SU1124264A1

SU1124264A1 - Device for adjusting proportions of ingredients in mix

Info

Publication number: SU1124264A1
Application number: SU823518563A
Authority: SU
Inventors: Виктор Соломонович Зарицкий; Юрий Андреевич Капустин; Вячеслав Трофимович Тозик; Григорий Анатольевич Скориков
Original assignee: Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт; Предприятие П/Я В-8103
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1984-11-15

Abstract

УСТЮЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СМЕСИ, содержащее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозирювани , каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключеннъш первым выходом через злемент совпадени к исполнительному репе, отличающеес ГСМ, что, с целью повыщени точности устройства, оно содержит в каждом канале дозировани инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа зона нечувствительности и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора св заны соответственно со вторыми выходами дозаторов и выходами инверторов других каналов дозировани , а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода. Ю 4 Ю Ф COMPETENCE FOR REGULATING THE RELATION OF MIXTURE COMPONENTS, containing by the number of dispensed components and dispensing channels, each of which contains series-connected flow setter and dispenser, connected by the first output through the element of coincidence to the executive turnip, differing in fuel and lubricant, in order to increase the accuracy of the device, the device, the device, different in fuel and lubricant, in order to increase the accuracy of the device. in each dosing channel, an inverter and a series-connected adder, a non-linear element of the dead zone type and a make contact The second terminal is connected to the second input of the metering channel of its own channel, the inputs of each adder are connected to the second outputs of the dispensers and the inverter outputs of other dosing channels, respectively, and the inputs of inverters are connected to the outputs of the corresponding flow control devices. Yu 4 Yu F

Description

Изобретение относитс к управлению процессом регулировани соотношени компонентов смеси и может быть использовано в системах управлени технологическим процессом в различных област х промышленности и сельского хоз йства.The invention relates to controlling the process of controlling the ratio of the components of a mixture and can be used in process control systems in various fields of industry and agriculture.

Известно устройство дл управлени соотношением , содержащее датчики первого и второго параметров, подключенные к входам двух регул торов соотношени , первый и второй исполнительные механизмы, задатчик и регул тор суммы параметров 1).A device for controlling a ratio is known, comprising sensors of the first and second parameters connected to the inputs of two ratio controllers, the first and second actuators, the setpoint adjuster and the summation controller of the parameters 1).

Однако устройство это имеет низкую динамическую точность поддержани заданного соотношени расходов в св зи с тем, что при знатателъном отклонении соотношени расходов регул тор суммы параметров будет задерживать восстановление заданного соотношени , что сушественно увеличивает врем переходного процесса. Кроме того, это устройство имеет ограниченную область применени в св зи с тем, что устройство предназначено дл дозировани только двух компонентов , в то врем как на практике часто возникает необходимость дозировани тре и более компонентов в заданном соотношении .However, this device has a low dynamic accuracy of maintaining a given cost ratio due to the fact that, with a significant deviation of the cost ratio, the parameter sum control will delay the recovery of the specified ratio, which significantly increases the time of the transition process. In addition, this device has a limited scope due to the fact that the device is intended to dispense only two components, while in practice it is often necessary to dispense and more components in a given ratio.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл непрерывного дозировани нескольких компонентов в заданном весовом соотношении, содержашее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозировани , каждый из которых содержит последовательно соединенный задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходом через элемент совпадени к исполнительному реле 2.The closest technical solution to the invention is a device for continuous dosing of several components in a predetermined weight ratio, containing by the number of dosing components and dosing channels, each of which contains a serially connected flow meter and a dosing unit connected by a first output through a coincidence element to the executive relay 2.

Однако это устройство также имеет низкую динамическую точность поддержани соотношени расходов в св зи с тем, что при наличии посто нного снижени расхода одного из дозируемых компонентов, возникающего , например, при недостатке подачи дозируемого компонента в дозатор либо при изменении его плотности, устройство будет работать в переходном режиме, то подгон все дозаторы к отстающему дозатору, то увеличива производительность всех дозаторов. Пр этом непрерывна работа всех дозаторов в переходном реж7ме резко снижает их ресурсHowever, this device also has a low dynamic accuracy of maintaining the cost ratio due to the fact that if there is a constant reduction in the flow rate of one of the dosing components, such as when the dosing component is not supplied to the dosing unit or when its density is changed, the device will work transition mode, then fitting all dispensers to the lagging dispenser, then increasing the performance of all dispensers. In addition, the work of all dispensers in the transition mode is sharply reduced by their resource.

Целью изобретени вл етс повьппение точности устройства.The aim of the invention is to increase the accuracy of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл регулировани соотношени компонентов смеси, содержащее по количеству дозируемых компонентов п каналов дозировани , каждый из которых содержит последовательно соединенные задатчик расхода и дозатор, подключенный первым выходомThe goal is achieved by the fact that a device for adjusting the ratio of the components of the mixture, which contains the number of components to be dosed and the dosing channels, each of which contains serially connected flow rate adjusters and a dispenser connected by the first output

через элемент совпадени к исполнительному реле, содержит в каждом канале дозировани инвертор и последовательно соединенные сумматор, нелинейный элемент типа , зона нечувствительности и замыкающий контакт исполнительного реле, подключенный вторым выводом ко второму входу дозатора своего канала, причем входы каждого сумматора св заны соответственно со вторыми выQ ходами дозаторов и выходами инверторов др5тих каналов дозировани , а входы инверторов подключены к выходам соответствующих задатчиков расхода.through the coincidence element to the executive relay, contains in each dosing channel an inverter and a series-connected adder, a nonlinear element of the type, dead zone and a closing contact of the executive relay connected by a second output to the second input of its own channel dispenser, and the inputs of each adder are connected respectively to the second Q metering strokes and inverter outputs of the other dosing channels, and the inverter inputs are connected to the outputs of the corresponding flow control devices.

На фиг. 1 представлена блок-схема преддаr гаемого устройства; на фиг. 2 - характеристика нелинейного звена типа зона нечувствительности .FIG. 1 is a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - the characteristic of a nonlinear link of the dead zone type.

Устройство содержит автоматические дозаторы I непрерывного действи ) по количестQ ву дозируемых компонентов с задатчиками расхода 2, датчиками веса 3, усилител ми 4, исполнительными механизмами 5, а также схему регулировани соотношением, включающую в себ инверторы 6, сумматоры 7 и нелинейные , элементы типа зона нечувствительности 8, причем входы сумматора каждого дозатора соединен с датчиками веса и через инверторы с задатчиками расхода остальных дозаторов , а его выход подключен к выходу нелинейного элемента, выход которого св зан с входом усилител 4. Кроме того, устройство содержит блок Из схемы автоматического включени схемы регулировани соотношени , состо щий из элемента совпадени 9, входы которого подключены к выходам усилителейThe device contains automatic metering devices I continuous operation according to the number of components to be dosed with flow control devices 2, weight sensors 3, amplifiers 4, actuators 5, as well as a ratio control circuit including inverters 6, adders 7 and non-linear, zone type elements insensitivity 8, the inputs of the adder of each metering device being connected to the weight sensors and through inverters with control devices for the remaining metering devices, and its output is connected to the output of the nonlinear element, the output of which is connected to stroke amplifier 4. Furthermore, the device comprises an automatic unit from Scheme incorporation ratio control circuit consisting of a coincidence element 9, the inputs of which are connected to the outputs of amplifiers

4 всех дозаторов и исполнительное реле 10, срабатывающее по сигналу от элемента совпадени , причем замыкающие контакты реле включены между входами усилителей 4 и выходами соответствующих нелинейных элементов 8 всех дозаторов.4 all metering units and an executive relay 10, triggered by a signal from the coincidence element, with the closing relay contacts being connected between the inputs of amplifiers 4 and the outputs of the corresponding nonlinear elements 8 of all metering units.

Нелинейный элемент характеризуетс двум параметрами: зоной нечувствительности Л и коэффициентом усилени К , равным тангенсу угла наклона характеристики оС , причем коэффициент усилени К шсленно равен относительному содержанию соответствующего компонента в смеси, а зона нечувствительности определ етс исход из допустимой точности поддержани соотношени . Например,The nonlinear element is characterized by two parameters: the dead zone L and the gain factor K equal to the tangent of the angle of inclination of the characteristic C. For example,

если требуетс поддерживать соотношение расходов трех дозируемых компонентов 2:3:10, то коэффициент усилени нелинейного злемен та первого дозатора будет равен 2, второго - 3, третьего - 10.if it is required to maintain the expenditure ratio of the three metered components 2: 3: 10, then the gain of the nonlinear element of the first metering unit will be 2, the second - 3, the third - 10.

5 Устройство работает следующим образом.5 The device operates as follows.

При включении питани устройства с выхода задатчиков 2 на входа усилителей 4 подаетс сигнал, пропорциональный заданной производительности соответствующих дозаторов. При этом исполнительным механизмом 5 рас ход, измер емый датчиками веса 3, увеличиваетс . При равенстве сигналов задатчика 2 и датчика веса 3 сигнал на выходе усилител 4 становитс равным нулю и увеличение рас хода прекращаетс . При этом по нулевому сигналу от усилителей всех дозаторов сраба тывает элемент совпадени 9 и включает реле 10, которое становитс на самоблокиров . ку и своими замыкающими контактами подключает соответствующие выходы нелиней ных элементов 8 к входам усилителей 4. При изменении соотношени расходов устройство может работать в двух режимах. Первый режим. Режим работы устройства при малом отклонении .соотношени расходов от заданного. При этом режиме каждый из дозаторов за счет наличи обратной св зи между выходом датчика веса 3 и входом усилител 4 поддерживает заданную производительность каждого дозатора, а следовательно , и заданное соотношение расходов. При этом выходной сигнал нелинейных элементов будет равным нулю в св зи с тем, что алгебраическа сумма сигналов, поступающих на вход сумматоров 7 от датчиков веса 3 и через инверторы 6 от задатчиков расхода 2, не превышает зоны нечувствитель ности Д нелинейных элементов 8, вследствие чего в режиме никакого взаимного воздействи дозатора, вход щих в устройство, не осуществл етс . Таким образом, при незначительном изменении соотношени расходов все дозаторы работают в автономном режиме , вследствие чего в работу включаетс тол ко тот дозатор, который изменил свою производительность . 644Второй режим. Режим работы устройства при значительном отклонении соотношени расходов. В этом режиме сигнал на входе нелинейного элемента превышает зону нечувствительности . В зтом случае при изменении расхода одного из дозаторов его исполнительный механизм, как и при первом режиме, будет стремитьс возвращать расход к исходному значению. Одновременно сигналы рассогласовани , представл ющие собой сумму сигналов инверторов 6 и соответствующих датчиков веса 3, суммируютс на сумматорах 7 и поступают через нелинейные элементы 8 и усилители 4 на исполнительные механизмы остальных дозаторов . При суммировании сигналов рассогласовани - на сумматорах 7 каждый сигнал рассогласовани умножаетс на коэффиш1ент, обратно пропорциональный заданному значению расхода в зтом канале. Таким образом, корректирующий сигнал по каждому каналу дозировани (на выходе нелинейного элемента ), поступающий от других каналов, определ етс коэффициентом усилени К нелинейных элементов 8 и коэффициентом усилени соответствующих сумматоров 7, т.е. зависит от заданного соотноше1и расходов, вследствие чего после окончани переходного процесса соотношение расходов возвратитс к прежнему значению. Введение в схему регулировани соотношением компонентов смеси сумматоров и нелинейных элементов с коэффициентами усилени , завис щими от заданного соотношени расходов, позвол ет повьюить точность работы устройства в переходнытс режимах .When the device power is turned on from the output of the setters 2 to the inputs of the amplifiers 4, a signal is proportional to the specified performance of the respective metering devices. In this case, the actuator 5, the flow rate measured by the weight sensors 3, increases. When the signals of the setting device 2 and the weight sensor 3 are equal, the signal at the output of the amplifier 4 becomes equal to zero and the flow increase ceases. In this case, the zero signal from the amplifiers of all metering devices triggers a coincidence element 9 and switches on the relay 10, which becomes self-locking. It also connects the corresponding outputs of the nonlinear elements 8 to the inputs of the amplifiers 4 with its closing contacts. When the cost ratio changes, the device can operate in two modes. The first mode. The mode of operation of the device with a small deviation of the ratio of costs from the set. In this mode, each of the dispensers, due to the presence of feedback between the output of the weight sensor 3 and the input of the amplifier 4, maintains a given performance of each dispenser, and consequently, a given cost ratio. At the same time, the output signal of nonlinear elements will be zero due to the fact that the algebraic sum of signals arriving at the input of adders 7 from weight sensors 3 and through inverters 6 from flow control devices 2 does not exceed the dead zone D of nonlinear elements 8, as a result In the mode, no mutual action of the dispenser entering the device is carried out. Thus, with an insignificant change in the cost ratio, all dispensers work offline, as a result of which only the dispenser that has changed its performance is turned on. 644Second Mode. The mode of operation of the device with a significant deviation of the ratio of costs. In this mode, the signal at the input of the nonlinear element exceeds the dead band. In this case, when the flow rate of one of the dispensers changes, its actuator, as in the first mode, will tend to return the flow back to its original value. At the same time, the mismatch signals, which are the sum of the signals of the inverters 6 and the corresponding weight sensors 3, are summed at the adders 7 and fed through the nonlinear elements 8 and the amplifiers 4 to the actuators of the rest of the dispensers. When summing the error signals - on the adders 7, each error signal is multiplied by a coefficient inversely proportional to the specified value of the flow rate in this channel. Thus, the correction signal for each dosing channel (at the output of the nonlinear element), coming from other channels, is determined by the gain factor K of the nonlinear elements 8 and the gain factor of the corresponding adders 7, i.e. depends on the given cost ratio, so that after the end of the transition process, the cost ratio will return to the previous value. Introduction to the ratio control scheme of the components of the mixture of adders and nonlinear elements with gain factors depending on a given cost ratio allows the accuracy of the device to work in transition modes.

в едin units

Claims

A DEVICE FOR REGULATING THE RELATIONSHIP OF COMPONENTS OF THE MIXTURE, containing, by the number of components to be dosed, of metering channels, each of which contains a series-connected flow regulator and a metering device connected by the first output through a matching element to an actuating relay, different heme, which, in order to increase the accuracy of the device, it contains in each dispensing channel an inverter and a series-connected adder, a nonlinear element of the type "dead zone" and a closing contact of the actuator le, a second terminal connected to the second input of the dispenser of its channel, wherein the inputs of each adder are connected respectively to the second outputs and metering outputs of inverters other dispensing channels and the inputs of inverters are connected to the outputs of respective setting devices consumption.

SU, 1124264