Устройство автоматического дозирования Советский патент 1982 года по МПК G01G13/28 

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автомати ке, в частности к весовым устройства с автоматической нагрузкой и разгруз кой взвешиваемых доз груза, имеющим устройство для проверки и контроля вычислительной части весов, и может быть и:спользовано преимущественно в автсялатиэированных системах y;npajneH -Йэзированиём различных веществ, пред назначенных для. дальнейшего смешивания, .например,- при приготовлении композиции в производствах синтетических моющих средств. Известно устройство управления весовым порционным дозатором, содержащее датчик веса, преобразователь, блок управления и задатчик дозы til Однако точность работы такого уст ройства недостаточна, так как оно не обеспечивает контроля допустимого сдвига поля измерения и корректировки задания с учетом этого сдвига, а также учета ошибки Предьадущей дозировки. Наиболее Ьлизким к изобретению по технической сущности является уст ройство автоматического дозирования, содержащее весы с датчиком веса и преобразователем, выход которого под ключен к блоку управления и блоку контроля, задатчик дозы, исполнитель.ные механизмы 2. Однако точность работы известного устройства также недостаточна, так как оно не обеспечивает автоматической корректировки задания с учетом сдвига нуля измерения, а также ошибки предыдущей дозировки. Кроме того, известное устройство не обеспечивает автоматического контроля всей.весоизмерительной чдсти устройства, не имеет синхронизирующих устройств, что отрицательно влияет на точность и надежность работы устройства и затрудняет его использование в системах автоматического управления дозированием. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок синхронизации, блок подачи контрольного веса, элемент К, три элемента памяти, задатчики контрольного веса и допуска, два- ключа, два сумматора, элемент аварийной блокировки, элемент вычитания, элемент сравнения, при этом блок управления связан С ис полнительными механизмами и блоком синхронизации, первый выход которого связан с вторым входом блока управле ния и первыми входами первого и второго элементов памяти и вторым входо блока контроля, первый вьлход которог через элемент аваришной блокировки включен на третий вход блока управле ния, а второй - через первый ключ на вход сумматора, на второй вход которого подключен задатчик дозы, а на третий - выход первого элемента памя ти, второй вход которого соединен с |вторым входом второго элемента памяри и подключен к второму выходу блок Синхронизации, третий выход которого подключен непосредственно к первому входу элемента и/а к BTOjsoMy - через блок подачи контрольного веса, четвертый - к первым входам второго ключа, третьего элемента памяти и элемента сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента аварийной блокировки, второй вход свыходом задатчика допуска, а третий - с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с задатчиком контрольного веса, второй с выходом второго ключа, а третий с выходом третьего элемента памяти, второй вход которого подключен на выход элемента И, а третий объединён, с вторым входом второго ключд и выходом преобразователя, причем выход первого сумматора вк/почен на . третийвход второго элемента памяти ВЫХОДкоторого подключен к четвертому входу блока управления и перво му входу элемента вычитания, выход которого сое динен с третьим входом первого элемента памяти, а второй вход - с вторьм входом первого и второго кличей.; На чертеже представлена структур ная схема устройства автоматического, дозирования. Устройство содержит весы с датчи ком 1 веса, преобразователь 2, блок 3 управления, исполнительные м ханизмы 4, задатчик 5 дозы, блок б контроля, блок 7 синхронизации, блок 8 подачи контрольного веса, эл мент И 9, первый элемент 10 памяти, первый электронный.ключ 11, задатчн(к 12 величины контрольного веса, первый сумматор 13, задатчик 14 допуска, элемент 15 сравнения, элемен 16 аварийной блокировки, второй электронный ключ 17, второй суш атор 18, второй элемент 19 памяти, элемент 2О ..вычитания и третий элемент 21 памят. Устройство работает следующим об ра,зом. Измерительный сигнал с датчика 1 веса поступает преобразователь 2 с выхода которого подается на вход блока 3 управления, который, в зависимости от величины этого сигнала и заданной программы, выдает йигналы управления на исполнительные механизмы 4 загрузки и разгрузки весов. Синхронизация работы устройства осуществляется блоком 7 синхронизации, который формирует следующие синхронизирующие импульсы: на первом выходе - синхроимпульс Пуск (в момент запуска процесса дозирования на данный цикл) , на втором выходе - синхроимпульс Проверка (в моменты времени, предусмотренные для проверки весоизмерительной части устройства через каждые N циклов дозирования, где N - произвольное целое число); на третьем выходе синхроимпульс Контроль (после выдачи синхроимпульса Проверка, ic задержкой, необходимой для успокоения весов после подачи контрольного веса)} на четвертом выходе - синхроимпульс Порция Спосле поступления с выхода блока 3 управления сигнала об окончании загрузки заданного веса, с задержкой, необходимой для успокоения весов после отключения исполнительных механизмов 4 загрузки) . Для проверки весоизмерительной : части устройства используется блок. 8, который при .поступлении на его вход синхроимпульса Проверка подает, например, с помощью электромагнита, контрольный :вес на весы устройства. Перед этим происходит занесение с выхода преобразователя 2 величины фактического ноля измерения перед данной проверкой в элемент 10 памяти за время от момента появления синхроимпульса Проверка до включения ; блока В, сигнал разрешения подается на вход элемента 10 памяти с выхода элемента И 9 при совпадении на. входах последнего сигналов Блок 8 Выключение и Проверка. Синхроимпульс Контроль открывает ключ 11 и измеренный сигнал контрольного веса с преобра.зователя 2 через открытый ключ 11 подается на вход сумматора 13, на другие входы которого подаются сигналы величины фактического нуля измерения с выхода элемента 10 памяти и величины контрольного веса с задатчика 12. Сумматор.; 13 формирует сигнал алгебраической суммы трех входных сигналов, соответствующих разности между измеренным и действительным значением контрольного веса. Указанный сигнал с выхода сумматора 13 подается на вход элемента 15 сравнения, на другой вход которого 1ПОдается опорный сигнал допустимого отклонения (ухода j измерительной характеристики устройства от действительного значения с задатчика 14 допуска, причем включение элемента 15 сравнения происходит в момент прихода на его вход синхроимпульса Контроль с задержкой учитывающей время срабатывания предыдущих элементов, а отключение элемента 15 сравнения, как и сброс информации в элементе 10 памяти, осуществляется задним фронтом синхроимпульса Контроль. При превышении разности измеренного и действительного сигналов веса над величиной допуска, элемент 15 сравнения формирует сигнал Вне допуска, который q выхода элемента подается на вход элемента 16 аварийной блокировки. Последний выдает азарийный сигнал на блок управления, который формирует иь(формационный сигнал для оператора и, при необходимости, отключает исполнительные механизмы 4. После окончания синхроимпульса Проверка выключается блок 8 подачи, в результате чего весовая часть устройства освобождается отхконтрольного веса. При этом отсутствие сигнала Вне допуска, свидетельствует о том, что измерительная характеристика устройства не вышла за пределы данного допуска. Контроль сдвига нуля измерения производится блоком 6 контроля, на один вход которого подается измерительный сигнал преобразователя 2, а на другой - синхроимпульс Пуск, во времяприхода которого происходит сравнение сдвига нуля измерения с заданной величиной. При этом, если величина фактического нуля (начальной точки) измерения превышает величину допуска, с второго выхода блока 6 контроля выдается сигнал Вне допуска на вход элемента 16 аварийной блокировки, А дальнейшая работа устройства аналогична описанной выше. При наличии сдвига нуля измерения, в пределах допуска, а также синхроимпульса Пуск на выходе блока 6 контроля, на опорном выходе этого блока формируется сигнал В пределах допуска,

Для автоматической корректировки задания с учетом сдвига нуля измерения используется ключ 17, который открывается сигналом В пределах допуска- с выхода блока 6 контроля и пропускает сигнал фактического нуля измерения с выхода преобразователя 2- на вход сумматора 18, на другой вход которого подается сигнал задания с задатчика 5 дозы. Сигнал алгебраической суммы указанных сигналов с выхода сумматора 18 подается на информационный вход элемента 19 памяти, и заносится в этот элемент за время наличия на его разрешающем входе синхроимпульса Пуск По заднему фронт у этого, синхро.импульса снимается сигнал В пределах допуска на выходе блока 6 контроля, закрывается ключ 17 и прекращается занесение информации в элемент 19 памяти, В результате сигнал откорректированного задания на данный цикл дозирования с учетом сдвига нуля измерения перед, данным циклом с

выхода элемента 19 памяти подается на вход блока 3 управления для сравмянйя с сигналом текущего значения веса на ьсе время загрузки весов, Сброс информации в элементе 19 памяти осуществляется задним фронтом синхроимпульса Порция Запуск . блока 3 управления на включение исполнительных механизмов 4 загрузки осуществляется по заднему фронту

синхроимпульса Пуск.

Для автоматической корректировки задания с учетом ошибки предыдущей дозировки используется элемент 20 вычитания, который формирует сигнал

разности между измерительным сигналом с выхода преобразователя 2 и сигналом задания с элемента 19 памяти и подает этот сигнал на информационный вход третьего элемента 21

памяти, В момент поступления синхроимпульса Порция указанный сигнал разности является сигналом ошибки данной дозировки и заносится в элемент 21 памяти. Занесение (эа- ,

поминание ) сигнала ошибки данной

.дозировки прекращается по заднему фронту синхроимпульса Порция. Затем, с приходом синхроимпульса Пудк для начала очередной дозировки, сумматор 18. формирует сигнал алгебрраической суммы сигналов задания,

фактического нуля для данного взвешивания и ошибки предыдущего взвешивдния. Последующий сигнал подается на вход сумматора 18 с выхода элемен1та 21 памяти. За время продо.лжитель ;1ости синхроимпульса Пуск происходит занесение суммарного сигнала в элемент 19 памяти, В результате откорректированный, с учетом сдвига нуля и ошибки предыдущей дозировки г си„гнал задания м выхода элемента 19 памяти подается на вход блока 3 управления. Сброс информации в элемен те 21 памяти осуществляется задним

фронтом синхроимпульса Пус1с.

Таким образом, предлагаемое устройство автоматического дозирования позволяет повысить точность работы за счет осуществления автоматического контроля всей весоизмерительной части устройства, автоматической корректировки заданий на каждый цикл дозирования с учетом фактического сдвига нуля измерения перед каждым циклом., автоматической корректировки задания на данный цикл дозирования с учетом ошибки отвеса дозы в предыдущем цикле. Кроме того Введение блока .синхронизации позволяет синхронизировать работу устройства и обеспечивает возможность вне ней синхронизации его работы. Все это оказьшает положительное влияние на улучшение точности и надежности работы устройства автомати ческого дозирования. Особенно эффективно использование предлагаемого устройстзва в автоматизированных системах управления дозированием, так как повышает точность и надежность работы этих систем, что улучшает качественные характеристики выходного продукта. Сюрмула изобретения Устройство автоматического дозирования, содержащее весы с датчиком веса и преобразователь, .выход .котор го подключен к блоку управления и блоку контроляJ задатчик дозы, исполН41тельные механизмы, о т л и ч а ю вд а в с я тем, что, с целью повьшения точности, в него введены блок синхронизации, блок подачи кон рольного вбЬа, элемент И, три элемента памяти, задатчики контрольного веса и допуска, два ключа, два сумматора, элемент аварийной блоки. роёки, элемент вычисления и элемент сравнения, при этом блок управления связан с исполнительнЖ 4и механизмами и блоком синхронизации, первый выход которого связа с вторым входом блока х правления и первыми входами первого и второго элементов па мяти и вторым входом блока контроля йервь1й выход которого через элемент аварийной блокировки включен на тре тий вход блока управления, а второй - через первый ключ на вход .сум матора, на второй вход которого подключен задатчик дозы и на третий выход первого элемента памяти, второй вход которого соединен С вторым входом второго элемента памяти и подключен к второму выходу блока ронизации, третий выход которого подключен непосредственно к первому входу элемента И, а к второму - через блок подачи контрольного веса, ,а четвертый к рервым входам второго, :ключа, третьего элемента памяти и , элемента сравнения,, выход которого/ соединен с вторым входом элемента аварийной блокировки, второй вход - с выходом эадатчика допуска-, .а третий. - с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с задатчиком контрольного веса, второй - с выходом второго ключа, а третий - с выходом третьего элемента памяти, второй вход которого подключен на выход элемента И, а третий объединен с вторым входом второго ключа и выходом преобразова-i теля, причем выход первого сумматор включен на третий вход второго элемента памяти, выход которого подключен к четвертому входу блока управления и первому входу элемента вычитания J выход которого соединен с третьим входом первого элемента памяти, а второй вход - с вторым входом первого и второго ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 637725; кл. G 01 G 13/28, 1978. 2.Весы автоматические дозировочные типа 4ДПС-15 со станцией управления СУ-2М. ТУ 25.06.1389-77(прототип) .

/7 20

/4

1г

-

/5

/J

It

X -

Л

с

/б

IS

Г

2/