SU1404366A1 - Устройство автоматического управлени толщиной брикетов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству брикетов из сыпучих материалов и может быть использовано при прессовании на штемпельном прессе торфа, углы и т.д. Цель - повышение производительности устройства при улучшении качества готовой продукции за счет расширени  режимов работы . Устройство содержит питатель, управл емый электроприводом, а также датчики длины ленты брикетов и числа штемпелеваний и счетчики, соединенные с этими датчиками , задатчик толшины и блок контрол  результатов сравнени . Благодар  введению в устройство селектора сигналов управлени , формировател  кода управлени , блока пуска схемы, блока синхронизации, задатчика режима, блока приоритета и блока установки режима устройство может работать в трех режимах: режиме максимальной производительности , режи.ме автоматического поиска и стабилизации толщины брикетов, режиме выпуска брикетов заданной толщины. При задании того или иного режима работы блок установки режима формирует на выходе сигнал . Последний управл ет счетчиками импульсов и числа штемпелеваний. На выходе формировател  кода управлени  устанавливаетс  код, обеспечивающий определенную частоту вращени  привода и питател  пресса. 1 ил. (Л

Description

со о

СУ5

Изобретение относитс  к устройствам дл  управлени  толщиной брикетов при производстве их на штемпельном прессе с открытой матрицей и может быть использовано, например, при прессовании сыпучих материалов (торца, угл  и др).

Цель изобретени  - повышение производительности устройства при улучшении качества готовой продукции за счет расширени  режимов работы.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство содержит датчик длины ленты брикетов, осуществл ющий измерение методом обкатки и включающий фрикционное колесо 1, диск 2 сигнальных элементов и бесконтактный выключатель 3, счетчик 4 импульсов от датчика длины, задатчик 5 тол- щийы, блок 6 контрол  результатов сравнени , селектор 7 сигналов управлени , формирователь 8 кода управлени , электропривод 9, датчик ште.мпелеваний, содержащий бесконтактный выключатель 10 и сигнальный элемент 11, усгановленный на оси .;а- ховика пресса, счетчик 12 числа штемпелеваний , блок 13 нуск а схемы, блок 14 синхронизации , задатчик 15 режимп, блок 16 приоритета , блок 17 установки режима, внешний задающий блок 18,  чейковый питатель 19.

К входу счетчика 4 импульсов подключен первый выход селектора 7 сигналов управлени , второй выход которого соединен с задатчиком 5 толщины, а третий выход - с первым входом формировател  8. К третьему входу счетчика 12 подключен первый выход блока 14 синхронизации, соединенный также с четвертым входом счетчика 4 импульсов и вторы.м входом блока 6 контрол  резу. татов сравнени , первый вход которого сое- ; динен с выходом счетчика 4 , причем к первому входу последнего подсоединен первый выход задатчика 5 толщи1-:ы, второй выход которого соединен с третьим входом блока 14 синхронизации, а первый вход - с первым выходом внешнего задающего блока 18, второй выход которого соединен с вторым входом блока 16 приоритета и первым входом блока 17 установки режима . Первый выход последнего соединен с первым входом формировател  8 кода управлени , вторым входом счетчика 2 числа штемпелева п- Й и третьим входом счетчика 4, п тый вход которого соединен с выходом блока 13 пуска схемы, подключенным также к перво.му входу блока 14 синхронизации, третьему входу формировател  8 кода управлени  и второму входу селектора 7 налов управлени .

Первый блока 6 контрол  результатов сравнени  соединен с вторым входом блока 14 синхронизации, а второй выход - с третьим входом селектора 7 сигналов уп0

равлени . К трем остальным входам селектора 7 подключены соответственно первый выход формировател  8 кода управлени , второй выход которого соединен с входом электропривода 9, второй выход блока 17 установки режима, соединенный также с вторым входом фор.мировател  8 кода управлени , и второй выход блока 14 синхронизации. При этом второй выход селектора 7 сигналов управлени  соединен с вторым входом задатчика толщины 5, выход счетчика 12 числа штемпелеваний - с входом блока 13 пуска схемы, выход задатчика 15 режима - с первым входом блока 16 приоритета, выход которого соединен с вторым входом блока 5 17 установки режима.

Устройство работает следующим образом.

Устройство может функционировать в трех режимах.

Первый режим - режим максимальной производительности пресса (max) - используетс  при переработке сырь  высокого качества и работе пресса без упаковочных автоматов . В этом режиме систе.ма авто.мати- чески устанавливает .максимальную частоту вращени  дозатора.

5 Второй режим - режим автоматического поиска и стабилизации толщины брикетов на макси.мально возможном уровне (режим VAP).

30

Нд .ax(l--j),

(i;

где Hg- значение толщины брикетов, на которой стабилизируетс  пресс, мм; Н аг максимально возможное значение толилины брикетов (дл  торф ных ,брикетов Н,иа.1 60 мм);

динамическа  ошибка управлени , %. Этот режим используетс  при работе пресса па упаковочную линию дл  стабилизации толщины брикетов на макси.мально возможном уровне.

Третий режим - режим выпуска брикетов заданной толщины (режим const) - используетс  при выпуске брикетов со строго определенными показател ми толщины .три использовании автоматизированной упа- 5 ковочной линии, обеспечивающей упаковку брикетов в пакет определенной длины.

Задание режима функционировани  устройства осуществл етс  следующим образом . Внешний задающий блок 18 формирует по линии св зи с блоками 16 и 17 четыре 0 выходных сигнала: сигнал передачи управлени  задатчику 15 режима, max, VAP и const. Передача управлени  задатчику 15 режима (установка режи.ма функционировани  устройства осуществл етс  эти.м бло- J. ком) производитс , например, с помощью переключател . Сигнал, соответствующий определенному указа1гному режиму, через блок 16 приоритета поступает в блок 17 установки режима, который с помощью своих выходов измен ет режим функционировани  системы. При формировании внешним задающим блоком 18 сигнала, соответствующего определенному режиму, блок 16 приоритета блокирует сигналы задатчика 15 режима независимо от сигналов на его входах и в блоке 17 установки режима формируетс  заданный блоком 18 сигнал установки соответствующего режима.

Датчики устройства работают следующим образом. При прессовании одному обороту маховика пресса соответствует одно щтемпелевание (формируетс  один брикет). При совершении одного штемпелевани  сигнальный элемент 11, установленный жестко на оси маховика пресса, также совершает один оборот и проходит один раз через зазор бесконтактного датчика 10, формиру  на его выходе один импульс. Таким образом, количество импульсов от датчика 10, поступивших в счетчик 12 числа штемпелеваний, равно количеству штемпелеваний.

По мере формовани  брикеты движутс  по лотку, враща  фрикционное колесо 1 и диск 2 сигнальных элементов. При вращении диска 2 сигнальные элементы последовательно проход т через зазор бесконтактного датчика 3, формиру  на его выходе импульсы. Количество импульсов, поступивших от датчика 3 в счетчик 4 импульсов.

n |h i

(2)

где и-количество импульсов, сформированных датчиком 3; L -длина ленты из брикетов; Е,-длина ленты брикетов, соответствуюП1а  одному импульсв.

Период срабатывани  устройства (изменение кода управлени  и возврат схемы в исходное состо ние) задаетс  равным N штем .. Дани  необходимой толщины брикетов в за- датчике 5. При задании толщины на выходе задатчика 5 формируетс  сигнал, который подаетс  в блок 14 синхронизации. По получении сигнала блок 14 вырабатывает сигнал установки с.хемы устройства в исходное положение: счетчик штемпелеваний обнул етс , в счетчик 4 записываетс  заданное за- датчиком 5 значение толщины брикетов, блок 6 контрол  результатов сравнени  устанавливаетс  в исходное состо ние. Начинаетс  цикл измерени : в счетчике 12 сум35

45

пелевани м. При этом численное значение 40 мируютс  импульсы от датчика штемпелеваний , а в счетчике 4 от записанного заданного значени  толщины брикетов вычитаютс  импульсы от датчика длины. По получении счетчиком 12 количества импульсов, равного N, срабатывает блок 13 пуска схемы. На выходе блока 13 формируетс  сигнал, который поступает в счетчик 4, блокиру  прохождение импульсов от датчика длины, на вход селектора 7 сигналов управлени , разреша  его работу, на вход блока 14 син- 50 хронизации, разреща  формирование на его выходе сигнала установки схемы устройства в исходное состо ние, на вход формировател  8 кода управлени , перевод  его в tic- ходное состо ние.

При срабатывании блока 13 счетчик 4 может находитьс  в одном из трех состо ний. Если фактическое значение толщины брикетов больше заданного, то в течение цикла измерени  счетчик 4 проходит через нулеN выбираетс  количественно равным Е,. Тогда количество импульсов, поступающих от датчика 3 в счетчик 4 по совершении N штемпелеваний, равно, в соответствии с (2), значению средней толщины брикетов. Срабатывание устройства осуществл етс  по сигналу на выходе блока 13 пуска схемы, который вырабатывает сигналы по поступлении N импульсов (в примере реализации схемы устройства ) в счетчик 12 числа щтемпелеваний.

Задание толщины брикетов осуществл етс  задатчиком 5 вручную (например, кнопкой ) или внешним блоком 18 (подачей соответствующего кода на первый вход задатчика 5). При этом с второго выхода задатчика 5 на третий вход блока 14 синхронизации поступает сигнал изменени  заданной толщины , по которому блок 14 синхронизации

55

0

переводит устройство в исходное состо ние: обнул ет счетчик 12 числа штемпелеваний, устанавливает блок 6 контрол  результатов сравнени  в исходное состо ние и осуществл ет запись заданной толщины с выхода задатчика 5 толщины в счетчик 4 импульсов. Значение толщины может перезадаватьс  в любой момент времени работы устройства. После задани  толщины устройство функционирует в соответствии с заданным режимом. Режим max. При задании этого режима блок 17 установки режима формирует на выходе сигнал, который блокирует счетчики импульсов и числа штемпелеваний, а на выходе формировател  8 кода управлени  ус5 танавливает максимальный код управлени , обеспечива  таким образом максимальную частоту вращени  привода 9 и питател  19. Состо ние схемы после этого не измен етс  в течение всего времени работы устройства в режиме шах.

Режим const. При установке этого режима блок 17 установки режима разблокирует счетчики 12 и 4 и формирователь 8. На втором выходе блока 17 формируетс  сигнал, который переводит формирователь 8 кода

5 управлени  в этот режим работы и запрещает прохождение сигналов коррекции заданного значени  толщины от селектора 7 сигналов управлени  в блок задатчика 5 толщины . Работа устройства начинаетс  с заДани  необходимой толщины брикетов в за- датчике 5. При задании толщины на выходе задатчика 5 формируетс  сигнал, который подаетс  в блок 14 синхронизации. По получении сигнала блок 14 вырабатывает сигнал установки с.хемы устройства в исходное положение: счетчик штемпелеваний обнул етс , в счетчик 4 записываетс  заданное за- датчиком 5 значение толщины брикетов, блок 6 контрол  результатов сравнени  устанавливаетс  в исходное состо ние. Начинаетс  цикл измерени : в счетчике 12 сум0

5

45

40 50

55

14

вое состо ние, и его код не равен нулю; если фактическое значение толщины брикетов меньше заданного, то в течение цикла измерени  счетчик 4 через нулевое состо ние не проходит и его код не равен нулю; если фактическое значение толщины равно заданному , то код счетчика 4 равен нулю.

Так как выход счетчика 4 соединен с входом блока контрол  б результатов сравнени  сигналы на выходах последнего формируютс  в зависимости от того, проходил ли счетчик 4 через нулевое состо ние и равен ли его код нулю. Если код счетчика равен нулю (измеренна  толщина брикетов равна заданной ), на выходе блока 6 формируетс  сигнал , который поступает в блок 14 синхронизации . По получении этого сигиала блок 14 синхронизации устанавливает ехему устрой- етва в исходное состо ние (код упраолени ч: на выходе фор.мировател  8 не из.мен етси).

: , Если сигнал на выходе счетчика 4 не р:авен нулю (из.мерепное значение толщин:;;: отличаете  от заданного), необходимо перед возвратом схемы н исходное состо ние откорректировать код управлени  па выходе формировател  8 (изменить соответствующим образом загрузку ка.меры прессовани  и, следовательно, толщину брикетов).

Корректировка кода управлени  на выходе формировател  8 осуществл етс  следующим образом. В зависимости от выходного сигнала блока 6, подаваемого в селектор 7, синхроимпульсы от блока 14, подаваемые на другой вход селектора 7. подаютс  на его выходы и синхронно либо увеличивают коды счетчика 4 и формировател  8, . -и- бо уменьщают. Изменение кода управлени  на выходе формировател  8 осуществл етс  до тех пор, нока код счетчика 4 не cTaiiei равным нулю и этот сигнал через блоки 6 и

14 не установит схе.му устройства в исхо.ц- ное состо ние. Таким образом, коррекци 1 кода управлени  на выходе формировател  8 и, следовательно, загрузка ка.меры прессовани  измен ютс  нропорционально разности измеренной и ф|актической толщины брикетов. После возврата схемы устройства в исходное состо ние сигнал с выхода блока

13 пуска схемы блокирует селектор 7 и раз- рещает прохождение импульсов от датчика 3 в счетчик 4. Начинаетс  следующий цикл измерени .

Режим VAR. При установке блоком 17 этого режима с его выхода в селектор 7 сигналов управлени  и формирователь 8 кода уиравлени  подаетс  соответствующий скг - нал. Дл  обеспечени  автоматического поиска максимально возможного значени  толщины брикетов, на котором можно застаби- лизировать процесс, в задатчик 5 толпдины заноситс  физически недостигаемое значение толщины брикетов (в примере реа.лизг:- ции устройства 9 см). При этом измеренное

0

0

значение толщины брикетов всегда меньще заданного и селектор 7 сигналов управлени  автоматически новыщает код управлени  на выходе блока 8 (см. описание режима const),, пока он не примет максимальное з.начение.

При максимуме кода управлени  формировател  8 на его выходе формируетс  сигнал , который подаетс  в селектор 7 сигналов управлени . Этот сигнал блокирует про- хонлдеиие синхроимпульсов от блока 14 на увеличение кода управлени  и переключает их подачу на выход еелектора 7, соединенный с задатчиком 5. Синхроимпульсы, подаваемые с селектора 7 на вход задатчика 5, уменьщают его код до значени  фактически измеренной на максимальной частоте вращени  питател  19 толщины (см. опиеание режима const), потому что их количество равно разности из.меренной и заданной толнхины. Так как при управлении устройство компенсирует колебащ   толщины брикетов в большую и мен.щую сторону (увеличива  и уменьц а  загрузку камеру прессовани ), то на следующих циклах измерени  блок 7 описанным способом уменьщает значение толщины на величину динамической ошибки. В дальнейшем функционирование устрс йства осуществл етс  способом, аналогичным режиму const.

5

0

Расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  трех рел;имов его работы позвол ет полностью исключить ручной труд при управлении брикетным прессом: освободить оператора и упаковщика , занимающихс  подбором брикетов различной ТОЛ1ЦИНЫ в пакет заданной ;1липы. предлагаемое устройство может также работать в комплексе с автоматизирован- iihiMH системами управлени  высокого уровн  (примен тьс  н АСУ ТП), что отвечает современны.м требовани м развити  нроиз- зодсгва.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   0

   Устройство авто.матического управлени  ..хлщиной брикетов, содержащее последова- :ельно соединенные BueHJHnn задающий блок,, задатчик то.чщипы и счетчик импульсов, датчик длины лепты брикетов, подключенный к второ.му вхо;1,у счетчика импульсов, пита- те;гь. датчик числа штемпелеваний, еоеди- ненный со счетчиком числа ште.мпелеваний, блок контрол  результатов сравнени , первый вход которого подключен к счетчику импульсов , и электропривод, механически св занный с питателем, отличающеес  те.м, что, с целью г. овышени  его производительности гфи улучшении качества готовой пролтукции за счет расширени  режимов работы, в него сведены дополиительмо селектор сигналов управ.лени , формирователь кодов управлени , блок пуска схемы, блок синхронизации, задатчик режима, блок приоритета и блок установки режима, при этом задатчик режима подключен к первому входу блока приоритета , второй вход которого соединен с вторым выходом внешнего задающего блока и первым входом блока установки режима, а выход - с вторым входом последнего, первый выход которого подк.,1ючен к первому входу формировател  кодов управлени , второму входу счетчика числа штемпелеваний и третьему входу счетчика импульсов, а второй выход - к первому входу селектора сигналов управлени  и второму входу формировател  кодов управлени , первый выход блока синхронизации соединен с вторым входом блока контрол  результатов сравнени , третьим входом счетчика числа штемпелеваний и четвертым входом счетчика импульсов, п тый вход которого соединен с первым входом блока синхронизации, с вторым входом

   селектора сигналов управлени , третьим входом формировател  кодов управлени  и выходом блока пуска схемы, вход которого подключен к выходу счетчика числа штемпелеваний , второй вход блока синхронизации соединен с первым выходом блока контрол  результата сравнени , второй выход которого соединен с третьим входом селектора сигналов управлени , второй выход задатчика толщины соединен с третьим входом блока синхронизации, второй выход которого подключен к четвертому входу селектора сигналов управлени , первый выход последнего соединен с щестым входом счетчика импульсов , а второй выход - с вторым входом задатчика толщины, третий выход и п тый вход селектора сигналов управлени  соединены соответственно с четвертым входом и первым выходом формировател  кодов управлени , второй выход которого подключен к входу электропривода.