 12.
Схемы устройств для другого числа компонентов или другого числа каналвв измерения на непрерывном рентгеновском анализаторе отличаются от приведенной соответственно либо количеством дозаторов и исполнительных механизмов, либо количеством блоков мажоритарной обработки.
Устройство работает следующим образом.
На выходе смесительного агрегата 1 многоканальным непрерывным рентгеноспектральным анализатором 2 измеряются характеристики химического состава материала, представляющие собой процентные содержания контролируемых элементов. Сигналы с выходов отдельных каналов анализатора 2 поступают на входы соответствующих локов вычисления 3. В каждом из тих блоков сигнал с анализатора 2, пропорционллиный результату измерения по одному из каналов и представляющий собой процентное содержание одного из элементов, подается на вход элемента задержки 4о При первом
измерении блок задержки осуществляет нулевую задержку, и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный результату текущего измерения по данному каналу. Для всех последующих измерений элемент 4 осуществляет задержку на такт измерения, и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный результату предшествующего измерения по данному каналу. С выхода элемента задержки 5 сформированный сигнал поступает на входы сумматоров 5 и 6. На второй вход сумматора 5 с выхода блока 8 поступает сигнал, пропорциональный заданному смещению.от результата измерения по данному каналу. На второй вход сумматора 6 с блока 8 через инвертор 7 поступает сигнал, пропорциональный зада1-||19му смещению, но с противоположным знаком. Формирующиеся на выходах сумматоров 5 и 6 сигналы, пропорциональные для первого измерения смещенным результатам этого измерения по данному каналу, а для всех последующих измерений - смещенным результатом предшествующего измерения и представляющие собой спрогнозированные допустимые границы для результата текущего измерения по данному каналу, подаются на два входа кворум-элемента 9. На третий вход кворум-элемента поступает сигнал, пропорциональный результату текущего измерения по соответствующему каналу.
Кворум-элемент 9 содержит сумматоры, нелинейные элементы с релейной характеристикой операционный усилитель с большим коэффициентом усиления и инвертор
Входные сигналы кворум-элемента 9 поступают на входы сумматоров, где суммируются с инвертируемым в блоке инвертора сигналом обратной связи. С выходов сумматоров сигналы рассогласования подаются на входы релейных элементов Сигналы с выходов этих элементов суммируются на входе операционного усилителя с большим коэффициентом усиления. Сигнал с выхода усилителя, являющийся выходным сигналом кворум-элемента 9 и равный медиане, т,е. среднему по величине из трех входных
сигналов кворум-элемента, подается через инвертор по контуру обратной связи на сумматоры.
Кворум-элемент осуществляет преобразование выбора медианы
(1Г,.г, где X , X . X - входные сигналы кв рум-элемента; , - выходной сигнал кврум-элемента,
сводящееся к выбору среднего по величине из трех имещихся значений, Такое преобразование позволяет выявить заведомо ошибочное измерение и использовать вместо него одно из спрогнозированных по предыдущему измерению значений
Сигнал, сформированный на выходе блока 9 и являющийся выходным сигналом блока вычислений 3, поступает на один из входов программного регулятора 10, На другие входы программного регулятора поступают сигналы с блоков вычисления показаний для других каналов непрерывного анализатора. На выходе программного регулятора 10 формируются команды к соответствующим исполнительным механизмам дозаторов 10 таким образом, чтобы обеспечить приготовление смеси заданного химического состава.
Предлагаемое устройство за счет фильтрации выбросов анализа позволяет повысить точность контроля, уменьшив вероятность его ошибки до квадрата вероятности единичного выброса при измерении на непрерывном рентгеноспектральном анализаторе, что способствует уменьшению колебаний химического состава смеси, , приводит к повышению качества смеСИ, а следовательно, и к сокращению затрат на ее дальнейшую переработку.
Формула изобретения
Устройство управления приготовлением сырьевой смеси с непрерывным
контролем состава, содержащее программный регулятор, выход которого подключен к исполнительным механизмам дозаторов сырьевых компонентов, и анализатор химического состава, отличающееся тем, что, с целью повышения качества приготовляемой сырьевой смеси, оно снабжено блоками вычисления, каждый из которых состоит из элемента задержки,
двух сумматоров, инвертора, блока задания и кворум-элемента, причем анализатор химического состава под-. ключен к входу элемента задержки и к одному из входов кворум-элемента
соответствующего блока вычисления, выход элемента задержки соединен с одними входами сумматоров, выходы которых подключены к другим входам кворум-элемента, выход которого подключен к соответствующему входу проfpaMMHoro регулятора, другой вход первого сумматора подключен к одному выходу блока задания, другой выход которого через инвертор соединен с другим входом второго сумматора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 о Авторское свидетельство СССР
№ 28993, кл. В 28 С 7/02, 1968.
2. Патент ЧССР № 130383, кл. 80 в 3/13, 19б7 (прототип).
