DE2426966C3 - Method and device for regulating the discharge from a bunker - Google Patents
Method and device for regulating the discharge from a bunkerInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Austrags aus einem Bunker, dessen Istgewicht mit einem integrierenden Meßwertaufnehmer erfaßt wird.The invention relates to a method and a device for regulating the discharge from a bunker, whose actual weight is recorded with an integrating transducer.
Die Regelung des Austrags aus einem Bunker oder einem ähnlichen Behälter wird bei zahlreichen Anwendungsfällen so durchgeführt, daß eine dem Füllgewicht proportionale elektrische Größe differenziert wird. Die durch Differenzierung erhaltene Meßgröße wird als Istwert dem Austragsregelkreis zugeführt.The regulation of the discharge from a bunker or a similar container is used in numerous applications carried out in such a way that an electrical quantity proportional to the filling weight is differentiated. the The measured variable obtained by differentiation is fed to the discharge control loop as an actual value.
Die mit dem differenzierenden Meßverfahren arbeitende Austragsregelung kann auch digital durchgeführt werden. In diesem Fall folgt ein elektronisches Nachlaufsystem dem Behältergewicht, das mittels einer Kraftmeßdose erfaßt wird. Vom Meßgerät werden gewichtsbewertete Impulse abgegeben. Die Impulsfrequenz wird in einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler mit einer Sollfrequenz verglichen. "5The discharge control, which works with the differentiating measuring method, can also be carried out digitally will. In this case, an electronic tracking system follows the container weight, which is measured by means of a Load cell is detected. Weight-weighted pulses are emitted from the measuring device. The pulse frequency is compared with a reference frequency in an up / down counter. "5
Derartige differenzierende Meßverfahren sind anfällig gegen Störeinflüsse, insbesondere durch höherfrequente Quellen. Diese Störungen treten vor allem bei Bunkern für Schüttgüter auf. Infolge der inneren Bewegung des Schüttgutes und bedingt durch das Nachrutschen des Schüttgutes an den Böschungen ist das differenzierte Signal des Behältergewichts sehr oberwellen-Such differentiating measurement methods are susceptible to interference, in particular from higher-frequency ones Sources. These disturbances occur mainly in bunkers for bulk goods. As a result of inner movement of the bulk material and due to the sliding of the bulk material on the embankments is differentiated Container weight signal very harmonic
haltig. . νholding. . ν
Bei einem »unruhigen«, d. h. rasche Änderungen aufweisenden Istwert kann die Austragsregelung ebenfalls sehr ungleichmäßig sein. Falls eine Glättung des Istwerts erfolgt, wird das dynamische Verhalten des Regelkreises ungünstig beeinflußt. Eine derartige differenzierende Meßeinrichtung kann mit einem anzeigenden Meßinstrument nicht ohne weiteres ausgeführt werden.With a "restless", i. H. showing rapid changes Actual value, the discharge control can also be very uneven. If the actual value is smoothed occurs, the dynamic behavior of the control loop is adversely affected. Such a differentiating Measuring device cannot be easily implemented with an indicating measuring instrument.
Integrierende Meßwertaufnehmer sind zwar für die Bestimmung des Bunkergewichts bekannt, sie wurden jedoch nicht für eine Bunkeraustragsregelung verwendet, weil sie kein der Austragsleistung proportionales Signal abgeben.Integrating transducers are known for determining the weight of the bunker, but they were but not used for a bunker discharge control because it is not proportional to the discharge rate Send signal.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bunkeraustragsregelung so auszuführen, daß die Vorteile einer integrierenden Meßeinrichtung, hohe Auflösung und hohe Abschaltgenauigkeit unabhängig von der Austragsleistung, bei geringer Störanfälligkeil erreicht werden.The object of the invention is therefore to provide a method and a device for regulating the discharge of the bunker execute that the advantages of an integrating measuring device, high resolution and high shutdown accuracy regardless of the discharge rate, with a low susceptibility to failure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 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.This object is achieved according to the invention in that the measured at the beginning of a control cycle Bunker actual weight is set as a digital number in a counter so that the counter then operates at a frequency corresponding to the target value of the bunker discharge it is counted down during a predetermined period of time so that the counter reading reached with the actual bunker weight is compared at the end of the control cycle and that the result of this comparison is used as a manipulated variable is used to change the bunker discharge.
Dieses in digitaler Technik arbeitende Verfahren zur Austragsregelung mittels eines integrierenden Meßwertaufnehmers bewirkt eine hohe Auflösung und hohe Abschaltgenauigkeit unabhängig von der Auslragsleistung. Die Integrationsdauer kann dabei in optimaler Anpassung an die Betriebsbedingungen frei gewählt werden. Die Störanfälligkeit ist sehr gering.This process, which works in digital technology, is used to regulate the discharge by means of an integrating transducer causes a high resolution and high cut-off accuracy regardless of the output power. The integration time can be freely selected with optimal adaptation to the operating conditions will. The susceptibility to failure is very low.
Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Bunker, einem integrierenden Meßwcrtaufnehmer 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-Rückwärts-Zähler vorgesehen ist, dessen Eingänge über 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 Meßwertaufnehmer verbunden ist, der über seinen Ausgang die Bunkeraustragsvorrichtung steuert. Dieser Regelkreis ist aus verhältnismäßig einfachen und wenig störanfälligen Bauteilen aufgebaut.A particularly advantageous device according to the invention for performing the method with a Bunker, an integrating measuring transducer for the actual bunker weight and a driven one in the Variable speed bunker discharge unit, the parts of a control circuit for regulating the bunker discharge are, is characterized in that an up-down counter is provided in the control loop, whose Inputs via switching devices controlled by a control unit, optionally with the transducer or a frequency generator can be connected, the output of which is connected to an input of a comparator whose other input is connected to the transducer, which via its output the Bunker discharge device controls. This control loop is made up of relatively simple ones that are less prone to failure Components built.
Die Erfindung wird nachfolgend in Beschreibung und Zeichnung an Hand eines schematischen Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below in the description and drawing on the basis of a schematic exemplary embodiment.
Die Figur zeigt in einem Blockschaltbild einen Regelkreis zur Bunkeraustragsregelung.The figure shows a control circuit for bunker discharge control in a block diagram.
Ein Bunker 1 weist eine Austragsvorrichtung 2 auf, beispielsweise einen Schneckenförderer, der von einem Motor 3 mit veränderbarer Drehzahl angetrieben wird. Der Bunker 1 stützt sich auf einen Meßwertaufnehmer 4, der als Dehnmeßstreifen-Kraftmeßdose ausgeführtA bunker 1 has a discharge device 2, for example a screw conveyor, which is of a Motor 3 is driven at a variable speed. The bunker 1 is based on a transducer 4, which is designed as a strain gauge load cell
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sein kann und Teil eines integrierenden Meßsystems 5 ist, in dem das Gewicht des vollen Hunkers I in digitaler Form vorliegt.can be and part of an integrating measuring system 5 is, in which the weight of the full hunk I is in digital form.
Am Ende eines Meß/.yklus von vorgegebener Zeitdauer gibt das Meßsystem 5 ein Sig.ial 5 I an ein l.eit werk 6. Zu Beginn eines Regelzykliis gibt das Leitwerk 6 ein Signal .S'3 an ein UND-Glied 7, wodurch der an einem Ausgang des Meßsystems 5 anstehende Uigilalwert des Bunkergewichls in einen Vorwärts-Rüekwärts-Zähier 8 gesetzt wird, der mit einer Frequenz /iuii, die dem Sollwert des Bunkeraustrags entspricht, gegen Null zählt.At the end of a measurement / cycle of a given duration If the measuring system 5 sends a signal 5 I to a l.eit plant 6. At the beginning of a control cycle, the tail unit gives 6 a signal .S'3 to an AND element 7, whereby the Uigilalwert pending at an output of the measuring system 5 of the bunker weight in a forward-backward counter 8 is set, which is set with a frequency / iuii, which corresponds to the target value of the bunker discharge, against Zero counts.
Die Frequenz Λ«·ι· wird einem Eingang des Zahlers 8 über ein UND-Glied 9 von einem Frcquenzgeber IO zugeführt, an dem die Frequenz Λ,,ιι entweder unmiltel- rs bar eingestellt wird oder dem der Sollwert in Form einer Sollwertspannung von einem Sollwertsteller Il zugeführt wird; im letztgenannten FaI! wäre der Frequenzgcber iO ein Spannungs-Frequen/wanciler. Das UND-Glied 9 wird durch ein Signal 56 angesteuert, das vom Leitwerk 6 abgegeben und auch dem Meßsystem 5 zugeführt wird.The frequency Λ «· ι · is an input of the payer 8 supplied via an AND element 9 from a frequency generator IO at which the frequency Λ ,, ιι either unmiltel rs bar is set or to which the setpoint in the form of a setpoint voltage from a setpoint adjuster Il is fed; in the latter case! would be the frequency generator OK a voltage frequency / wanciler. The AND gate 9 is controlled by a signal 56 which is emitted by the control unit 6 and also the measuring system 5 is fed.
Nach Ablauf eines Meßzyklus von vorgegebener Zeitdauer wird mit dem Signal 56 über das UND-Glied 9 der Zähler 8 angehalten und in einem Vergleieher 12, der mit einem Ausgang des Meßsystems 5 und einem Ausgang des Zählers 8 verbunden ist, ein Vergleich des Soll-Zählerstandes im Zähler 8 mit dem Istwert des Bunkergewichts im Meßsystem 5 durchgeführt. After a measuring cycle of a predetermined time has elapsed, the signal 56 is sent via the AND element 9 of the counter 8 stopped and in a comparator 12, which is connected to an output of the measuring system 5 and an output of the counter 8 is connected, a comparison of the target counter reading in the counter 8 with the actual value of the bunker weight in the measuring system 5 is carried out.
Am Vergleicher 12 steht in Abhängigkeil vom Vergleichsergebnis ein Ausgangssignal 54 oder ein Ausgangssignal S5 an. Das Signal 54 ist logisch 1, wenn der Istwert im Meßsystem 5 größer als der Zählerstand im Zähler 8 ist; das Signal 55 ist logisch 1, wenn der Istwert im Meßsystem 5 kleiner als der Zählersland im Zähler 8 ist; beide Signale 54 und 55 sind logisch 0. wenn der Istwert im Meßsystem 5 gleich dem Stand des Zählers 8 ist. Das Signal 54 wird einem UND-Glied 13, das Signal 55 einem UND-Glied 14 zügeführt, die jeweils noch zwei weitere Eingänge aufwei sen, an denen ein Signal 52 aus dem Leitwerk 6 bzw. der Ausgang eines Oszillators 15 anstehen. Der Aus gang des UND-Gliedes 13 ist mit einem »Vorwärts« Eingang des Zählers 8 und mit einem »Vorwärts«-Ein gang eines Zählers 16 verbunden; der Ausgang des UND-Gliedes 14 ist mit einem »Rückwärts«-F.ingaiii: des Zählers 8 und einem »Rückwärts«-Eingang des Zählers 16 verbunden. Je nachdem, ob das Signa! 5 4 oder das Signal 55 logisch 1 ist, zählt der Oszillator 15 die Zähler 8 und 16 vorwärts oder rückwärts, wenn auch das Signal 52 logisch 1 ist. Die Impulse des Os/illators 15 werden durchgelassen, bis die Signale 54, Si des Vergleichers 12 die logische Null aufweisen, d. h. bis der Stand des Zählers 8 gleich dem Istwert im Meüs\- siem 5 ist. Der Zählerstand im Zähler 16 entspricht jetzt, umgewandelt in einem Üigital-Analog-Wandler 17, einer neuen Stellgröße für das Austragsorgan 2.At the comparator 12 there is a dependent wedge on the comparison result an output signal 54 or an output signal S5. The signal 54 is logical 1 if the actual value in the measuring system 5 is greater than the count in the counter 8; the signal 55 is logical 1 when the The actual value in the measuring system 5 is less than the counter country in the counter 8; both signals 54 and 55 are logic 0. when the actual value in the measuring system 5 is equal to the status of the counter 8. The signal 54 becomes an AND gate 13, the signal 55 is fed to an AND element 14, each of which has two further inputs sen, at which a signal 52 from the tail unit 6 or the output of an oscillator 15 are present. The out The AND gate 13 has a "forward" input of the counter 8 and a "forward" input output of a counter 16 connected; the output of the AND gate 14 is with a "backward" -F.ingaiii: of the counter 8 and a "backward" input of the counter 16 are connected. Depending on whether the Signa! 5 4 or the signal 55 is logic 1, the oscillator 15 counts the counters 8 and 16 forwards or backwards if the signal 52 is also a logic 1. The impulses of the oscillator 15 are allowed through until the signals 54, Si of the comparator 12 have the logical zero, i.e. H. until the status of counter 8 is equal to the actual value in meter 5. The counter reading in counter 16 corresponds now, converted in a digital-to-analog converter 17, a new manipulated variable for the discharge organ 2.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. I ist dem Motor 3 der Austragsschnecke 2 ein Regelverstärker 18 vorgeschaltet, der von dem Wandler J7 gesteuert wird. Es versteht sich, daß auch eine andere Austragsvorrichtung verwendet werden kann.In the embodiment according to FIG. The motor 3 of the discharge screw 2 is preceded by a control amplifier 18 which is controlled by the converter J7. It goes without saying that another discharge device can also be used.
Der nächste Meß- und Regelzyklus beginnt wieder, indem das Leitwerk 6 mit dem Signal 56 über das UND-Glied 9 die Impulse mit der Sollfrequenz /soll zum Zähler 8 durchläßt und das Meßsyslem 5 starlet.The next measurement and control cycle begins again by the control unit 6 with the signal 56 via the AND element 9 lets the pulses with the set frequency / should pass to the counter 8 and the measuring system 5 starts up.
Am Ende des Regelzyklus ist im Zähler 8 der letzte Istwert des Bunkergewichts enthalten. Während der Blindphase des Meßsystems wird der Zähler 8 mit einer Austragsleistung proportionalen Frequenz zurückgezahlt. Damit entspricht der Zählerstand im Zähler 8 dem extrapolierten Bunkergewieht. Ein an einem Aus gang des Zählers 8 angeschlossener Vergleicher 19 kann somit einen in einem angeschlossenen Bunkersollwert-Speicher 20 gespeicherten Schaltpunki mit hoher Genauigkeit erfassen und signalisieren. Mit einem vom Vergleicher 19 gesteuerten Schalter 21 kann der Austragsvorgang genau am gewünschten Schaltpunki unterbrochen werden.At the end of the control cycle, the counter 8 contains the last actual value of the bunker weight. During the In the blind phase of the measuring system, the counter 8 is paid back with a discharge rate proportional to the frequency. The counter reading in counter 8 thus corresponds to the extrapolated bunker weight. On at one off The comparator 19 connected to the counter 8 can thus store a setpoint memory in a connected bunker Record and signal 20 stored switching points with high accuracy. With one of the Comparator 19 controlled switch 21 can interrupt the discharge process exactly at the desired switching point will.
Mit der beschriebenen Regeleinrichtung kann bei einer Mengenmessung (z. B. bei einer Kontrollmcssung zwischen zwei festen Bunkerfüllständen) eine sehr hohe Auflösung erreicht werden.The described control device can be used for a quantity measurement (e.g. for a control measurement between two fixed bunker fill levels) a very high resolution can be achieved.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
Priority Applications (5)
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DE2426966B2 DE2426966B2 (en) | 1976-04-22 |
DE2426966C3 true DE2426966C3 (en) | 1977-12-29 |
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