DE2426966A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des austrags aus einem bunker - Google Patents

Description

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Carl Schenck 2Λ26966

15. Mai 1974

Verfahren Und Vorrichtung zur Regelung das Austrage aus BJnstn Bunker ^

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Austrage aus einem Bunker, dessen Istgewicht mit einem integrierenden MeBwertaufnehmer erfaßt wird.

Die Regelung des Austrags aus einem Bunker oder einem ähnlichen Behälter wird bei zahlreichen Anwendungsfällen so durchgeführt, daß eine dem Füllgewicht proportionale elektrische Große differenziert wird. Die durch Differenzierung erhaltene Meßgröße wird als Istwert dem Austragsregelkreis zugeführt.

Die mit dem differsnzisranden Meßverfahren arbeitende Austragsregalung kann auch digital durchgeführt warden. In diesem. Fall folgt ein elektronisches Nachlauf system denn BehMltergewicht, das mittels einer Kraftmeßdose einfaßt wird. Vom Meßgerät werden gewichtsbewartete Impulse abgegeben. Dia Impulsfrequenz wird in Binem Vorwärts-Rückwärts-Zähler mit einer Sollfraquenz verglichen.

Derartige differsnzierendo Meßverfahren sind anfällig gegen Störeinflüsse, insbesondere durch höherfrsquenta Quallen. Disss Störungen treten vor allem bei Bunkern für Schüttgüter auf. Infolge der inneren Bewegung des Schüttgutes und bedingt durch das Wachrutschen des Schüttgutes an den Böschungen ist das differenzierte Signal des Behältergewichts sehr oberwallenhaltig.

Bei einem "unruhigen", d.h. rasche Änderungen aufweisenden

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Istwert kann die Austragsregelung ebenfalls sehr ungleichmäßig sein. Falle eine Glättung dee Istwerte erfolgt, wird das dynamische Verhalten des Regelkreises ungünstig beeinflußt· Eine derartige differenzierende Meßeinrichtung kann mit einem anzeigenden Meßinstrument nicht ohne weiteres
ausgeführt werden.

Integrierende Meßwertaufnehmer sind zwar for die Bestimmung das Bunkergewichts bekannt, sie wurden Jedoch nicht für eine Bunkeraustragsregelung verwandet, weil sie kein der Auatragaleistung proportionales Signal abgeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bunkerauetragsregelung so auszuführen, daß die Vorteile einer integrierenden Meßeinrichtung, hohe Auf" lösung und hohe Abschaltgenauigkeit unabhängig von dar Austragsleistung, bei geringer StÖranfSlligkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu Beginn eines Regelzyklua gemessene Bunker-Istgewicht als Digitalzahl in einen Zähler gesetzt wird, daß der Zähler
danach mit einer dom Sollwert das Bunksraustrags entsprechenden Frequenz wahrend einer vorgegebenen Zeitspanne zuruckgszShlt wird, daß dar erreichte Zählerstand mit dem Bunker-
-Istgewicht am Ende des Regelzyklus verglichen wird und dass das Ergebnis dieses Vergleichs als Stellgröße for die Veränderung das Bunkeraustrags verwendet wird.

Dieses in digitaler Technik arbeitende Verfahren zur Austragsregelung mittels eines integrierenden Meßwertaufnehmers bewirkt eine hohe Auflösung und hohe Abschaltganauigkoit unabhängig von der Austragsleiotung. Die Integrationsdauer kann dabei in optimaler Anpassung an die Betriebsbedingungen frei gewählt werden. Die Störanfälligkeit ist
sehr gering.

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Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemaße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Bunker, einem integrierenden Meßwertau·* nehmer für das Bunker-Istgewicht und einem angetriebenen in der Drehzahl veränderbaren Bunkeraustragsorgan, die Teile eines Regelkreises zur Regelung des Bunkeraustrags sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß im Regelkreis ein Vorwärts-RGckwärts-Zähler vorgesehen ist, dessen Eingänge ober von einem Leitwerk gesteuerte Schalteinrichtungen wahlweise mit dem Meßwertaufnehmer bzw. einem Frequenzgeber verbindbar sind, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Vergleichers verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem MeBwertaufnehmer verbunden ist, der über seinen Ausgang die Bunkeraustragsvorriehtung stauert. Dieser Regelkreis ist aus verhältnismäßig einfachen und wenig störanfälligen Bauteilen aufgebaut.

Die Erfindung wird nachfolgend in Beschreibung und Zeichnung anhand eines schematischen AusfOhrungsbelspiels naher erläutert«

Die Figur zeigt in einem Blockachaltbild einen Regelkreis zur Bunkßraustragsregelung.

Ein Bunker 1 waist eine Austragsvorrichtung 2 auf, beispielsweise einen Schneckenförderer, der von einem Motor mit veränderbarer Drehzahl angetrieben wird. Der Bunker 1 3tützt sich auf einen Msßwertaufnehmer4, der als Dehnmeßstreifen-Kraftmeßdose ausgeführt sein kann und Teil eines integrierenden fießsystema 5 ist, in dem das Gewicht des vollen Bunkers 1 in digitaler Form vorliegt.

Am Ende eines MeBzyklus von vorgegebener Zeitdauer gibt das Maßsystem 5 ein Signal S1 an ein Leitwerk 6. Zu Beginn eines Rsgelzyklus gibt das Leitwerk 6 ein Signal S3 an ein UND-Glied 7, wodurch der an einem Ausgang des Meßsystems

anstehende Oigltalwert des Bunkergewichta in einen VorwSrte- -Rücl·- /§rts Wähler 8 gesetzt wird, der mit einer Frequenz

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f ,,, die dom Sollwert des BunkBraustrags entspricht, gegen Null zählt.

Die Frequenz f __τι wird einem Eingang des Zahlers θ über

ein UND-Glied 9 von einem Frequenzgeber 10 zugeführt, an dem die Frequenz f ., entweder unmittelbar eingestellt

wird oder dem der Sollwert in Form einer Sollwertspannung von einem Sollwertsteller 11 zugeführt wirdj im letztgenannten Fall ware der Frequanzgeber 10 ein Spannungs-Frequenzwandler» Das UND-Glied 9 wird durch ein Signal S6 angesteuert, das vom Leitwerk B abgegeben und auch dem Meßsystem 5 zugeführt wird.

Nich Ablauf eines MeBzyklus von vorgegebener Zeitdauer wird mit dem Signal SB über das UND-Glied 9 der Zähler 8 angehalten und in einem Vergleicher 12, der mit einem Ausgang des Meßsystems 5 und einem Ausgang des Zählers θ verbunden ist, ein Vergleich des Soll-Zählerstandes im Zähler β mit dem Istwert des Bunkergewichts im Meßaystem 5 durchgeführt.

Am Vergleicher 12 steht in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Ausgangssignal S4 oder ein Ausgangssignal S5 an. Das Signal S4 ist logisch 1 wenn der Istwert im Meßoystem größer als der Zählerstand im Zähler 6 istj das Signal S5 ist logisch 1, wenn der Istwert im MeEsyetem 5 kleiner als der Zählerstand im Zähler- 8 ist; beide Signals S4 und S5 sind logisch 0, wenn der Istwert im Meßsystem 5 gleich dem Stand des Zählers 8 ist. Das Signal S4 wird einem UND-Glied 13, das Signal S5 einem UND-Glied 14 zugeführt, die jeweils noch zwei weitere Eingänge aufweisen, an denen ein Signal S2 aus dem Leitwerk 6 bzw. der Ausgang eines Oszillators 15 anstehen. Der Ausgang des UND-Gliedes 13 ist mit einem °Vorwärts"-Eingang des Zählers 8 und mit einem "Vorwärts"-Eingang eines Zählers 16 verbunden! der Ausgang des UND-Gliedes 14 ist mit einem "Rückwärts"-Eingang des Zählers 8 und einem "Rückwärts"-Eingang des Zählers 15 verbunden. Je nach dem, ob das Signal S4 oder dao Signal S5 logisch 1 ist,

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zählt dar Oszillator 15 die Zähler θ und 16 vorwärts oder rückwärts, wenn auch das Signal S2 logisch 1 ist. Die Impulse des Oszillators 15 werden durchgelassen, bis dia Signals S4, S5 das Vergleichsrs 12 die logischa Null aufweisen, das heißt bis der Stand des Zählers 8 gleich dem Istwert im MeBsystem 5 ist. Der Zählerstand im Zähler 16 entspricht jetzt, umgewandelt in einem Digital-Analog-Wandler 17, einer neuen Stellgröße -Für das Austragsorgan 2.

Bai der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist dem Motor 3 der Austragsschnecke 2 ein Regelverstärker 18 vorgeschaltet, dar· von dem Wandler 17 gesteuert wird. Es versteht sich, daS auch eine andere Austragsvorrichtung verwendot werden kann.

Der nächste MaB- und Regalzyklus beginnt wiader, indem das Lsitwerk 6 mit dem Signal S6 Ober das UND-Glied 9 die Impulse mit der Sollfrequenz f soll zum Zähler 6 durchlaßt und daa Meßsystern 5 startet.

Am. Ende des Regalzyklua ist im ZShler 8 der lstzte Istwert dß5 Bunkergewiehis enthalten. Während der* Blindphase des Fisßaystems wird der Zähler¹ ö mit einer Austr-agslöietung proportionalen Frequenz zurückgezählt. Damit entspricht dsr Zählerstand im Zähler 8 dem extrapolierten Bunkergfewicht, Ein an einsm Ausgang des Zählers 8 angaschlossener Ver-gleicher 13 kann somit einen in einem angeschlossenen Bunkersollwart-Speicher 20 gespeicherten Schaltpunkt mit hoher Genauigkeit erfassen und signalisieren« Mit einem vom Vergleicher 19 gesteuerten Schalter 21 kann der Austragsvorgang genau am gewünschten Schaltpunkt unterbrochen werden.

Mit der beschriebenen Regeleinrichtung kann bei einer Mengenmessung (z.B. bei einer Kontrollmsssung zwischen zwei festen Bunkerfüllatänden) sine sehr hohe Auflösung erreicht werden.

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Claims (5)

- 6 - 3.144 Patentansprüche

1. Verfahren zur Regelung des Austrage aus einem Bunker, dessen Istgewicht mit einem integrierenden Meßwertaufnehmer erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu Beginn eines Regelzyklus gemessene Bunker-Istgewicht als Digitalzahl in einen Zähler gesetzt wird, daß der Zähler danach mit einer dem Sollwert des Bunkeraustrags entsprechenden Frequenz während einer vorgegebenen Zeitspanne zurückgezählt wird, daß der erreichte Zählerstand mit dem Bunker-Istgewicht am Ende des Regelzyklus Verglichen wird und daß das Ergebnis dieses Vergleichs als Stellgröße für die Veränderung des Bunkeraustrags verwendet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Bunker, und einem integrierenden Meßwertaufnehmer für das Bunker-Istgewicht und einem angetriebenen in der Drehzahl veränderbaren Bunkeraustragsorgan, die Teile eines Regelkreises zur Regelung des Bunkeraustrags sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Regelkreis ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler [B) vorgesehen ist, dessen Eingänge über von einem Leitwerk (6) gesteuerte Schalteinrichtungen [7,9] wahlweise mit dem Meßwertaufnehmer (4,5) bzw. einem Frequenzgeber (10) verbindbar sind, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Vergleichers (12) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Meßwertaufnehmer (4,5) verbunden ist, der über seinen Ausgang die Bunkeraustragsvcrrichtung (16,17,18,3,4,) steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise jeweils ein Vorwärts-Eingang oder ein Rückwärts-Eingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (B) sowie eines die Bunkeraustragsvorrichtung (17,18,3,2) steuernden Vorwärts-Rückwärts-Zählers (16) über zwei von den Ausgängen des Vergleichers (12) gesteuerte Schalteinrichtungen (13,14) mit einem Oszillator (15) verbindbar

sind. - ■ -- - - - — -—· -

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