SU1506286A1 - Дозатор непрерывного действи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к дозирующей технике, может быть использовано в металлургической промышленности и предназначено дл  дозировани  компонентов агломерационной шихты на аглофабриках а также в других отрасл х промышленности дл  непрерывного дозировани  плохосыпучих материалов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности дозировани  плохосыпучих материалов. Дозируемый материал из бункера с вибратором 1 через вибрационный питатель с электроприводом 2 попадает на весоизмерительный конвейер с датчиком 7 веса. Работой электропривода 2 управл ет замкнута  система автоматического регулировани , работающа  по принципу отклонени , где сумматор 12 и ключ 10  вл ютс  элементами, предназначенными соответственно дл  алгебраического дополнени  к управл ющему воздействию дополнительного (корректирующего) воздействи  и дл  отключени  регул тора 11 из замкнутой цепи регулировани  с целью сохранени  его состо ни  неизменным при зависании материала в бункере и при вводе дополнительного воздействи . Остальные блоки устройства предназначены дл  обнаружени  зависани  материала в бункере, накоплени  ошибки дозировани  и выработки дополнительного(корректирующего) воздействи  с целью компенсации погрешности, вызванной зависанием материала в бункере. 2 ил.

Description

(Л

, f

/,4,:77 Л

//-

31506

с вибратором 1 через вибрационный питатель с электроприводом 2 попадает на весоизмерительный конвейер с датчиком 7 веса. Работой электропривода 2 управл ет замкнута  система автоматического регулировани , работающа  по принципу отклонени , где сумматор 12 и ключ 10  вл ютс  элементами, предназначенными соот- ветственно дл  алгебраического до- полнинени  к управл ющему воздействию дополнительного (корректирующего ) воздействи  и дл  отключени 

регул тора 11 из замкнутой цепи регулировани  с целью сохранени  его состо ни  неизменным при зависании материала в бункере и при вводе дополнительного воздействи . Остальные блоки устройства предназначены дл  обнаружени  зависани  материала в бункере, накоплени  ощибки дозировани  и выработки дополнительного (корректирующего) воздействи  с целью компенсации погрешности, вызванной зависанием материала в бункере. 2 ил .

Изобретение относитс  к дозирую- щей технике и может быть использовано в металлургической прог ышленно- сти дл  дозировани  компонентов агломерационной шихты, на аглофабри- ках, а также в других отрасл х про- мышленности дл  непрерывного дозировани  плохосыпучих материалов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности дозировани .

На фиг. 1 представлена структур- на  схема предлагаемого дозатора; на фиг. 2 - временна  диаграмма выходных сигналов блоков, вход щих в состав дозатора.

Дозатор содержит бункер с виб- ратором 1, под которым находитс  вибрационный питатель с электроприводом 2 и весоизмерительш 1й конвейер 3 с приемной 4, взвешивающей 5 и сбрасывающей 6 платформами и датчиком 7 веса, задатчик 8 силы, блок 9 сравнени , первый ключ 10, регул тор 11, сумматор 12, усилитель 13 мощности, блок 14 выпр млени , триггер Шмидта 15, первый ждущий мультивибратор 16, схему ИЛИ 17, интегратор 18, второй ждущий мультивибратор 19, второй клю 20, третий 21 и четвертый 22 ждущие мультивибраторы, триггер 23, умножитель 24 и задатчик 25 коэффициента пропорциональности.

Все ждущие мультивибраторы, вход щие в состав дозатора, кроме 22, срабатыва от от отрицательного перепада входного напр жени  (от заднего фронта импульса положительной логики Мультивибратор 22 срабатывает от положительного перепада входного напр жени . Мультивибраторы 19 и 21 содержат (не показана) на входе схему И.

Дозатор работает следующим образом

Дозируемый материал через щель бункера подаетс  на питатель, выполн ю- щуш колебательное движение с амплитудой , пропорциональной величине тока , поступающего с усилител  13 мощности . С питател  материал ссыпаетс 

р

на весоизмерите, конвейер 3 и последовательно проходит приемную платформу 4, взвешивающую платформу 5 и сбрасывающую платформу 6. При попадании матери 1па на взвепшнающ то платформу 5 датчик 7 передает сигнал, пропорциональный фактическому весу Хф, на вход блока 9 cpaDueiniH, где он сравниваетс  с сигналом задатчика 8 X,. Выходной сигнал с блока 9 сравнени , равный iX Xj - Хф, через первый ключ 10 поступает на регул тор 1 1 , выраба1Ъ1ваюи;ий пропорционально-интегральное регулирующее воздействие , которое через сумматор 12 подаетс  на усилитель 13 мощности.Усилитель 13, вырабатывающий на своем выходе управл ющий сигнал, вызывает колебани  электропривода 2 питател . Рассмотренна  цепь представл ет собой замкнутую систему автоматического регулировани , работающую по принципу отклонени  где сумматор 12 и ключ 10  вл ютс  элементами, предназначенными соответственно дл  алгебраического добавлени  к управл ющему воздействию дополнительного (корректирующего) воздействи  и дл  отключении регул -i тора 11 из замкнутой цепи регулировани  с целью сохранени  его состо ни  неизменнь при заииса} ии мате-

риала в бункере и при вводе дополни- тельн&го воздействи .

Остальные блоки дозатора предназначены .дл  обнаружени  зависани  материала в бункере, накоплени  ошибки дозировани  и выработки дополнительного (корректирующего) воздействи  с целью компенсации погрешности,

20

вызванной зависанием материала в бун- ю дительность питател  в течение Д t кере.

Выходной сигнал и X блока 9 сравнени , после выпр млени  в блоке 14

(его импульсное значение / Л X/, . фиг. 1 и 2) поступает на триггер Шмидта 15, уровень порога срабатывани  которого равен G yj . Величина

( выбираетс  опытным путем в зависимости от характера истечени  дозируемого материала. Срабатывание триггера Шмидта 15 происходит при

/&Х/ (5х,.

Сигнал и 1 единичного уровн  (фиг.2) с выхода триггера 15 через схему ИЛИ 17 в качестве разрешающего сигнала U 3 поступает на интегратор 18 и дает ему разрешение на накопление ошибки дозировани , вызванной зависанием материала в бункере. Информаци  об ошибке дозировани  А X поступает на интегратор -18 с выхода блока 9.

25

30

временного интервала, чем и обеспечиваетс  компенсаци  ошибки дозировани , вызванна  зависанием материала в бункере. Реакци  объекта управ )5 лени  на воздействие U импульса наблюдаетс  через врем  транспортного запаздывани  объекта, с, , что на фиг. 2 показано заштрихованной областью.

После по влени  сигнала реакции объекта управлени  (заштрихованна  область на фиг. 2) сигнал U3 заново принимает единичное значение, что вызывает перебрасывание триггера 23 в первоначальное состо ние,а также дает снова разрешение интегратору 18 на накопление ДХ сигнала. После прекращени  сигнала реакции объекта импульс из становитс  равным нулю и по его заднему фронту срабатьшает мультивибратор 21, который предварительно подго.товлен к срабатыванию инверсным выходом триггера 23. Выходом мультивибратора 21 производитс  сбрасывание интегратора 18 в нулевое состо ние и далее процесс до по влени  нового зависани  протекает в соответствии с известными системами ре гулировани , работающими по принципу отклонени .

Сигнал из с выхода схемы ИЛИ 17, кроме запуска интегратора 18, передним фронтом перебрасывает триггер 23 (счетный триггер) в противоположное состо ние, чем и фиксируетс  начало процесса зависани  в бункере. После этого триггер 23 пр мым выходом запускает ждущий мультивибратор 22, который в свою очередь импульсно (на определенное врем ) включает рибра- тор 1, который устран ет зависание материала в бункере. После ликвидации зависани , что фиксируетс  задним фронтом импульса U3 (фиг.2), запускаетс  мультивибратор 19, который в свою очередь вырабатывает импульс иб.с заранее заданной длительностью At, и на это врем  открываетс  ключ 20, тем самым обеспечиваетс  поступление корректирующего сигнала А U на сумматор 12. Сигнал UU вырабатываетс  умножителем 24, численное его значение пр мо пропорционально на- копленной ошибке uQ:

UU К -AQ,

где коэффициент К устанавливаетс  задатчиком 25 коэффициента пропорциональности и выбираетс  опытным путем.

Скорректированное управл ющее воздействие U Up Д U (где U. - регулирующее воздействие, выбранное типовым регул тором) через усилитель 13 мощности воздействует на произво0

дительность питател  в течение Д t

5

0

временного интервала, чем и обеспечиваетс  компенсаци  ошибки дозировани , вызванна  зависанием материала в бункере. Реакци  объекта управ5 лени  на воздействие U импульса наблюдаетс  через врем  транспортного запаздывани  объекта, с, , что на фиг. 2 показано заштрихованной областью.

После по влени  сигнала реакции объекта управлени  (заштрихованна  область на фиг. 2) сигнал U3 заново принимает единичное значение, что вызывает перебрасывание триггера 23 в первоначальное состо ние,а также дает снова разрешение интегратору 18 на накопление ДХ сигнала. После прекращени  сигнала реакции объекта импульс из становитс  равным нулю и по его заднему фронту срабатьшает мультивибратор 21, который предварительно подго.товлен к срабатыванию инверсным выходом триггера 23. Выходом мультивибратора 21 производитс  сбрасывание интегратора 18 в нулевое состо ние и далее процесс до по влени  нового зависани  протекает в соответствии с известными системами регулировани , работающими по принципу отклонени .

Обычно зависание материала в бункерах сопровождаетс  переходными процессами в системах регулировани , что часто чревато потер ми устойчивости оптимально настроенной системы регулировани . Это в конечном итоге вызывает заметное ухудшение точности дозироваии . С этой целью.в дозаторе ключом 10, управл емым сиг0 налом UI, производитс  размывание обратной св зи системы регулировани  в момента х возникновени  зависани  материала и при по влении сигнала реакции объекта управлени  (сигнал

5 и 1 на фиг. 2). Иными словами дозатор представл ет собой систему автоматического регулировани  по отклонению , но дополнительно обеспе4и- вает при по влении зависани  в бун5

0

5

кере отключение системы автоматического регулировани ,далее - устранение зависани  и его последствий, затем обратное подключение системы регулировани  к объекту управлени  с сохранением того состо ни  регул тора , которое быпо у него до начала зависани .

Обычно процесс зависани  часто сопровождаетс   влени ми, которые следовало бы учитывать при накоплении интегральной ошибки. Например, после окончани  процесса зависани , а процесс зависани  часто прекращаетс  путем включени  побудител , может произойти обрушение материала из бункера и, следовательно, вьща- ча Хф больше Xj (фиг,2), или, например, перед началом процесса зависани  может произойти самопроизвольное (неуправл емое) истечение материала из бункера. С этой целью предлагаемый дозатор содержит ждущий мультивибратор 19, формирующий сигнал U2, которым производ т удлинение времени накоплени  интегратором 18 до веро тного по влени  отмеченных  влений вследствие зависани . Это обеспечивает непрерьш- ность интегрировани  АХ сигнала и дает возможность более точно накопить ошибку дозировани , вызванную процессом зависани  и его последстви ми . Отметим, что сигнал U2 возникает в конечной стадии (окончани  ) процесса зависани . Он удлин ет импульс U1 до веро тного по влени  последствий зависани  .

Свойство усреднительной способности тракта дает возможность при стабилизации расхода сыпучих материалов скомпенсировать последстви  импульсных технологических помех. Следовательно , если отдельные динамические помехи, вызванные, например, зависанием материала в бункере, оперативно будут устранены, то за счет усреднительной способности тракта вли ние помех на конечный продукт исключаетс

1506286 8

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   0

   5

   Дозатор непрерывного действи , со- держашд1Й бункер с вибратором, вибрационный питатель с электроприводом, весоизмерительный конвейер с датчиком веса, выход которого соединен с первым входом блока сравнени , к второму входу которого подсоединен задатчик веса, регул тор и усилитель мощности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности дозировани , в него введены блок выпр млени , триг- 5 гер Шмидта, четыре ждущих мультивибратора , схема ИЛИ, интегратор, два ключа, триггер, блок умножени , задатчик коэффициента пропорциональности и сумматор, при этом выход блока сравнени  соединен с входом первого ключа, входом блока выпр млени  и первым входом интегратора, к второму входу которого подключены выходы схемы ИЛИ, вход триггера и первый вход второго ждущего мультивибратора, выход блока выпр млени  соединен с входом триггера Шмидта, выход которого св зан с управл ющим входом первого ключа, с первым входом схемы ИЛИ и через первый ждущий мультивибратор с вторым входом схемы ИЛИ, выход первого ключа через регул тор соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, а выход - к входу усилител  мощности, выход задатчика коэффициента пропорциональности соединен с первым входом умножител , второй, вход которого подключен к выходу интегратора , а выход - к первому входу второго ключа, инверсный выход триггера соединен с первым входом третьего ждущего мультивибратора, второй вход которого подключен к выходу второго ждущего Мультивибратора и к управл ющему входу второго ключа, а выход - к Второму входу интегратора, причем пр мой выход триггера соединен с вторым входом второго ждущего мультивибратора и через четвертый ждущий мультивибратор с вибратором.

   0

   5

   0

   5

   0

   Л

   р

   ж

   T-

   /м

   te

   ,

   п

   зн

   J

   /:У

   п

   fue. 2