CS227446B1

CS227446B1 - Automatický ovládací systém zařízení pro odběr (54) a dopravu vzorků sypkých materiálů

Info

Publication number: CS227446B1
Application number: CS980082A
Authority: CS
Inventors: Ales Ing Uher
Original assignee: Ales Ing Uher
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález se týká automatického ovládacího systému zařízení pro odběr a dopravu vzorků sypkých materiálů opatřeného mechanismy odběru vzorků, otevírání a plnění přepravního pouzdra, v

vyprazdňování přepravního pouzdra a ústrojím pro dopravu pouzdra z místa odběru do laboratoře.

V průmyslu stavebních hmot, například ve výrobě cementu, ale též v chemickém průmyslu, je třeba průběžně kontrolovat jak skladbu vstupních surovin, tak i meziproduktů a finálního výrobku. Proto jsou z technologického procesu odebírány průběžně vzorky, které jsou doprá&vány do laboratoře k rozborům.

Aby takto získané informace poskytovaly dokonalý obraz o probíhajícím výrobním procesu a bylo je možno využít též ke zpětným zásahům do výroby^ je třeba získat dostatečně representativní vzorky zpracovávaného materiálu a tyto nejen rychle zpracovat, ale k tomuto účelu i rychle přepravit z míst odběru do vyhodnocovací laboratoře. Jakýkoliv lidský zásah na úseku odběru vzorků a jejich přepravy ke zpracovaní, byt za pomoci nejrůznějších mechanismů, představuje limitující faktor plného využití vlastních analyzátorů a co nejrychlejšího uplatnění výsledků měření.

Tuto problematiku řeší automatický ovládací systém podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z bloku obsluhy, na jehož signální výstup je připojen svým vstupem signálů obsluhy blok řídících funkcí, který má vstup sledovacích signálů připojen na výstup bloku snímání mechanických poloh a měření, a vstup časovačích signálů připojen na výstup bloku časovačů, a který je opatřen prvním řídícím výstupem, na nějž je připojen ovládací blok odběru vzorku, druhým řídícím výstupem, na nějž

227 446 je přippjen ovládací blok plnění pouzdra^ třetím řídicím výstupem, v

na nějž je připojen ovladači blok vyprazdňování pouzdra, čtvrtým řídicím výstupem, na nějž jo připojen ovládací blok dopravy pouzdra a dále výstupem indikačních signálů, na nějž je připojen indikační vstup bloku obsluhy, výstupem nulovacích a startovacích signálů, na nějž je připojen vstup bloku časovačů, a výstupem nastavovacích signálů, na nějž je připojen svým prvním vstupem blok nevolatilní paměti, jehož druhý vstup je připojen na výstup mazacích signálů bloku řídicích funkcí, přičemž na výstup bloku nevolatilní paměti je připojen vstup bloku snímání mechanických poloh a měření.

Výhodou tohoto ovládacího systému je, že ve spojení sc strojním zařízením probíhá celý proces odběru a přepravy vzorku na místo dalšího zpracování zcela automaticky ve zvoleném rytmu. Použití nevolatilní paměti zaručuje plynulé a bezporuchové pokračování činnosti vzox^kovacího zařízení po přestávkách v provozu při výpadcích napájecího napětí.

Příklad provedení automatického ovládacího systému jc uveden ná‘přiložených výkresech, na nich je na obr. 1 principiální schéma zařízení pro odběr a přepravu vzorků sypkého materiálu z místa odběru do laboratoře a na obr. 2 jo blokové schéma systému pro automatické ovládání takového zařízení.

Zařízení nakreslené na obr. 1 sestává z odběrového mechanizmu 1 zasahujícího do dopravní cesty _6 zkoumaného sypkého materiálu, které odebraný vzorek přemístí do plnieího mechanizmu 2, který*, otevře připravonó přepravní pouzdro 2 a ^naPlⁿí je materiálem. Přepravní pouzdro 2 J° P^ak dopravníkem, například pneumatickým potrubím Λ, dopraveno do laboratoře k vyprazdnovacírau mechanismu 2· Zde jo pouzdro automaticky otevřeno a jeho obsah vyprázdněn a pouzdro.se vrací k odběrovému místu a celý cyklus se opakuje.

Zařízeni tohoto typu je vhodné například pro vzorkování surovinové a cementové moučky v cementárnách.

Autóinátický ovládací systém pro takovéto zařízení sestává z bloku 70 obsluhy, na jehož signální výstup 71 je připojen svým vstupem 9 8 signálů obsluhy blok 90 řídicích funkcí, který má vstup 21* lodovacích signálů připojen na výstup 62 bloku 60

227 448 snímání mochanických poloh a měření, a vstup Qllčasovcuích signálů při-pojen na výstup 82 bloku časovačů. Blok 9θ řídících funkcí je opatřen prvním řídícím výstupem na nějž je připojen ovládací blbk 10 odběru vzorku, druhým řídicím výstupem 92» na nějž jc připojen ovládací blok 20 plnění pouzdra J5 třetím řídícím výstupem 93. ^{na n}ějž jo připojen ovládací blok 30 vyprazdňování pouzdra JJ a čtvrtým řídicím výstupem 9¼. na nějž je připojen ovládací blok 4θ dopravy pouzdra .5. .Blok 90 řídicích funkcí jc dále opatřen výstupem 22 indikačních signálů, na nějž je připojen indikační vstup 72 bloku 70 obsluhy, výstupem 910 nulovacích a startovacích signálů, na nějž je připojen vstup 8l bloku 80 časovačů, a výstupem 95 nastavovacích signálů, na nějž je připojen svým pi-vním vstupem 51 blok 50 nevolatilní paměti. Jeho druhý vstup 52 je připojen na výstup 9n mazacch signálů bloku 90 řídicích funkcí. Na výstup bloku 50 ncvolatilní paměti jo připojen vstup 6l bloku snímání mechanických poloh a měření.

Ovládací blok 1^ odběru vzorků obsahuje výkonové obvody a mechanický akční člen, kterým je uváděn do pohybu odběrový mechanismus j.. Akční člen je zapínán výkonovými obvody, jejichž Činnost je řízena signály z bloku 5]0 řídicích funkcí. Ovládací blok 2 plnění pouzdra 5_ obsahuje výkonové obvody a mechanické akční Členy, které uvádí do pohybti mechanismus otevírání a plnění pouzdra. Akční Členy jsou zapínány výkonovými obvody, jejich činnost jo řízena signály, které jsou přivedeny z bloku řídicích furikcí 90. Ovládací blok £ vyprazdňování pouzdra obsahuje výkonové obvody a mechanické akční členy, které uvádí do pohybu vyprazdnovací mechanismus J). Akční členy jsou zapínány výkonovými obvody, jejichž činnost je řízena signály z bloku 90 řídicích funkcí. Ovládací blok 4© dopravy pouzdra obsahuje výkonové obvody a řízené ventily, kterými je ovládán tok tlakového vzduchu v dopravním potrubí 4.. Řízené ventily jsou zapínány výkonovými obvody, jejichž činnost je řízena signály z bloku 90 řídicích funkcí.

Významné polohy mechanismů strojního zařízení, které jsou důležité pro sledování, a řízení správné a bezpečné činnosti celého strojního zařízeníjsou sledovány v bloku 60 snímání

- 4 227 448 mechanických poloh a měření. V tomto bloku je také po úsecích sledován průběh dopravy pouzdra J5 v dopravním potrubí a jsou měřeny veličiny, jejichž správná hodnota jc podmínkou správné činnosti strojního zařízení. Blok 60 snímání mechanických poloh a měření obsahuje řadu polohových snímačů, které z důvodů jejich spolehlivé funkce v prašném prostředí by neměly být kontaktního a optického typu. Vhodné jsou například snímače na indučkním principu. Dále tento blok obsahuje převodníky signálů, jejichž účelem je unifikace a tvarování signálů z různých typů snímačů a úpravčt na úroveň vhodnou k dalšímu zpracování. Tento blok by měl obsahovat i vstupní filtry pro potlačení nežádoucích rušivých signálů z užitečných signálů. Upravené signály z tohoto bloku jsou vedeny na vstup 97 sledovacích signálů bloku 9P řídicích funkc í.

Blok 70 obsluhy slouží kc komunikaci operátora nebo nadřazeného řídicího systému resp. řídicího počítače s automatickým ovládacím systémem strojního zařízení. Tento blok obsahuje tlačítka a přepínače pro zadávání režimu a okamžiku startu cyklu strojního zařízení a pro obsluhu poruchových stavů operátorem. Dále obsahuje optické indikační pi'vky pro sledování činnosti zařízení. Mimo to obsahuje tento blok vstupní a výstupní obvody , pro komunikaci s jiným řídicím systémem nebo pro dálkové ovládání zařízení. Příslušné vnější vstupní signály so přivádí na vs tup 22 vnějších signálů bloku 70 obsluhy a výstupní signály vychází z výstupu 74 vnějších signálů bloku 7,0 obsluhy. Signály obsluhy zpracované obvody v bloku 70 obsluhy jsou přivedeny do vstupu £8 signálu obsluhy bloku 90 řídicích funkcí. Do indikačního vstupu 72 bloku 70 obsluhy jsou z výstupu 99 indikačních signálů bloku 90 řídicích funkcí přivedeny signály indukující stav zařízení.

Signály z bloku 60 snímání mechanických poloh a měřonía z bloku 2£ obsluhy jsou zpr*acovávány v bloku 90 řídicích funkcí. Tento blok obsahuje kombinační a sekvenční logické obvody, které realizují všechny řídicí funkce automatického ovládacího systému. Je zde sledována připravenost celého strojního zařízení před startem cyklu jeho činnosti a i připravenosti dílčích mechanismů v průběhu činnosti zařízení. Nesplněním připravenosti je bloko- . váno uvedení příslušného mechanismu do pohybu. V průběhu činnosti

227 446 jednoho mechanismu je blokována Činnost ostatních zařiéní.

Mechanické pohyby jsou sledovány Časově. Pro pohyb každého mechanismu je stanoven přiměřený časový limit. Kromě toho jednotlivé mechanické pohyby musí být prováděny v určité časové návaznosti, aby byla zabezpečena požadovaná činnost zařízení. Příslušné časové intervaly jsou generovány v bloku 80 časovačů. Nulovací a startovací signály pro jednotlivé časovače jsou přivedeny do vstupu 8l bloku 80 časovačů z výstupu 910 nulovacích a časovačích signálů bloku 90 řídicích funkcí. Časové signály z výstupu 82 bloku 80 časovačů jsou přivedeny do vstupu 911 časovačích signálů bloku řídicích funkcí, kde se vyhodnocují v logických obvodech. Zpracováním vstupních a časových signálů v kombinační a sekvenční logické síti bloku 90 řídicích funkcí jsou v tomto bloku generovány řidiči signály, které z tohoto bloku vychází Jřídic ími výstupy 21. 2Z< 22 ^a 2í* ^a zapínají výkonové obvody v příslušných ovládacích blocích.

Informace o jednotlivých stavech strojního Zařízení so zapisuje do nevolatilních pamětí,tj. pamětí, jejichž informace so při výpadku napájecího napětí neztrácí, které jsou obsaženy v bloku 50 nevolatilní paměti. Nastavení jednotlivých pamětí se provádí signály vycházejícími zyýýstupu J?5 nastavovacích signálů bloku _g0 řídicích funkcí a přivedenými do prvního vstupu 51 bloku 2° nevolatilních pamětí. Mazání jednotlivých pamětí se provádí signály vycházejícími z výstupu 96 mazacích signálů bloku 90 řídicích funkcí a přivedenými do druhého vstupu 5— bloku 50 nevolatilních pamětí. Nevolatilní paměti umožňují uchovat při výpadku napájecího napětí informaci o posledním stavu zařízení, aby po znovuobnovení napájecího napětí mohlo zařízení pokračovat v započaté činnosti. Informační signály z pamětí jsou přivedeny do bloku ÓO snímání mechanických poloh a měření, kde jsou při zapnutí napájecího napětí zpracovány a přivedeny do vstupu 97 sledovacích signálů bloku 90 řídicích funkcí. Tento blok vygenaruje příslušné řídicí signály, které prostřednictvím ovládacích bloků nastaví zařízení do stejného stavu, ve kterém toto zařízení bylo před výpadkem napájecího napětí.

227 446

Z hlediska spolehlivosti je výhodné, aby automatický ovládací systém byl realizován bezkontaktními polovodičovými spínacími prvky a integrovanými obvody. Flexibilní funkce automatického ovládacího systému, jakož i jeho menších fyzických rozměrů a menší energetické náročnosti by se dosáhlo realizací tohoto systému mikroprocesorem a mikropočitačovými obvody.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

227 446

1. Automatický ovládačSystém zařízení pro odběr a dopravu <· vzorků sypkých materiálů opatřeného mechanismy odběru vzorků, otevírání a plnění přepravního pouzdra, vyprazdňování přepravního pouzdra a ústrojím pro dopravu pouzdra z místa odběru do laboratoře, vyznačující se tím, že sestává z bloku (70) obsluhy, na jehož signální výstup (7l) je připojen svým vstupem (98) signálů obsluhy blok (90) řídicích funkcí, který má vstup (97) sledovacích signálů připojen na výstup (62) bloku (60) snímání mechanických poloh a měření, a vstup (91l) časovačích signálů připojen n výstup (82) bloku časovačů a který je opatřen prvním řídicím výstupem (9l)> na nějž je připojen ovládací blok (lO) odběru vzorku, druhým řídicím výstupem (92), na nějž je připojen ovládací blok (20) plnění pouzdra, třetím řídicím výstupem (93), na nějž je připojen ovládací blok (30) vyprazdňování pouzdra, čtvrtým řídicím výstupem (94), naiiějž jc připojen ovládací blok (4θ) dopravy pouzdra a dále výstupem (99) indikačních signálů, na nějž je připojen indikační vstup (72) bloku (70) obsluhy, výstupem (910) nulovacích a startovacích signálů, na nějž je připojen vstup (8l) bloku (80) časovačů, a výstupem (95) nastavovacích signálů, na nějž je připojen svým prvním vstupem (51) blok (50) nevolatilní paměti, jehož druhý vstup (52) je připojen na výstup (96) mazacích signálů bloku (90) řídicích funkcí, přičemž na výstup (53) bloku (50) nevolatilní paměti je připojen vstup (6l) bloku (60) snímání mechanických poloh a měření.
2. Automatický ovládací systém podle bodu 1, vyznačující se tím, že blok (70) obsluhy je opatřen vstupem (73) vnějších signálů a výstupem (74) vnějších signálů pro komunikaci s řídicím systémem typu samočinného pocitače.